溫控混凝土高強(qiáng)度連續(xù)生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制

翟 秉 星

(大唐觀音巖水電開發(fā)有限公司，四川 攀枝花 617000)

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溫控混凝土高強(qiáng)度連續(xù)生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制

翟 秉 星

(大唐觀音巖水電開發(fā)有限公司，四川 攀枝花 617000)

觀音巖水電站混凝土的工藝與質(zhì)量控制說明，不同石粉含量對(duì)碾壓混凝土室內(nèi)工作性能和力學(xué)性能產(chǎn)生影響，當(dāng)采用合適的石粉含量時(shí)，室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)雺夯炷罺C值最小，抗壓強(qiáng)度最高，現(xiàn)場(chǎng)可碾性最好，芯樣外觀光滑致密。骨料分布均勻，芯樣抗壓強(qiáng)度最高。

質(zhì)量目標(biāo)；具體實(shí)施；混凝土碾壓；正常生產(chǎn)

1 概 況

觀音巖水電站位于云南省麗江市華坪縣與四川省攀枝花市交界的金沙江中游河段干熱河谷地區(qū)，為金沙江中游河段規(guī)劃的八個(gè)梯級(jí)電站的最末一個(gè)梯級(jí)，以發(fā)電為主，電站裝機(jī)容量3 000(5×600)MW。左岸大壩主體工程混凝土總量達(dá)423.3萬(wàn)m3，其中碾壓混凝土296.76萬(wàn)m3，常態(tài)混凝土125.74萬(wàn)m3，施工歷時(shí)29個(gè)月。大壩主體工程混凝土高峰強(qiáng)度較大，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，施工月強(qiáng)度在2012年10月達(dá)到32.5萬(wàn)m3，其中月強(qiáng)度在20萬(wàn)m3以上的有10個(gè)月。觀音巖電站多年平均氣溫大于25 ℃，極端最高氣溫4月～11月平均氣溫達(dá)35 C°以上。

面對(duì)高溫氣候條件和高強(qiáng)度溫控混凝土生產(chǎn)需求，對(duì)溫控質(zhì)量和混凝土生產(chǎn)提出更高的要求。根據(jù)碾壓混凝土高溫季節(jié)施工難度大的特征，特設(shè)混凝土溫控質(zhì)量辦公室，辦公室下設(shè)4個(gè)個(gè)小組：溫度檢測(cè)小組、溫控巡視小組、制冷設(shè)備運(yùn)行檢查小組和溫控質(zhì)量保證小組，其目的是加強(qiáng)溫控管理和監(jiān)督、確保溫控混凝土的正常生產(chǎn)。

混凝土溫控質(zhì)量保證小組具體負(fù)責(zé)工程溫控質(zhì)量、檢查、驗(yàn)收，建立質(zhì)量管理、控制制度體系，并具體負(fù)責(zé)實(shí)施及監(jiān)控等，質(zhì)量保證部下設(shè)試驗(yàn)室，承擔(dān)材料性能檢測(cè)試驗(yàn)、混凝土配合比試驗(yàn)、混凝土性能檢測(cè)和其它工藝試驗(yàn)、質(zhì)量檢測(cè)及監(jiān)測(cè)等工作。

2 溫控質(zhì)量目標(biāo)

施工生產(chǎn)過程中，認(rèn)真貫徹執(zhí)行依據(jù)GB/T19001-2008編制的質(zhì)量體系文件和質(zhì)量計(jì)劃，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范施工。質(zhì)量目標(biāo)為：

單位工程質(zhì)量合格率100%；單元工程優(yōu)良率≥85%；杜絕重大質(zhì)量事故，嚴(yán)格控制記錄性事故和一般質(zhì)量事故。

3 原材料檢驗(yàn)要求

3.1 粉煤灰

在混凝土澆筑前28d提出擬采用粉煤灰的物理化學(xué)特性等各項(xiàng)試驗(yàn)資料。對(duì)每批使用的粉煤灰，均提交一張合格證書，合格證應(yīng)注明送至攪拌樓儲(chǔ)存罐的數(shù)量、到貨的生產(chǎn)廠家、出廠批號(hào)、出廠日期等，分別放在專用的儲(chǔ)灌中，采取有效措施防止水泥受潮。

