砼拌合站的砼质量控制

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:吴江
[导读] 摘要:在全国铁路、公路、房建、水利水电建设中大量使用混凝土,混凝土质量直接关系到工程质量的成本、安全和使用寿命,所以需要全过程控制:原材料选择、原材料进场检验、原材料的计量、投料顺序、拌合时间、拌合物的质量检测、拌合物运输、振捣、养护等过程进行控制,本文主要详细介绍其中砼控制的关键过程中混凝土拌合站的砼质量控制这部份,为拌合站管理提供参考。
        中铁二十三局集团第四工程有限公司  四川成都  610091
        摘要:在全国铁路、公路、房建、水利水电建设中大量使用混凝土,混凝土质量直接关系到工程质量的成本、安全和使用寿命,所以需要全过程控制:原材料选择、原材料进场检验、原材料的计量、投料顺序、拌合时间、拌合物的质量检测、拌合物运输、振捣、养护等过程进行控制,本文主要详细介绍其中砼控制的关键过程中混凝土拌合站的砼质量控制这部份,为拌合站管理提供参考。
        关键词:拌合站;砼拌合质量;控制
        1 引   言
        混凝土的拌合质量直接决定了工程质量,其成本控制效果直接影响工程施工成本。结合我公司铁路土建V标扩能改造工程一大型砼拌合站管理经验,介绍如何控制拌合站砼的质量。
        2 拌合站混凝土供应范围
        该拌合站主要供应我公司V标三项目部里程(DK398+820~DK412+100)段砼,本段有桥梁共8座,长4179.78m,混凝土117000m3;框架桥3座34m。涵洞共32座,混凝土10000m3;路基加固40000m3,DK404+147预制梁建场30000m3,房建工程10000m3;混凝土总量约20.7万方。砼等级有C15—C60系列。
        3 拌合站简要介绍
        为满足在三年工期内供应总量20.7万方混凝土和施工高峰期混凝土用量,经检算特建设与之相匹配的拌合站,其占地21.6亩,配用15台8m3的砼灌车,1台37m泵车,1台80地输送泵,2台型号HZS120的混凝土拌合机。
        拌合站的设备储料仓可同时储存3种规格的骨料,粉料配料系统配备6个水泥仓,4个粉煤灰仓,计量全部都是单独计量,计量误差:骨料在±2%,水、水泥、其它粉料、外加剂误差在±1%。该设备还配有打印机和上传监控平台系统,以实现对整个砼拌合全过程、全方位监控。
        4 混凝土质量控制
        4.1配合比设计控制
        混凝土配合比的优劣是其质量控制的关键和源头;我们在利用当地合格材料进行配合比设计和试拌时,既要充分考虑混凝土的和易性(大坍落度,流动性、粘聚性、保水性三者都要好,1小时坍损不超过20mm)、强度(C15—C60系列等级)、耐久性(主体工程设计年限100年,附属工程砼设计年限为60年)、经济性,又要考虑同等级砼所用材料的的多样性;相同施工部位的砼,可选用不同的材料配制配合比,比如隧道二衬C35泵送高性能砼,粗集料有罗锦碎石和东坡山隧道洞碴加工的碎石,细集料也有广福河砂和苏桥机制砂两种,日常二衬砼选取最优的配比来指导生产,当雨季河砂供不上时,可以选用同等级机制砂砼配比来指导生产,这样储备了应急用材料的配比,不会因没配比而停工,所以砼配合比是控制好混凝土质量的前提,同时也是正常施工的保障。
        4.2原材料的控制
        4.2.1原材料的实地调查、型式检验和确定
        原材料质量的好坏,直接决定了拌制得的砼质量的好坏;高性能砼的原材料质量要求按照TB10424-2018中高性能砼原材料技术指标执行,指标较高,在选定材料前进行实地调查和相关资料收集,选择规模大、信誉好的厂家。在实地调查时主要关注以下方面的内容;
        ⑴水泥
        水泥是混凝土中的主要胶凝材料,对混凝土质量影响重大,水泥质量控制的重点是稳定性控制。
        ①尽可能的采用同一厂家、同一牌号的水泥。
        ②尽可能采用生产规模大、旋窑生产、强度富余量大的水泥,其水泥质量稳定、批与批之间矿物组成波动小,有利于混凝土搅拌站砼质量和成本控制。
        ⑵粗、细集料
        地材是混凝土组份中用量最大的,质量也较难控制,特别是广西桂林地区是旅游区,对砂石的开采管制更严,合格的砂石料源其运距较远,细集料质量主要控制其含泥量、泥块含量、细度模数、颗粒级配等指标;粗集料宜采用锤式、锥式反击破生产出来的粒形较好的碎石,同时还要严格控制其母岩强度、压碎指标和含泥量等指标,
