预拌混凝土企业质量控制与技术管理

掺合料对混凝土性能的影响及使用注意事项

混凝土的质量控制与技术管理

山东省建筑科学研究院混凝土外加剂研究所2010年9月29日1主要内容1掺合料对混凝土性能的影响及使用注意事项

工作性能、力学性能、体积稳定性、耐久性2混凝土的质量控制与技术管理原材料、试验室管理、生产、运输、浇筑3工程实例2第一部分掺合料对混凝土性能的影响及使用注意事项3矿渣：冶炼生铁的副产品，以硅酸盐和铝硅酸盐为主

粉煤灰：热电厂煤粉燃烧后的产物，以硅酸盐和铝硅酸盐为主4矿物掺和料在混凝土中的作用火山灰效应形态效应微集料效应界面效应5火山灰效应

掺和料中的SiO2、AL2O3等潜在活性物质与碱性物质或石膏反应生成水硬性物质。水泥的水化反应产生Ca(OH)2C2S+mH→CSH+(2-x)CHC3S+nH→CSH+(3-x)CH掺合料发生水化反应的条件：碱性物质或硫酸盐+水+潜在活性物质粉煤灰的活性7d以后才能逐渐表现来，反应率28d为1.5%～5.5%,90d为8～13%,180d为15～19%之间。FA、矿粉在混凝土中大部分以惰性填充物的形式存在。6形态效应

由外观形貌、表面性质、颗粒级配等产生的效应。FA中的球形颗粒含量较高时，可增大混凝土的流动性。矿中尖角状颗粒含量很多，易导致混凝土泌水。7微集料效应掺和料中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充孔隙和毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度的效应。掺入适量的矿物掺合料混合均匀之后，粉体的颗粒级配更为合理，密实度提高。提高混凝土的抗渗性与抗Cl-1的侵蚀能力。8界面效应

掺和料与水泥熟料水化产生的Ca(OH)2发生火山灰反应，减少了混凝土中Ca(OH)2的含量，从而改善界面过渡区的结构，使浆体—界面的粘接力增强。一定程度上改善混凝土的力学性能与耐久性。9粉煤灰对新拌混凝土出机坍落度的影响

FA掺量较低时，新拌混凝土出机坍落度略有增加。FA掺量较高时，新拌混凝土出机坍落度随掺量的增大而下降。10粉煤煤灰灰掺掺量量对对混混凝凝土土不不同同龄龄期期抗抗压压强强度度的的影影响响早期期强强度度均均低低于于基基准准混混凝凝土土FA掺掺量量合合适适，，28d强强度度略略高高于于基基准准混混凝凝土土FA掺掺量量过过大大，，各各龄龄期期的的强强度度均均低低于于基基准准混混凝凝土土11粉煤煤灰灰对对浆浆体体凝凝结结时时间间的的影影响响FA掺掺量量越越大大，，浆浆体体的的凝凝结结时时间间越越长长FA掺掺量量超超过过30%，，浆浆体体的的凝凝结结时时间间涨涨幅幅增增大大。。12粉煤煤灰灰对对混混凝凝土土塑塑性性收收缩缩的的影影响响FA混混凝凝土土的的塑塑性性收收缩缩低低于于不不掺掺FA混混凝凝土土高钙钙灰灰更更有有利利于于降降低低混混凝凝土土的的塑塑性性收收缩缩13粉煤煤灰灰对对混混凝凝土土抗抗碳碳化化性性能能的的影影响响加入入掺掺合合料料消消耗耗掉掉混混凝凝土土中中的的部部分分Ca(OH)2，，使使混混凝凝土土的的总总体体碱碱度度降降低低，，继继而而加加速速碳碳化化进进程程粉煤煤灰灰掺掺量量30%之之内内对对混混凝凝土土的的碳碳化化性性能能影影响响幅幅度度较较低低混凝凝土土碳碳化化后后失失去去对对钢钢筋筋的的保保护护作作用用，，对对钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构的