1原材料對混凝土質量的重要性

我國長期持續的建設高潮使混凝土的產量越來越大，大量優質的自然資源和工業廢渣被用于生產水泥、礦物摻合料和砂骨料。隨著自然資源的逐漸枯竭和環境保護措施的不斷加強，自然資源的開發利用越來越受到限制，工業廢渣的供應日益緊張。此外，水泥生產技術的進步和用戶的要求極大地改變了水泥的質量，上游工業生產方式的改變改變了工業廢渣的質量，導致用于生產混凝土的原材料質量發生了很大的變化。

混凝土結構性能和施工方法的變化改變了對混凝土性能的要求?，F在要求混凝土具有優良的流變性能，適合超長距離、超高層的泵送；要求混凝土具有優良的力學性能和較高的強度和早期強度；要求混凝土具有優良的體積穩定性，不易開裂；要求混凝土具有優良的耐久性，能抵抗外界有害介質的侵蝕，具有較長的使用壽命?；炷辽a企業需要嚴格控制生產成本，不愿意使用價格高的優質原材料。

目前，業主和施工企業對混凝土的投訴主要集中在高流動性混凝土施工性能差、開裂敏感性高等問題上。為了解決這一問題，一些行業主管部門試圖制定一些技術文件來規范混凝土原材料的質量，從而提高混凝土的質量，降低結構開裂的風險?；炷辽a企業對原材料現狀束手無策，只能使用不符合標準要求的原材料。為了控制混凝土的生產成本，滿足結構驗收的要求，市場上出現了各種新材料、新技術，幫助混凝土生產企業解決難題。

2控制原材料的質量

水泥成分和顆粒級配的變化導致其性能的變化。目前水泥早期強度高，但長期強度增長率低，導致水泥水化熱高、早期放熱率高、開裂敏感性高。為了降低混凝土的溫升，降低開裂敏感性，提高耐久性，混凝土的一些技術規范和標準規定，用于配制混凝土的水泥C3A含量不應高于8%，比表面積不應大于350m2/kg。有人建議生產特殊水泥來滿足工業的特殊需要。這些措施雖然有科學依據，但在實際工程應用中并不可行。C3A含量是根據熟料的化學成分計算的，誤差較大。水泥廠不告訴用戶水泥中的外加劑含量， 因此用戶無法知道水泥中C3A的含量。因此，規定水泥中C3A含量的限值是沒有意義的。

現代水泥生產線產能大。為了控制水泥的質量，提高生產效率，要求生產要順利進行，不能為了一個特殊的需求而臨時改變生產工藝參數。小批量生產特種水泥成本很高，施工方很難接受。如果建了專用水泥生產線，水泥不能長時間運輸、長時間儲存，大量專用水泥不能及時在當地銷售，水泥廠就無法組織生產。云南曾經建了一條年產180萬噸的道路水泥生產線，但是因為當地市場不接受這種水泥，只能轉換成普通硅酸鹽水泥， 一些專門為道路水泥生產準備的技術和設備以及進口的生產技術未能發揮作用。

(1)水泥的檢測指標直接影響混凝土的質量。水泥強度不穩定會引起混凝土強度的相應變化；穩定性差也會造成混凝土膨脹裂縫；凝結時間的長短也會造成混凝土施工的困難和早期收縮裂縫。因此，應結合施工工藝、施工環境和設計要求進行選擇和使用。對于大體積混凝土，應選擇水化熱低、凝結時間長的水泥品種。水化熱產生過快，導致混凝土早期出現裂縫。凝結時間過短，會縮短初凝時間，導致振搗和抹灰失敗。脫模后表面氣泡過多，強度降低，表面砂光。
(2)黃砂的關鍵是控制細度模數和含泥量。砂太細或泥太多也會造成混凝土收縮裂縫。砂中高含泥量不僅影響混凝土的強度，還影響其抗凍性、抗滲性和耐久性。所以混凝土最好用中粗砂，泥漿和有機質含量必須符合規范要求。
(3)重點控制碎石的級配、針狀含量和壓碎值。級配不良的碎石會影響混凝土的和易性和工作性。針片狀含量過高也是降低混凝土強度的重要因素之一。試驗表明，針片狀含量過高時，碎石本身的強度會降低，抗壓試件在檢測過程中會發生劈裂，使強度瞬間下降，也會影響混凝土的和易性和工作性。

