现代混凝土的后期强度倒缩也许是个误判

时间：2024-09-30

王永逵，王健，耿加会，余春荣，邬璐芳

（1. 前兰州铁道学院土木系建材室主任；2. 上海奇齐科技开发有限公司，上海 201600；3. 舞阳县惠达公路工程有限公司，河南舞阳 462400；4. 建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024；5. 台州市东鑫混凝土有限公司，浙江台州 315000）

近十几年来在商品混凝土发展的同时，我国水泥工业也得到巨大的发展，2014 年年产量达 24.8 万吨，是世界水泥总产量的 60%，人均产量 1.82 吨/人，熟料生产线达 1563 条，但产能利用率平均不到 50%，水泥产量、产能明显过剩，加之雾霾天气的影响，环保治理意识的增强，各省市都采取了不同程度的限产停产措施。在国务院 34 号文件下达后，严禁新增产能，压缩过剩产量、淘汰落后产能、推进联合重组，水泥产量略有所下降，2017 年水泥总产量仍达 23.2 亿吨/年，人均产量 1.70 吨/人[1]。2017 年的全国商品混凝土总产量，在2016 年产 22.29 亿立方米的基础上[1]，随 2017 年基建投资的增加，据当年前 10 个月统计仍有 6.7% 增加，预计全年商品混凝土总产量约在 24.00 亿方/年上下。但在治霾和环保意识增强的形势下，原材料供应紧张，质量失控，价格上涨，给商品混凝土生产和建筑施工都带来严重影响。水泥生产过剩导致了行业内的恶性竞争，为了生存，企业以提高水泥细度和矿物掺合料的比例，减少硅酸盐水泥熟料的用量，降低成本来加强自身市场销售的竞争能力。据各地水泥生产人士多渠道了解，P·O42.5 硅酸盐水泥中，矿物掺合料的掺量早已超过 20% 的限制，已高达 40%～45%，水泥中熟料只有 60% 上下。水泥细度 80μm 筛余普遍是“0”，45μm筛余仅在 1% 上下，比表面积接近 400m2/kg。这种水泥的水化速度快、水化热大、收缩性大、早期强度增长很快，后期强度增长幅度很小。因而近年来，有人在≥45MPa 高强度混凝土早龄期的强度检验中，曾发现后期强度有倒缩的现象，而且频次越来越大，龄期越来越早，这一现象引起有关业内技术人员的关注和担忧。现代水泥混凝土是真的因水泥细度过大，导致混凝土后期强度倒缩吗？或是其它与强度相关的因素，引起的混凝土早龄期的后期强度倒缩？究其真正原因，对症下药，因事利导，确保混凝土质量，是目前要解决的一个迫切问题。

提出这一问题的科技工作者，并未说明“后期”具体是指什么龄期的前后强度对比，是 7d、28d 或是60d 和其它龄期的强度对比。碰巧的是，近日 XX 混凝土公司在 C60 商品混凝土生产检测中，7d 抗压强度56MPa，而 14d 强度仅为 50MPa，引起技术负责人的不安而来电问询。这显然是一个早龄期的强度倒缩问题。如果这一检测结果是正确、可信的，那当然应是一个十分关注的问题，如此早龄期的强度倒缩，就完全没有混凝土的高性能和耐久性可言了。笔者就以这一“早龄期的强度倒缩”和其它公司按标准取值的早龄期强度倒缩问题来具体问题具体分析，谈谈对这一问题的看法，作为一家之言参与讨论，与大家一起透过现象看本质，共同寻求解决问题的办法。

从目前所有报导的混凝土强度倒缩的实例，都是来自试验室的混凝土强度检测，而不是来自工程实体的混凝土强度，这是讨论问题的基本点之一。

笔者认为对这一问题的判断应该严肃、慎重，急于妄下结论并以此寻求解决办法，必然是无的放矢，无济于问题的解决。影响混凝土强度的因素是多方面的，除与水泥的矿物成分及其组成、细度、矿物掺合料性能的变化内因外，其诸多的外部因素，如配比、计量、养护龄期和温度，特别是试件成型中的代表性、匀质性、密实性等，也都对强度产生重大影响。在强度检测中如在试件成型操作中忽视“标准”[4]要求，忽视操作工艺对后期强度的影响，单从水泥的细度分析判断是片面的、不客观的，甚至会误判，对提高混凝土质量和评价当前水泥工业发展中的问题，都是无济于事的。至于在有些文稿中也有认为是在高强度等级混凝土中掺用硅粉所致，更是与现代混凝土的事实相距甚远。随着本世纪以来高效减水剂的发展与应用，在 C50～C60 的商品混凝土生产中，早已不必掺用硅粉了，控制水胶比，用P·O42.5水泥，合理选用矿物掺合料等，完全有把握生产此高强度等级的混凝土。现就围绕强度检测中可能影响最大的因素，做如下分析。