的耐耐久久性性不不利利14粉煤煤灰灰对对混混凝凝土土抗抗冻冻融融性性能能的的影影响响在经经历历相相同同的的冻冻融融循循环环次次数数后后，，FA混混凝凝土土的的相相对对动动弹弹模模量量低低于于基基准准混混凝凝土土，，说说明明掺掺加加FA后后不不利利于于混混凝凝土土的的抗抗冻冻融融性性能能15粉煤煤灰灰的的使使用用注注意意事事项项1避避免免掺掺加加量量过过大大强度度凝结结时时间间表观观质质量量抗冻冻融融性性能能、、抗抗碳碳化化性性能能2注注意意质质量量稳稳定定性性细度度、、含含碳碳量量、、需需水水量量、、硫硫酸酸盐盐3注注意意环环境境温温度度、、施施工工部部位位对对FA掺掺量量的的影影响响4其其它它材材料料对对粉粉煤煤灰灰使使用用效效果果的的影影响响水泥泥富富余余系系数数的的大大小小水泥泥碱碱性性的的高高低低水灰灰比比16矿粉粉对对新新拌拌混混凝凝土土出出机机坍坍落落度度的的影影响响矿粉粉掺掺量量较较低低时时，，新新拌拌混混凝凝土土出出机机坍坍落落度度增增加加。。矿粉粉掺掺量量较较高高时时，，新新拌拌混混凝凝土土出出机机坍坍落落度度随随掺掺量量的的增增大大变变化化不不大大。。17矿粉粉对对混混凝凝土土抗抗压压强强度度的的影影响响KF的的活活性性比比FA大大，，仅仅从从强强度度的的角角度度考考虑虑可可实实现现更更大大掺掺量量。。早期期强强度度高高，，掺掺量量较较低低时时强强度度高高于于基基准准混混凝凝土土。。后期期强强度度的的增增长长低低于于同同等等掺掺量量的的粉粉煤煤灰灰混混凝凝土土18矿粉粉对对浆浆体体凝凝结结时时间间的的影影响响矿粉粉掺掺量量越越大大，，浆浆体体的的凝凝结结时时间间越越长长浆体体的的凝凝结结时时间间的的延延长长与与KF的的掺掺量量基基本本呈呈线线性性增增长长关关系系。。19矿粉粉对对混混凝凝土土塑塑性性收收缩缩的的影影响响掺量量在在25%以以内内，，混混凝凝土土的的塑塑性性收收缩缩略略有有增增大大，，但但增增大大幅幅度度很很小小掺量量超超过过25%，，混混凝凝土土的的塑塑性性增增长长幅幅度度很很大大，，易易导导致致裂裂缝缝的的产产生生20粉煤煤灰灰与与矿矿粉粉对对混混凝凝土土塑塑性性收收缩缩的的影影响响对对比比21矿粉粉的的使使用用注注意意事事项项1避避免免掺掺加加量量过过大大水泥泥厂厂在在粉粉磨磨熟熟料料时时掺掺加加部部分分矿矿渣渣水泥泥出出厂厂前前，，再再混混掺掺部部分分磨磨细细矿矿渣渣--分分磨磨混混掺掺搅拌拌站站在在生生产产混混凝凝土土时时再再次次掺掺加加2避避免免收收缩缩过过大大掺加加矿矿渣渣微微粉粉后后，，混混凝凝土土的的收收缩缩增增大大，，容容易易产产生生裂裂缝缝3注注意意质质量量稳稳定定性性同批批进进货货的的均均匀匀性性，，同同一一厂厂家家不不同同时时间间产产品品的的质质量量稳稳定定性性4环环境境条条件件的的差差别别对对矿矿渣渣粉粉掺掺量量的的影影响响5其其它它材材料料对对矿矿渣渣粉粉使使用用效效果果的的影影响响水泥泥富富余余系系数数的的大大小小、、碱碱性性的的高高低低22掺合合料料掺掺量量过过大大的的危危害害工作作性性能能降降低低----离析析、、泌泌水水、、坍坍损损大大强度度降降低低----早期期、、后后期期、、表表层层强强度度收缩缩增增大大----收缩缩裂裂缝缝凝结结时时间间延延长长----施工工速速度度、、表表层层失失水水裂裂缝缝耐久久性性降降低低----抗碳碳化化性性能能、、抗抗冻冻融融性性能能抗压压强强度度并并不不是是评评价价混混凝凝土土性性能能的的唯唯一一标标准准23掺合合料料的的使使用