周 玲(云南林業(yè)職業(yè)技術學院,云南昆明650224)
預拌混凝土是水泥、骨料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例,在攪拌站經(jīng)計量、拌制后出售的并采用運輸車,在規(guī)定時間內運至使用地點、交付時處于拌合物狀態(tài)的混凝土(舊稱商品混凝土)。它實現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)的專業(yè)化、商品化和社會化,因具有保證施工質量、加快工程進度、減少環(huán)境污染問題、解決施工擾民和實現(xiàn)現(xiàn)場文明施工等優(yōu)點,因此,預拌混凝土在城市建設中被廣泛使用,產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。預拌混凝土的生產(chǎn)質量直接影響到工程的結構安全和使用功能,生產(chǎn)環(huán)節(jié)是預拌混凝土的第一環(huán)節(jié),也是確保后續(xù)工程混凝土構件的質量,因此,生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質量控制顯得尤為重要。
1.1 .1 水泥
水泥是混凝土中的膠凝材料,在混凝土中主要起膠結作用,它是混凝土強度的主要來源,其質量對混凝土質量影響很大。水泥的試驗項目主要有:水泥細度、標準稠度加水量、凝結時間、體積安定性和水泥強度。在實際生產(chǎn)中,大部分預拌混凝土攪拌站難以做到真正意義上的分批儲存及檢后使用,實際上多數(shù)是即進、即入庫、即用,這對高質量預拌混凝土的生產(chǎn)來說是很不合理的。此外,水泥用量不當也會嚴重影響商品混凝土的質量,主要表現(xiàn)為:水泥過少,混凝土流動性差,易于泌水離析,降低混凝土的吸入性能,造成堵管;水泥過多,又會增加混凝土的粘性,增大混凝土的泵送阻力。
1.1 .2 骨料
骨料約占混凝土總體積的80%左右,其強度、級配、粒徑、針片狀含量、含泥量及其它有害物質含量,這些都直接影響混凝土的各種性能及經(jīng)濟性,因此骨料的質量必須加以控制。就云南來說,主要用砂為山砂,相對含泥量偏高,不僅增大拌合物的需水量,而且還會阻礙水泥石與骨料的粘結降低混凝土的強度和耐久性,為保證原來的混凝土配制強度,需增加大約5%的水泥用量;若石子針片狀含量過高,會影響混凝土的流動性,易造成堵泵,并且降低混凝土強度。
1.1 .3 拌合用水
凡符合國家標準規(guī)定的生活飲用水或不含有害雜質的天然水均可作為拌合用水,混凝土生產(chǎn)廠和預拌混凝土攪拌站設備的洗刷水,也可作為拌合混凝土的部分用水,但應注意洗刷水中所含的水泥和外加劑對所拌制混凝土的影響。
1.1 .4 外加劑
外加劑品種很多,質量差異很大,選用時要特別慎重。外加劑和水泥的適應性不好時,容易出現(xiàn)混凝土出料時滿足要求,到現(xiàn)場時坍落度過小或過大,泵送困難造成堵泵或堵管。此外,有些攪拌站盲目追求降低生產(chǎn)成本,節(jié)約水泥用量,未經(jīng)對粉煤灰和外加劑進行試配,僅根據(jù)一些經(jīng)驗和外加劑廠家的說明書,在生產(chǎn)商品混凝土時未嚴格控制粉煤灰的摻量。往往會影響混凝土施工質量,嚴重的會引發(fā)工程質量事故。
正確確定混凝土的配制強度是保證質量的前提和重要手段,預拌混凝土強度要求與普通混凝土相同,應滿足結構設計要求。根據(jù)普通混凝土配合比設計技術規(guī)定(GBJ107-87),結合施工中的諸多不確定影響因素,規(guī)定了混凝土的配制強度應比設計強度等級提高一定的數(shù)值。對于預拌混凝土尤其是泵送混凝土,由于其受攪拌、運輸和泵送等因素的制約,提高施工配制強度尤為重要。但實際生產(chǎn)中,有些攪拌站為追求利潤,一味追求低成本,不嚴格按照規(guī)范要求進行取值和計算,采用低配比,造成混凝土配制強度過低。
