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139 0835 9663  王律师

最难弄的是粉煤灰

商品混凝土企业原材料中粉煤灰质量控制较其它材料困难，为防止劣质原材料混进产品中，抽样检测及质量快速鉴别就显得尤为重要，笔者从事商混多年，在实践中总结出一点快速检测、实际有效的方法和办法，以供同行们指正和完善。

笔者从事商品混凝土试验室工作已有 11 年，每天从事商品混凝土原材料检测工作。在实际工作中，除了必要的快速应对每天大量的原材料进场检测外，更重要的是对混凝土的主要材料如水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂的抽样检测，而在所有的原料检测中，如水泥、矿粉、外加剂，一般情况下是由一到两个主供应商提供，质量相对是较稳定的，且溯源方便。

最不稳定、最不能及时检测其质量的是粉煤灰，原因很简单，一是粉煤灰价格相对较低，供应商利润微薄，导致供应商在进货渠道就先天不足，哪家货源便宜就进哪家的；二是货源不稳，这主要体现在当电厂产量高时粉煤灰则货源充足，当电厂产量低时，产量则下降，加之混凝土出货量大，从而导致供货紧张，一旦供货紧张，供应商为了保障供应，往往是不加选择地将 Ⅲ 级灰甚至等外灰一起送到搅拌站，供应商为了过检测关，在罐车内上层覆盖Ⅱ级灰或Ⅰ级灰，以应付检测，这样，既加大了试验室检测量，更是加大了检测难度（为了控制质量，我们几乎是每车必检，再做抽检）。

01如何监控粉煤灰质量

为了确保产品质量，特别是对粉煤灰质量的监控，我们从以下几个方面进行控制：

（1）抽样时对罐车分层用取样器进行取样，并立即进行筛分，以细度作为第一道检测参数指标；

（2）对稳定的供应商提供的粉煤灰或粉煤灰细度接近标准时，对样品进行烧失量的检测，这样尽管时间较长，但也能反映样品的质量情况，且这项检测也是必做的，以烧失量作为第二道把关措施；

（3）试验室还要对样品进行需水量的试验，同时做样品的活性检测，样品需水量的大小一定程度上直接影响混凝土的强度及质量，而样品需水量的检测要比烧失量检测要快很多。

下面笔者想表达的是，在对样品进行上述第三条检测试验时，我们现在所用的是 GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准进行检测，具体指标见表 1。

作为商品混凝土企业，粉煤灰的活性指数更是一个重要的参数和指标，如果粉煤灰的活性达不到一定的标准，将直接影响混凝土的强度及质量，因此，在原材料的检测中细度检测只是第一个物理指标，烧失量仍然是物理性的指标，而活性才是粉煤灰质量的核心！

活性试验在 GB/T 1596—2005 附录 D 中，粉煤灰活性指数试验方法第 D.2 条规定，按 GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》试验进行，具体配比见表 2。

从以上数据可以看出，单做粉煤灰需水量比与单做粉煤灰活性指数，其水胶比、胶砂比例、（计算方式）、胶砂流动度检测标准 GB/T 2419—2005《水泥胶砂流动度测定方法》是一样的，理论上所用对比胶砂是用标准水泥（GSB 14 － 1510 标准样品水泥），砂一样用的是标准砂，饮用水。

笔者的做法是：将两种试验合二为一，在做粉煤灰的活性指数试验的同时就做了粉煤灰的需水量比试验，这样做的有多个好处：一是，二种试验合二为一节省了试验时间；二是，不必单做需水量，同样还节省了水泥标准样，节省了标准砂，效果并没有什么区别，做了需水量比后的样品再做胶砂强度试件，笔者通过多次的对比试验，效果基本一致。

在实际的试验和检测中，由于商品混凝土企业并非国家法定检测机构，日常试验中较少使用标准水泥来做试验，因为检测人员每天必须应对现有的生产用水泥做检测，所有的检测试验工作均是为了控制原料质量，有效地指导生产而进行的，如用标准水泥可以做些年度或季度检测样本，更多的是以原材料进行试验和对比。做粉煤灰的需水量比试验时， 以生产用水泥与之对比更有实际鉴别和可操控性，而所有的检测试验，都是为混凝土质量提供保障，最终是以混凝土的物理性能和强度来体现。

当然，作为国家标准，该标准肯定是有其一定的道理的， 之所以在此进行探讨，一是本人在基层工作，在人员常常不 足的情况下，作为试验人员仍应严谨、认真、规范地工作， 在此情况下，最好的办法是：既科学规范地检测和试验，又学习并深刻领会相关标准的意图。