粉煤灰的檢測(cè)取樣以每200 t為一個(gè)取樣單位，不足200 t也作為一取樣單位。檢測(cè)項(xiàng)目包括細(xì)度、需水量比、燒失量、游離氧化鈣和三氧化硫等指標(biāo)。對(duì)于細(xì)度和需水量比，每天至少檢查1次，連續(xù)10個(gè)樣品中，其個(gè)別樣品的細(xì)度與平均值相差應(yīng)不大于10～15%。粉煤灰的檢驗(yàn)按《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》(DL/T5055-2007)進(jìn)行。粉煤灰品質(zhì)除滿足《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》(DL/T5055- 2007)、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)的要求外，其品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)滿足表1的要求。

3.2 水泥

每批水泥均有廠家的品質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告，項(xiàng)目部按國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)規(guī)定，對(duì)每批水泥進(jìn)行取樣檢測(cè)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分分析。檢測(cè)取樣以200 t同品種、同標(biāo)號(hào)水泥為一個(gè)取樣單位，不足200 t時(shí)也應(yīng)作為一取樣單位?？刹捎脵C(jī)械連續(xù)取樣，亦可從20個(gè)不同部位水泥中等量取樣，混合取樣后作為樣品，其總數(shù)量至少10 kg。檢測(cè)的項(xiàng)目應(yīng)包括：水泥強(qiáng)度等級(jí)、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性、稠度、細(xì)度、比重及水化熱等試驗(yàn)。水泥的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)按《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T5150-2001)有關(guān)條款及其它現(xiàn)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

表1 粉煤灰品質(zhì)指標(biāo)表

3.3 砂石骨料

細(xì)骨料的質(zhì)量技術(shù)除滿足表2的要求外，砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.6～2.8，石粉(d≤0.16 mm)含量應(yīng)控制在6%～18%。在驗(yàn)收某種料作為細(xì)骨料之前需至少連續(xù)作4～5組的質(zhì)量、含水量及級(jí)配的測(cè)定。細(xì)骨料含水量應(yīng)均衡，應(yīng)小于6%，凈料中多余的水分應(yīng)考慮有足夠堆存脫水時(shí)間等措施來解決。

粗骨料的質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)滿足表2的有關(guān)規(guī)定。骨料應(yīng)堅(jiān)硬、粗糙、耐久、潔凈、無(wú)風(fēng)化。粒形應(yīng)盡量為方圓形，避免針片狀顆粒。粗骨料的最大粒徑，不應(yīng)超過規(guī)范要求。嚴(yán)格控制各級(jí)骨料的超、遜徑含量。以方孔篩檢驗(yàn)，其控制標(biāo)準(zhǔn)：超徑小于5%，遜徑小于10%。粗骨料在進(jìn)拌和樓前按要求進(jìn)行二次篩分。骨料表面應(yīng)潔凈，如有裹粉、裹泥或被污染等應(yīng)清除。在驗(yàn)收某種粗骨料之前需至少連續(xù)作4～5組質(zhì)量及級(jí)配測(cè)定。

拌和樓生產(chǎn)過程中：砂子、小石的含水量每4h檢測(cè)1次，雨后等特殊情況應(yīng)加密檢測(cè)。砂子的細(xì)度模數(shù)、石粉含量每天檢測(cè)1次。當(dāng)砂子細(xì)度模數(shù)超出控制值±0.2時(shí)，應(yīng)調(diào)整配料單的砂率。粗骨粒的超遜徑、含泥量每8h應(yīng)檢測(cè)1次。每月應(yīng)在攪拌樓取砂石骨料按DL/T5144-2001規(guī)范進(jìn)行1次檢查。骨料的檢驗(yàn)按DL/T5151-2001有關(guān)條款進(jìn)行。對(duì)原材料溫度進(jìn)行抽檢，每個(gè)班抽檢2次。

