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0 引 言 近年来随着中国经济建设的高速发展，铁路、公路、水利等基础设施建设也蓬勃发展，加上房地产的不断开发，中国水泥产量逐年提高，2019 年水泥产量达到 233035.7 万吨，同比增长 6.9%。外加剂作为预拌混凝土必不可缺的原材料，其产量也不断提高，2019 年中国外加剂产量达到 3000 万吨以上，规模巨大。GB 8076—2008《混凝土外加剂》标准作为外加剂行业的国家质量标准实行已经有十余年，行业标准和地方标准也是直接引用或者参照国家标准制定，如交通行业的 JT/T 769—2009 《公路工程 聚羧酸系高性能减水剂》，铁路行业的 TB/T 3275—2011《铁路混凝土》、TB 10424—2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》，能源水利水电行业的 DL/T 5100—2014《水工混凝土外加剂技术规程》，很多指标只是比国家标准限值更严格、参数指标更多，其实和国家标准并无明显区别，试验检测原材料和试验检测方法均是直接引用或者参照国家标准 GB 8076－2008 制定。 1 标准运用中的主要问题 GB 8076－2008《混凝土外加剂》自从 2008 年 12 月 31 日颁布，2009 年 12 月 30 日起实行以来，对指导和规范混凝土外加剂的生产和使用起到了很大作用，有利于生产企业稳定和提高产品性能，同时提高产品竞争力和经济效益；标准指导了施工、监理、建设等单位选择和检测外加剂的产品质量和性能，为工程质量保驾护航；检验检测单位也按照标准检测外加剂并严谨、公平、客观地出具第三方检测报告。但是近年来随着铁路、公路、房建、市政等重大工程项目逐步增多，混凝土原材料不断变化，标准在实际运用过程中也暴露出了一些问题，给外加剂生产企业及施工、监理、建设等单位带来了一些困惑，增大了他们的工作难度。 中国幅员辽阔、地形复杂、原材料差距大，外加剂厂家需要根据施工单位实际使用的现场原材料来调试外加剂配方以满足施工要求。配合比经过反复试配和层层验证（监理、总监办、中心试验室、建设单位一般均会参与验证）：首先要满足施工要求；其次混凝土工作性能、强度等指标和经济性满足要求。但是根据现场材料调配合格、好用的外加剂，施工现场工地试验室、监理驻地办试验室、工程中心试验室都检测合格，现场满足施工要求、质量优良的外加剂送第三方检测机构却可能检测为不合格；而按照第三方检测机构检测合格的外加剂可能到了施工现场又无法使用，会造成堵泵、强度不够、断桩，甚至更严重的造成重大质量事故和巨额经济损失。但按规定，外加剂每 50～100 吨必须强制送一次外检，而且抽检频繁，就给生产厂家和施工使用、监管单位带来很大困扰，造成“能用的外检不合格，外检合格的又不能用”。 2 产生问题的主要原因和分析探讨 按照目前标准，现在很多地区外加剂检测中“能用的外检不合格，外检合格的又不能用”问题，究其原因，是检测原材料、检测方法和检测环境导致的，并非生产厂家或者第三方检测机构有意为之。 2.1 检测原材料 由于外加剂的检测需要将外加剂添加拌制成混凝土后检测其性能来衡量和评价，（不像混凝土试块抗压强度或者钢筋的抗拉强度只是单项自身评定，没有其他因素会造成二次影响），而用不同的材料拌制混凝土对外加剂的评定结果影响很大。标准中对拌制混凝土的材料也做了统一规定，比如水泥是专用的基准水泥；砂是Ⅱ区中砂（符合 GB/T 14684—2011 规定），细度模数为 2.6～2.9，含泥量小于 1%；石子是 5～20mm 连续级配（其中 5～10mm 占 40%，10～20mm 占 60%，符合 GB/T 14685—2011 规定，满足连续级配要求，针片状物质含量小于 10%，空隙率小于 47%，含泥量小于 0.5%）；水符合 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》的技术要求[1]。 但是工程项目只能就地取材，使用工程所在地的水泥、砂、石，绝不可能从东部地区大规模把水泥、砂石运几千公里到西部地区使用，各地原材料参差不齐、性能差距很大，工程现场使用的外加剂是根据现场材料来调配的。 （1）工程实际使用的水泥虽然满足水泥国标要求，但是性能可能和基准水泥差距大（受熟料、掺合料、石膏、磨机等影响），用来相匹配的外加剂也就大不一样，有的地区水泥反增长严重（比如混凝土初始坍落度 190mm，30min 后变为 240mm）、凝结时间偏长，外加剂厂家调配时就需要削弱水泥的反增长，加入或增加早期分散、后期产生坍落度损失的组分，保坍剂用量根据混凝土实际情况的需要而增加或者减少，缓凝剂也不能再按常规的添加，需要大幅度降低缓凝剂用量，这样调配出来的混凝土的流动性和凝结时间才能稳定在施工要求的区间。如果按照常规外加剂标准调配，只会增大反增长，凝结时间进一步严重延长，就无法在现场使用和施工，会导致废料、断桩、不凝等严重后果。但是调配好的外加剂送检，如果使用不会反增长、凝结时间适中的基准水泥检测，就会出现坍落度损失大和凝结时间短而被判定为不合格。 （2）标准中用来检测的基准水泥，对基准水泥的要求如下：基准水泥是检验混凝土外加剂性能的专用水泥，基准水泥由经中国建材联合会混凝土外加剂分会与有关单位共同确认具备生产条件的工厂供给，是由符合品质指标的硅酸盐水泥熟料［要求熟料铝酸三钙（C3A）含量为 6%～8%；硅酸三钙（C3S）含量 55%～60%］与二水石膏共同粉磨而成的 42.5 强度等级的 P·I 型硅酸盐水泥，除满足 42.5 强度等级硅酸盐水泥技术要求外，还要求水泥中游离氧化钙（f-CaO）含量不得超过 1.2%，水泥中碱（Na2O＋0.658K2O）含量不得超过 1.0%，水泥比表面积 (350±10)m2/kg。 虽然基准水泥当时考虑到了我国水泥的某些生产情况，使用基准水泥也能够统一标尺来衡量和评价不同外加剂的性能。但是基准水泥并不是标准物质，同一袋基准水泥新鲜程度不一样都会有差距，而且基准水泥的指标要求太过广泛，满足基准水泥要求的不同区域和时间段生产的基准水泥也存在差异，比如水泥的标准稠度用水量（130mL 和 150mL 都满足基准水泥要求）、凝结时间（初凝时间 110min 和 200min 均满足基准水泥要求，标准只规定了初凝时间不小于 45min、终凝时间不大于 390min），满足标准要求的范围太广，就会对检验外加剂产生很大的数据差异，可能就会导致结论不合格，而且实际也无法再细化规定，比如不可能规定基准水泥凝结时间为 130min 或者 (130±5)min，否则基准水泥生产厂根本无法生产。 而工程实际使用的水泥本身就差距大，和不同的基准水泥的差距就更大，统一使用基准水泥来检测和判定外加剂就显得不太合理，会产生误判。 （3）目前很多项目都是使用机制砂，而按照检测用砂的标准，基本只有河砂才能满足检测用砂要求（以前基本用天然砂，机制砂用得少，可能也没有考虑到机制砂），根据机制砂调配的外加剂，送到检测中心后使用河砂拌混凝土检测，检测结果也就完全和实际脱轨，就很可能不合格。比如考虑到机制砂石粉含量大、棱角多、摩擦力大，会导致混凝土粘度大、流动性差，为了满足泵送和灌桩要求，外加剂厂家就必须增大引气剂、增稠剂的用量，而这样的外加剂送检用河砂检测拌制混凝土，就会使得混凝土含气量翻倍增加，导致含气量超出标准要求而不合格，甚至影响抗压强度比而不合格，而实际施工中机制砂拌制的混凝土含气量完全满足要求，抗压强度比也完全合格。 （4）检测用石和工程用石不一样对外加剂的检验检测相对而言没有水泥、砂那样大，也会有一些小的差距，但按目前的试验方法和规定，基本不会影响到外加剂的检测结果和判定。 （5）水，工程实际和检测用水只要都满足标准用水要求，除了少数地区的水含的某些离子过高外，一般对外加剂检测无影响。不符合标准要求的水工程也不得使用，尤其是对耐久性有更高要求、设计寿命长的工程项目，所以水可以不考虑。 因此，水泥和砂对外加剂检测结果的影响非常大，工程实际使用的原材料和检测中心检测用的原材料的巨大差异会导致结果由现场实际合格变为检测中心检测不合格，造成误判和纠纷，给外加剂厂家和施工使用单位造成名誉损失和恶劣影响，甚至因生产和使用不合格材料被通报批评、拆除已建部分、赔偿、关停等。 