砂的问题导致坍落度损失异常

案例

　　某商品混凝土公司在正常生产期间，混凝土搅拌站生产操作员突然发现混凝土生产用水量增大，并及时通知试验室值班人员。试验室值班人员发现，在搅拌站主机生产时，坍落度正常，基本在180~200mm，当搅拌车开到计量室进行混凝土取样时发现混凝土勉强能够卸出来，坍落度只有60~80mm，通知主机操作人员将外加剂单方混凝土掺量提高0.5~1kg，上述混凝土坍落度损失现象没有任何改善，发现该混凝土生产时必须用水来调整混凝土，将初始坍落度放大，直至混凝土状态发生轻微离析，此时混凝土坍落度损失才稍有好转。

　　原因分析

　　针对上述情况，怀疑粉煤灰，矿渣粉质量出现问题。通过现场抽取粉煤灰，矿渣粉样品进行检测，粉煤灰细度9.7%，需水量比103%，完全达到Ⅱ级粉煤灰的标准；矿渣粉，各项技术指标也完全达到S95级，然后在现场实际生产混凝土期间，动态调整混凝土配合比，将粉煤灰用矿渣粉替代或将矿渣粉用粉煤灰替代，混凝土状态及现象依旧，此时开始怀疑罪魁祸首是砂石骨料。

　　由于使用的是机制砂，通过到料场观察，取样发现生产中正在使用的砂子非常干净，石粉含量也不大，细度模数大概3.0~3.2之间，但是该砂表面泛白，用手很容易捏碎，故怀疑该砂有问题，用替换法把原来进的河沙上到料仓上，再进行生产，混凝土一切正常。

　　分析认为此案例中，商品混凝土坍落度损失异常的主要原因是由于使用了风化的水洗山砂。一般该风化的山砂与风化土混在一起，过去不引起重视，自砂源紧张后，有些企业就用水洗的方法把土洗净，利用该砂做建筑砂。

　　这种砂，表面看上去粒型好，级配合理，细度模数也属于中粗砂范围，似乎是较理想的建筑用砂。但实际上，这种砂的抗压强度很低，严重的用手可以捻成碎粉，根据国家标准《建筑用砂》（GB/T ）中规定机制砂是“由机械破碎，筛分制成的粒径小于4.75毫米的岩石颗粒，但不包括软质岩，风化岩的颗粒。”该砂是不符合国家标准要求的，不仅配制混凝土不行，制成的砂浆强度也大幅下降，根据该事件发生的过程特点分析认为：

　　其一，该商品混凝土坍落度损失极快。笔者认为当商品混凝土生产期间，各种原材料陆续通过料仓，储存罐经称重计量进入搅拌主机，进入搅拌主机后，搅拌时间一般定为30~35秒，在各种原材料还没有充分混合均匀就已经卸料进入搅拌车，每车生产时间大概为4~5分钟。而此时该种风化山砂由于抗压强度很低，从进入搅拌主机到搅拌车在不断的破碎，分裂，从而使细骨料比表面积在迅速加大，细度模数大幅降低。砂子已由中粗砂逐步变为细砂、特细砂及粉状材料。正是此种细骨料的逐步变化，从而造成商品混凝土坍落度损失过大。

　　其二，该商品混凝土，在生产时必须用水来调整混凝土，将初始坍落度放大，直至混凝土状态发生轻微离析，此时混凝土坍落度损失才稍有好转。这主要是因为风化的水洗山砂需水量很大，作为高效减水剂只能对水泥及掺合料起到分散减水作用。

　　当高效减水剂超掺时，对水泥及掺合料而言，所多余出的水是有限的，远远满足不了风化水洗山砂的需水量，正是因为这些原因才造成在生产商品混凝土时，必须用水来调整混凝土状态，以满足这种风化水洗山砂的需水量，但是这种混凝土状态的调整方法，只是不得已而为之。此种商品混凝土的抗压强度低，如按正常的混凝土配合比生产，此混凝土抗压强度将不合格，并易造成工程质量事故，给企业造成不可估量的损失。

　　结果处理

　　在实际商品混凝土生产期间，发生由于风化水洗山砂而造成的混凝土损失，不能仅靠增加用水量来调整混凝土，必须调整混凝土配合比，笔者在此问题上是这样处理的。

　　将实际生产用混凝土配合比调整为提高一强度等级的混凝土配合比，以此用来保证混凝土强度，通过实际操作也证实，使用水洗风化山砂可使混凝土强度降低10~15MPa。

　　经验教训

　　用机制砂当建筑用砂时，必须考虑这种砂的抗压强度是否满足要求，对用手指就可以捻成碎粉的机制砂，必须要求坚决退货。因为这种水洗风化山砂的使用会大大提高商品混凝土成本，并且增加建筑工程质量的风险，所以使用这种水洗风化山砂有害而百无一利。如使用机制砂必须经检测部门检测，按人工砂的技术要求检测其压碎指标，压碎指标不合格的绝对不应使用。研究结论和实践证明，这种水洗风化山砂在能满足要求的天然砂数量越来越少，甚至没有的情况下，应用大有蔓延的趋势，应引起我们的高度重视

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