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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第4期

關(guān)于對普通混凝土中總粉量的理解和應(yīng)用

向叢海，孫凡成

［摘要］本文通過試驗分析了砂的總含粉量對混凝土性能的影響，并通過具體實例給出了具體的調(diào)整思路。

［關(guān)鍵詞］普通混凝土；總粉量；拌合物粘聚性；保水性

在設(shè)計計算各等級混凝土?xí)r，膠凝材料﹑粗骨料﹑細(xì)骨料﹑外加劑﹑用水量等參數(shù)，都可推導(dǎo)出來并進(jìn)行試驗調(diào)整。然而，和易性三要素中的流動性好調(diào)，但粘聚性和保水性往往差強(qiáng)人意。粘聚性和保水性過高或過低，都會影響混凝土的效果，如澆筑后出現(xiàn)泌水離析分層，或表硬內(nèi)軟的溏心混凝土，甚至影響強(qiáng)度和導(dǎo)致開裂。試驗技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)這方面的隱患問題時，應(yīng)該調(diào)整砂率還是砂與混合摻合料呢？各等級混凝土的配料量化控制中應(yīng)達(dá)到多少為佳？除了標(biāo)準(zhǔn)中常用幾個數(shù)據(jù)的控制，還有沒有其他重要影響因素？筆者認(rèn)為，含砂粉的總粉量也是不能輕視的一個重要影響因素，理解總粉量的意義和合理控制，才能夠比較全面有效地調(diào)整各材料用量，生產(chǎn)出符合設(shè)計要求的理想混凝土。

砂的總含粉量對混凝土性能的影響

在混凝土各個標(biāo)準(zhǔn)中，只提到膠凝材料總用量不宜多于某數(shù)值，或砂含粉不宜超過某數(shù)值，或混凝土中含0.15mm以下或0.315mm以下的不宜少于某數(shù)值，無明確規(guī)定混凝土中具體的控制數(shù)據(jù)，靈活度有點過大。筆者總結(jié)自己的經(jīng)驗，認(rèn)為混凝土中的總粉量，應(yīng)該是0.08mm以下的所有粉，包括所有膠凝材料和砂中含0.08mm以下的所有砂粉，用這樣定義的固定總粉量來調(diào)整相關(guān)配合比參數(shù)，其施工和易性和穩(wěn)定性比較好。

我公司試驗室做試驗進(jìn)的各種原材料，包括O42.5水泥﹑Ⅱ級粉煤灰﹑25mm碎石﹑減水劑。檢測各材料的相關(guān)性能指標(biāo)，都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。試驗用人工砂有兩種中砂，一種中砂（記作 ① 砂），0.08mm以下的砂粉含量14%；另一種中砂（水洗砂，記作 ② 砂）含砂粉5%，兩種砂都是面干狀態(tài)。

按規(guī)程計算得普通混凝土C30配合比見表1。

試驗室試拌30L，拌合物的初始坍落度225mm，料漿多，太粘，感覺與C40混凝土拌合物狀態(tài)相似，表面不泌水。強(qiáng)度試驗成型標(biāo)養(yǎng)，28天齡期平均強(qiáng)度33.5MPa

當(dāng)天按照表1配合比試配后，發(fā)現(xiàn)拌合物粘聚性和保水性過強(qiáng)，復(fù)核配合比，計算0.08mm以下總粉量為：

300 + 60 + 85014% = 479(kg)

于是調(diào)整試驗配合比，見表

計算0.08mm以下總粉量為：

300 + 60 + 40014% + 4605% = 439(kg)

試拌30L，拌合物情況：初始坍落度215mm，目測粘聚性好，拌合物周邊有約2mm寬的少量漿水，無明顯泌水。

拌合物情況，間接表明了保水性合適。強(qiáng)度試驗成型標(biāo)養(yǎng)，28天齡期平均強(qiáng)度37.3MPa

通過C30試驗比較，得到結(jié)論，砂中0.08mm以下的砂粉含量，相當(dāng)于摻入了非活性材料，對混凝土的強(qiáng)度影響很大，過量或不夠量的總粉，對和易性影響也很大。把砂中0.08mm以下的砂粉含量計入總粉中，應(yīng)成為混凝土設(shè)計時考慮的因素，也是混凝土調(diào)整配合比時不能忽略的。