02粉煤灰最佳掺量

国外的粉煤灰掺量，主要有70～120kg/m3，50～150kg/m3。欧、美等西方发达国家早已涉入这一领域的研究，我国起步较晚，有关研究不多，常直接以水泥用量的百分比以及超量部分来确定粉煤灰掺量。在南浦大桥、上钢、上海宝电等工程中大量采用，并积累了不少经验。我们经过大量试验、应用，发现粉煤灰的掺量与混凝土所用的原材料、设计强度等级、塌落度、浇筑气温等都有一定的关系。掺量在50～～130kg/m3范围对混凝土的凝结时间影响不大，早期强度降低有限。但混凝土的性能却能得到较大幅度的改善。在实际应用中，切入原材料理念，选用固定掺量法较易掌握，即预先确定粉煤灰的每m3用量的方法，欧、美国家大多采用固定掺量法。现将我们试验应用的结果总结出以下几个特点：

1、最佳掺量与塌落度的关系

在同强度等级条件下，随着塌落度增加，为了确保和易性、工作度，细集料和粉集料比例则应相应增大。我们发现最佳掺量与塌落度之间存在一定的比例关系，以C20砼为例，两者趋于线性关系。

C20中塌落度为40㎜时，粉煤灰掺量在60kg/m3混凝土强度最高，R28接近基准配合比强度，但R45却为基准混凝土强度的108.8%，那么它的最佳掺量可选取60kg/m3。

C20中塌落度为160㎜时，掺量在120kg/m3时，混凝土强度最理想，R45可达基准配合比强度的11.1%，但R90可达115.1%，那么它的最佳掺量可选取120kg/m3。我们对其它塌落度的C20混凝土试验证实也存在类似结果。

2、最佳掺量与混凝土强度等级的关系

在C10、C15低标号混凝土中，由于水泥用量较低、孔隙率大、和易性差，这时应当增加粉煤灰掺量，对混凝土中的粉集料进行补偿。经试验发现C15混凝土掺量100kg/m3，C10混凝土固定掺量在130kg/m3比较合理，能充分补充混凝土中的粉集料含量，使低标号混凝土表面也能光洁，有较好的外观质量。在C20及其以上，其最佳掺量随着混凝土设计强度等级的最大而增加。试验发现两者之间存在一定的比例关系。

C25在塌落度为60㎜的混凝土，粉煤灰掺量在80kg/m3时，其强度较为理想。即80kg/m3就是它的最佳掺量。

3、最佳掺量与浇筑气温的关系

众所周知，试验室所进行的试验是在标养条件下养护的，而实际施工中，环境气温变化很大，对混凝土强度影响也较大。在炎热的夏季，随着气温的升高，混凝土特别是大体积混凝土越易受干缩、干裂危害。由于气温高时，早期强度增长较快，可以不考虑掺粉煤灰后混凝土早期强度低的特点，适当增加掺量，以多替代一些水泥，减少水化热。从而减少因水化热过大所造成的危害。而且掺量越大，其缓凝效果也会越明显，对夏季施工较有利。

在低气温条件下，砼强度增长放慢，受干缩、干裂的危害较小，这时应当减少粉煤灰掺量。特别是冬期施工期间，为确保混凝土在受冻前超过临界抗冻强度，要求早期强度要高。这时，粉煤灰就应少掺或不掺。如果掺早强剂、早强型复合抗冻剂，或采用暖棚法、蒸汽养护法施工时，粉煤灰的掺量应用试验进行确定。

4、最佳掺量与原材料的关系

混凝土所用原材料不同，对粉煤灰掺量的影响也很大。在JGJ28-86、GBJ146-90中，对采用不同品种水泥，规定的最大替代量也是不同的。我们发现在使用粗砂时，混凝土外观质量较次，粉煤灰的掺量就应适当调大。粗砂中的细颗粒偏少，增加掺量可以给予补偿，降低混凝土的孔隙率。细砂中的细颗粒含量偏高，宜相应减少粉煤灰的掺量。也可以根据碎石、砂的实测空隙率，对粉煤灰的掺量进行适当调整。

经过大量试验及应用，我们总结出掺粉煤灰混凝土配合比设计按以下步骤进行：

1、根据设计规范要求，设计出不掺粉煤灰的基准配合比。

2、根据混凝土强度等级，原材料情况、气温条件，确定粉煤灰的最佳掺量。

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