王佩勛(中鐵二局第四工程有限公司,高工),李超(中鐵二局第四工程有限公司,工程師)
在粉煤灰的進場驗收過程中,常規(guī)檢測指標(biāo)周期相對較長;而即使粉煤灰常規(guī)技術(shù)指標(biāo)滿足要求,在混凝土生產(chǎn)過程中,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于粉煤灰的原因會出現(xiàn)新拌混凝土和易性差等問題。同時我們通過調(diào)查,得知目前市場上出現(xiàn)了較多的假粉煤灰,這類粉煤灰常規(guī)指標(biāo)雖合格,但經(jīng)化學(xué)分析試驗發(fā)現(xiàn)其化學(xué)成分均不達(dá)標(biāo),此類粉煤灰通過大量摻入石粉、磚粉等材料,使粉煤灰不具有活性,嚴(yán)重影響混凝土施工性能和質(zhì)量。
我公司通過大量實踐,數(shù)據(jù)分析和總結(jié),形成了一種施工用粉煤灰進場快速檢測方法。并結(jié)合常規(guī)的檢驗方法,對粉煤灰進行綜合判定,以快速識別粉煤灰的質(zhì)量優(yōu)劣。
該方法采用顯微鏡直接觀測粉煤灰的微觀形態(tài),依據(jù)粉煤灰玻璃微珠的微觀特點以判定粉煤灰的質(zhì)量。適用于混凝土用各類粉煤灰。
電子天平、負(fù)壓篩析儀、手持式雙管顯微鏡和照相裝置(如智能手機)。
該方法具有結(jié)果直觀、檢測效率高、操作方便、成本低等特點。
(1)樣品準(zhǔn)備:按規(guī)定的取樣方法進行取樣,樣品過 0.9mm 方孔篩后,混合均勻并縮分至 1kg。
(2)樣品篩分:稱取樣品約 25g(若粉煤灰細(xì)度小,量還可以適度增加),按粉煤灰細(xì)度的負(fù)壓篩析法進行篩分。篩分時間為 3 分鐘。
(3)觀測準(zhǔn)備:取篩上粉煤灰約 1~2g,均勻平鋪于干燥潔凈的 A4 紙上并攤薄。
(4)觀測結(jié)果采集:將手持雙管顯微鏡物鏡置于粉煤灰上,打開 LED 光源,通過目鏡觀測,調(diào)整焦距至能清晰觀測;將拍照裝置緊貼目鏡進行圖像采集。
(1)標(biāo)準(zhǔn)建立:建立合格粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)顯微圖
合格的粉煤灰顯微圖為球形的玻璃微珠體,而不合格的粉煤灰基本為多棱角的顆粒,此顆?;究膳卸槭邸⒋u粉。
(2)結(jié)果分析:將試驗采集的微觀形態(tài)照片傳輸?shù)诫娔X進行分析;可隨機采用正方形截取圖形,鑒別玻璃珠體的比例。
(3)比較判定:與標(biāo)準(zhǔn)顯微圖進行對比。若試驗采集的圖片中球狀玻璃體數(shù)量占比小或無,可直接判定為假粉煤灰。不準(zhǔn)進場。
我公司利用該方法共計檢測 2980 次,發(fā)現(xiàn)不合格粉煤灰 34 車,全部清退出場,保證了混凝土施工質(zhì)量。目前,已在我公司所有自建拌合站推廣應(yīng)用。
雖然該方法能直觀地判斷出粉煤灰的真假和質(zhì)量,但存在以下不足:未定量,對篩下的細(xì)顆粒未進行檢測;未分析偏差,檢測結(jié)果受人為主觀因素影響大。
因此該方法只能作為粉煤灰進場快速檢驗的手段之一,還需要與常規(guī)的檢驗方法結(jié)合來綜合判定。
外加劑進場檢驗周期長,費工、費時,若出于管理方面考慮,不能有效控制混凝土外加劑的質(zhì)量;常用的液態(tài)外加劑的性能和含固量存在一定的關(guān)系,但規(guī)范要求采用烘干法,試驗時間相對較長,無法滿足外加劑快速驗貨進場待檢要求。
利用光線折射原理來測定液態(tài)外加劑中可溶性固形物含量,以判定外加劑是否可以進場待檢。
手持式折光儀。
檢測時間短(僅需10min),勞動強度低,操作方面,成本低。適用于混凝土用各類型液態(tài)外加劑進場含固量檢測。
(1)準(zhǔn)備工作:按要求取樣,準(zhǔn)備蒸餾水;用軟布擦凈折光儀的檢測棱鏡面。
(2)零刻度校準(zhǔn):取蒸餾水 2 滴,置于檢測棱鏡上;蓋上蓋板,避免氣泡產(chǎn)生,使溶液遍布鏡面;轉(zhuǎn)動視度調(diào)節(jié)手輪,使目鏡觀測的視野清晰;擰動調(diào)節(jié)螺絲,使分界線調(diào)至“0”刻度位置。
