淺談南龍鐵路6標(biāo)混凝土拌和物質(zhì)量控制

王宇　丁遠(yuǎn)　黃佑軍

【摘 要】提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平，確定優(yōu)秀原材料和優(yōu)化配合比，設(shè)置合理的原材料儲(chǔ)存、處理、計(jì)量、攪拌設(shè)備，有合理的完善的管理制度。

【關(guān)鍵詞】南龍高鐵；混凝土拌和站；原材料控制；質(zhì)量控制

1. 前言

（1）目前，我國(guó)高速鐵路工程建設(shè)速度快、強(qiáng)度高、工程量大，混凝土是使用最多的建筑材料?；炷翍?yīng)采用自動(dòng)化拌和站進(jìn)行集中生產(chǎn)，按照“統(tǒng)一管理，集中調(diào)度，高效運(yùn)行”的原則進(jìn)行生產(chǎn)。而在實(shí)際施工過(guò)程中往往出現(xiàn)拌和站生產(chǎn)混凝土質(zhì)量波動(dòng)較大的問(wèn)題。

（2）建設(shè)地周邊地區(qū)混凝土原材料供應(yīng)緊張，材料來(lái)源和技術(shù)指標(biāo)易發(fā)生變化，以地材變化尤為明顯?；炷涟韬驼静糠稚a(chǎn)人員對(duì)混凝土質(zhì)量控制的專業(yè)素質(zhì)和管理能力不夠高，措施不完善或者執(zhí)行不力等原因，都是造成混凝土拌和物質(zhì)量波動(dòng)的原因。

（3）為了保證工程實(shí)體質(zhì)量，選定實(shí)際拌制配合比時(shí)，往往需要提高混凝土的配制強(qiáng)度，從而增加了混凝土材料成本。因此控制原材料質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高相關(guān)人員素質(zhì)，加強(qiáng)精細(xì)化管理，是提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制水平、節(jié)約成本的重要途徑。

2. 混凝土原材料選擇

鐵路工程突出結(jié)構(gòu)使用年限內(nèi)正常運(yùn)營(yíng)的安全性能，這要求工程結(jié)構(gòu)具有更高的耐久性，而原材料性能是決定混凝土成品質(zhì)量最直接和重要的因素，原材料質(zhì)量波動(dòng)直接影響混凝土的好壞。

2.1 水泥料源選擇。

水泥是膠凝材料中的核心組分，其性能直接影響混凝土的質(zhì)量，應(yīng)選用質(zhì)量波動(dòng)小、安定性好、堿含量低、與減水劑適應(yīng)性好的水泥。其中，應(yīng)重點(diǎn)控制水泥的堿含量，堿含量高容易引起混凝土的開(kāi)裂。選擇質(zhì)量和供應(yīng)量穩(wěn)定可靠的大型水泥公司生產(chǎn)的低堿水泥是重要手段。從南龍鐵路6標(biāo)標(biāo)段范圍內(nèi)來(lái)看，某水泥廠是年產(chǎn)400萬(wàn)噸的大型水泥廠，并且該水泥廠距工地較近，運(yùn)輸和生產(chǎn)能力完全滿足工程需要，水泥產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)均較穩(wěn)定。

2.2 摻合料料源選擇。

鐵路工程中使用較多的摻合料是粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉。從料源產(chǎn)地選擇來(lái)看，南龍鐵路附近無(wú)大型磨細(xì)礦渣粉生產(chǎn)廠家，綜合質(zhì)量、成本等多方面考慮，最終決定采用粉煤灰單摻方式設(shè)計(jì)混凝土配合比。粉煤灰可起到減水、致密和勻質(zhì)作用，促進(jìn)初期水泥水化作用，降低水化熱，尤其對(duì)泵送混凝土，更能起到良好的潤(rùn)滑作用。

