陳萬明 徐永明
(武警水電三峽工程指揮部第六支隊(duì) 湖北 宜昌 443133)
混凝土是工程建設(shè)中用途最廣、用量最大的建筑材料之一。任何一個(gè)現(xiàn)代的工程建設(shè)都離不開混凝土,因此混凝土的質(zhì)量直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量。水電工程具有工程量大、建設(shè)周期長(zhǎng)、施工環(huán)境惡劣、質(zhì)量問題后果嚴(yán)重等特點(diǎn),在拌和系統(tǒng)生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工中,由于原材料質(zhì)量不穩(wěn)定、拌和系統(tǒng)計(jì)量不準(zhǔn)確、施工單位和拌和系統(tǒng)溝通不及時(shí)等原因,導(dǎo)致混凝土發(fā)生質(zhì)量問題。因此控制原材料質(zhì)量的穩(wěn)定性、加強(qiáng)混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制、及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施,是提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制水平、節(jié)約成本的必要途徑。
水泥、砂石骨料、摻合料、外加劑這些混凝土原材料各項(xiàng)性能指標(biāo)的優(yōu)劣及其質(zhì)量穩(wěn)定性,直接影響到混凝土的質(zhì)量及性能的優(yōu)劣,對(duì)原材料認(rèn)真細(xì)致的篩選,是確保混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)?;炷猎牧?水泥、外加劑、粉煤灰等)進(jìn)廠時(shí)必須有出廠檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證,進(jìn)場(chǎng)后必須進(jìn)行各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)、混凝土試配,以確定其性能指標(biāo)。同時(shí)加強(qiáng)原材料的穩(wěn)定性分析,選取質(zhì)量穩(wěn)定,混凝土的配合比相對(duì)波動(dòng)小,混凝土的強(qiáng)度變異系數(shù)小的原材料進(jìn)行混凝土生產(chǎn)。同時(shí)也要把這些試驗(yàn)的情況及時(shí)的與各原材料廠家進(jìn)行溝通和聯(lián)系,以便加強(qiáng)相互合作。
原材料質(zhì)量控制程序:主要采取源頭控制的原則,加強(qiáng)原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn),經(jīng)檢驗(yàn)合格的方準(zhǔn)入場(chǎng);對(duì)不合格的材料,堅(jiān)決予以退貨或降級(jí)使用處理;對(duì)于已經(jīng)使用的不合格原材料,核實(shí)這些原材料使用部位,采取后續(xù)處理措施,保證施工部位的使用要求。
原材料的運(yùn)輸儲(chǔ)存:水泥和摻合料分別儲(chǔ)存到有明顯標(biāo)志的儲(chǔ)罐中,不得混裝。散裝水泥的入罐溫度不宜高于65°。砂、石堆場(chǎng)必須是硬化地坪,有良好的排水設(shè)施,以免料堆底部積水,造成含水率波動(dòng)較大,影響混凝土生產(chǎn)質(zhì)量。有條件的企業(yè)應(yīng)采取加蓋遮陽遮雨棚等措施來穩(wěn)定砂、石含水率;控制夏季骨料的溫度。外加劑應(yīng)配成水溶液使用。配制溶液時(shí)應(yīng)稱量準(zhǔn)確,溶液池一般要安裝定時(shí)攪拌系統(tǒng)進(jìn)行攪拌,防止外加劑沉淀而造成質(zhì)量事故。
原材料的檢驗(yàn)內(nèi)容、抽檢頻次、質(zhì)量控制措施詳見表1。
表1
水電工程拌和系統(tǒng)混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量控制,必須以技術(shù)部門為核心,生產(chǎn)部門為主體,與其他部門密切配合,把握每個(gè)環(huán)節(jié),并建立相應(yīng)的質(zhì)量管理和監(jiān)控體系,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗完全是實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)白鶴灘水電站新建村人工砂石骨料及混凝土拌和系統(tǒng)的運(yùn)行情況,制定了混凝土質(zhì)量控制程序圖(詳見圖1)。
圖1 混凝土質(zhì)量控制程序圖
混凝土配合比應(yīng)按國家現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,通過設(shè)計(jì)計(jì)算和試配確定。當(dāng)配合比的確定采用早期推定混凝土強(qiáng)度時(shí),其試驗(yàn)方法應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。在施工過程中,不得隨意改變配合比。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)、試配:①對(duì)混凝土性能指標(biāo)有特殊要求時(shí);②水泥、外加劑或礦物摻合料品種、質(zhì)量有顯著變化時(shí);③原材料品種或產(chǎn)地發(fā)生變化時(shí);④工程發(fā)生設(shè)計(jì)變更,引起砼等級(jí)發(fā)生變化時(shí);⑤該配合比的混凝土生產(chǎn)間斷半年以上時(shí)。