为讨论这一问题，近日笔者随机收集了我国南、北、中三个公司正在使用的 P·O42.5 水泥细度，列入表1。

表1 当前我国的 P·O42.5 水泥细度

表1 中数据显示，当前的水泥细度 80μm 筛筛余普遍为“0”，细度偏细是个不争的事实，而且不加控制很可能在不长的时间内 45μm 筛筛余也会为“0”，比表面积突破 400m2/kg 大关，并非杞人忧天。这样水化速度将更快，水化热更大，收缩大更易裂缝，后期强度增长的储备更少，会给混凝土的质量控制带来更多的难题，这是一个理应引起大家关切的问题。另一个事实是，上述 P·O42.5 水泥细度，45μm 细度筛余平均在 1%以上，那就是说，水泥的颗粒直径最大可达 50μm，平均颗粒直径在 25～30μm。这是我们讨论的另一个依据。

1 影响混凝土后期强度检测结果的因素分析

1.1 水泥的水化深度和水化程度

笔者认为混凝土后期强度倒缩问题，是一个与水泥的水化深度和水化程度十分密切相关的问题，研究这一问题，有助于对后期强度倒缩问题的判断。

在研究这一问题时，我们把水泥颗粒模型看成直径为 dm的球形结构（如图1）。水泥水化是从球形颗粒表面开始，由表及里逐步向颗粒内部发展[3]，研究其在一定的龄期内水泥的水化深度与水化程度，历史上一些水泥混凝土学者曾对此问题进行了广泛、深入地研究。早在上世纪 30年代的安德勒格（Anderrgg）和呼贝尔（Hubbel）对直径为 dm＝25～30μm 的硅酸盐水泥熟料及矿物成分在温度 20～25℃ 条件下，曾用显微镜测量对不同龄期水泥水化的深度进行了研究[5,6]，其微米数值列入表2。他们研究条件与我国当前的 P·O42.5 水泥的平均细度相近，温度接近标准条件，并且所得的数值后来又被其它的混凝土科技工作者用其它方法得到验证，数据十分相近[2]，因而有重要的参考价值，在定性上应该是可信的。

图1 水泥水化示意

表2 硅酸盐水泥熟料及矿物成分水化深度 μm

表2 结果表明：

（1）硅酸盐水泥熟料颗粒是多种矿物组分的聚合体。研究者从主要的单质 C3A、C3S、C2S 矿物成分开始观测其水化程度，C3A 水化最快，几乎是一接触水立即发生水化反应，3h 已水化 76.6%，3d 已全部水化，说明该水泥组分对混凝土的初、终凝及早期强度增长起着重大影响，对后期强度无意义；其次水化较快的是C3S，是对早、后期强度增长影响都较大的矿物成份，但 7d 后增长变慢，一直到 28d 没有显著的变化，似乎是由于前 7d 快速水化产物的沉积、包裹的覆盖后，阻止水的渗透而水化变缓，出现水化稳定期；C2S 早期水化很慢，对混凝土早期强度影响不大，但一直是稳步增长，对混凝土后期强度增长，是不可忽视的重要组分。更值得注意的是，硅酸盐水泥熟料中在常温条件下没有倒缩的组分。

（2）水泥的 7d 水化深度无论是从决定混凝土强度主要组分还是从三种硅酸盐水泥水化本身看，它们的平均水化深度都很小，都在同一个数量级。三个硅酸盐水泥的平均水化深度只有 2.04μm，远不到水泥平均粒径（25～30μm）的十分之一，可以说水泥水化才刚开始不久，而且 5 个月的水化深度都不到 7μm，水泥水化还有很大往深处发展的余地，强度会继续提高，不存在可能倒缩的因素。另外从水泥的水化程度来分析也不是很高的。

1.2 水化程度a

已知：dm＝25μm；h＝2.04μm。

a＝水泥已水化部分的量/水泥全部可水化的量。

未水化水泥量＝(1－0.414)×100%＝58.6%；

未水化水泥颗粒内核 d'＝25－2×2.04＝20.92(μm)

