绿色高性能混凝土原材料的选用和质量控制

尹喜平

（始兴县恒成商品混凝土有限公司，广东韶关 512000）

0 引言

混凝土是一种建筑项目施工时必需的基本材料，在“绿色建筑”“生态环保”理念影响下，其也开始在性能上进行创新转型，因而绿色高性能混凝土在当前的应用范围也越来越广，对其原材料的质量控制也成为相关单位重点关注的内容。高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，在现代混凝土技术的支持下，其所表现出来的耐久性、适用性、强度等远远优于普通的混凝土，用于建筑施工中也可以最大程度地提高建筑项目的质量。为了进一步提高绿色高性能混凝土的使用性能，必须要重视起粗细骨料、添加剂、胶凝材料、粉煤灰、拌合水等原材料的质量控制。

1 绿色高性能混凝土应用特点

高性能混凝土是现代工程项目建设中的重要材料，组成混凝土的原材料有粗细骨料、添加剂、胶凝材料、粉煤灰、拌合水等，做好其质量控制也是提高混凝土使用性能的重要途径。据发改委建材行业调研数据显示，去年上半年全国水泥总产量可达到9.97亿t，商品混凝土总产量达到9.07亿m3。由此可见，混凝土未来发展市场空间也较为可观。在混凝土的生产过程中，在配置中会应用大量石料、砂料、粉煤灰，这些原材料会给环境造成一定的危害，因此越来越多人开始重视绿色高性能混凝土材料，其被称为GHPC，其原材料均选用工业废料或其他废弃资源，可降低混凝土配置过程中的资源浪费。

2 高性能混凝土原料选用与质量控制

2.1 粗细骨料选用与质量控制

骨料是混凝土原材料的主体，其分为粗骨料、细骨料，其中粗骨料的直径在4.75mm以上，细骨料的直径则小于4.75mm，粗骨料也被叫作砂石或者碎石，细骨料也被叫作砂材料，粗细骨料是混凝土配置过程中占比最大的原材料，骨料的形状、硬度、强度、数量、级别、活性等都会影响其质量。首先的粗骨料的选用与质量控制，应该先判断粗骨料的活动度和强度，选用标准是非活性、硬度高、无针状颗粒、形状为球形、表面粗糙，尤其是对于绿色高性能混凝土来说，必须要严格按照规定表喜欢来选用粗骨料的直径，避免其在使用过程中出现石子和砂浆离析问题或者降低硬度，除此以外，还应该注意在同一个施工场地的石材料应该分级配比，降低石材料含砂率，确保后期混凝土材料密度符合工程建设需求而且粗骨料也可以加入卵石，制药直径符合要求即可；其次就是在细骨料的质量控制上，其选用标准为吸水量低、孔隙率低、粗细适中，一般的黄砂或河砂都可以满足要求，同时还需要保证细骨料的细度模数保持在2.4～3.0之间，避免低于2.4，防治混凝土拌合物过于黏稠的问题，以便可以确保混凝土后期的耐用度、拉伸性等。

2.2 添加剂选用与质量控制

现阶段市场的绿色高性能混凝土一般都有着较好应用效果，这主要是因为添加剂的施工，通过使用添加剂可以有效提高混凝土材料的强度以及硬度，按照混净土配置标准，添加剂与水泥量的比例应该保持在1:20左右，以此来使混凝土材料有着最佳的性能。目前市场上所出售的混凝土添加剂种类繁多，而且还可以搭配使用多种添加剂，以便最大程度上满足混凝土性能的要求。为了保证添加剂的使用规范性，相关技术人员必须要控制好添加剂的比例，避免出现添加剂使用过量的问题。减水剂是当前较为常见的外用添加剂，其主要的作用就是提高混凝土材料的抗压强度、酸碱比、泌水性，配置完成的混凝土还要观察其硬化时间并检测氯离子含量。除此以外，少量的减水剂添加能够控制混凝土出现塌落的问题，并减少混凝土内部的气泡问题等。在绿色高性能混凝土的配置过程中常使用的减水剂有聚羧酸减水剂和荼系减水剂，其效果良好，能够有效提高绿色高性能混凝土的质量。

2.3 胶凝材料选用与质量控制

主要是利用胶凝材料产生化学反应，把浆体转化为固体，还需要融合一些其他的外用胶剂，才能达到比较理想的效果，使其达到标准强度的固体状态。目前，在绿色高性能混净土的配置过程中最常使用的胶凝材质是水泥，由于水泥的硬度比较高，其在空气和水中都会较快的硬化，这也是将粗细骨料凝结在一起的主要原因，而且其在混凝土中占比较高，为了保证其质量能够符合实际的混凝土质量的正常要求。在胶凝材料的质量控制中也需要提高重视，需要在选择的时候，使用质量没有太大波动、铝质含量低、碱性含量少的材料，在正式配置之前还应该对其进行抽样检测，明确其中的碱含量，确保其含量的0.6%以下，从而保障绿色高性能混凝土的质量。