用注注意意事事项项掺合合料料在在混混凝凝土土的的掺掺量量粉煤灰与与矿粉的的重量比比掺合料与与水泥的的重量比比24第二部分分混凝土的的质量控控制与技技术管理理251混混凝土原原材料的的质量管管理26生产混凝凝土所需需原材料料胶凝材料料：水泥、粉粉煤灰、、矿粉骨料：河砂、机机制砂、、石子、、轻骨料料外加剂：泵送剂、、膨胀剂剂、防冻冻剂、防防水剂水其它：聚丙烯纤纤维、木木质素纤纤维、钢钢纤维等等①重要的的质量检检测项目目②出现的的新特点点、极端端情况对混凝土土质量的的影响、、相关质质量控制制措施、、使用注注意事项项27水泥----强强度对比分析析强度检检测结果果判定强度度的稳定定性对比强度的发展展速度28水泥凝结结时间的的影响因因素环境条件件粉煤灰与与矿粉的的品质、、掺量外加剂的的种类、、掺量缓凝组分分、减水水组分29水泥需水水量通过胶砂砂稠度初初步对比比水泥的的需水量量定期进行行配合比比实验，，对比不不同厂家家水泥的的需水量量跟踪生产产、运输输、浇筑筑过程中中混凝土土的用水水量及状状态的变变化30水泥的外外观颜色色横向对比比对比不同同厂家、、不同标标号水泥泥颜色的的差别纵向对比比同一厂家家同种水水泥在不不同时期期的颜色色变化极端情况况如果颜色色突变，，则要慎慎重使用用，避免免工程事事故水泥中的的掺合料料或熟料料变化、、调包、、误用粉粉煤灰31水泥的放放置时间间与使用用温度影响水泥泥与外加加剂的适适应性影响混凝凝土的工工作性能能坍落度、、流动性性、坍落落度损失失等影响安定定性32水泥的新新特点及及对混凝凝土质量量的影响响水泥的比比表面积积增大（熟料颗颗粒更小小）熟料颗粒粒的水化化速度----强度的的发展速速度同期内熟熟料的水水化程度度水化热释释放速度度与外加剂剂的适应应性掺量、坍坍损、碱碱性33水泥的新新特点及及对混凝凝土质量量的影响响水泥中的的掺合料料更为复复杂品种更多多----FA、矿渣渣、石灰灰石等掺量更大大----分磨磨混掺（（FA、、矿粉））对混凝土土配合比比设计、、工作状状态、强强度、耐耐久性等等均产生生重大影影响34水泥的新新特点及及对混凝凝土质量量的影响响水泥中的的外加剂剂更为复复杂助磨剂三乙醇胺胺、丙三三醇和乙乙二醇吸附在熟熟料与石石膏颗粒粒的表面面，干扰扰石膏与与熟料之之间的相相互吸附附，破坏坏熟料成成分与石石膏的最最佳匹配配,对水水泥与外外加剂的的适应性性产生不不良影响响。激发剂碱含量影影响外加加剂的使使用效果果，碱含含量在0.4%以上，，碱含量量越高，，流动性性越差，，塑化效效果越差差。35粉煤灰的的重要检检测项目目比表面积积、活性性比表面积积小=活活性低比表面积积大≠活性低需水量、、烧失量量、均匀匀性需水量----水灰比比---混凝土土强度烧失量----含碳量量---外加剂剂的吸附附量均匀性----混凝土土质量的的均匀性性外观颜色色外观颜色色直接反反映粉煤煤灰的质质量颜色黑，，含碳量量高，需需水量就就越大异常情况况及时采采取措施施---配合比比试验注意各项项性能之之间的相相互联系系36粉煤灰的的新特点点及对混混凝土质质量的影影响（1）粗粗灰多，，细灰少少难以发挥挥粉煤灰灰的火山山灰、微微集料、、形态、、界面效效应对混凝土土性能的的改善效效果受到到限制（2）同同一车粉粉煤灰上上下分层层原灰掺入入混凝土土中，严严重影响响混凝土土的性能能加大抽检检力度，，同一车车粉煤灰灰分2次次以上检检验（3）脱脱硫粉煤煤灰的出出现用粉煤灰灰吸附尾尾气，硫硫酸盐含含量多措施：直接进行行混凝土土配合比比试验，，查看对对用水量量、工作作性