對(duì)于混凝土拌和系統(tǒng),為了檢查生產(chǎn)管理水平,要求按月或季度統(tǒng)計(jì)其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ等技術(shù)指標(biāo)。它們是混凝土施工配制強(qiáng)度的重要影響參數(shù),也是保證商品混凝土強(qiáng)度達(dá)95%的重要條件,因此應(yīng)采用各種質(zhì)量統(tǒng)計(jì)管理圖表,根據(jù)生產(chǎn)過程的質(zhì)量動(dòng)態(tài),及時(shí)采取措施和對(duì)策。
配料單管控:集中拌和系統(tǒng)生產(chǎn)前試驗(yàn)室人員應(yīng)到操作室,認(rèn)真復(fù)核輸入計(jì)算機(jī)配合比的正確性,并在生產(chǎn)配合比通知單上簽字復(fù)核、確認(rèn)。
混凝土拌制過程質(zhì)量控制:拌和系統(tǒng)操作員培訓(xùn)合格后上崗,在配合比輸入計(jì)算機(jī)后,操作員控制的重點(diǎn)是混凝土的塌落度,由于天氣的變化、早晚的溫差都會(huì)影響骨料的含水率,這種隨時(shí)變化的情況,需要操作人員在生產(chǎn)中不斷觀察混凝土的狀態(tài),塌落度的情況,總結(jié)一套變化的調(diào)整規(guī)律。這些隨機(jī)發(fā)生的問題,除了試驗(yàn)技術(shù)人員予以監(jiān)督,對(duì)于用水量予以調(diào)整,更重要的是操作員的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心,是解決問題的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)員在季節(jié)變換或溫差較大的情況下應(yīng)經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室通過試配測(cè)出混凝土經(jīng)時(shí)塌落度損失以便更好的控制混凝土入泵塌落度,在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)驗(yàn)員應(yīng)經(jīng)常觀察混凝土的和易性和粘聚性以保證混凝土順利的泵送,積極配合施工方做好各項(xiàng)服務(wù)工作。
配合比調(diào)整:合理和科學(xué)地對(duì)混凝土施工配合比進(jìn)行調(diào)整,是保證混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的前提。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),可歸納為以下幾點(diǎn):①砂細(xì)度模數(shù)變化士0.2,砂率按±1%調(diào)整;②混凝土含氣量按設(shè)計(jì)值控制,如發(fā)生變化應(yīng)及時(shí)對(duì)引氣劑摻量進(jìn)行調(diào)整;③砂含水量變化對(duì)混凝土坍落度最為敏感,因此,在混凝土生產(chǎn)過程中,注意機(jī)口坍落度變化。如坍落度突然增大,應(yīng)及時(shí)減少用水量,相應(yīng)增加砂用量,立即測(cè)定砂含水量,并對(duì)配合比進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整。
拌和系統(tǒng)設(shè)備管理:拌和系統(tǒng)定時(shí)檢修,消除設(shè)備隱患,保證設(shè)備連續(xù)作業(yè),尤其是拌和系統(tǒng)的計(jì)量設(shè)備要定期予以校檢,保證計(jì)量誤差在允許范圍內(nèi),使生產(chǎn)出的混凝土的狀態(tài)和實(shí)驗(yàn)室中的混凝土試配狀態(tài)基本吻合。
水電工程建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,考慮攪拌、運(yùn)輸和泵送距離長(zhǎng)等因素的制約,提高其施工配制強(qiáng)度尤為重要。但是水工混凝土具有大體積、大方量等特點(diǎn),降低膠凝材料用量,能夠顯著的降低水電工程建設(shè)投資成本。同時(shí)這也導(dǎo)致施工配制強(qiáng)度偏低,強(qiáng)度保證率不高,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度。
應(yīng)對(duì)措施:嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定混凝土配制強(qiáng)度必須使其強(qiáng)度保證率達(dá)到95%以上,由于施工環(huán)境差等因素的影響,相應(yīng)提高其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ,以保證混凝土的施工強(qiáng)度。
