淺談水工混凝土拌和生產質量控制與管理

秦明海

(中國葛洲壩集團二公司,成都,610091)

1 概述

四川嘉陵江蒼溪航電樞紐工程是嘉陵江渠化工程的最后一個項目,按工程建設進展分為左岸工程和右岸工程。右岸工程為水力自控翻板壩和船閘工程,左岸工程則主要包括:左岸3孔泄洪沖砂閘工程,廠房、安裝間和GIS樓工程,左岸土石壩工程,連接壩段工程,導水墻工程,河道整治工程,進廠公路工程,閘門和啟閉機安裝工程等。工程于2008年12月31日開工,計劃于2012年10月31日完工,總工期46個月,主體工程工期為38個月,混凝土工程量約為30萬m3,要求混凝土拌和生產能力高峰期達到3萬m3/月。為滿足工程所需砂石料和混凝土生產的需要,在左岸壩軸線附近設置混凝土拌和系統,由砂石篩分系統和1座 HZS90混凝土拌和站、1座 HZ90-2F1500型混凝土拌和站組成。

蒼溪航電左岸工程中使用的混凝土主要以三級配為主。其中,三級配C20W6F50混凝土達到25萬m3。水泥采用由業主提供的四川華鎣山廣能集團鎣峰特種水泥有限責任公司生產的鎣峰牌P.O42.5級水泥,粉煤灰采用四川廣安興廣粉煤灰有限公司生產的Ⅱ級粉煤灰,外加劑采用由西安市渤海化工有限公司生產的NF-1型緩凝高效減水劑、FSW-8型引氣劑,砂石骨料則在由業主指定的回水壩料場開采加工。

為達到控制工程質量的要求,組建了工地試驗室負責工程的質量檢測,其中一項重要的工作就是混凝土拌和生產的質量控制與管理。

2 原材料檢測

原材料質量的優劣是影響混凝土拌和生產質量的源頭,故試驗室對每批進場的混凝土原材料進行嚴格檢驗,要求進場混凝土原材料(水泥、外加劑、粉煤灰等)必須有出廠檢驗報告和產品質量合格證,并報試驗監理工程師審批,對檢測不合格的原材料不得用于混凝土生產。本工程混凝土原材料檢驗內容和頻率見表1。

表1 混凝土原材料檢驗內容和頻率

3 混凝土拌和生產質量控制

3.1 混凝土組成材料稱量

混凝土組成材料的配料量以重量計,每班稱量前均對稱量設備進行零點校驗,并保證混凝土組成材料稱量結果的偏差符合表2的規定。

表2 混凝土組成材料稱量的允許偏差

3.2 混凝土拌和物質量控制

3.2.1 混凝土拌和時間

混凝土拌和時間均通過拌和均勻性試驗確定,同時混凝土最少拌和時間符合表3的規定。

表3 混凝土最少拌和時間

3.2.2 混凝土坍落度控制

混凝土坍落度是檢測混凝土拌和質量的重要指標,本工程混凝土坍落度允許偏差嚴格按表4的規定控制。

表4 混凝土坍落度控制允許偏差

3.2.3 混凝土含氣量控制

本工程混凝土設計抗凍等級為F50,按規范要求混凝土均摻加引氣劑,混凝土含氣量嚴格按混凝土配合比設計試驗成果中要求的3%～5%范圍進行控制,確保混凝土抗凍性滿足設計要求。

3.2.4 混凝土溫度控制

對攪拌站出機口混凝土溫度的檢測,是控制現場混凝土澆筑溫度的重要環節。本工程建立混凝土拌和系統時,考慮到汛期(7～10月)不進行混凝土施工,因此采用的是無溫控措施的混凝土攪拌站。但其他混凝土施工期也會出現少數高溫天氣,在攪拌站無法提供降溫保障的情況下,為滿足規范對混凝土澆筑溫度不宜大于28℃的要求,試驗室提出了相應的溫控措施,如骨料倉搭建防曬棚、粗骨料噴霧降溫、運輸車輛加蓋遮陽布、減少混凝土運輸車在現場的等待時間等。實踐證明,這些措施在一定程度上有效地降低了混凝土溫度。