3.4 外加劑

表2 混凝土人工骨料主要質(zhì)量要求

用于混凝土中的各種外加劑，其質(zhì)量應(yīng)符合《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》DL/T5100-1999第4.1.1至4.1.4條的規(guī)定。配置混凝土所使用的各種外加劑均有廠家的質(zhì)量證明書，項(xiàng)目部按國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外加劑進(jìn)行試驗(yàn)鑒定，貯存時(shí)間過長(zhǎng)的重新取樣，嚴(yán)禁使用變質(zhì)的不合格外加劑。不同品種的外加劑應(yīng)分別儲(chǔ)存，不同品種外加劑應(yīng)有標(biāo)記，在運(yùn)輸過程中不得相互混裝，以避免交叉污染。粉狀外加劑在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中應(yīng)注意防水防潮。

4 具體實(shí)施

(1)為滿足工程施工對(duì)溫控混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的要求，在拌和設(shè)備投入混凝土生產(chǎn)前，按經(jīng)批準(zhǔn)的溫控混凝土施工配合比的溫度要求進(jìn)行最佳投料順序和拌和時(shí)間試驗(yàn)。

(2)要求拌和設(shè)備投入運(yùn)行前對(duì)攪拌設(shè)備的稱量裝置進(jìn)行檢定，確認(rèn)達(dá)到要求的精度，同時(shí)對(duì)混凝土各種原材料配料前初始溫度進(jìn)行測(cè)溫，在正式生產(chǎn)過程中，水泥、煤灰、摻和料、水、冰、外加劑，大石、中石、小石、等溫度控制在規(guī)范要求內(nèi)，并做好原始記錄。

(3)加強(qiáng)生產(chǎn)管理部門與試驗(yàn)、質(zhì)檢部門聯(lián)系和溝通，及時(shí)解決溫控混凝土生產(chǎn)過程出現(xiàn)的問題。試驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)值班人員需按開倉(cāng)證要求的混凝土種類、標(biāo)號(hào)、級(jí)配，對(duì)照技術(shù)部門每月下達(dá)的混凝土標(biāo)號(hào)、級(jí)配表進(jìn)行嚴(yán)格審核、校對(duì)，然后根據(jù)經(jīng)過審批的配合比、原材料情況及環(huán)境條件對(duì)原配合比的調(diào)整，確認(rèn)無(wú)誤后、方可將配料單送交拌和樓正常生產(chǎn)，同時(shí)隨機(jī)檢測(cè)出機(jī)口混凝土溫度。

(4)每班開始拌和混凝土前先進(jìn)行衡器零點(diǎn)校核和配料單的審核(三檢制)。下料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按經(jīng)批準(zhǔn)的投料順序卸料并按規(guī)定的拌和時(shí)間拌和。拌和過程中，試驗(yàn)室值班人員和三檢人員每隔2小時(shí)檢查一次衡量誤差及拌和時(shí)間，并作好記錄存檔備查。需改換配料單或調(diào)整配合比時(shí)，必須經(jīng)試驗(yàn)室人員開據(jù)新配料單從新定稱，三檢復(fù)審無(wú)誤后繼續(xù)生產(chǎn)。

5 常態(tài)混凝土檢測(cè)

5.1 混凝土均勻性檢測(cè)

對(duì)一盤混凝土按出料先后各取一個(gè)試樣，每個(gè)試驗(yàn)不少于30 kg，測(cè)定砂漿容量，其差值應(yīng)不大于30 kg/m3，用水洗分析法測(cè)定粗骨料在混凝土中所占的百分比，其差值不應(yīng)大于10%。

5.2 坍落度檢測(cè)

坍落度每4h檢查1～2次。坍落度允許偏差按《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144- 2001)的要求控制。在取樣成型時(shí)同時(shí)測(cè)定坍落度，混凝土坍落度應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

5.3 混凝土含氣量

使用引氣劑時(shí)，每班1～2次，允許偏差為1%。必要時(shí)根據(jù)含氣量調(diào)整引氣劑摻量。

5.4 混凝土溫度檢測(cè)