        ⑶掺合料
        高性能混凝土要求必须掺粉煤灰、矿粉或硅粉等掺合料,但使用较多的是粉煤灰,南方地区火电厂相比北方地区少,因而粉煤灰产量低,但使用单位较多、用量大,质量参差不齐,在其中掺杂磨细石粉的厂家也不少。考察时主要是查其生产规模,粉磨工艺,出厂材质报告;
        ⑷外加剂
        混凝土中掺用外加剂对其性能有显著提高等特点,因此砼中掺外加剂较普遍,外加剂已成为砼的主材之一。当前主要使用聚羧酸高效减水剂,要求它与胶凝材料相容性较高,并且它对砂石中含泥量变化较敏感,这些材料质量不稳定会造成混凝土出现离析、泌水、坍落度损失过大、速凝、假凝等现象。这就要求试验室不仅要对每批外加剂常规项目检测,还要对每批外加剂与胶凝材料相容性进行试拌,只能在集团公司合格供方中选取厂家,现场试配能达到要求的各项性能指标。
        ⑸型式检验
        实地调查只能作初选,还需要送检广西自治区建筑工程质量检测中心进行全项指标检测,检测合格才能确定为选定材料;经检测合格的材料有:
        水泥:广西柳州华润水泥P.O42.5
        细集料:广福镇中粗河砂;苏桥镇中粗机制砂
        粗集料:罗锦碎石粒经5-31.5mm、粒经5-25mm、;东坡山隧道洞碴碎石粒经5-31.5mm、
        粉煤灰:苏桥电厂二级灰,田东电厂产一级灰
        水:井水
        4.2.2原材料进场控制—常规项目检测
        加强日常进料质量监控,按TB10424-2018中规定要求进行常规项目检测,合格后,需要在料仓或罐体的标识牌上进行信息标识,内容为:批号、数量、报告编号、检验日期、检验状态,下一步才能使用;如若检测其质量不合格则要求退货,清理出场。
        ⑴细集料,在雨季,提前进行储存河砂,当河砂供应不上时,使用机制砂替代河砂来拌制砼,每批材料进场时,需要同留样箱中样品(全项指标都合格)进行粗步比较(查看颜色和粗细),判断供料方是否改变了生产地,要求连续进满一仓后,再进行级配、细度模数、含泥量、泥块含量等常规项目检测,经检测合格才能使用。
        ⑵粗集料,每批材料进场时同细集料一样,同样需要与留样箱中样品(全项指标都合格)进行粗步比较,判断供料方是否改变了料场,要求连续进满一仓后,再进行级配、含泥量、泥块含量、针片含量等常规项目检测合格后才能使用。
        ⑶粉煤灰,每批材料到场后先进行主要的烧失量、细度两项指标检测和采用40倍以上的显微镜观察其颗粒形状,经检测合格,才让运输车向粉煤灰罐里吹送灰,再继续进行常规项目中其它指标的检测,全项合格后才能使用。
        ⑷减水剂的质量从三方面来进行控制:与生产厂家在签合同时对其减水率、含固量、掺量单独要求(试拌配比时使用的样品检测报告中的数据为准);并在留样室封存留好样;每批进场时,经检测合格并达到样品的要求才进行使用。
        ⑸水泥进场时检验的常规项目比表面积、安定性、凝结时间合格,并且要求三天抗压抗折强度合格后才紧急放行,用于生产。
        4.2.3拌合机机械部份日常检查保养和其计量系统期间核查
        (1)易损件备用
        拌合机的拌合叶片和衬板磨损较快,要有备用件,衬板关系到拌合机的使用寿命,叶片则关系到拌合的砼质量;
        气阀和千斤顶密封圈也要有备用,它关系到两扇门,一个为粉料计量仓的门,该门关不严会出现下一盘已称好的料(主要是水泥和粉煤灰)往鼓中正在搅拌的拌合料中掉漏;另一扇门为拌合机出料口的门,若关不严,则会出现拌合过程中的水泥浆顺着出料口掉落现象,如此拌得的砼质量差异大。
        还有常备件为传感器,依照国标,砂石计量误差为±2%外,其余材料的计量误差为±1%;由于传感器是暴露在外,不易维护保养,受环境影响大,如灰尘影响、潮湿环境的影响,再因使用频繁,所以易坏,数据也易飘移,如若出现数据不稳跳动,则要求立即更换传感器,经法定计量机构校正合格后才能使用,
        计量系统除了按国家标准要求定期请国家法定计量所进行检定外,还需要严格执行《计量管理制度》中期间核查,每周进行自校工作,确保称量准确,符合误差要求。
        (2)保养
        传动轴和变速箱要求每天加黄油进行日常保养,同时也要定期进行大修保养,此关系到拌合机的使用寿命。