能、、凝结时时间和强强度的影影响37矿粉的重重要检测测项目（1）比比表面积积与活性性比表面积积大，活活性高，，但需水水量大，，收缩大大注意二者者与混凝凝土质量量之间的的联系（2）外外观颜色色矿渣微粉粉应为白白色粉末末矿粉颜色色发灰或或发黑，，说明矿矿粉中掺掺加了活活性较低低的钢渣渣粉或粉粉煤灰38矿粉的特特点及对对混凝土土质量的的影响活性的差差别水淬降温温自然降温温粒形的差差别立磨、球球磨颜色的变变化灰色：掺掺FA或或钢渣--活性性白色：石石灰石粉粉--活活性--烧失量量水泥中矿矿粉掺量量的增加加通过实验验确定合合适的掺掺量39砂子的重重要检测测项目（1）细细度模数数、颗粒粒级配对混凝土土的工作作性能影影响重大大（2）泥泥、泥块块含量泥、泥块块含量严严重影响响混凝土土的力学学性能与与耐久性性（3）河河砂中≥≥5mm的颗粒粒含量砂中石子子含量的的变化造造成混凝凝土中实实际砂率率的变化化，直接接影响到到混凝土土的泵送送性能40机制砂的的采用（1）含含泥量低低有利于提提高外加加剂的适适应性和和混凝土土强度（2）细细度模数数可调控控有利于提提高混凝凝土的工工作性能能（3）粒粒形较差差影响混凝凝土的和和易性41砂子的使使用（1）不不同细度度的细骨骨料搭配配使用（2）采采用反击击式破碎碎的机制制砂粒形形好42石子的重重要检测测项目石子的颗颗粒级配配石子颗粒粒级配对对混凝土土的工作作性能影影响重大大骨料堆积积空隙率率---水泥用用量---强度度、成本本43石子的重重要检测测项目石子的含含泥量、、泥块含含量、石石粉含量量工作性能能：造成成混凝土土需水量量过大、、坍损过过大力学性能能：严重重影响混混凝土强强度耐久性：：造成混混凝土的的开裂，，耐久性性降低44石子存在在的问题题（1）颗颗粒级配配不合理理5-10cm颗颗粒多---胶胶凝材料料用量增增加、泵泵送性能能变差（2）风风化岩含含量较多多骨料压碎碎指标值值变大---用用水量增增多、强强度下降降（3）干干硬的粘粘土块含含量需水量、、外加剂剂用量、、坍损、、强度（4）表表面石粉粉黏附影响骨料料浆体的的界面结结构---严重重影响混混凝土性性能45石子的使使用合理搭配配使用不不同级配配的骨料料通过混凝凝土配合合比试验验寻找规规律注意观察察骨料状状态，全全面掌握握质量适当延长长搅拌时时间46混凝土外外加剂的的重要检检测项目目（1）适适应性优先采用用混凝土土配合比比试验来来检验水泥、含含泥量、、细度模模数、颗颗粒级配配等因素素相关（2）减减水率水泥的温温度、放放置时间间，FA的烧失失量、比比表面积积确定水灰灰比、预预测强度度（3）凝凝结时间间缓凝成分分、早强强成分、、掺合料料掺量、、环境温温度（4）混混凝土强强度外加剂的的引气性性、减水水率、减减水组分分种类水泥、配配合比47外加剂使使用面对对的问题题（1）种种类多萘系、木木素、聚聚羧酸、、脂肪族族、氨基基磺酸盐盐等每种成分分都会造造成混凝凝土的性性能发生生变化以混凝土土的性能能为标准准来验收收（2）注注意力过过多集中中在混凝凝土的工工作性能能上每次进货货进行配配合比验验收，坍坍落度、、流动性性、坍损损通过过多多的缓凝凝成分、、引气成成分来调调整混凝凝土的工工作性能能牺牲了部部分其它它性能（3）缺缺乏各种种影响因因素的验验证、对对比客观考虑虑其它材材料、环环境因素素的影响响认真分析析外加剂剂以外的的影响因因素48外加剂的的使用注注意事项项（1）多多进行配配合比试试验全面考虑虑影响混混凝土性性能的因因素外加剂、、粉煤灰灰、水泥泥、骨料料找到关键键影响因因素、合合