计算结果表明：大部分水泥仍未水化，尚有直径为20.92μm 的未水化水泥内核或 58.6% 量的水泥未水化，只要温度、湿度条件适宜，完全可继续水化，强度继续增长，澳大利亚的科技工作者曾对 60 年前的混凝土重新磨细加水拌合，发现仍可凝结硬化。在此情况下判定混凝土强度倒缩，理由显然是不充分的，是缺乏科学数据支持的。

1.3 近代水泥水化程度的研究

近代对水泥水化程度的研究又有较大的发展，并形成较为成熟的理论和方法。如水化热法、化学结合水法、Ca(OH)2定量测试法、水化动力学法等。但上述方法对掺粉煤灰、煤矸石、矿渣等具有火山灰活性混合材的水泥基复合体系水化程度研究，显得不足。无法分别测得各组分的水化程度及其定量结果，新的测试方法——图象分析法可直观各组分并得出水化程度的结果，而备受水泥复合胶凝材料研究者的重视，但目前此方法受操作人员的经验和知识水平的影响较大，以及各组分及其水化程度标准图谱还有待完善，是一个正在发展中的方法。

近代在对硅酸盐水泥水化程度诸多研究中，笔者认为比较有代表性的是同济大学的王培铭教授和搏士生吴丹琳等人的研究[6]，他们用传统的 CH 定量测试、水化结合水法和现代的图象分析法对两种 C3S 含量不同的硅酸盐水泥：安徽海螺水泥生产的 P·Ⅱ52.5，C3S 含量 54.5%，密度 3.15g/cm3，称低 C3S；另一个是中国建材研究总院 973 课题组研制的 C3S 含量 64.6%，密度3.16g/cm3，称为高 C3S，两者的颗粒分布相近。用 0.5的水灰比，在不同龄期的水化程度进行了研究。结果表明：不论低 C3S 或高 C3S 含量水泥，其 Ca(OH)2含量变化可分为 4 个阶段：水化 14d 前快速增长；14～90d 较为稳定；90～180d 小幅度提高；180d 以后水化趋于稳定。同样说明硅酸盐水泥的水化速度是有节奏的，在7d 或 14d 前早期水化较快后，进入水化稳定期和小幅度提高期等。这一现象对我们分析后期强度倒缩是有帮助的。化学结合水法测试结果表明，低 C3S 和高 C3S 含量水泥的水化程度增长规律相似，后期强度不存在水化程度倒缩问题，28d 时分别达到 77.6% 和 77.1%，此后水化速度减慢至 360d 分别达到 87.2% 和 82.6%。且高C3S 含量水泥只是在 1d、3d、14d 时水化较快，其它各龄期的水化速度均低于低 C3S 含量水泥的水化速度，提高水泥的 C3S 含量，并不能提高水泥的后期强度。另外他们还用现代的图象分析法进行了两种不同水泥的水化程度研究，不同的研究方法都表明水泥在不同时期的水化程度增速虽不同，但都不存在负增长。

更贴近现代水泥水化程度的研究是清华的李响和阎培渝等对水泥—粉煤灰胶凝体系水化程度的研究[7]。他们用检测外加剂的专用水泥掺用内蒙元宝山电厂Ⅰ级粉煤灰以 35% 和 65% 两种比例复合，标准养护和(65±2)℃ 养护 7d 后再置于标准养护至测试龄期，用化学结合水的方法测各自龄期的水化程度。结果：同等条件下水胶比愈大，净浆化学结合水愈多；养护温度对化学结合水的影响较大，高温养护时，0.3 的水胶比 1d 水化的化学结合水高达 13.94%，相比标准养护下的高出70%，而且粉煤灰掺量愈大，化学结合水愈多。说明在高温条件下粉煤灰的玻璃体网络 -O-Si-O- 和 -O-Al-O-共价键结构更容易解聚，能较早地参与水化反应，其火山灰反应程度加快；但高温养护条件对复合体系净浆的后期水化程度增长无益，90d 龄期标准养护下的净浆水化程度已有赶上趋势。复合体系中粉煤灰的水化，标准养护条件下 (1～7)d 的反应程度较低，但在 (65±2)℃养护下其反应较快，7d 的水化程度已达 1.45%。水泥—粉煤灰体系胶材水化程度的贡献，28d 前以水泥熟料为主，而粉煤灰的贡献主要在 28d 后，对后期强度增长有不可忽视的贡献，前后接力更有利于水泥基复合材料的水化程度发展，这也是我们相信水泥基复合材料混凝土是一种耐久性良好的根本依据。