在預拌混凝土生產(chǎn)中,由于采用了機械或電子稱對混凝土生產(chǎn)所需的材料進行精確的計量,混凝土能夠按配方嚴格的配料,這使混凝土的離散性大大減小,并且使工程技術人員在混凝土中應用一些新技術、新材料成為可能,也使高強度、高性能混凝土的生產(chǎn)成為現(xiàn)實。但部分攪拌站長時間使用攪拌設備,沒有及時對設備進行維修和檢測,一旦其計量系統(tǒng)失準,那么最終導致配合比比例失調,影響了混凝土的出機質量,這樣的混凝土用于工程中,后果是不堪設想的。
混凝土中各種物料在體系中分布的均勻性對混凝土的質量也至關重要,通過機械攪拌將各種材料均勻拌和是目前主要的方法。攪拌不均勻的混凝土往往會出現(xiàn)強度偏低、坍落度偏小、粘聚性差、泌水量大、難泵送等等一系列的問題,有時甚至出現(xiàn)局部混凝土無強度或局部緩凝的嚴重質量事故。
混凝土的運輸通過特種車來進行運輸。有的駕駛員在洗完車后,水沒有放完就裝混凝土,等于在混凝土拌合物中加水混裝,直接影響混凝土質量。另外,會發(fā)生把混凝土送錯工地的現(xiàn)象,導致不同強度等級的混凝土混合使用,從而降低了建筑結構的質量。還有,混凝土運輸車在重載情況下發(fā)生故障或其他一些事故,而處理時間過長,導致混凝土失去良好的工藝性能和物理性能,從而影響混凝土質量。另外,混凝土運輸車輛要根據(jù)澆筑速度安排,不能安排過多或過少,造成工地待澆混凝土積壓或脫節(jié),從而影響混凝土質量,有時甚至由于混凝土拌合物在車內時間過長須作報廢處理。
1)石堆場有良好的排水設施,以免料堆底部積水。水泥、粉煤灰等粉料筒倉有防潮、防濕措施。
2)砂、石按品種、規(guī)格分隔堆放,嚴防混料,避免混用或錯用。
3)各種材料標識清楚,特別是水泥、粉煤灰、外加劑貯存?zhèn)},進料口加蓋上鎖,并由專人管理,以防止進錯料或受污染。
4)按照先進先出的原則,及時調整原材料的使用期,防止材料應堆放時間過長而產(chǎn)生結塊。
1)結合具體工程設計要求、施工工藝、原材料性能狀況,按照有關技術規(guī)程進行混凝土配合比理論設計計算、試驗和調整。由試驗室通過試驗取得的配合比在生產(chǎn)前再進行復驗,符合規(guī)定要求后,方能應用于生產(chǎn)。
2)混凝土配合比在生產(chǎn)過程中要進行動態(tài)控制,動態(tài)控制在基準混凝土配合比基礎上進行,由試驗室掌握,根據(jù)工程情況、設計要求、氣候變化、運輸距離、原料狀況等因素,結合實踐經(jīng)驗進行調整。
對進場的原材料應及時通過目測材料外觀質量和檢查其質量證明文件,包括產(chǎn)品合格證和出廠檢驗報告,然后再進行復驗,各項指標應滿足標準的要求。
3.1 .1 水泥
泵送預拌混凝土應選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦碴硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥,不宜選用火山灰質硅酸鹽水泥,因為它需水量大,易泌水。應盡量使用同一生產(chǎn)廠家、同一品種甚至是同一編號的水泥。水泥進場必須檢查驗收才能使用,必須有出廠合格證或進場試驗報告。
3.1 .2 骨料
沙子宜采用中、粗砂。沙子的含泥量不得超過3%,泥塊的含泥量不得大于1%,不得含有草根的雜物。應盡量使用同一產(chǎn)地、同一規(guī)格的砂子,保持砂子的含水率基本一致;宜優(yōu)先選用天然連續(xù)級配的粗集料,使混凝土具有較好可泵性,減少用水量、水泥用量,進而減少水化熱。根據(jù)結構最小斷面尺寸和泵送管道內徑,選擇合理的最大粒徑,盡可能選用較大的粒徑。應盡量使用同一產(chǎn)地、同一規(guī)格的石子,保持石子的級配基本一致。不含或少含針狀和片狀石子,也不含泥和雜物。此外,在砂、石存放場所搭設防雨棚,穩(wěn)定砂、石的含水率,也有利于混凝土生產(chǎn)水平的提高。
3.1 .4 拌和用水
應將商品混凝土用水的計量作為一項重要工作來抓,準確測定骨料含水率,并據(jù)此對混凝土配合比作出相應調整,準確計量,嚴格禁止隨意調整用水量。
3.1 .5 外加劑