建议外加剂送检或者抽检使用工程现场的原材料，水泥和砂必须是实际使用的，这样检测才有实际意义，不会造成误判。 2.2 检测方法 检测用的配合比按照规定，不掺加掺合料，水泥用量为掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土为 360kg/m3，掺其他外加剂的基准混凝土和受检混凝土为 330kg/m3。砂率要求为：掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土为 43%～47%，掺其他外加剂的基准混凝土和受检混凝土为 36%～40%；但掺引气减水剂或引气剂的受检混凝土的砂率应比基准混凝土的砂率低 1%～3%。 坍落度要求为：掺高性能减水剂或泵送剂的基准混凝土和受检混凝土控制在 (210±10)mm，分两层装料，每层装入高度为筒高的一半，每层用插捣棒插捣 15 次；掺其他外加剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在 (80±10)mm。外加剂掺量：按生产厂家指定掺量。 而实际工程现场使用过程中，实际配合比和检测中心检测用的配合比差距比较大，有的单方胶凝材料用量高达 500～600kg，而且掺入较多掺合料（缓凝剂用量需要根据水泥用量而调整），很多泵送机制砂混凝土的砂率也超过 50%，有的自密实混凝土坍落度高达 260mm，而碾压混凝土或者管桩混凝土坍落度仅仅为 40mm 左右，工程项目试验室做坍落度试验一般是按照 GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》，分 3 层装入，每层插捣 25 次。有的特殊的施工工艺要求外加剂做一些特殊的调整，比如管桩混凝土的外加剂是不能加缓凝剂的，需要外加剂有较低的敏感性，稍微多加一点也不能让混凝土有流动性。因此工程和检测中心的配合比、检测方法有一定差异，比如管桩混凝土的外加剂因为坍落度很小，不能加缓凝剂、保坍剂，就可能被判为减水率不合格、凝结时间不合格、坍落度经时损失不合格、泌水率比不合格。 因此检测方法也会对外加剂的检测产生影响，需要按照施工工艺、不同大类有针对性的进行区分检测，比如单独成立管桩外加剂的检测标准，而不是所有外加剂都使用一个标准，避免造成误判。 2.3 检测环境 检测中心试验环境为室内标准环境，但是混凝土实际施工中，有的地区夏季温度很高或者冬天温度较低，有的施工工艺还是高温蒸养，就需要外加剂厂家在配方和成分里做相应调整而满足气温和工艺要求，检测中心检测环境不一样就可能会导致凝结时间、坍落度经时损失等受到影响而判为不合格。 3 标准运用的其他问题 3.1 地方标准问题 某些地方标准在国标或者行标基础上加大指标限制，比如某省交通行业要求高速公路用外加剂减水率大于等于 28%，缓凝型凝结时间大于等于 120min，收缩率比小于等于 100%，其实数值上并非要求越严格越好，比如凝结时间主要根据原材料和环境而定，过短和过长都不行，都会造成一些问题，减水率过大会导致外加剂敏感，混凝土容易泌水离析。 3.2 指标区间问题 标准中，还存在有的指标范围过于狭窄，比如 HPWRS 标准型高性能减水剂要求凝结时间之差为 -90～+120min，不在这个范围内则不合格，假设检测凝结时间的数据为 +125min，属于缓凝型 HPWRR 的凝结时间区间了，那就被判定为不合格，而其实缓凝型对工程项目实际施工更有利，理论上也无法确保刚好在这个区间（长和短都不行），凝结时间的检测一般人为误差也较大，因此这个区间要求不合理，而且并无实际意义。 4 结语 混凝土质量是工程建设质量管理的重要组成部分，外加剂又是混凝土中最关键的原材料，国家标准对外加剂的检测起着重要作用，现行标准在运用中已经存在一定问题，标准中的检测原材料、检测方法、检测环境导致出现“能用的外检不合格，外检合格的又不能用”，地方标准和指标区间也存在一些问题，本文提出一点浅见，标准修订者和相关研究人员可以进行调研，并适当修改，以规范和指导外加剂行业的进步。 |
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