和清华李响等人研究类似的是中南大学朱霞[8]的论文，与林灼杰、尹健等人的研究各有特点，都从不同角度论述水泥基复合材料随龄期延长水化程度缓慢提高的特征，没发现有任何水化程度倒缩的因素，因受篇幅限制，不再赘述。

这就表明从水泥水化程度方面分析，室内试件强度检验中出现的后期强度倒缩现象，并不能判断混凝土实体有倒缩问题。那么，问题出现在哪里呢？

2 试件成型工艺对后期强度的影响不可忽视

笔者认为影响后期强度代表值的还有外部因素，如试件取样的代表性和成型工艺。即使标准条件下检测强度，对生产中或试验室制配混凝土强度检测，都会产生不可忽视的影响。以成型工艺而论，生产和试配中同批混凝土取样制作试件，混凝土拌合物入模匀质性和成型的密实性，以及取样的代表性会对混凝土强度检测的结果产生重大的影响。混凝土试件的制作，是强度检测的必不可忽视的工艺操作过程，其操作工艺应认真按国标 GB/T 50081—2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》和 GB/T 50107—2010《混凝土强度评定标准》规定进行，两标准的规定是一致的[4]，其实质是试件成型中必须反映受检混凝土的代表性、匀质性和密实性要求，这是混凝土技术的历史经验总结，试验室工作人员的基本功。试块工上岗前必须进行岗前培训，不是随便拉一个人就可制作试件的。笔者曾对此作过对比试验，不经培训临时上岗制作的试块，抗压强度值相差15%～25%。而认真按标准要求制作一组试件，三个检测强度值误差可控制在 1MPa 之内。

标准要求要点：

（1）商品混凝土生产中的强度取样检验，要避免每天开机试生产带来的误差，应在开机后第二或第三车中取样；

（2）同批混凝土必须从同一盘或同一车中取样，装模前用铁锹应至少来回拌合三遍，然后再将拌合物分大致相等的量，分二次装入模内，以保证匀质性；

（3）对坍落度小于 70mm 的塑性混凝土拌合物，才允许用振动台振动成型。

（4）坍落度大于 70mm 的拌合物宜用插捣法成型。装模时用抹刀沿试模壁插捣，每层用插捣棒插捣按每 100cm2由边向中心按螺旋方向不少于 12 次，15cm×15cm×15cm 的立方体试件成型插捣不少于 26次。

（5）试模装满后应用橡皮锤轻轻敲击，直到插捣棒留下的孔洞消失，使拌合物稍高于试模，并用抹刀再次沿试模壁插捣，待临初凝前收光抹平。

标准中的这些规定是为了与结构施工中混凝土的代表性、匀质性、密实性成型要求一致，也是有混凝土技术以来的经验总结，不能有任何随意性，或怕麻烦，放任自流。有经验的技术负责人，常视试件管理如同公司技术管理中的“眼珠子”。试件成型应设专职技工负责，明确岗位责任，并常把工作踏实、积极肯干、有责人心的技工担负这一工作。公司的技术、经营活动许多方面都是凭数据说话，混凝土强度检测结果，是公司产品质量的重要标致，把它视为公司的“眼珠子”并不为过，在标准范内，任何对试件制作的严格要求都不过分，马虎不得。

3 混凝土强度评定的数学原理

3.1 强度值是随机变量且服从正态分布

众所周知，数据有两种：确定性数据与随机变量。而混凝土强度是一个随机变量。这是因为在混凝土的试验研究中，由于存在难以避免的许多细小的、难以控制因素，如砂石含水量、含泥量、级配和外加剂的浓度、水泥、掺合料的波动等，都会引起强度的波动。你把受检的混凝土全部制成试件（这是不可能的）并进行强度检测，数据有大有小，不会有两组数据完全相同的试件，但它们不是杂乱无章的。经混凝土历史上大量研究证明，当数据足够多时接近正态分布。

