淺談機制砂干混砂漿的過程控制（III）

封培然， 竺斌，宋利麗

（1. 四川鑫統領建材集團有限公司 干混砂漿技術部，四川 眉山　620030；2. 西南科技大學 材料科學與工程學院，四川　綿陽　621100；3. 四川鑫統領建材集團有限公司 技術中心，四川　眉山　620562）

淺談機制砂干混砂漿的過程控制（III）

封培然1， 竺斌2，宋利麗3

（1. 四川鑫統領建材集團有限公司 干混砂漿技術部，四川 眉山620030；2. 西南科技大學 材料科學與工程學院，四川綿陽621100；3. 四川鑫統領建材集團有限公司 技術中心，四川眉山620562）

本文通過對機制砂干混砂漿生產過程中進廠原材料、中間產物、出廠砂漿的過程控制，分析了干混砂漿與預拌混凝土質量控制的區別，建立過程控制是實現干混砂漿質量穩定可靠保證的觀念，尤其是對過程中間產物機制砂更應建立以形貌、顆粒級配等為中心的質量控制手段，拋棄強度唯一的錯誤做法，適應機制砂為核心，水泥為主要膠凝材料的過程控制檢測方法，得到以干混砂漿生產工藝為基礎的過程控制體系。

原材料；過程控制；中間產物；干混砂漿；檢測方法；管理體系

（續前節）

2.3生產過程控制

2.3.1過程控制

2.3.1.1取樣點的設置

砂漿的生產是一個短流程的生產過程，各種設備堆積在狹小的空間，許多設備供應商僅負責設備的供應，不考慮流程的控制，但生產企業必須了解和控制產品質量，而所有控制都離不開計量與檢測，因此正確的取樣點的設置對了解和發現砂漿質量問題十分有益。

機制砂進廠石子的取樣一般在堆場或者運輸汽車上，更佳的位置是在進料口下部的皮帶秤上，在進料時每隔固定的時間進行取樣，這樣取得的石子更具代表性。進料后的石子經過破碎篩分，成品進入儲料倉，成品的質量需要在篩分后檢測，可以在篩分系統通道設置取樣孔，不合格產品重新返回制砂機，如圖6所示。往往這個過程不設置計量裝置無法知道返回量的多少，可以在返回通道中設置取樣孔。成品機制砂經過篩分后進入成品倉，可以在進入篩分系統和輸出篩分系統的通道設置取樣點，成品砂在倉內，需要了解倉內砂的整體情況，可以在倉底部設置取樣點。

圖6　干混砂漿生產的過程控制示意圖

水泥等其他粉狀物料可以在進廠運輸車輛上取樣，取樣前應劃分區域，分別取樣，也可以在粉料計量裝置下部取樣。上述物料與機制砂混合攪拌后得到的成品砂漿可以在成品倉頂部運輸通道取樣，或者在運輸車輛上取樣，檢測項目按照國家標準和各企業規定執行。生產過程中的粉塵經過收塵系統的收集，最后匯集于收塵倉，通過在運輸車輛上取樣檢測了解收塵灰的性質，可以使用的，再次使用前按照設定值通過計量裝置加入，嚴禁不經過檢測和計量使用收塵灰。產品銷售要及時，不能等待滿倉時操作，防止倉位過高影響收塵效率。

2.3.1.2生產過程的要求

機制砂應分級儲存，每種級配搭配使用。各種機制砂倉應標識明確，按照技術部門要求使用。使用中出現的問題應及時向技術部門反應，得到矯正后方可使用。對于容易離析的物料應始終保持高倉位，減小物料進入的落差。

各種物料的計量設備應穩定運行，按照規定期限進行標定校正，設備計量精度必須達到國家規定要求。在懷疑計量設備出現計量誤差時應立即通過檢測驗證，同時可以通過日常物料進廠計量裝置對比，發現生產計量系統存在的問題。

砂漿的攪拌至少保證2min 以上，攪拌的均勻性可以通過取樣檢測砂漿性能計算標準偏差和變異系數得到。攪拌葉片在機制砂干混砂漿生產中的磨損速度較快，及時更換磨損葉片對保證砂漿攪拌均勻性有益，尤其在加入有機纖維時。同樣在施工現場移動存儲罐下部的攪拌葉片也應及時檢查，磨損葉片不僅影響施工效率，而且對砂漿攪拌的均勻性不利。

干混砂漿的運輸需要專門的運輸車輛，防止砂漿在運輸過程離析。盡量減少運輸時間和顛簸路況運輸距離。運輸至工地應及時將砂漿輸送到移動儲存罐。在輸送過程中產生的粉塵應及時收集，防止污染周圍環境，收集的粉塵應逐步添加至攪拌的砂漿中。成品砂在施工現場的使用要確保攪拌均勻，并保證足夠攪拌時間，部分外加劑存在溶解時間過長的問題，可以在移動儲罐下增加攪拌裝置來嘗試解決。