2.3 骨料料源選擇。

（1）骨料是混凝土組份中所占比例最高的材料，其質(zhì)量的好壞對(duì)混凝土拌合物工作性能及硬化后混凝土的各項(xiàng)性能都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。選擇骨料時(shí)，盡量選用非活性材料，避免發(fā)生堿-骨料反應(yīng)。粒型良好，堅(jiān)固清潔，級(jí)配合理的優(yōu)質(zhì)骨料，可以很好的起到骨架增強(qiáng)作用和體積穩(wěn)定作用。并且可以減少填隙膠漿的用量，從而減少混凝土中水泥用量，降低水化生熱，并且有效地保證混凝土的勻質(zhì)性、力學(xué)性能和耐久性等。

（2）細(xì)骨料應(yīng)選擇級(jí)配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、孔隙率小、細(xì)度適中的潔凈天然中砂河砂作為混凝土原材料。南龍鐵路6標(biāo)段附近水資源豐富，河砂料源充足，細(xì)骨料質(zhì)量?jī)?yōu)良，各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)較好。粗骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、粒型良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、線膨脹系數(shù)小的潔凈碎石。級(jí)配和粒型不好，要加大混凝土膠凝材料用量和用水量，既不經(jīng)濟(jì)，也影響混凝土的耐久性。本標(biāo)段混凝土生產(chǎn)總量100余萬(wàn)方，粗細(xì)骨料耗量巨大，單獨(dú)一個(gè)產(chǎn)地的或供應(yīng)商的供應(yīng)能力無(wú)法滿足全標(biāo)段需要，因此采用多個(gè)產(chǎn)地的骨料供給。

2.4 外加劑料源選擇。

減水劑是混凝土的核心動(dòng)力部分。高性能減水劑能有效降低用水量，控制坍落度，降低水膠比，提高混凝土抗凍性、工作性和勻質(zhì)性。摻用高性能減水劑是制備高性能混凝土的關(guān)鍵技術(shù)，外加劑的選擇直接關(guān)系到混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)大量的對(duì)比試驗(yàn)分析，本標(biāo)段選用與膠凝材料適應(yīng)性好、引氣適量、減水率較高、保坍型好、增強(qiáng)效果好、質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性能好等綜合性能較佳的聚羧酸高性能減水劑。

3. 混凝土配合比

混凝土配合比應(yīng)滿足混凝土強(qiáng)度與耐久性、工作性與經(jīng)濟(jì)性的原則。加入粉煤灰、高性能減水劑，不僅提高混凝土的耐久性和工作性能，還能大大節(jié)約混凝土成本。外摻料摻量越大，混凝土成本越低，但摻量過(guò)大，會(huì)影響混凝土各方面性能，所以應(yīng)根據(jù)不同工程部位、不同運(yùn)距對(duì)混凝土性能要求，通過(guò)混凝土配合比試驗(yàn)，找出外摻料和外加劑的最佳摻量。考慮到供應(yīng)本工程的原材料多樣性，需要根據(jù)不同料源設(shè)計(jì)多套相適應(yīng)的混凝土配合比，以滿足施工需要。

4. 混凝土生產(chǎn)設(shè)施

在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)量準(zhǔn)確度、原材料溫度、骨料含泥量等會(huì)造成混凝土質(zhì)量的波動(dòng)，采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和措施，可降低混凝土質(zhì)量的波動(dòng)。另外，在每個(gè)拌和站均設(shè)工地試驗(yàn)室，配備標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室和相關(guān)檢測(cè)設(shè)備，滿足混凝土拌合物性能檢測(cè)的需要。

（1）建設(shè)全自動(dòng)拌和站，各種原材料采用自動(dòng)計(jì)量稱量，可大大提高計(jì)量精確度。其最大稱量偏差應(yīng)符合膠凝材料為±1%；外加劑為±1%；粗、細(xì)骨料為±2%；拌合用水為±1%。為確保計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確性，除按檢定周期進(jìn)行檢定外，還應(yīng)自備砝碼，半個(gè)月進(jìn)行一次校秤，保證各項(xiàng)稱量誤差均在誤差范圍內(nèi)。