        4.2.4拌合质量控制
        (1)生产前原材料检查
        砼拌合前,试验员要检测砂石含水率,开出混凝土施工配合比;拌合过程中,随时对现场材料进行检查,查看料棚中集料含水率变化,若有变化则需要增大含水率检测频率,同时检查料仓中集料是否混有树叶、泥团、朔料袋、煤等杂质,粗集料是否离析,减水剂需要搅拌(采用方法有反抽或充气方式),让其浓度均匀,同时也需要检测其比重(以防下雨时进了水、浓度降低现象),还有检查上料斗中砂或者不同粒经的碎石因上一次上料较多、堆码高,造成混料;一旦发现以上问题,立即采取清仓整改,保证砼质量。
        特别要关注水泥是否为热水泥(产生的原因是水泥生产厂家在水泥出厂前没按要求的贮存周期进行存放,一生产出来就发往施工单位,此时水泥温度较高,有的高达80℃,水泥需水量特别高,正常情况下施工配比的用水量严重不足,没法对拌得的混凝土质量进行控制),验收方法有两种:一是查看随车带的出厂材质书中该批水泥的生产日期,二是测量样品(从运输罐车中抽取的)温度,根据拌合站砼生产安排是否有给该批热水泥自然降温的时间,来确定是否允许入库。
        (2)数据监控
        在每天开盘前,要对拌合站控制系统进行检查,计量复零,主机空转是否正常,检查施工配合比输入电脑时数据是否正确,投料顺序和搅拌时间的设置是否符合要求,生产过程中信息化系统中监控平台对整个砼拌合全过程、全方位监控。材料的计量误差超标有轻微报警、严重报警提醒,当为严重报警时需要对该盘料进行报废处理。
        (3)过程检测
        对前三盘料的出机坍落度、和易性、压力泌水率和含气量进行检测,达标后才正式大批拌合生产;过程中也要在施工点对拌合物性能进行抽检,同时按要求的组数制作同条件和标准养护的试件。
        (4)开盘程序、运输组织和砼供应计划
        程序:由现场技术人员提前一天填写混凝土需求单(包括工程名称、施工里程或者部位、混凝土等级及类型、设计方量等信息)给拌合站站长→试验人员根据粗细集料的含水率开具混凝土施工配料通知单→站长接现场技术员开盘电话通知后,通知搅拌机操作人员开盘→搅拌机操作人员按照混凝土施工配料通知单输入数据→试验人员复核配合比数据→开始搅拌混凝土→试验人员对前三盘混凝土工作性进行检测→合格方可进行正式搅拌生产。
        加强与现场施工员沟通,提前做好砼生产的供应计划,合理安排好施工,不要出现混凝土到现场后等候施工准备,造成砼拌合物因时间长,坍落度损失大而报废的现象。
        砼运输控制:要根据浇筑砼的方量、运距和保证浇筑过程的连续性而安排运输砼罐车数量,同时要求罐车接料前空罐快速反转3分钟排水,过程中监控罐车司机卸完料后冲洗卸料口附着的混凝土而把水存入罐体的违规操着。
        5、砼质量列表分析(试块强度统计、现场砼抽查强度统计、原材料取样检测质量统计)
        ⑴拌合站原材料取样检测质量统计表(时间:2016.5-2019.7)
       
        ⑵拌合站试块强度统计表(时间:2016.5-2019.7)
       
        ⑶拌合站现场砼抽查强度统计(时间:2016.5-2019.7)
       
        6结束语
        通过上述从原材料选择、配合比试验、砼拌合、运输、浇筑等全过程、全方位有效监控的办法,达到砼的设计目的-和易性、经济性、强度和耐久性均符合要求;特别是砼的抗压强度、电通量和抗渗等指标通过第三方、监理和业主的抽检验收合格,获得他们一致好评;对该拌合站砼质量控制的经验总结,为今后新建拌合站砼质量的管理提供了参考和借鉴,让管理上更高台阶。
        参考文献:
        [1]铁路混凝土工程施工质量验收标准 《TB10424-2018》
        [2]铁路混凝土《TBT 3275-2011》
        [3]普通混凝土拌合物性能试验方法标准《GB/T50080-2016》
        [4]普通混凝土配合比设计规程《JGJ55-2011》
        [5]铁路混凝土结构耐久性设计规范《TB 10005-2010 》
        [6]铁路混凝土工程施工技术规程《QCR9207-2017》
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