質量控制談何入手

大家都想控制混凝土質量，其實最大的難度莫過于用盡課本知識還是無從下手。碰到棘手問題求老專家也沒用。專家不到現場泛泛而談很難專注癥結。從技術角度來講，控制混凝土質量就是控制每道環節，每道工序。比方說配合比環節搞好了還會出問題，那是因為其他環節你沒法保證。高手不是書本知識全，而是實踐經驗足，很多高手最大的被人的感受就是他懂得各種原材料性能，不光是表面的，更是別人不知道的小細節。你如果只知道課本常用原材料的常用知識，那和別人沒區別。能綜合利用原材料配制滿足性能要求的混凝土，這是不簡單的，比方說，你對粉煤灰的認識比別人多一點，那就有可能配出的東西比別人好，當出現問題時，別人的知識庫不全，所以想來想去都不知道，你想到了別人沒有掌握的知識點就解決了問題。

大家都說原材料必須符合工程應用要求，但符合要求不是只針對一開始的材料選用，和配合比設計，大多數出問題不是一開始，而是后續工作。從配合比理論講，這也是大家都在做的；新拌混凝土的工作性能滿足設計、生產、運輸、施工及抹面要求；硬化混凝土的強度、耐久性滿足結構設計和服役環境要求等。以上這些好像對于試驗室的要求比較多，但是試驗室保住了源頭就能保證后面不出現問題嗎？

最難解決說我問題莫過于大家都知道的問題。對于管理制度的規范化和產品質量的標準化而言，規范化的管理可以實現企業的高效運轉，樹立企業形象，并保證規模化生產的產品質量；這不是空話，你去想想，我們和國外的混凝土水平是否有差距？是否有讓人嘆息的地方？那這些差距全都是技術差距嗎？顯然不是。標準化的產品質量，可以節約過程質量控制成本，更有利于產品應用和市場推廣。人家技術差不多，但標準化比你做得好很多，沒毛病的流程、沒毛病的管理，在大家技術都相差不多時，比的就是這個了。

現行標準《混凝土質量控制標準》GB50164-2011主要從混凝土技術規程角度出發，規定混凝土原材料質量控制、混凝土性能要求、配合比控制、生產控制水平要求、生產與施工質量控制、混凝土質量檢驗和驗收等內容。這些內容不是停留在課本上，而是要做到實際中，試想一下，大家都按標準做，哪怕犧牲企業金錢利益，但不會集體滅亡。整個行業就都是原則性壓倒一切的。我們有時說外國人“古板”，但是人家就是在做事方面古板得把事情都標準化了。

水泥變化的四大特征

混凝土的大頭就是水泥。水泥是影響混凝土質量的最重要因素之一。28d齡期以后強度不增長，早期水化熱高，早期開裂顯著等問題，這都是當前混凝土生產用水泥存在一些常人難以理解的。盡管混凝土質量控制影響因素較多，但20世紀20年代以來，從水泥工業的發展背景來看，盡管水泥外貌并沒有顯著變化，但是水泥的礦物組份和強度等性能隨著水泥工業的現代化進程而發生了巨大變化，這些變化均對于今天的混凝土質量控制產生了重要影響。A. M. Neville 在《Properties ofconcrete》（Fourth Edition）一書中指出水泥變化可概括如下四點：

1、C3S含量大幅增長，C2S含量則相應降低

說說英國，1960年的C3S含量只有47%左右，到了20世紀70年代變成54%左右，而C2S含量則相應降低，一直保持硅酸鈣總量為70－71%左右，這是基本不變的。法國20世紀60年代中期，硅酸鹽水泥的C3S平均含量是42%，到了1989年增加到了58.4%，而C2S含量則同時從28%降低到13%。

2、早期水泥膠砂強度增加

另一個特點，水泥膠砂強度的變化很大，主要是固定水膠比的7d強度顯著增長，28d強度也是增強的很厲害。但是，另一個很重要的指標卻沒進步過，那就是28d齡期之外的強度。我們知道在1970年需要0.50的水灰比，混凝土立方體強度才能達到32.5MPa。而1984年則需要0.57的水灰比。保持混凝土的每立方米用水量為相同的175kg/m3，假定工作性能保持一致，即則水泥用量從350kg/m3降低到307kg/m3。為了更易被碳化或被侵蝕物質滲透，我們慢慢采用更高水膠比和更低水泥用量來使得混凝土具有更高滲透性，這樣的話，一般混凝土耐久性就更低了。與使用“舊”水泥的混凝土相比，快速獲得早期強度也意味更早獲得足夠的拆模強度，這樣就停止了早期有效養護。從而使混凝土性能不能得到長期改善。

3、水泥膠砂28d強度與7d強度之比降低

前28d齡期的水泥膠砂強度快速增長，導致28d強度與7d強度之比降低，這是由于C3S含量與C2S含量之比變大，受其水化速度影響。水泥膠砂28d強度與7d強度比值在低的水膠比時顯得更低。這種經驗理論就導致現代水泥含有更多的堿，每個水泥廠家都暗自加堿，而且是不固定的，會根據客戶情況，應付客戶的要求靈活加堿。在1923年，混凝土抗壓強度與齡期的對數成線性關系達到25或50年，這是使用高C2S含量、低細度的水泥配制混凝土的結果。在1937年，抗壓強度與齡期的對數成線性關系大約為10年，這是使用低C2S含量、高細度的水泥配制混凝土的結果。近年來，隨著關系更短。從圖3可以看出這種變化趨勢。

圖3  1916年－1990年不同齡期水泥強度的變化（水膠比0.53混凝土標準圓柱體強度

4、水泥細度不斷提高

由于現在水泥工業采用新型生產設備，和過去相比先進很多，特別是新型粉磨設備的不斷更新進步，使得水泥比表面積（細度）穩步提高。應當指出，我們現在很多都是拿混凝土質量和自己的口袋鈔票在博弈。要提高水泥比表面積，很多人都認為是必做的，降低生產成本，這點也是生存之道，這是一場持久的博弈。提高水泥比表面積可以提高早期水化速度和強度，進而提高水泥售價，但是這樣做難免會過度粉磨，生產成本提高了那也不行。因此，水泥生產商更熱衷于充分利用生產設備技術更新，找到兩者平衡關系。現在有好方法了，那就是使用助磨劑。摻加助磨劑是提高水泥細度的常用生產方式。

現在水泥與100年前水泥不相同大了去了。現有很多高強水泥可采用高C3S、低C2S，高細度的方式實現早期高強目標。盡管使用“高強水泥”可以降低規定強度的水泥用量、加快拆模、加速工程進度而使建設總承包方獲取豐厚利益，但是高水膠比和低水泥用量容易導致混凝土的滲透性較高，一般耐久性較差。過高早期強度和過早放棄模板的有效養護同樣對工程質量產生安全隱患。