正态分布是连续型随机变量中最常见的一种分布。研究证实：一般地，如果每一项偶然因素是均匀而微小的，既没有一项起特别突出的影响，那么，可以断定这些大量的独立的偶然因素带来的检测数据波动近似地服从正态分布。正态分布曲线函数是德国科学家高斯（1777～1855 年）发明的。产品的特征值服从正态分布的例子很多，混凝土抗压强度代表值是国内外最常用的一种。其密度函数0）函数表达式中 μ 为总体均值，在混凝土配合比试验研究中为配制强度 fcu,o，σ 总体方差或标准差（s），它的积分是设定区间的概率。正态分布函数曲线有四大特征：

（1）曲线以通过均值 μ 的纵轴（概率函数）为对称轴，两侧对称（图2a）。在混凝土试验研究中横轴 x坐标就是其强度，μ 是其强度平均值或其配制强度（图2c），混凝土检测值（x）在这一分布中，出现在纵轴两侧的机率相等，且与试件成型工艺有密切关系。

（2）当 x=μ 时为曲线最高点，即此时 x 的机率最大（图2b），离 μ 均值愈远曲线愈低，左右延伸并以 x轴为渐近线，但永不相交。

（3）方差 σ 是曲线的拐点，左右对称，是检测数据波动的特征值，σ 愈大（质量波动大），曲线愈平缓，σ 愈小（质量波动小）曲线愈高陡（图2b）。

图2a

图2b

（4）μ 均值（在混凝土试验研究中是配制强度fcu,o）图2c 决定曲线的位置，图2c 中 μ3≥μ2≥μ1表示工艺水平相同，但配制强度等级不一样。当 fcu,o≥fco,k＋1.645σ 时强度出现的区间有 95% 的可能性（图3d），在 100 组试件检验中有 5 组可能小于 fco,k不合格的，认为是小概率，出现的概率很小，几乎不可能。这正是我国现行 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》所要求的普通混凝土强度的设计标准，经论证这是一个经济技术合理的配制强度要求，如再提高强度保证率将是不经济的。由于混凝土检测中强度值服从正态分布的随机性，在混凝土强度检测中，为尽可能减小误差，显然只取一个试件的强度值来评定混凝土强度是不可信的，为了使检测强度值接近受检混凝土的真值，在平衡技术经济合理的条件下，“标准”规定了用三个试件为一组的平均值作为受检混凝土强度的代表值。因此，它不是只检测一个或两个试件强度值，而是用三个试件检测值的平均值作为受检测混凝土的强度代表值，并且规定：当两个最大最小值中有一个大于或小于中值的 15%，直接用中值代表平均值；当两个最大最小值与中值之差都大于 15% 时，则该组试件试压的强度值无效。为什么必须有上述与中值比较的规定？此规定有以下数学原理的。

图2c

图2d

3.2 可疑数据判断的“3σ准则”

可疑数据与上面讲的因细小的难以避免的因素，引起的强度值波动不同，它是因生产或室内试验研究中，出现原材料非正常的异常变化称量或记录错误、试件工违反操作规程等原因，出现过大或过小的“可疑数据”，如果被采用，必然对受检混凝土的评价带来影响。特别是数据比较少的情况下（如标准中用 3 个试件）评定强度，如可疑数据又不剔除，就很可能得出错误的判断结论。因此，在进行数据分析前必须剔除这类可疑数据。判断可疑数据的方法有四种，它们是：3σ准则、肖维勒准则、拉布拉斯准则和狄克松准则。混凝土强度检测中参考国外标准判断可疑数据的方法，如美国的 ACI214 标准等，都是采用“3σ 准则”，现介绍如下：

由正态分布可知：正常情况下，如混凝土强度分布区间应落在（μ-3σ）和（μ＋3σ）概率为 99.73% 范围内的，而落在这个区间外的概率仅为 0.27%，即在 100 次检测中出现的概率还不到 1 次，1000 次检测中出现的概率还不到 3 次。因此在有限的检测中认为出现的概率极小，或称其不可能，一旦出现，可认为它是“可疑数据”予以剔除。我国标准对一组三个混凝土强度检测值判断取舍时也是参照 3σ 准则。但在应用时为了操作上的可行性，必须作些变换。因为检测时并不知道受检混凝土的 μ 和 σ，三个试件检测值中真正的代表值也是未知的。变换的方法是将 σ 变换成与 σ 直接有关的变异系数 CV（CV= σ/μ）。经大量对不同混凝土强度等级的综合统计分析，CV=5%。因而，在用三个试件强度平均值评定混凝土强度的代表值时，事先只需将三个强度值中最大最小值与中间值比较，有 1 个超过≥3×CV=15%时，直接取中间值作为强度代表值；当有两个值都与中间值相差≥15% 时，则该组试验结果无效。这更进一步说明对现代水泥混凝土强度代表值的判断，是不能用 1个或 2 个试件的强度值来评定强度是否出现倒缩的。