理评价价外加剂剂性能（2）做做好留样样、对比比工作保证质量量的可追追溯性（3）对对稳定性性给予合合理的评评判、控控制不同时间间进场的的外加剂剂性能对对比（4）慎慎重调整整掺量49原材料的的质量管管理与控控制（1）全全面的控控制每种种原材料料的质量量（2）充充分掌握握每种材材料出现现的变化化（3）““原材料料便宜，，生产成成本就便便宜”弥补措施施的成本本重大质量量问题的的成本企业的声声誉（4）认认真学习习新材料料的使用用技术粉煤灰、、矿粉、、轻骨料料、机制制砂、聚聚羧酸502实验验室质量量管理51原材料的的质量管管理（1）检检测项目目与频率率（2）当当前质量量的判定定（3）质质量稳定定性的判判定建立检测测指标统统计文件件，仔细细分析每每段时间间的变化化对原材料料的质量量稳定性性给出一一个客观观评价寻找原材材料质量量与混凝凝土质量量的对应应关系52混凝土配配合比的的确定（1）全全面考虑虑各种因因素各种原材材料情况况施工要求求、部位位：底板板、顶板板、墙板板、斜屋屋面环境：温温度、湿湿度、日日照、风风速（2）通通过配合合比实验验验证工作性能能、强度度、留有有一定的的富余系系数（3）预见性性提前进行试验验备用切勿盲目照搬搬（4）通过实实际生产验证证、反馈现场场使用情况实际的工作性性能与强度富富余系数寻找原材料质质量与混凝土土质量的对应应关系53确定混凝土配配合比的注意意事项（1）胶凝凝材料用量量并不是胶凝凝材料越多多，混凝土土的性能就就越好胶凝材料越越多、收缩缩越大，耐耐久性降低低水胶比决定定强度避免水泥在在胶凝材料料中的比例例太低（2）骨料料因素的影影响级配---骨料堆积积的密实性性密实性越大大，空隙率率越小，所所需胶凝材材料越少，，流动性好好混凝土的组组成--层层层包裹（3）掺合合料的掺量量与比例合理的颗粒粒级配54混凝土的检检测检测重点重点配比、、重点工程程、重点时时刻检测频率生产量、配配合比、原原材料检测结果的的总结与分分析混凝土质量量的总体评评价质检员工作作的评价特殊情况出出现的频率率、退货频频率、强度度统计与对对比注意事项避免试块造造假、做到到对质量心心中有数颜色、凝结结时间55实验室与其其它部门关关系的协调调内：材料部门、、生产部门门、经营部部门、运输输部门外：原材料厂家家、施工现现场、质检检部门、同同行上：及时反映情情况与思路路，领导的的理解与支支持下：技术问题的的及时探讨讨沟通注意换位思思考、了解解各项工作作的特点56特殊技术的的储备高强混凝土土自密实混凝凝土轻骨料混凝凝土防冻混凝土土57基于整体的的动态质量量管理生产过程质量控制运输、施工现场质量控制质量的可追溯性产品质量检测原材料质量检测混凝土质量管理注意事项：：A明确的的分工B各项工工作的有机机串连C动态质质量管理58实验室的质质量管理多进行混凝凝土配合比比实验实验与检测测数据的总总结分析与与反馈整体的动态态质量管理理尽可能获得得更多部门门的工作支支持尽可能获得得更多的技技术资源593混凝凝土生产过过程中的质质量控制60保持原材料料的稳定性性、同一性性（1）胶凝凝材料的稳稳定性、同同一性水泥：温度度、颜色、、强度粉煤灰：需需水量、颜颜色矿粉：活性性、颜色（2）骨料料的均匀性性含水率、颗颗粒级配、、含泥量铲车司机均均匀上料（3）外加加剂的同一一性减水率、含含气量、颜颜色、凝结结时间、强强度更换每一种种原材料时时，及时调调整出机状状态61配合比的准准确使用采用当前的的生产材料料验证配合合比根据具体情情况恰当的的选用配合合比准确的输入入准确的计量量62生产过程中中配合比的的