4 混凝土拌和生產過程的檢驗

混凝土拌和生產過程的檢驗是控制混凝土拌和質量的核心。試驗室安排試驗人員對混凝土拌和生產過程進行跟班檢驗與控制,本工程混凝土拌和生產質量檢驗項目和頻率見表5。

表5 混凝土拌和生產質量檢驗項目和頻率

5 混凝土拌和生產質量的管理

5.1 混凝土配料單

①試驗室嚴格按審批通過的混凝土配合比,同時根據砂的細度模數、骨料超遜徑及砂、石表面含水量進行合理調整,開具混凝土拌和生產配料單;

②混凝土拌和生產配料單通過試驗監理工程師審核簽字后方可用于施工;

③攪拌站操作人員嚴格按試驗室開具的混凝土拌合生產配料單進行配料定秤,禁止擅自更改配料參數。

5.2 混凝土施工配合比的調整

合理和科學地對混凝土施工配合比進行調整,是保證混凝土生產質量的前提。根據本工程經驗,可歸納為以下幾點:①砂細度模數變化±0.2,砂率按±1%調整;②石子超遜徑按超徑大于5%,遜徑大于10%的實測超出值進行調整;③混凝土含氣量按設計值控制,如發生變化應及時對引氣劑摻量進行調整;④砂含水量變化對混凝土坍落度最為敏感,因此,在混凝土生產過程中,注意機口坍落度變化。如坍落度突然增大,應及時減少用水量,相應增加砂用量,立即測定砂含水量,并對配合比進行準確調整。

5.3 外加劑溶液配制與檢測

本工程外加劑需要配制成溶液使用的有萘系高效減水劑和引氣劑,由試驗室派專人將萘系緩凝高效減水劑(粉劑)按20%濃度、引氣劑(粉劑)按1%濃度分別配制成溶液。具體配制過程為:將需要配制的外加劑逐袋緩慢倒入已裝有一定量水且安裝了電動泵的專用攪拌池中,同時開啟電動泵進行攪拌;通過試驗人員檢測合格后,再用水泵抽入同樣裝有電動泵的外加劑儲存池中備用;為防止外加劑溶液沉淀,使用過程中也將電動泵開啟對其進行不停地攪拌。

外加劑配制溶液濃度的檢測方法:在室內將外加劑與水按配制濃度配制成標準溶液,用比重計測定比重,以該比重作為標準對現場配制濃度進行檢測。

5.4 攪拌站計量器具校檢

5.4.1 混凝土攪拌站建成投產前,請當地有資質的計量監督部門對攪拌站的計量器具(如水泥秤、粉煤灰秤、外加劑秤、砂石骨料秤等)進行檢定,并嚴格按檢定周期復檢。

5.4.2 試驗室每月對攪拌站的計量器具進行一次檢驗校正,在必要時隨時抽驗,確保攪拌站計量器具的準確性。

5.5 不合格混凝土處理

在混凝土拌和生產過程中,發現不合格混凝土拌和物時,要立即停止混凝土拌和生產并查找原因,待問題解決處理后方可繼續生產,嚴禁不合格的混凝土入倉,已入倉的不合格混凝土必須予以清除。

為保證混凝土質量,本工程對出現下列情況之一者按不合格混凝土處理:①錯用配料單已無法補救,不能滿足質量要求;②混凝土配料時,任意一種材料計量失控或漏配,不符合質量要求;③拌和不均勻或夾帶生料;④拌和樓出機口混凝土坍落度超過最大允許值。

5.6 混凝土強度檢驗

現場混凝土質量檢驗以抗壓強度為主,其檢驗結果是工程質量驗收的依據之一。混凝土拌和生產質量控制的最終目標就是使混凝土強度及其他指標滿足設計要求,故混凝土強度檢驗是一項非常重要的工作。試驗室長期堅持對不同強度等級混凝土的檢驗,采用一次成型兩個齡期(7d、28d)的混凝土抗壓試件,通過一段時間的數理分析確定7d/28d抗壓強度比值范圍。這樣,可根據混凝土7d抗壓結果推算28d強度是否滿足設計要求,如發現7d抗壓強度變化可及時采取措施調整,防止混凝土發生質量事故。

6 結語

混凝土拌和生產質量控制與管理,對于混凝土工程來說是一項非常重要的工作,直接影響到混凝土工程的質量。目前,蒼溪航電樞紐左岸工程已完成混凝土澆筑22萬m3。通過工地試驗室對混凝土拌和生產質量的控制與管理,本工程混凝土施工質量優良,并一次性通過由業主、設計、監理組成的驗收組對工程第一階段的質量驗收。