而前面提到的 XX 公司 C60 的强度检测中，14d 强度出现倒缩的事件，经事后了解是仅仅压一个试件得出的混凝土强度值与 7d 强度代表值的比较，这是违反强度取值数学原理的，也没有可比性。一个试件的强度值是不能作为评价强度代表值的，R7=56MPa，压 1 个试件 R14=50MPa，无法对其进行“可疑数据”判断，它什么都不是，检测数据无效。

从混凝土强度的随机性，且正态分布的规律分析，检测值出现在纵轴左侧或右侧以及距平均值的距离，直接受试件成型工艺的影响。以 C50 混凝土为例在配制强度 fcu,o≥fco,k＋1.645σ＝50＋1.645×6=59.9(MPa) 时，强度值在（fcu,o-1.645σ；fcu,o＋1.645σ），即（50MPa；69.9MPa）范围内从总体上有同等的机率，甚至有 5%机率＜50MPa 是正常的，即出现 5% 检测强度不合格是正常的，这也是施工现场常有的事，大家也都习以为常，处理的办法是以加强回弹验收来解决，即承认由于强度的随机性可能带来的误判，而实体混凝土是合格的。

混凝土检测强度分布整体上服从正态分布，但随具体的混凝土公司技术管体上的差异，强度检测数值出现在通过 μ 纵轴左、右的机率不同。技术管体严格、到位的公司，强度检测数值出现在右移的机率大；相反则左移的机率大。

4 对现混凝土强度倒缩问题的试分析

笔者用“试分析”的小题，是因为此问题的涉及面很大。但总要有人去代头分析，算是与同行讨论的抛砖引玉吧，如有错误敬请批评指正，愿听不同意见。

（1）对有关试件成型标准要求的忽视，技术主管本身缺乏试件成型全过程的实践。

（2）缺乏对混凝土强度值是随机变量的认知。

（3）当前在这一行业中的不少人缺乏数理统计基本知识，对有关标准制订的数学原理不清楚。还经常听有些专家学者们说，混凝土是一门经验技术，没有理论，数理统计只是工具。笔者不完全赞成这一说法，数理统计知识就是混凝土试验研究中的数学原理。在混凝土试验研究中以及有关规范和标准的制订时，不是以数理统计学为数学原理的基础，将成为“无本之木”。谁离开了这一数学原理，就会陷入五里雾中，得出错误的判断。试看当前后期强度倒缩的判断就是这样，不是从强度的随机变量上分析，更没有从与检测强度直接有关的试件成型工艺上分析，出现本来可能出现偏低的或可能出现的不合格值，做出“倒缩”误判的结论。类似的问题还在现行标准 JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》中关于 W/B 计算中，目的是想在 B 公式中进一步反映矿物掺合料的影响，引入了其影响系数，由于矿物掺合料的多样性、复杂性，它必然是一个随机变量，而应用 B 公式计算 W/B 时是不允许再引入随机变量的。所以标准 JGJ 55—2011 颁布后，在全国范围内能直接用 W/B 公式算出可用于应配合比设计的有几人？还有，对配制强度公式的问题：如 C30 混凝土的试配，fcu,o≥fco,k＋1.645σ=30＋1.645×5=38.2(MPa)。但检测中如配制强度仅达 35MPa，此配合比是合格或是不合格？笔者常听到的是：试配结果很好，可以投入生产。而事实是这一配制强度的合格保证率是达不到 95%的，按正态分布的数学原理，相当于 fcu,o≥fco,k＋1.0σ，保证率仅为 84.1%，可能有近 16% 试件检捡不合格，不能满足强度保证率≥95% 的要求，应判此配合比不合格。另外，2015 年到 2016 年连续两年有近 30 余专家学者积极参加，前后两年内用六期《商品混凝土》杂志讨论“A 定则—B 公式”的问题，可谓讨论热烈，场面很大，许多人为此问题付出了心血和汗水，但到底结论是什么呢？鲍罗米公式怎样用于现代混凝土？没有一个权威站出来说句话。这正常吗？笔者认为根本原因在行业内科技界，忽视对数理统计知识的普及，多次出现数学原理上的错误，应该引起行业的重视。