调整（1）砂率率根据砂中的的石子含量量变化范围围及时调整整（2）用水水量根据砂含水水量及时调调整生产用用水量控制在一定定范围之内内（3）外加加剂掺量胶凝材料需需水量、水水泥温度、、气温、运运距、浇筑筑部位（4）骨料料在泵送混凝凝土中采用用级配较好好、含泥量量低的骨料料合理搭配（5）胶凝凝材料用量量慎重调整胶胶凝材料用用量同时相应调调整外加剂剂与水的用用量严禁为了增增加工作性性能盲目添添加胶凝材材料63生产过程中中技术参数数的控制（1）搅拌拌时间所有原材料料全部加入入后的搅拌拌时间水灰比、胶胶凝材料用用量、环境境温度物料不能充充分混合，，骨料与浆浆体界面质质量的劣化化外加剂的减减水性能无无法充分体体现（2）计量量准确性定期校对根据每月材材料的盘点点情况，判判断计量误误差64生产过程中中质量控制制的注意事事项（1）混凝凝土种类、、标号、配配合比的变变化（2）浇筑筑部位、运运距的变化化（3）环境境温湿度、、风速、日日照等变化化（4）退货货的调整、、转移654混凝土土运输浇筑筑过程中的的质量控制制66合理安排生生产速度减少坍落度度、扩展度度损失，保保持泵送性性能，减少少现场加水水可能性考虑具体浇浇筑部位及及需求量底板、斜屋屋面、墙板板、顶板考虑浇筑方方法汽车泵、地地泵、吊装装考虑运输条条件运输距离与与时间禁行时间合理车辆调调度67泵送过程的的质量控制制（1）评判判的标准坍落度、扩扩展度施工单位、、监理等评评判标准不不一致（2）泵送送过程（3）现场场调度与生产部门门及时联系系禁止现场加加水（4）调整整措施二次掺加外外加剂68现场浇筑与与养护（1）浇筑筑准备浇筑层底湿湿润、无积积水---路基、雨雨天（2）浇筑筑过程坍落度不宜宜过大，防防止过度振振捣防止表面起起灰、产生生顺筋裂缝缝（3）养护护及时养护，，保湿、保保温负温条件下下严禁表层层洒水养护护69必要的现场场回访意见与建议议混凝土结构构的表观状状态施工方法及及对砼性能能的要求对营销工作作的支持70第三部分工程实例71工程实例1---大大坝混凝土土72原材料质量量要求与混混凝土配合合比525硅硅酸盐大坝坝水泥Ⅱ级粉煤灰灰ZB-1高高效减水剂剂，掺入30%FA和0.012%引气剂剂时减水率率达24.3%引气剂:AEA202骨料：正长长岩机械破破碎制成,粗骨料料分4.8～19,19～38,38～76,76～152mm共共4级;细骨料料分0.074～～1.2,1.2～4.8mm共2级级73大坝混凝土土的抗压、、抗折强度度粉煤灰掺量量30%的的大坝混凝凝土，28d之后抗抗压强度增增长幅度可可达22.6--47.2%，抗折强强度增长幅幅度可达29.8--47.7%。74原材料质量量控制严格格骨料的颗粒粒级配对单单位混凝土土中胶凝材材料的用量量具有非常常大的影响响粉煤灰混凝凝土的强度度在28d之后仍会会有较大幅幅度的增长长并不是胶凝凝材料用量量越高，混混凝土的性性能越好注意工程特特性75应用实例----C30泵送送混凝土76原材料质量量要求PO42.5水泥，，抗压富余余系数>1.13，，使用温温度低于65℃；细度模数2.5－2.8的河河砂，泥≤≤0.8%,泥块块≤0.4%；最大粒径31.5mm连续级级配花岗岩岩石子，粒粒径分布尽尽可能靠近近中值偏粗粗，5~10mm颗颗粒含量<15%，，针片状含含量低于8％，要求求清洗；I级低钙粉粉煤灰，烧烧失量≤2.0%；；需水量比比≤95%；聚羧酸高效效减水剂，，固含量大大于24%；在掺量量为1.2%时，初初始坍落度度为180~200mm，单单位用水量量不大于145kg