2.4 粉煤灰掺合料选用与质量控制

矿物质材料的添加是提高绿色高性能混凝土强度、耐久性等性能的重要途径。矿物质材料颗粒细小，因此在高性能混凝土中能够发挥较强的微粒效应或火山灰反应，从而起到减水、致密、润滑作用和匀质作用，进一步提高混凝土的强度、耐久性等性能。目前在色高性能混凝土材料配置过程中最常使用的矿物质材料的是粉煤灰掺合料，其来源比较多，比如锅炉灰粉末、工业废料等。粉煤灰的颗粒直径较小且表面光滑，具有较好的延展性。将其用于绿色高性能混凝土的配置过程中就可以合理调整混凝土的硬度，在其使用过程中需要注意，应该测定其含水量，对样本的精密度进行测量，需水效果越好，就代表粉煤灰密度越小，对应混凝土建设的硬度与活性也就更大。

2.5 拌和水选用与质量控制

绿色高性能混凝土使用的拌合水一般是自来水、经过处理的工业水、地表水等，但是在实际施工中会因为施工地点的限制导致拌合水的使用存在一定的问题，因此做好质量控制至关重要。比如施工地点位于偏远地区无法取到自来水的时候就需要施工人员使用酸碱比例与自来水相似的水源，而且在投入使用之前需要测定其pH、硫酸含量、氯酸含量等，确保其耐用度和和易性。再就是我国一些地区的水源受到废水污染，在实际的混凝土配备过程中，会损害到别的相关材料的正常作用发挥。因此，要做好严格的检测工作，尤其需要注意，不能使用油脂含量过高、硫酸盐类的水源，其化学成分会和混凝土中其他材料发生反应，引发安全隐患。

3 绿色高性能混凝土配合比设计实例

某地的一大型桥梁施工设计采用绿色高性能混凝土，为了提高高性能混凝土质量，在原材料的选用以及配比上进行控制，具体如下。

3.1 原材料的选用

绿色高性能混凝土的配置过程中所采用的原材料包括以下几种：①水泥，选用的是P.O 42.5级水泥，其符合国家并准，并且性能满足本次施工要求；②掺合料，其主要组成为是矿渣，其比表面积在400m2/kg左右，为了提高使用效果，采用矿渣和粉煤灰双掺的办法；③集料，C50以下级别的混凝土需要5～16mm和16～31.5mm的二级配碎石，C50以上的混凝土用碎石则是5～16mm和10～20mm的二级配碎石；④外加剂，用的是聚羧酸系列CX-8型，其性能经检测符合施工要求，为成功配制高性能混凝土奠定了良好的基础；⑤拌合水的使用，主要是自来水，干净无污染。

3.2 配合比设计原则

绿色高性能混凝土的主要优势就是强度、耐久性等性能比普通的混凝土要好，而原材料的配合比正是关系到其整体质量，这就需要相关操作人员结合其原材料的性能、用水量、水胶比等因素进行科学的配比。其中原材料中胶凝材料多表现出的凝结硬化过程与混凝土的性能息息相关，必须时刻保证胶凝材料的具体用量，还需对相关的环境类别以及作用等，来对混凝土的水胶比与胶凝材料的差异化进行用量控制，在此过程中，少量使用单方胶凝材料用量。再就是需要考虑水泥的质量，在其品质的保障下应该使用磨细矿渣和粉煤灰等大掺量矿物掺合料，保证掺合料品质，避免其对初期硬化造成影响。除此以外，砂率也会影响混凝土的工作性。最优砂率也会随着水胶比的不同而发生变化，而且混凝土砂率的增加，也会促使强度呈增长的趋势，而弹性模量则呈下降趋势。高性能混凝土的砂率可根据胶凝材料总用量、粗细集料的颗粒级配及泵送要求等因素来选择。

3.3 配合比的检测

绿色高性能混凝土是否成功配置主要就是通过和易性、坍落度、泌水率、含气量等方面的监测，本次施工中所配比的混凝土铁道部质量监督检测中心验证后确定各项久性指标全部符合要求，能够最大程度上提高本次桥梁工程的施工质量。

4 结语

综上所述，绿色高性能混凝土的使用变得普遍，为了进一步提高使用性能以及工程项目的建设质量，广大建筑企业应该对混凝土原材料的质量进行相关的控制与分析，合理调整绿色高性能混凝土材料比例，发挥材料最优性能，从而最大程度上提高绿色高性能原材料的使用效果，让建筑企业可以获得长足的稳定发展局面。