總粉量的調(diào)整

明白各等級混凝土各自相對應(yīng)的合適總粉量，才能在調(diào)整配合比時做到量化控制。

通過上述C30試驗，得到C30含砂粉總粉量為439kg，試驗效果比較好，那么其他強(qiáng)度等級的普通混凝土，合適的含砂粉的總粉量應(yīng)該多少合適？筆者用當(dāng)?shù)卦牧希?/span>C30試驗調(diào)整方法，在試驗室對普通混凝土C15C50進(jìn)行了大量類似的試驗和統(tǒng)計（不再列舉），得到各等級混凝土各自相對應(yīng)的合適的含砂粉總粉量。材料不同，數(shù)值不盡相同，但差別不大。試驗統(tǒng)計見表3。

得到總粉量范圍后，在設(shè)計和調(diào)整時，把各強(qiáng)度等級相對應(yīng)的總粉量設(shè)定為基本固定常數(shù)，推算配合比時，檢查是哪個因素欠缺就作相應(yīng)的調(diào)整，這樣才能使配合比從內(nèi)在到外在，始終保持一致，從而保證質(zhì)量。

例：檢查表4中的C40普通混凝土的總粉量是否合適。

計算1#配合比中0.08mm以下總粉量：

390 + 60 + 7605% = 488(kg)

其結(jié)果在總粉表的范圍內(nèi)，說明配合比無明顯缺陷，拌合物如有差別，就要尋找其他原因了。

計算2#配合比中0.08mm以下總粉量：

390 + 60 + 76014% = 556(kg

其結(jié)果在總粉表的范圍外，根據(jù)試驗經(jīng)驗，可以看出配合比有明顯缺陷，這樣的拌合物料極粘稠，且在較高溫施工時易板結(jié)；同時減水劑量和用水量必然升高?？偡鄢^范圍，相當(dāng)于有過高的非活性材料摻入，使強(qiáng)度值可能達(dá)不到設(shè)計要求，從而造成工程質(zhì)量事故，故應(yīng)提前全面的審查各種原材料的檢測結(jié)果和現(xiàn)場情況，發(fā)現(xiàn)隱患，及時調(diào)整配合比。

在試驗中，減加劑的減水率也受總粉量的影響很大，總粉量過多或過少，減水率也相應(yīng)多加或減少，變化大。當(dāng)總粉量相對穩(wěn)定時，減水率也相對穩(wěn)定可控，拌合物的和易性和構(gòu)件強(qiáng)度也穩(wěn)定。

很多工地出現(xiàn)過質(zhì)量問題，如混凝土構(gòu)件實體強(qiáng)度達(dá)不到或開裂，就有部分因素是總粉量不定量造成的。出了問題，聯(lián)合調(diào)查生產(chǎn)配合比，又無發(fā)現(xiàn)異常變化，檢秤和抽檢各材料也是合格，讓人覺得莫名其妙。其實可能是砂堆分層，或取樣代表性差，導(dǎo)致混凝土中含砂粉的總粉量在悄悄的變化，引起了拌合物的內(nèi)在變化而未知，尤其是有的混凝土實際設(shè)計時富余系數(shù)不高，加上水泥強(qiáng)度檢測結(jié)果滯后，出現(xiàn)問題的風(fēng)險極大。又有人曾經(jīng)質(zhì)疑，砂細(xì)度模數(shù)太細(xì)，是問題的關(guān)鍵，可標(biāo)準(zhǔn)砂細(xì)度模數(shù)只有2.3，膠砂強(qiáng)度可高達(dá)60MPa以上，可見砂細(xì)也不是主要因素，主要是混凝土含總粉太多或不足。

結(jié)語

影響混凝土質(zhì)量的因素比較多，總粉量只是一方面，各地的材料情況不同，甚至差別很大，要從不同角度去尋找其中規(guī)律，因地用材。配合比不是死配方，整合的概念始終存在，盡管講究性價比或想方設(shè)法優(yōu)化其性能，配合比的合適、合理的原則沒變，配合比中各材料內(nèi)部的潛在變化也應(yīng)該是合適的和可控的，混凝土的質(zhì)量才會有穩(wěn)定和保證。

以上是筆者多年在普通混凝土試驗研究和實踐總結(jié)中，對混凝土中含砂粉的總粉量的理解及實際應(yīng)用，供同仁參考和指導(dǎo)。

供稿人：向叢海，孫凡成

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標(biāo)

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《預(yù)拌混凝土使用說明書》團(tuán)標(biāo)

《砂漿和混凝土用石屑》團(tuán)標(biāo)

《預(yù)拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團(tuán)標(biāo)

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【期刊著作】

《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書

《常見預(yù)拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

《預(yù)拌混凝土企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試驗室建設(shè)指南》圖書

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