没有基本的数理统计知识，就不可能正确的制订、理解标准，也不可能正确地执行标准，在有关科技问题的讨论时，别人的文章看不懂，缺乏共同语言。这必然影响行业的技术发展和个人技术的进步和提高。

现在我国在许多科技领域达到和超过世界先进水平，从过去的赶超，到现在部份的领跑，十九大更明确提出生产大国要往智能大国迈进，企业要转型升级，而我们的状态还停留在需要普及数理统计知识的阶段，应该引起对这一问题普及的紧迫感。

普及这一知识可以办短期培训班形式，也可从组织策划专题讨论中自学，从真正认知确定性数据和随变量两种性质不同的数据开始，到什么是正态分布？结合自己公司数据掌握拟合鲍罗米公式以及公式应用。至于正交设计、多元回归、回归正交等内容，等前基本内容熟练掌握后，再进一步提高也不晚。标准中提供的全国性强度和水胶比公式，既使再精确也只是全国的一个平均统计值，与各省市各地区的原材料差异，必然有一定的距离。要想使强度和水胶比计算更贴进自己公司的实际，最好的办法是掌握鲍罗米公式的拟合方法，即一元回归。过去用列表手算或利用计算器，确实很易出错，过去的列表计算，以只有 50 对数据为例，在计算中大约要计算 500 个以上的数字和填入表中，如其中有一个数算错或填错，将难以得到正确的结果，而要从这 500个以上的数据找出错误，那将是让人吃不下睡不香的事，3～5 天也未必能找出来，人如游魂，的确是件很头疼的事。现在有了电脑，一元回归的 B 公式拟合，在数据按大小顺序列表排列好后，只需要一分钟上下的时间就可准确无误地做好，对比 3～5 天查不到原因，不是有了电脑如同进了“天堂”吗？有了自已公司的 B公式，就有了较准确的水胶比计算公式，与仅凭标准中推荐的公式选择 W/B，将更加经济合理，对选择合理的配合比又前进了一大步。

现在别的行业科技发展都在提倡利用大数据、云计算，自动化、智能化了，在混凝土行业还停留在需要普及数理统计知识的阶段，这是回避不了的事实，要有紧迫感。这也不是太难的事，只要认准是必须解决的，都会变成行家里手的。

表3 C60 配合比选择优化试验 kg/m3

5 XX 公司 C60 配合比设计中的问题

在普通混凝土中，C60 算是最高的强度等级了，在混凝土生产的总量中占的比例虽不大，生产中遇到的机会不多，但总会遇到，作为公司技术负责人，平时要有利用当地原材料生产 C60 的配合比的技术储备，不能事到临头才凭拍脑袋开出配合比，认为只要多用水泥、低水胶比，总能满足 C60 要求的。XX 公司这次遇到的 R14后期强度倒缩问题，就是事先没 C60 配合比的技术储备，临时凭经验拟定配合比，认为 W/B 愈小、水泥用量愈多愈放心，用 52.5 水泥比 P·O42.5 水泥可靠，结果早期强度发展过快、过高，R7高达设计强度的 93.3%，后期强度必然增长很小，但绝不会倒缩。从笔者多年来生产实践经验 C60 配合比优化选择，完全没必要用 52.5 纯硅水泥，以 P·O42.5 水泥为主要胶凝材料，控制好水胶比，适当加大矿物掺合料用量，完全可得到满意的配合比。

表3 中，序号“0”XX 公司 C60 配合比分析，胶凝材料中 52.5 水泥占总胶凝材料的 64%，C＋KF=500kg/m3，占总胶凝材料的 90.9%，如此高的高活性胶凝材料，7d 的强度已达设计强度的 93.3%，14d 的强度增长率本来就不会大，正常情况下大约有 4～6MPa 的强度增长。这种不大的强度增长值，在忽视试件制作工艺的条件下，很容易被误差或可疑数据掩盖。另外，配合比试验的选择是个精细的工作，马虎不得，要严格按标准操作。以笔者的经验和 B 公式的强度理论知识，序数 2，3 号配比，成本降低 20～40 元/m3都能满足 C60 强度合格率 95% 的要求。完全没有必要用 52.5水泥，水胶比可提高到 0.28，用萘系减水剂 0.26 的水胶比是困难的。高活性胶凝材料用量过多，不但水化热大，混凝土的抗裂性也是不高的。C60 在生产中不像C30 等常用的混凝土，质量控制的经验多，事先要进行配合比优化选择，确保质量。