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2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3第一部分掺合料对混凝土性能的影响及使用注意事项4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5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6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。7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。8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。9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。10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。11粉煤灰掺量对混凝土不同龄期抗压强度的影响早期强度均低于基准混凝土FA掺量合适，28d强度略高于基准混凝土FA掺量过大，各龄期的强度均低于基准混凝土12粉煤灰对浆体凝结时间的影响FA掺量越大，浆体的凝结时间越长FA掺量超过30%，浆体的凝结时间涨幅增大。13粉煤灰对混凝土塑性收缩的影响FA混凝土的塑性收缩低于不掺FA混凝土高钙灰更有利于降低混凝土的塑性收缩14粉煤灰对混凝土抗碳化性能的影响加入掺合料消耗掉混凝土中的部分Ca(OH)2，使混凝土的总体碱度降低，继而加速碳化进程粉煤灰掺量30%之内对混凝土的碳化性能影响幅度较低混凝土碳化后失去对钢筋的保护作用，对钢筋混凝土结构的耐久性不利15粉煤灰对混凝土抗冻融性能的影响在经历相同的冻融循环次数后，FA混凝土的相对动弹模量低于基准混凝土，说明掺加FA后不利于混凝土的抗冻融性能16粉煤灰的使用注意事项1避免掺加量过大强度凝结时间表观质量抗冻融性能、抗碳化性能2注意质量稳定性细度、含碳量、需水量、硫酸盐3注意环境温度、施工部位对FA掺量的影响4其它材料对粉煤灰使用效果的影响水泥富余系数的大小水泥碱性的高低水灰比17矿粉对新拌混凝土出机坍落度的影响矿粉掺量较低时，新拌混凝土出机坍落度增加。矿粉掺量较高时，新拌混凝土出机坍落度随掺量的增大变化不大。18矿粉对混凝土抗压强度的影响KF的活性比FA大，仅从强度的角度考虑可实现更大掺量。早期强度高，掺量较低时强度高于基准混凝土。后期强度的增长低于同等掺量的粉煤灰混凝土19矿粉对浆体凝结时间的影响矿粉掺量越大，浆体的凝结时间越长浆体的凝结时间的延长与KF的掺量基本呈线性增长关系。20矿粉对混凝土塑性收缩的影响掺量在25%以内，混凝土的塑性收缩略有增大，但增大幅度很小掺量超过25%，混凝土的塑性增长幅度很大，易导致裂缝的产生21粉煤灰与矿粉对混凝土塑性收缩的影响对比22矿粉的使用注意事项1避免掺加量过大水泥厂在粉磨熟料时掺加部分矿渣水泥出厂前，再混掺部分磨细矿渣--分磨混掺搅拌站在生产混凝土时再次掺加2避免收缩过大掺加矿渣微粉后，混凝土的收缩增大，容易产生裂缝3注意质量稳定性同批进货的均匀性，同一厂家不同时间产品的质量稳定性4环境条件的差别对矿渣粉掺量的影响5其它材料对矿渣粉使用效果的影响水泥富余系数的大小、碱性的高低23掺合料掺量过大的危害工作性能降低----离析、泌水、坍损大强度降低----早期、后期、表层强度收缩增大----收缩裂缝凝结时间延长----施工速度、表层失水裂缝耐久性降低----抗碳化性能、抗冻融性能抗压强度并不是评价混凝土性能的唯一标准24掺合料的使用注意事项掺合料在混凝土的掺量粉煤灰与矿粉的重量比掺合料与水泥的重量比25第二部分混凝土的质量控制与技术管理261混凝土原材料的质量管理27生产混凝土所需原材料胶凝材料：水泥、粉煤灰、矿粉骨料：河砂、机制砂、石子、轻骨料外加剂：泵送剂、膨胀剂、防冻剂、防水剂水其它：聚丙烯纤维、木质素纤维、钢纤维等①重要的质量检测项目②出现的新特点、极端情况对混凝土质量的影响、相关质量控制措施、使用注意事项28水泥----强度对比分析强度检测结果判定强度的稳定性对比强度的发展速度203040506001020304050601#2#01020304050607002468101#2#3#29水泥凝结时间的影响因素环境条件粉煤灰与矿粉的品质、掺量外加剂的种类、掺量缓凝组分、减水组分30水泥需水量通过胶砂稠度初步对比水泥的需水量定期进行配合比实验，对比不同厂家水泥的需水量跟踪生产、运输、浇筑过程中混凝土的用水量及状态的变化31水泥的外观颜色横向对比对比不同厂家、不同标号水泥颜色的差别纵向对比同一厂家同种水泥在不同时期的颜色变化极端情况如果颜色突变，则要慎重使用，避免工程事故水泥中的掺合料或熟料变化、调包、误用粉煤灰32水泥的放置时间与使用温度影响水泥与外加剂的适应性影响混凝土的工作性能坍落度、流动性、坍落度损失等影响安定性33水泥的新特点及对混凝土质量的影响水泥的比表面积增大（熟料颗粒更小）熟料颗粒的水化速度----强度的发展速度同期内熟料的水化程度水化热释放速度与外加剂的适应性掺量、坍损、碱性34水泥的新特点及对混凝土质量的影响水泥中的掺合料更为复杂品种更多----FA、矿渣、石灰石等掺量更大----分磨混掺（FA、矿粉）对混凝土配合比设计、工作状态、强度、耐久性等均产生重大影响35水泥的新特点及对混凝土质量的影响水泥中的外加剂更为复杂助磨剂三乙醇胺、丙三醇和乙二醇吸附在熟料与石膏颗粒的表面，干扰石膏与熟料之间的相互吸附，破坏熟料成分与石膏的最佳匹配,对水泥与外加剂的适应性产生不良影响。