有溫控要求的混凝土施工中應(yīng)控制出機(jī)口溫度滿足設(shè)計(jì)要求，溫度檢測(cè)頻率與坍落度檢測(cè)頻率相同。

5.5 強(qiáng)度檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)以抗壓強(qiáng)度為主，每一澆筑塊內(nèi)同一種標(biāo)號(hào)混凝土試件的數(shù)量為：(1)非大體積混凝土7 d、28 d齡期試件每100 m3混凝土各成型3個(gè)，大體積混凝土7 d、28 d齡期試件每500 m3混凝土各成型3個(gè)；(2)非大體積混凝土設(shè)計(jì)齡期90 d試件每200 m3混凝土各成型3個(gè)，大體積混凝土90 d每1 000 m3混凝土各成型3個(gè)；(3)大體積混凝土180 d每1 500 m3混凝土各成型3個(gè)。

6 混凝土碾壓

(1)在碾壓混凝土生產(chǎn)之前，應(yīng)通過檢驗(yàn)法碼檢查衡器的精度。用于配料稱量的衡器應(yīng)每月檢驗(yàn)一次，配料稱量允許偏差不應(yīng)超過表3的規(guī)定。

表3 配料稱量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

(2)在拌和樓投入運(yùn)行前，必須通過試驗(yàn)對(duì)碾壓混凝土拌和物均勻性進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定拌和時(shí)間和投料順序。碾壓混凝土拌和物均勻性檢測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定：① 用分析法測(cè)定骨料含量時(shí)，兩個(gè)樣品的差值應(yīng)小于10%；② 用砂漿容重分析法測(cè)定砂漿密度時(shí)，兩個(gè)樣品的差值應(yīng)不大于30 kg/m3。

(3)碾壓混凝土拌和質(zhì)量檢測(cè)，在拌和樓出機(jī)口隨機(jī)取樣進(jìn)行，檢測(cè)項(xiàng)目和頻率按表4確定。

表4 碾壓混凝土的檢測(cè)項(xiàng)目和頻率

注：表中*表示在氣候條件變化較大(大風(fēng)、雨天、高溫)時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加檢測(cè)次數(shù)。

(4)強(qiáng)度檢測(cè)：① 混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)以抗壓強(qiáng)度為主，同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土的試樣數(shù)量應(yīng)以表5規(guī)定為準(zhǔn)。大體積混凝土抗拉強(qiáng)度的檢查以28 d齡期的試件按每2 000 m3成型試件4個(gè)，設(shè)計(jì)齡期(90 d)每3 000 m3成型4個(gè)。同組試件應(yīng)取自同一盤混凝土，試件必須在出機(jī)口隨機(jī)取樣，不得任意挑選。② 混凝土質(zhì)量驗(yàn)收取用混凝土抗壓強(qiáng)度的齡期與設(shè)計(jì)齡期(90 d)相一致?；炷辽a(chǎn)質(zhì)量的過程控制應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d試件抗壓強(qiáng)度為準(zhǔn)?；炷敛煌g期的抗壓強(qiáng)度比值由試驗(yàn)確定。

表5 混凝土齡期試件取樣表

(5)混凝土的抗?jié)B、抗凍要求，應(yīng)在混凝土配合比設(shè)計(jì)中予以保證?？?jié)B、抗凍或其他主要特殊要求應(yīng)在施工中適當(dāng)取樣檢驗(yàn)，其數(shù)量可按每季度施工的主要部位取樣成型1～2組，其取樣部位由監(jiān)理人指定。

(6)碾壓混凝土現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)：① 碾壓混凝土鋪筑時(shí)，應(yīng)按表4的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，并作好記錄。② 壓實(shí)容重檢測(cè)采用核子密度儀。每鋪筑100～200 m2碾壓混凝土至少應(yīng)有一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每一鋪筑層倉(cāng)面內(nèi)應(yīng)有3個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)。壓實(shí)容重以碾壓完畢10 min后核子密度儀測(cè)試結(jié)果為準(zhǔn)。③ 核子密度儀應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)前，用實(shí)際原材料配制的碾壓混凝土進(jìn)行標(biāo)定。④ 相對(duì)壓實(shí)密度是評(píng)價(jià)碾壓混凝土壓實(shí)質(zhì)量的指標(biāo)。對(duì)于大壩混凝土相對(duì)密實(shí)度不得小于98.0%。

7 制冷設(shè)備正常運(yùn)行和溫控混凝土正常生產(chǎn)