3原材料各組分對混凝土質量的影響

3.1水泥礦物成分的影響
眾所周知，硅酸鹽水泥中主要有四種礦物，它們的水化性能各不相同。水泥中不同的比例會影響水泥的整體性能。雖然C3S對早期強度貢獻很大，但其水化熱是其他礦物的數倍。因此，C3S含量大的早強水泥容易因早期溫度收縮、自生收縮和干燥收縮而開裂。目前，在我國混凝土中，尤其是強度等級在C50以上的混凝土中，廣泛使用高效減水劑等外加劑。因為C3S的水化速度最快，生成的水化硅酸鈣幾乎不溶于水，立即沉淀為膠粒，逐漸凝結成凝膠。減水劑的吸附量也是最大的，它首先吸附大量的減水劑。因此， C3S含量高的水泥通常與添加劑的適應性差。
3.2水泥細度對混凝土的影響
目前國內絕大部分水泥粉磨條件下，水泥磨得越細，細顆粒越多。增加水泥的比表面積可以提高水泥的水化速率和早期強度，但粒徑在1μm以下的顆?？梢栽诓坏揭惶斓臅r間內完全水化，對后期強度幾乎沒有貢獻。反而有助于混凝土的早期水化熱、自收縮和干燥收縮——水化快的水泥穎水化熱釋放早；混凝土的自干縮是由快速水化引起的，快速消耗混凝土中的水分。細顆粒容易充分水合，產生更多的凝膠和其他容易干燥收縮的水合物。粗顆粒的減少減少了體積穩定的未水合顆粒， 從而影響混凝土的長期性能。我國現有混凝土結構的一般設計壽命為50-60年，但有專家預測，50年后，由于超細水泥顆粒過多，我國混凝土的強度只能達到設計強度的40%。隨著水泥比表面積的增加，對同一種高效減水劑適應性較差。為了減少流動性的損失，需要增加減水劑的摻量。不僅增加了工程造價，還導致混凝土中水泥含量增加，影響混凝土的耐久性。水泥細度也會影響混凝土的抗凍性和抗裂性。
3.3骨料的品種、質量和數量
設計混凝土配合比時，要求骨料的強度大于混凝土的強度。因此，一般來說，骨料質量對混凝土強度影響不大。骨料中的有害物質(如泥漿、有機物、硫化物和硫酸鹽等。)主要影響混凝土的強度。它影響骨料的粘結，降低混凝土的強度。硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用，與水泥水化物反應生成鈣礬石，使混凝土體積膨脹。它不僅會降低混凝土的強度，還會降低其抗凍性能。當骨料中含有較多的弱顆?；螂s質時，也會降低混凝土的強度。光滑石和水泥石之間的粘結強度很強?；炷林泄橇系牧颗c水泥之間的比例關系也直接影響混凝土的強度， 特別是對于水泥用量大的高強混凝土。

4減水劑的變化

高效減水劑是現代混凝土不可缺少的重要組成部分。預拌混凝土所用減水劑的基本成分已由萘系逐漸轉變為聚羧酸系。聚羧酸減水劑減水率高，工作性好，性能易于調整。用聚羧酸減水劑配制高強自密實混凝土并不難，超遠距離、超高層泵送的成功案例越來越多。將C100混凝土泵送到1000米的高度，建造1000米高的建筑不再是夢想..聚羧酸減水劑對原材料的質量很敏感。當砂石含泥量增加時，減水劑的減水效果會明顯降低，減水劑與膠凝材料的相容性也會變差。一方面， 它要求混凝土攪拌站提高原材料的控制水平，保持砂石的質量穩定；另一方面也促使減水劑廠家開發對劣質砂巖適應性高的減水劑。用聚羧酸減水劑配制的混凝土拌合物有“回大”流動度現象。剛從機器中出來的混合料的流動性小于運輸到現場的混合料的流動性。這是因為聚羧酸減水劑具有緩釋作用，其效果需要一段時間才能達到最佳。對于超高層泵送的混凝土，由于其高流動性，運到現場的混凝土往往會出現輕微的離析。盡管理論上認為隔離的混凝土難以泵送， 現場泵操作員認為這種混凝土適合泵送。理論與實踐的差異也會促使我們進行深入的研究。

4功能材料的變化和使用

除減水劑外，現代混凝土還可能使用具有特殊功能的材料。這些材料的用量很少，但對混凝土的性能影響很大。近年來，除了傳統的功能添加劑外，一些新的功能材料也在不斷涌現。
混凝土膨脹劑是用量最大的功能材料。用混凝土膨脹劑配制的補償收縮混凝土可廣泛應用于大體積混凝土基礎、剛性防水屋面、后澆帶等結構部位。我國每年消耗混凝土膨脹劑100多萬噸，可制約3000萬m3混凝土?；炷僚蛎泟淖畛醯牧蜾X酸鹽膨脹劑發展到氧化鈣-硫鋁酸鹽復合膨脹劑，現在又有了氧化鎂膨脹劑。這三種膨脹劑具有不同的性能。硫鋁酸鹽膨脹劑膨脹率低，落差大，性能差。氧化鈣-硫鋁酸鹽復合膨脹劑膨脹率高、作用快，性能優于硫鋁酸鹽膨脹劑。然而，也有一些缺點， 如作用時間與膠凝材料水化硬化時間不匹配，后期干燥收縮大等。
氧化鎂膨脹劑具有緩慢而持續的效果。過去主要用于大體積水工結構，現在剛開始用于普通工業與民用建筑工程。
混凝土膨脹劑的主要問題是假冒偽劣產品太多。配制好的混凝土到達現場后，無法檢查是否添加了足夠的合格膨脹劑。由于施工方不接受補償收縮混凝土的膨脹性能，影響結構開裂的因素太多，膨脹劑生產廠家可以供應假冒偽劣產品，混凝土攪拌站也可以少摻甚至不摻膨脹劑。施工方對補償收縮混凝土的性能認識不足，混凝土澆筑后養護不到位。各種因素混雜在一起，一旦發生質量事故，很難分清責任。由于補償收縮混凝土混合物的和易性的快速損失、其澆注困難和高維護要求， 一些混凝土生產廠家和用戶認為使用補償收縮混凝土容易開裂。其實各種亂象都是施工管理不到位造成的。只要嚴格監督各個環節，補償收縮混凝土的性能就能得到保證，發揮其應有的作用。
為了減小混凝土的收縮，避免結構開裂，近年來出現了減縮劑、內養護劑等新型功能材料。其中用作內固化劑的高吸水樹脂(SAP)是在實際工程中嘗試較多并開始嘗試的材料。在混凝土攪拌過程中加入適量的SAP和水，可以明顯改善混凝土的收縮性能，降低開裂風險。但如何添加SAP是個難題，需要根據攪拌站的具體情況來確定。