（2）原材料應(yīng)按規(guī)范要求的批次進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)對(duì)原材料質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)加大檢驗(yàn)頻率。對(duì)質(zhì)量波動(dòng)較大的材料，比如地材等，應(yīng)先檢驗(yàn)主控項(xiàng)目，將“待檢”“合格”骨料分倉(cāng)堆放。骨料倉(cāng)、料倉(cāng)場(chǎng)地需進(jìn)行硬化處理，料倉(cāng)上設(shè)料棚，地面修建內(nèi)高外低的斜坡，以保證排水通暢，防止骨料底部積水，可有效解決因骨料含水量變化大引起混凝土質(zhì)量波動(dòng)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐夭那闆r，拌和站還配備洗石、洗砂設(shè)備，保證骨料的含泥量滿足要求。

（3）水泥、摻合料存儲(chǔ)罐至少分別設(shè)兩個(gè)存儲(chǔ)罐，將“待檢”“合格”材料分開(kāi)存放，其容量應(yīng)滿足存儲(chǔ)及控?zé)嵋?。南龍鐵路6標(biāo)沿線建設(shè)項(xiàng)目多，水泥用量大，水泥在廠存放時(shí)間短，部分水泥進(jìn)場(chǎng)溫度可達(dá)80～90℃。在氣溫較高時(shí)，拌制混凝土用水量比理論用量偏大，且塌落度損失快，有時(shí)會(huì)發(fā)生速凝、假凝的現(xiàn)象，質(zhì)量得不到保證。所以多設(shè)置儲(chǔ)存罐，可使粉料充分散熱。水泥、粉煤灰入機(jī)溫度控制在40℃以下。拌合用水水池采用半埋于地下，水池及外加劑儲(chǔ)存罐上應(yīng)設(shè)料棚覆蓋，起到控溫作用。

5. 生產(chǎn)過(guò)程的控制

（1）混凝土生產(chǎn)前試驗(yàn)室應(yīng)測(cè)定砂石含水率，根據(jù)含水率計(jì)算施工配合比。在氣溫較高或較低的時(shí)候，試驗(yàn)人員應(yīng)檢測(cè)原材料溫度，計(jì)算混凝土的出機(jī)溫度是否符合要求。如不符合要求，應(yīng)采取措施對(duì)混凝土原材料進(jìn)行降溫或加熱，以保證混凝土出機(jī)溫度符合要求。

（2）操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)室簽發(fā)的配合比向電腦控制系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)。每一標(biāo)號(hào)、每一部位混凝土首車都要檢查坍落度是否滿足要求。在生產(chǎn)過(guò)程中，試驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)常檢查混凝土拌合情況，及每車混凝土是否符合要求，不符合要求的混凝土不允許出站。操作人員應(yīng)隨時(shí)注意稱量系統(tǒng)誤差情況，當(dāng)出現(xiàn)較大誤差時(shí)應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)。

（3）混凝土罐車運(yùn)輸時(shí)，罐應(yīng)勻速緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止混凝土發(fā)生泌水、離析等不良現(xiàn)象。為保證混凝土的工作性，原則上混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)半小時(shí)至一小時(shí)內(nèi)應(yīng)卸料完畢。夏季施工時(shí)，要嚴(yán)格控制混凝土入模溫度小于30℃。冬季施工應(yīng)用保溫材料包裹混凝土運(yùn)輸車的罐體，保證混凝土入模溫度符合要求。

6. 結(jié)語(yǔ)

要達(dá)到提高鐵路工程混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平、降低混凝土生產(chǎn)成本的目的，應(yīng)從“嚴(yán)控混凝土原材料質(zhì)量，優(yōu)化混凝土配合；完善混凝土拌和站的拌制、檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)施；建立健全混凝土生產(chǎn)相關(guān)的各項(xiàng)管理制度”三個(gè)方面入手，一定可以使混凝土的質(zhì)量控制工作走上新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1] 王桂林、林開(kāi)成、王志龍.談商品混凝土拌和站質(zhì)量管理[J].混凝土2004第4期.

[2] 張洪玉.商品混凝土拌制、施工質(zhì)量控制幾個(gè)要點(diǎn)[J].混凝土2004第4期.

[文章編號(hào)]1619-2737（2014）12-03-897endprint