在拌和系統(tǒng)實(shí)際操作中存在用水計(jì)量不準(zhǔn)確,季節(jié)變換特別是雨季時(shí)砂石骨料含水率、吸水率不穩(wěn)定等現(xiàn)象,容易造成水灰比過大,拌合物和易性和混凝土強(qiáng)度無法保證,既增大了施工難度,也影響到混凝土強(qiáng)度。
應(yīng)對(duì)措施:及時(shí)校核水的計(jì)量設(shè)備;硬化砂石骨料堆場(chǎng),加強(qiáng)排水,避免料堆積水,骨料堆場(chǎng)采取加蓋遮陽遮雨棚等措施來穩(wěn)定砂石含水率、夏季骨料的溫度;增加砂石骨料含水率檢測(cè)頻次,并及時(shí)調(diào)整用水量,保證配合比水灰比不變,滿足混凝土強(qiáng)度等級(jí)和施工和易性的要求。
在拌和系統(tǒng)生產(chǎn)過程中往往存在著機(jī)械設(shè)備故障、設(shè)備計(jì)量不準(zhǔn)確等情況,導(dǎo)致原材料計(jì)量不準(zhǔn)確,致使混凝土發(fā)生質(zhì)量問題。
應(yīng)對(duì)措施:加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備維護(hù);砂石計(jì)量過量,操作工可在攪拌生產(chǎn)中計(jì)量下一盤料時(shí)適量添加或減去同質(zhì)量的砂石,延長(zhǎng)攪拌時(shí)間;水計(jì)量過量而導(dǎo)致的混凝土塌落度過大,根據(jù)施工要求,由實(shí)驗(yàn)室人員將攪拌車內(nèi)稀漿放去,補(bǔ)充高一強(qiáng)度等級(jí)的干混凝土,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠓娇沙鰪S;外加劑計(jì)量失靈,而混凝土已攪拌的不能判斷是否影響工程結(jié)構(gòu)的情況下,混凝土應(yīng)分離或廢棄,堅(jiān)決不能用在工程中。
水電工程施工環(huán)境惡劣,地形險(xiǎn)峻,交通不便,混凝土運(yùn)輸距離較長(zhǎng),由此造成的質(zhì)量事故較為頻繁?;炷连F(xiàn)場(chǎng)施工單位往往為了方便現(xiàn)場(chǎng)施工,要求增加用水量或者在施工現(xiàn)場(chǎng)私自加水以彌補(bǔ)混凝土在長(zhǎng)距離運(yùn)輸損失的塌落度,導(dǎo)致混凝土水灰比改變,混凝土強(qiáng)度偏低。
應(yīng)對(duì)措施:混凝土拌和系統(tǒng)應(yīng)從兩方面著手解決:一是,從管理上加強(qiáng)對(duì)混凝土出機(jī)口的混凝土坍落度檢測(cè),并對(duì)離析現(xiàn)象和過早凝固等現(xiàn)象進(jìn)行檢查,嚴(yán)禁施工單位私自增加用水量;二是,從技術(shù)上根據(jù)運(yùn)送距離的長(zhǎng)短采取有效措施防止混凝土產(chǎn)生離析和過早凝固現(xiàn)象,如摻入緩凝劑等外加劑,保證施工現(xiàn)場(chǎng)出機(jī)口混凝土坍落度在控制范圍內(nèi)。
混凝土生產(chǎn)單位與混凝土施工單位之間相互協(xié)調(diào)不夠。在混凝土施工前沒有明確所需混凝土性能要求,在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)也不能把混凝土的和易性等情況及時(shí)的的反饋給拌和系統(tǒng),因此在出現(xiàn)混凝土質(zhì)量事故后相互推諉責(zé)任。
應(yīng)對(duì)措施:首先,混凝土施工單位應(yīng)提前把需求的混凝土性能、運(yùn)輸距離等混凝土相關(guān)指標(biāo)信息告知混凝土拌和系統(tǒng),方便其進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。其次,混凝土施工單位應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)把混凝土的使用狀況如混凝土的和易性、混凝土是否產(chǎn)生離析、混凝土澆筑工作面的施工效果等情況,及時(shí)的反饋給混凝土拌和系統(tǒng),方便其加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)和質(zhì)量管控,以便及時(shí)的解決混凝土施工中存在的問題,顯著提高混凝土施工質(zhì)量。
在水電工程中混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制工作是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作,影響混凝土質(zhì)量的因素繁多而復(fù)雜。原材料選用、儲(chǔ)存投料、計(jì)量攪拌、運(yùn)輸、配合比設(shè)計(jì)、人員素質(zhì)、操作技能、管理水平、施工單位與混凝土生產(chǎn)單位的配合、交通、氣候等因素都會(huì)影響到混凝土的質(zhì)量,因此在混凝土生產(chǎn)單位加強(qiáng)各部門相互配合,推行全面質(zhì)量管理,完善試驗(yàn)檢驗(yàn)手段和方法,落實(shí)各項(xiàng)管理規(guī)章制度。同時(shí)加強(qiáng)與原材料供應(yīng)單位、混凝土施工單位的溝通、配合,共同參與混凝土技術(shù)質(zhì)量管理,以提高混凝土生產(chǎn)及施工質(zhì)量。