加水后的干混砂漿應及時使用，嚴禁硬化后的砂漿再次加水使用。砂漿的施工應按照施工規范，對首次使用者應加以技術指導。作業完畢的砂漿攪拌設備應及時清理，防止砂漿的硬化影響再次使用。在移動存儲罐料位不足三分之一時，應及時通知補充砂漿，防止斷料和過高的落差造成砂漿的離析。

2.3.2過程控制的方法

2.3.2.1簡易方法

過程控制強調及時性，應能夠快速反映生產中出現的問題，及時采取措施減小質量波動，簡易控制方法適應了過程控制的需要。簡易控制方法要求檢測時間短，實驗結果明確，能夠根據目標值判斷檢測對象是否合格。常見的簡易控制方法有比色法、感觸法、篩析法等。

比色法是通過已知質量合格的標準砂漿與參與檢測的砂漿的視覺對比發現兩者的異同，其操作方法簡便，得到的結果迅速，能定性的得出是否合格的結論，試驗方法就是將標準砂漿先放在標準白色板上，通過顯微鏡觀察，記錄顏色，在相同條件下觀察參比檢測樣，比較兩者顏色上的差異，如果兩者顏色相同那么即可以判斷該批次砂漿合格，可以出廠，如果兩者顏色有差異，需要進一步檢測后再次做出判斷。

感觸法是通過將取樣的砂漿按照標準要求加水攪拌均勻后，使用工具挑、撥、劃、拉等方式，感覺手上砂漿的分量和作用力度，然后通過用手抓、捏感受砂漿的柔和度。對于經常觸摸過去施工性能良好的砂漿，對比檢測砂漿，發現兩者的異同，感覺兩者相似時可以判斷砂漿的施工性能良好，如果發現砂漿與平時感觸的砂漿有區別，可以定性確認砂漿不合格，對于不合格的原因需要進一步檢測查找，該檢測方法對檢測人員施工經驗要求較高。

篩析法是經常使用的檢測方法，檢測速度快，檢測結果可以定量。根據質量優良的砂漿可以得到一個篩析項目的控制目標值，在科學取得樣品后，稱取一定重量的砂漿，放在規定網孔的篩子上，經過規定時間和振動幅度、頻率作用下，得出篩余物重量和篩下物重量，計量兩者間的比例關系，對比控制目標值，判斷檢測值是否在控制范圍內，得出檢測批次是否可以合格出廠。

2.3.2.2復雜檢測方法

復雜檢測方法往往耗時較長，檢測方式繁瑣、使用大量的儀器裝備等，不能適應例行日?？刂疲菍τ谶^程控制中查找不合格質量出現的原因或者進一步定量判斷檢測樣品是否合格是必需的。常用干混砂漿復雜的檢測方法包括強度檢測、保水性檢測、凝結時間等。

砂漿28d 抗壓強度是表征砂漿抵抗外部載荷的能力，抗壓強度越高的干混砂漿能夠在受到外部較高縱載荷時顯示良好的體積穩定，不容易發生體積的膨脹而潰裂，但是在遭受橫向剪切力時則會隨著抗壓強度的升高，抗拉強度與抗壓強度的比值降低。圖7中給出了混凝土的抗折強度與抗壓強度的關系曲線[17]，從圖中可以看出隨著強度的增加，曲線逐步向下偏移，當混凝土為10MPa 時，抗拉強度為抗壓強度的十分之一，而在混凝土達到60MPa 時其抗折強度約為十五分之一，砂漿抗壓強度也有類似的規律。對于大面積施工的墻面來說更多受到橫向剪切力，幾乎不會受到縱向力的壓力，因此過分強調抹灰砂漿抗壓強度是不必要的，過程控制只需要達到國家規定即可。抗壓強度檢測方法按照國家標準要求執行，但是要注意砂漿加水量的確定。

圖7　混凝土直接抗拉強度與抗壓強度

砂漿的保水性主要是檢測砂漿保持水分的能力，更重要的是保持砂漿施工的柔和性，因為失去水分的砂漿會硬化，從而使砂漿喪失流動性。砂漿保水性越高，砂漿內部水分越充分，施工性能保持時間越長，水泥的水化期越長，但是追求較高保水性通常需要增加較多的添加劑，從而增加砂漿生產成本。在不同的季節需要注意控制不同的保水性，夏季高溫季節保水性要求較高，冬季低溫保水性可以控制稍低。值得注意的是機制砂干混砂漿由于石粉含量較高，在保水性較高時，砂漿粘聚性增加，影響砂漿施工性能。保水性檢測方法規定使用濾紙吸收水分方法，具體使用多少層濾紙，不同的方法可能會有所差異，這需要根據砂漿保水性的高低來確定，越高的保水性需要的濾紙越層數越低。