激发剂碱含量影响外加剂的使用效果，碱含量在0.4%以上，碱含量越高，流动性越差，塑化效果越差。36粉煤灰的重要检测项目比表面积、活性比表面积小=活性低比表面积大≠活性低需水量、烧失量、均匀性需水量----水灰比---混凝土强度烧失量----含碳量---外加剂的吸附量均匀性----混凝土质量的均匀性外观颜色外观颜色直接反映粉煤灰的质量颜色黑，含碳量高，需水量就越大异常情况及时采取措施---配合比试验注意各项性能之间的相互联系37粉煤灰的新特点及对混凝土质量的影响（1）粗灰多，细灰少难以发挥粉煤灰的火山灰、微集料、形态、界面效应对混凝土性能的改善效果受到限制（2）同一车粉煤灰上下分层原灰掺入混凝土中，严重影响混凝土的性能加大抽检力度，同一车粉煤灰分2次以上检验（3）脱硫粉煤灰的出现用粉煤灰吸附尾气，硫酸盐含量多措施：直接进行混凝土配合比试验，查看对用水量、工作性能、凝结时间和强度的影响38矿粉的重要检测项目（1）比表面积与活性比表面积大，活性高，但需水量大，收缩大注意二者与混凝土质量之间的联系（2）外观颜色矿渣微粉应为白色粉末矿粉颜色发灰或发黑，说明矿粉中掺加了活性较低的钢渣粉或粉煤灰39矿粉的特点及对混凝土质量的影响活性的差别水淬降温自然降温粒形的差别立磨、球磨颜色的变化灰色：掺FA或钢渣--活性白色：石灰石粉--活性--烧失量水泥中矿粉掺量的增加通过实验确定合适的掺量40砂子的重要检测项目（1）细度模数、颗粒级配对混凝土的工作性能影响重大（2）泥、泥块含量泥、泥块含量严重影响混凝土的力学性能与耐久性（3）河砂中≥5mm的颗粒含量砂中石子含量的变化造成混凝土中实际砂率的变化，直接影响到混凝土的泵送性能41机制砂的采用（1）含泥量低有利于提高外加剂的适应性和混凝土强度（2）细度模数可调控有利于提高混凝土的工作性能（3）粒形较差影响混凝土的和易性42砂子的使用（1）不同细度的细骨料搭配使用（2）采用反击式破碎的机制砂粒形好43石子的重要检测项目石子的颗粒级配石子颗粒级配对混凝土的工作性能影响重大骨料堆积空隙率---水泥用量---强度、成本02040608010051015202530粒径/mm通过率44石子的重要检测项目石子的含泥量、泥块含量、石粉含量工作性能：造成混凝土需水量过大、坍损过大力学性能：严重影响混凝土强度耐久性：造成混凝土的开裂，耐久性降低45石子存在的问题（1）颗粒级配不合理5-10cm颗粒多---胶凝材料用量增加、泵送性能变差（2）风化岩含量较多骨料压碎指标值变大---用水量增多、强度下降（3）干硬的粘土块含量需水量、外加剂用量、坍损、强度（4）表面石粉黏附影响骨料浆体的界面结构---严重影响混凝土性能46石子的使用合理搭配使用不同级配的骨料通过混凝土配合比试验寻找规律注意观察骨料状态，全面掌握质量适当延长搅拌时间47混凝土外加剂的重要检测项目（1）适应性优先采用混凝土配合比试验来检验水泥、含泥量、细度模数、颗粒级配等因素相关（2）减水率水泥的温度、放置时间，FA的烧失量、比表面积确定水灰比、预测强度（3）凝结时间缓凝成分、早强成分、掺合料掺量、环境温度（4）混凝土强度外加剂的引气性、减水率、减水组分种类水泥、配合比48外加剂使用面对的问题（1）种类多萘系、木素、聚羧酸、脂肪族、氨基磺酸盐等每种成分都会造成混凝土的性能发生变化以混凝土的性能为标准来验收（2）注意力过多集中在混凝土的工作性能上每次进货进行配合比验收，坍落度、流动性、坍损通过过多的缓凝成分、引气成分来调整混凝土的工作性能牺牲了部分其它性能（3）缺乏各种影响因素的验证、对比客观考虑其它材料、环境因素的影响认真分析外加剂以外的影响因素49外加剂的使用注意事项（1）多进行配合比试验全面考虑影响混凝土性能的因素外加剂、粉煤灰、水泥、骨料找到关键影响因素、合理评价外加剂性能（2）做好留样、对比工作保证质量的可追溯性（3）对稳定性给予合理的评判、控制不同时间进场的外加剂性能对比（4）慎重调整掺量50原材料的质量管理与控制（1）全面的控制每种原材料的质量（2）充分掌握每种材料出现的变化（3）“原材料便宜，生产成本就便宜”弥补措施的成本重大质量问题的成本企业的声誉（4）认真学习新材料的使用技术粉煤灰、矿粉、轻骨料、机制砂、聚羧酸512实验室质量管理52原材料的质量管理（1）检测项目与频率（2）当前质量的判定（3）质量稳定性的判定建立检测指标统计文件，仔细分析每段时间的变化对原材料的质量稳定性给出一个客观评价寻找原材料质量与混凝土质量的对应关系53混凝土配合比的确定（1）全面考虑各种因素各种原材料情况施工要求、部位：底板、顶板、墙板、斜屋面环境：温度、湿度、日照、风速（2）通过配合比实验验证工作性能、强度、留有一定的富余系数（3）预见性提前进行试验备用切勿盲目照搬（4）通过实际生产验证、反馈现场使用情况实际的工作性能与强度富余系数寻找原材料质量与混凝土质量的对应关系54确定混凝土配合比的注意事项（1）胶凝材料用量并不是胶凝材料越多，混凝土的性能