(1)加強(qiáng)制冷設(shè)備巡視、檢查和維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，確保制冷設(shè)備正常安全運(yùn)行，保障制冷溫控措施有效實(shí)施。認(rèn)真檢查各部位溫度顯示儀顯示溫度是否正常和準(zhǔn)確，避免因此影響混凝土出機(jī)口溫度。所以要求各生產(chǎn)作業(yè)隊(duì)加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的巡視檢查、維護(hù)保養(yǎng)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

(2)加強(qiáng)保溫系統(tǒng)保溫效果檢查，認(rèn)真檢查預(yù)冷倉(cāng)保溫密封情況、有否漏風(fēng)、竄風(fēng)跑風(fēng)現(xiàn)象，各種骨料是否覆蓋回風(fēng)口、冷風(fēng)骨料是否得到充分預(yù)冷、既不浪費(fèi)又充分得到冷卻，同時(shí)嚴(yán)格控制各種骨料含泥、量含水量，嚴(yán)禁超標(biāo)，防止因超標(biāo)發(fā)生骨料粘連、凍結(jié)、結(jié)塊、堵塞影響溫控混凝土連續(xù)性生產(chǎn)。

(3)加強(qiáng)溫度、溫控小組的巡視檢查、做好溫度溫控運(yùn)行記錄、及時(shí)反饋為溫度溫控信息、告知制冷設(shè)備操作人員合理啟、停制冷運(yùn)行設(shè)備、保證混凝土各種原材料配料前要求的初始溫度、合理溫控既不超溫又不凍倉(cāng)，保障溫控混凝土正常。

(4)冷風(fēng)機(jī)開、停機(jī)及凍倉(cāng)問題

制冷車間料倉(cāng)冷風(fēng)機(jī)開、停機(jī)嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度室通知制度，調(diào)度室在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)和前方大壩澆注調(diào)度指揮部的聯(lián)系，及時(shí)掌握倉(cāng)內(nèi)信息，根據(jù)倉(cāng)內(nèi)澆筑或停倉(cāng)情況，及時(shí)合理安排制冷車間的冷風(fēng)機(jī)開機(jī)或停機(jī)時(shí)間。要求調(diào)度員必須做好相應(yīng)的開、停機(jī)記錄、防止凍倉(cāng)和超溫現(xiàn)象。

8 結(jié) 語(yǔ)

大壩混凝土澆筑過程中，溫控混凝土生產(chǎn)嚴(yán)格執(zhí)行溫控混凝土操作規(guī)范，并且加強(qiáng)精細(xì)化管理和過程受控措施，有效保證溫控的制冷設(shè)備正常運(yùn)行和合理開啟、停機(jī)制冷，保障溫控混凝土原材料的初始溫度。事實(shí)說明，不同石粉含量對(duì)碾壓混凝土室內(nèi)工作性能和力學(xué)性能產(chǎn)生影響，當(dāng)采用合適的石粉含量時(shí)，室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)雺夯炷罺C值最小，抗壓強(qiáng)度最高，現(xiàn)場(chǎng)可碾性最好，芯樣外觀光滑致密。骨料分布均勻，芯樣抗壓強(qiáng)度最高。因此，觀音巖電站左岸混凝土系統(tǒng)溫控混凝土生產(chǎn)自2012年投入生產(chǎn)以來，有效保證了溫控混凝土正常生產(chǎn)，為在建工程觀音巖電站搶節(jié)點(diǎn)、保轉(zhuǎn)流、防度汛創(chuàng)造前提條件，為滿足大壩溫控混凝土的澆筑需求、確保電站建設(shè)進(jìn)度形象提供了有力保障。

[1] 《水工混凝土水質(zhì)分析試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T5152-2001)

[2] 《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144- 2001)

[3] 《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》(DL/T5100-1999)

[4] 《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》(DL/T5055-2007)

[5] 《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T5150-2001)

[6] 《質(zhì)量管理體系要求》GB/T19001-2008

(責(zé)任編輯：卓政昌)

2016-11-05

E835.4；TU528.19；TG135+.1

B

1001-2184(2016)06-0115-04

翟秉星(1980-)，男，河南新鄉(xiāng)人，畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院動(dòng)力工程專業(yè)，工程師，從事水利水電工程施工管理.