砂漿凝結時間的檢測是了解砂漿的凝結硬化時間，砂漿凝結時間越短，砂漿施工的速度越快，但是過快的凝結時間會造成抹面砂漿收面倉促，造成施工工序過于緊張，也會影響拌合砂漿的使用效率。砂漿凝結時間采用貫入法，檢測時長達數小時，對于過程控制的日常例行檢查是不合適的，但是對于了解砂漿質量波動情況是必需的，可以數批次平行檢測。凝結時間稍微偏短對于機制砂干混砂漿是適合的，尤其在冬季。

3　結論

干混砂漿的過程控制與砂漿的生產工藝緊密相連，對于由混凝土轉型而來的干混砂漿企業，以控制混凝土的思維控制干混砂漿是不合適的，必須扭轉混凝土生產對過程控制忽略的管理體系。中間產物機制砂是過程控制的核心，類似于水泥生產的熟料。

原材料的控制是源頭，進廠石子的級配、水分、雜質含量等都可能影響砂漿質量，甚至可能波及設備的安全穩定運行。過程控制最根本的是有穩定可靠的砂石供應，根據巖石礦物組成與性質生產機制砂，對進場石子的水分、粒徑、級配進行控制，由于部分企業沒有機制砂生產設備，造成對機制砂的控制需要追溯至上游供應商，造成過程控制的風險無法管控，實際上是追求混凝土因陋就簡的生產惡習。

水泥的質量控制不能僅局限于國家或者地方標準，應建立符合自身機制砂生產的過程控制體系，對水泥的保水性、早期水化速率、細度等需要嚴格控制，對水泥強度、安定性等指標可以放寬檢測頻率，更加注重對水泥勻質性和穩定性的檢測，防止水泥質量的較大波動。水泥作為主要的水硬性膠凝材料不得與含有石灰等非水硬性膠凝材料混合使用，各種膠凝材料的摻量也對砂漿的施工性能影響明顯。

礦物摻合料的進廠控制應以周圍資源的使用為主，不必追求較高的反應活性，但是對于礦物摻合料的細度必須作為日常監測項目。添加劑的控制以穩定性為主，以檢測砂漿性能為輔，由于砂漿企業儀器設備的限制，添加劑供應商必須提供強有力的技術支持，并且在合同中約定足夠長的檢測周期，強調外加劑供應商對砂漿生產技術應用的培訓，并對關鍵檢測項目必須提供長期檢測報告。

機制砂是砂漿生產重要的中間產物，在過程控制中必須對機制砂的顆粒級配、石粉含量、粒徑、形貌等指標進行檢測，必要時可以復檢機制砂的水分。機制砂的外觀形貌等直接影響砂漿和易性，必須堅持先檢測后使用，不經過檢測的機制砂不能使用。對于沒有機制砂生產的砂漿企業應聯合對機制砂生產過程的篩網孔徑、篩網形狀、振動頻率等有關參數進行研究控制。表面粗糙的機制砂是砂漿流動性的最大障礙，對于國內人工施工的操作習慣來說，這是能否推廣和應用機制砂干混砂漿的關鍵，這一點相對機械施工的混凝土來說表現更加明顯。

過程控制的樣品取得依靠正確取樣位置的確定，企業應根據自身生產流程合理設置取樣位置，對計量、攪拌等關鍵環節進行周期性巡檢制度，保證工地施工干混砂漿的均勻性和勻質性，防止干混砂漿在運輸、裝卸等操作過程中的離析。建立設備運行臺賬，使用和控制篩分系統的完好。對過程控制的檢測方法應做到日常迅速便捷，例行分析便于查找問題。建立合理搭配的檢測控制體系。

（完）

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［單位地址］四川省眉山市東坡區四川鑫統領建材集團有限公司（620030）

Discussion on the process control of dry mixed mortar (ⅠⅠⅠ)

Feng Peiran1, Zhu Bin2, Song Lili3
(1. Sichuan Xin Tongling Building Materials Group Co., Ltd., Dry mixed mortar technology department, SichuanMeishan620030;2. Southwest University of science and technology, Department of Materials Science and Engineering, Sichuan Mianyang621100;3.Sichuan Xin Tongling Building Materials Group Co., Ltd., TechnologyCenter, SichuanMeishan620562)

Through process control raw materials, intermediate products, the production of dry mortar based on the mechanism of sand into the factory dry-mixed of mortar production process, analyzed dry-mixed mortar and differences of ready-mixed concrete quality control, set up a the concept of process control of dry-mixed mortar quality assurance is to implement stable and reliable, especially the process intermediate of mechanism sand should be more centered on the means of quality control morphology and particle size distribution and so on, abandon mistake behavior for intensity only, to adapted to the process control testing methods of the mechanism of sand as the core and cement as the main gelled material, got control system on the basis of dry-mixed mortar production technology of process.

raw materials; process control; intermediate products; dry-mixed mortar; detection method; management system

封培然（1980－），男，碩士，先后就職于冀東水泥和四川利森集團技術中心，現就職于四川鑫統領集團公司技術中心，任主任工程師。