质量控制谈何入手

大家都想控制混凝土质量，其实最大的难度莫过于用尽课本知识还是无从下手。碰到棘手问题求老专家也没用。专家不到现场泛泛而谈很难专注症结。从技术角度来讲，控制混凝土质量就是控制每道环节，每道工序。比方说配合比环节搞好了还会出问题，那是因为其他环节你没法保证。高手不是书本知识全，而是实践经验足，很多高手最大的被人的感受就是他懂得各种原材料性能，不光是表面的，更是别人不知道的小细节。你如果只知道课本常用原材料的常用知识，那和别人没区别。能综合利用原材料配制满足性能要求的混凝土，这是不简单的，比方说，你对粉煤灰的认识比别人多一点，那就有可能配出的东西比别人好，当出现问题时，别人的知识库不全，所以想来想去都不知道，你想到了别人没有掌握的知识点就解决了问题。

大家都说原材料必须符合工程应用要求，但符合要求不是只针对一开始的材料选用，和配合比设计，大多数出问题不是一开始，而是后续工作。从配合比理论讲，这也是大家都在做的；新拌混凝土的工作性能满足设计、生产、运输、施工及抹面要求；硬化混凝土的强度、耐久性满足结构设计和服役环境要求等。以上这些好像对于试验室的要求比较多，但是试验室保住了源头就能保证后面不出现问题吗？

最难解决说我问题莫过于大家都知道的问题。对于管理制度的规范化和产品质量的标准化而言，规范化的管理可以实现企业的高效运转，树立企业形象，并保证规模化生产的产品质量；这不是空话，你去想想，我们和国外的混凝土水平是否有差距？是否有让人叹息的地方？那这些差距全都是技术差距吗？显然不是。标准化的产品质量，可以节约过程质量控制成本，更有利于产品应用和市场推广。人家技术差不多，但标准化比你做得好很多，没毛病的流程、没毛病的管理，在大家技术都相差不多时，比的就是这个了。

现行标准《混凝土质量控制标准》GB50164-2011主要从混凝土技术规程角度出发，规定混凝土原材料质量控制、混凝土性能要求、配合比控制、生产控制水平要求、生产与施工质量控制、混凝土质量检验和验收等内容。这些内容不是停留在课本上，而是要做到实际中，试想一下，大家都按标准做，哪怕牺牲企业金钱利益，但不会集体灭亡。整个行业就都是原则性压倒一切的。我们有时说外国人“古板”，但是人家就是在做事方面古板得把事情都标准化了。

水泥变化的四大特征

混凝土的大头就是水泥。水泥是影响混凝土质量的最重要因素之一。28d龄期以后强度不增长，早期水化热高，早期开裂显著等问题，这都是当前混凝土生产用水泥存在一些常人难以理解的。尽管混凝土质量控制影响因素较多，但20世纪20年代以来，从水泥工业的发展背景来看，尽管水泥外貌并没有显著变化，但是水泥的矿物组份和强度等性能随着水泥工业的现代化进程而发生了巨大变化，这些变化均对于今天的混凝土质量控制产生了重要影响。A. M. Neville 在《Properties ofconcrete》（Fourth Edition）一书中指出水泥变化可概括如下四点：

1、C3S含量大幅增长，C2S含量则相应降低

说说英国，1960年的C3S含量只有47%左右，到了20世纪70年代变成54%左右，而C2S含量则相应降低，一直保持硅酸钙总量为70－71%左右，这是基本不变的。法国20世纪60年代中期，硅酸盐水泥的C3S平均含量是42%，到了1989年增加到了58.4%，而C2S含量则同时从28%降低到13%。

2、早期水泥胶砂强度增加

另一个特点，水泥胶砂强度的变化很大，主要是固定水胶比的7d强度显著增长，28d强度也是增强的很厉害。但是，另一个很重要的指标却没进步过，那就是28d龄期之外的强度。我们知道在1970年需要0.50的水灰比，混凝土立方体强度才能达到32.5MPa。而1984年则需要0.57的水灰比。保持混凝土的每立方米用水量为相同的175kg/m3，假定工作性能保持一致，即则水泥用量从350kg/m3降低到307kg/m3。为了更易被碳化或被侵蚀物质渗透，我们慢慢采用更高水胶比和更低水泥用量来使得混凝土具有更高渗透性，这样的话，一般混凝土耐久性就更低了。与使用“旧”水泥的混凝土相比，快速获得早期强度也意味更早获得足够的拆模强度，这样就停止了早期有效养护。从而使混凝土性能不能得到长期改善。

3、水泥胶砂28d强度与7d强度之比降低

前28d龄期的水泥胶砂强度快速增长，导致28d强度与7d强度之比降低，这是由于C3S含量与C2S含量之比变大，受其水化速度影响。水泥胶砂28d强度与7d强度比值在低的水胶比时显得更低。这种经验理论就导致现代水泥含有更多的碱，每个水泥厂家都暗自加碱，而且是不固定的，会根据客户情况，应付客户的要求灵活加碱。在1923年，混凝土抗压强度与龄期的对数成线性关系达到25或50年，这是使用高C2S含量、低细度的水泥配制混凝土的结果。在1937年，抗压强度与龄期的对数成线性关系大约为10年，这是使用低C2S含量、高细度的水泥配制混凝土的结果。近年来，随着关系更短。从图3可以看出这种变化趋势。

图3  1916年－1990年不同龄期水泥强度的变化（水胶比0.53混凝土标准圆柱体强度

4、水泥细度不断提高

由于现在水泥工业采用新型生产设备，和过去相比先进很多，特别是新型粉磨设备的不断更新进步，使得水泥比表面积（细度）稳步提高。应当指出，我们现在很多都是拿混凝土质量和自己的口袋钞票在博弈。要提高水泥比表面积，很多人都认为是必做的，降低生产成本，这点也是生存之道，这是一场持久的博弈。提高水泥比表面积可以提高早期水化速度和强度，进而提高水泥售价，但是这样做难免会过度粉磨，生产成本提高了那也不行。因此，水泥生产商更热衷于充分利用生产设备技术更新，找到两者平衡关系。现在有好方法了，那就是使用助磨剂。掺加助磨剂是提高水泥细度的常用生产方式。

现在水泥与100年前水泥不相同大了去了。现有很多高强水泥可采用高C3S、低C2S，高细度的方式实现早期高强目标。尽管使用“高强水泥”可以降低规定强度的水泥用量、加快拆模、加速工程进度而使建设总承包方获取丰厚利益，但是高水胶比和低水泥用量容易导致混凝土的渗透性较高，一般耐久性较差。过高早期强度和过早放弃模板的有效养护同样对工程质量产生安全隐患。