根據(jù)外加劑的功能和對混凝土的使用要求,合理地使用外加劑。外加劑進場時應具有質量證明文件,對進場外加劑應按批進行復驗,復驗合格后方可使用。當改善新拌混凝土的流變性能時,應采用各種減水劑、引氣劑和泵送劑等;當改善混凝土的耐久性時,應采用各種減水劑、引氣劑和阻銹劑等;當調節(jié)混凝土凝結時間及優(yōu)化功能時,應采用緩凝劑、早強劑和速凝劑等。外加劑也應盡量使用同一廠家、同一品牌的,還要注意查看產(chǎn)品的有效期
3.1 .6 礦物摻合料
預拌混凝土中的礦物摻合料普遍采用粉煤灰。粉煤灰摻人混凝土中,它的顆粒形態(tài)效應產(chǎn)生減水勢能,微集料效應產(chǎn)生致密勢能,火山灰質效應產(chǎn)生活化勢能;從而起到減少需水量,提高耐久性和抗?jié)B能力,減少收縮,降低內部溫升,提高抗拉強度,抗硫酸鹽侵蝕,減少泌水和抑制堿一骨料反應等多方面的作用。因此,在混凝土中摻粉煤灰,不僅僅是為了節(jié)省水泥,更主要的是為了改善和提高混凝土的性能。粉煤灰的使用,應按《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-2005)執(zhí)行。
確定商品混凝土的配合比,應根據(jù)設計的混凝土強度等級、工程特點以及混凝土施工和易性等要求,綜合考慮施工過程中各種不利影響因素,合理確定水泥、砂、石子、水、外加劑的重量比?;炷恋呐浜媳仁峭ㄟ^“計算-試驗法”實現(xiàn)的。即先根據(jù)各種原始資料進行計算得出“初步計算配合比”,然后經(jīng)試配調整得出和易性滿足要求的“基準配合比”,最后再經(jīng)強度復核出滿足設計要求與施工要求,且較為經(jīng)濟合理的“實驗室配合比”,即最終的混凝土配合比,方可允許進行混凝土的攪拌和澆筑工作。
準確的計量,是保證混凝土配合比準確實施的關鍵,也是商品混凝土的突出優(yōu)點之一。
1)操作人員必須嚴格按照試驗室簽發(fā)的配合比進行操作,并由電腦控制系統(tǒng)控制生產(chǎn),實時記錄稱量數(shù)據(jù),以備核查。
2)每月定期用砝碼對電子稱量系統(tǒng)進行校驗,以確保達到GBl4902-94規(guī)定的計量精度。
應視攪拌機的類型、實際攪拌效果、混凝土運輸時間、坍落度大小等情況而設定攪拌時間,宜充分利用攪拌車在攪拌運輸過程中的二次攪拌效果,在保證質量的前提下合理縮短攪拌時間,,以提高生產(chǎn)效率和減少攪拌葉片、襯板的磨損程度。
預拌混凝土一般要求采用專用設備運送到施工現(xiàn)場。在運送過程中,應避免產(chǎn)生離析、分層、大幅度降低流動性以至凝固等現(xiàn)象,混凝土在施工過程中應保持良好的工作性能,為商品混凝土運輸人員應嚴格遵守以下規(guī)定:
1)混凝土攪拌車在裝料前應將筒內積水排盡,以防止影響混凝土水灰比。
2)混凝土攪拌車自裝料至卸料,攪拌筒必須一直轉動,以保證混凝土在運送過程中的均勻性,不出現(xiàn)離析、分層等現(xiàn)象。
3)在混凝土運送途中,當坍落度損失過大時,可在符合混凝土沒計配合比要求的條件下適量加水,除此之外,嚴禁向運輸車內的混凝土任意加水。
4)混凝土攪拌運輸車在運輸途中,攪拌簡應保持3~6r/min的慢速轉動。
5)混凝土運送時間應滿足合同規(guī)定,當合同未作規(guī)定時,采用攪拌運輸車運送的混凝土,宜在1.5h內卸料,如需延長運送時間,則應采取相應的技術措施,并應通過試驗驗證。
6)混凝土攪拌車每運送一次應沖洗一次攪拌筒,嚴禁筒內有積水,工作完畢后必須對筒內、外進行清洗,嚴禁將余料隨地亂倒亂排。
獲得操作性能好、質量穩(wěn)定的預拌混凝土,是混凝土結構工程施工質量保證的前提。因此嚴格控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)商品混凝土的質量意義重大。鑒于建筑工程“百年大計、質量第一”,所以必須加強質量控制,嚴格按規(guī)范操作,從而提高預拌混凝土質量。
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