(3)樣品檢測:再次擦拭棱鏡表面,取樣品 2滴,置于檢測棱鏡上;蓋上蓋板,使溶液遍布鏡面;將折光儀對光板對準(zhǔn)光源或明亮處,轉(zhuǎn)動視度調(diào)節(jié)手輪,透過目鏡觀察,使視野的藍(lán)白分界線清晰。分界線的刻度值即為外加劑的含固量。
(4)合格判定:與合同約定固含量比較,以此判定合格與否。需要我們與外加劑供應(yīng)商進行合同約定,可以基于含固量與混凝土性能關(guān)系上建立,不同的含固量對應(yīng)的混凝土工作性能會有所不同。
該方法用于我公司高速鐵路自建拌合站液態(tài)外加劑進場質(zhì)量檢驗,檢測約 210 批次,不合格 4 批次,全部清退出場。目前,已在我公司所有自建拌合站推廣應(yīng)用,取得了較好的社會效益,得到了業(yè)主及質(zhì)監(jiān)站等單位的認(rèn)可。
(1)折光儀讀值的精度較低(為 1%),最終檢測值與實際值存在一定的偏差。
(2)不能正式評價,只能作為粗略判定的依據(jù)。
(3)僅是經(jīng)驗總結(jié),尚未上升到理論分析。
相關(guān)探討
宋宏偉(大連不凡科技發(fā)展有限公司 總工)
使用折光儀測量液態(tài)減水劑含固量只能作為輔助方法,因為往減水劑里加一些含固量比較高的成分,比如硫酸鈉,減水劑的含固量就上來了,含固量是可以造假的。檢驗減水劑最直接的辦法是使用砂漿坍落度法測其減水率,這種方法最廉價、簡捷、合理。
粉煤灰檢測最重要的指標(biāo)是需水量和活性。個人覺得更簡單方便的方法:一看(首先看顏色,最好的是灰白色,若是紅色、黃色的就要重點檢測)、二摸(有經(jīng)驗的,玻璃體是能摸出來的,還能判斷細(xì)度)、三檢測(即時需水量和滯后需水量,再檢測活性,SO3含量不一定控制那么嚴(yán),它還有激發(fā)作用)。礦渣也可借鑒此方法。
高金枝(北京砼享未來工程技術(shù)研究院 高工)
在我們實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到一些問題,比如:混凝土突然凝結(jié)時間異常,后來通過排查是礦粉出了問題;遇到混凝土突然坍損異常,還有混凝土拌合時發(fā)現(xiàn)像發(fā)泡混凝土一樣不斷地冒出氣泡,后經(jīng)排查是粉煤灰出現(xiàn)問題等等。這些都是從混凝土生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題反查是某種原材料出現(xiàn)的問題。用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范試驗方法,融入要排查問題的思路,使用對比法能夠找出原因。如凝結(jié)時間異常,我們用自己常用的配合比,逐個替換原材,發(fā)現(xiàn)是礦粉出的問題。針對混凝土冒泡的問題,在粉煤灰進場檢驗時,我們就增加了一項檢測,使用 NaOH 堿溶液檢測粉煤灰是否冒氣泡,如果冒泡很嚴(yán)重,粉煤灰就不能接收了?;蛘咄ㄟ^冒泡情況酌情處理,將不同質(zhì)量的粉煤灰分倉存儲,針對工程要求選擇合適的粉煤灰使用。
可以把切實可行的檢測方法固化下來,形成固定的檢測方法,作為前期質(zhì)量控制的手段。同時在出現(xiàn)問題時,也好與供應(yīng)商溝通,作為協(xié)商的依據(jù)。
胡紫日(北京砼享未來工程技術(shù)研究院 副院長)
水泥作為工業(yè)化產(chǎn)品,是有底線的,水泥的質(zhì)量再波動,也不用太擔(dān)心;粉煤灰一種工業(yè)副產(chǎn)品,在混凝土中還算不上是膠凝材料;礦粉在混凝土中是膠凝材料。目前礦粉的質(zhì)量是最令人擔(dān)憂的,現(xiàn)在的礦粉與以前的礦粉完全不同,可以說是假礦粉,類似于人工雞蛋。有一個廠家生產(chǎn)的礦粉,采用的五種原材料里,只有一種是規(guī)范里規(guī)定的,目的是為了降低成本,而產(chǎn)品活性達(dá)不到,只能加其他成分來調(diào)高其活性。有沒有針對快速檢驗方法來檢驗礦粉的活性和安全性呢?
劉晨(中國建筑材料科學(xué)研究總院水泥標(biāo)委會 副秘書長)測礦粉密度
宋宏偉(大連不凡科技發(fā)展有限公司 總工)測礦粉燒失量,燒失量越大,質(zhì)量越差,假的概率性越大。