用二次投料生產混凝土的質量控制

張文卓 張博伍

（河南海華工程建設監理公司，河南 鄭州 450000）

用二次投料生產混凝土的質量控制

張文卓 張博伍

（河南海華工程建設監理公司，河南 鄭州 450000）

闡述在推廣應用“二次投料”技術提高混凝土質量監理應做的工作。敘述了監理審查混凝土配合比應遵循對所有原材料進行整體調整的思路，指出膠凝材料充分攪拌均勻是提高混凝土質量的關鍵。

二次投料；商品混凝土；質量控制

1 二次投料生產混凝土事前質量控制

1.1 考察商品混凝土企業

在中國移動（河南）數據中心工程施工中，河南海華工程建設監理公司與鄭州市第一建筑工程集團有限公司于2016年3月對周邊商品混凝土廠逐一進行實地考察，綜合考慮商品混凝土廠資質、產能、運距、服務、業績等因素，選用河南通鑫混凝土有限責任公司生產的混凝土。該公司距離工地4km，有兩條生產線，裝備“三一重工”生產的強制式雙臥軸攪拌機，每盤可攪拌3m3混凝土，計量設備靈敏，誤差1%。

1.2 確定“二次投料”生產工藝

“二次投料”是先將除石子外的所有材料投入攪拌機內，攪拌15s形成砂漿后，再將石子投入攪拌機內攪拌50s，石子投料期間不計算攪拌時間。

1.3 審查“二次投料”生產混凝土配合比

核查原材料及用量：

1）新鄉孟電P．O42．5水泥：初凝205min、終凝270min，抗折強度3d平均值5．7（MPa），抗壓3d平均值28．6（MPa）。

2）鄭州裕中Ⅱ級粉煤灰：細度19%，需水量比101%，燒失量4．2%。

3）新鄭勃展BZ-S脂肪族高效減水劑，減水率19%。

4）禹州5-25mm碎石，含泥量0．4%，泥塊含量0．2%。

5）禹州機制中砂，含泥量1．9%，泥塊含量0．6%。

6）1m3混凝土初始配合比詳見表1。

表1 1m3混凝土初始配合比

表2 “一次投料”（采用機制砂）混凝土14d、28d抗壓強度（MPa）

表3 “二次投料”（采用機制砂）混凝土14d、28d抗壓強度（MPa）

表4 “二次投料”（采用河砂）混凝土14d、28d抗壓強度（MPa）

生產工藝及原材料確定后，監理部和項目部要求商品混凝土廠按照C30初始配合比分別按“一次投料”（采用機制砂）、“二次投料”（分別采用機制砂和河砂）生產混凝土，進行標準養護測定14天和28天抗壓強度數據，結果詳見表2、表3、表4。

表2、3、4顯示， 在相同配合比的條件下“二次投料”可以提高混凝土強度；在相同養護條件下28d平均強度越高，14d平均強度與28天平均強度比值也越高。

2 現場施工事中質量控制

2.1 開盤鑒定

監理單位和施工單位在每次開盤前進行鑒定，全程對原材料進行檢查，并觀察投料順序及時間是否按照規定進行操作，攪拌完成后在現場提取混凝土進行坍落度和坍展度測定。基礎混凝土入模坍落度要求不應大于170mm，實測為161mm，坍展度為360mm；一層及其以上不應大于190mm，實測為188mm，坍展度為400mm。

2.2 “二次投料”的調整

1）在前兩個月，第一次投料是先將骨料(砂、石)除外的其余材料攪拌15s，再將骨料投入攪拌50s，混凝土28d強度提高的幅度不超過3%，詳見表2、表3。2016年5月20日三方共同研究確定，調整工藝，將砂提前到第一次投料，混凝土平均強度提高5%以上，詳見表5。

2）2016年6月20日，三方再次研究確定，對原材料進行全面檢查，要求機制砂的含泥量不超過1．6%，1m3初始配合比中水用量不超過160kg，高效減水劑用量提高到7．8kg，結果砼28d強度提高8%以上，詳見表6。

“二次投料”生產的混凝土28天抗壓強度與混凝土強度評定值對比，詳見表7，提高了19%以上。

通過兩次調整，使水泥攪拌更加均勻，膠凝性能獲得充分發揮，增加了水泥與粗骨料、細骨料的凝聚力，同時混凝土的和易性也獲得進一步改善。

由于氣溫的影響，我們對混凝土坍落度也做了相應的調整，自2016年5月26日至2016年7月20日，混凝土廠坍落度按不同的時間段控制：00：00至10：00，19：00至24：00，出廠坍落度為200～205mm；10：00至19：00，出廠坍落度為210mm。使入模坍落度控制在190mm以內。

2.3 混凝土的現場檢測

混凝土進場以后，以開盤鑒定后的首車所運送混凝土進行現場檢測，在該車出料1/3時，從出料管處截取混凝土測定坍落度與坍展度，進入工地的混凝土坍落度與出廠時比較，如降低值超過20mm應視為異常，應對配合比做出相應的調整。如無異常，即通知開盤鑒定人員按施工配合比生產供料。

混凝土澆筑期間，監理旁站人員對每車混凝土監督檢測坍落度及坍展度并做記錄，如發現異常情況，應立即要求工長停止混凝土澆筑，強令該車混凝土退場，并通知商品混凝土廠調整混凝土配合比。為更好的保證現場混凝土質量，在澆筑期間要求作業人員禁止向罐內加水。

2.4 混凝土“二次振搗”—— 混凝土再加工

監理要求混凝土施工過程中進行“二次振搗”。混凝土的初凝時間約2小時，初凝后混凝土會發生塑性變形，所以，應在第一次振搗完成后2小時內完成第二次振搗。“二次振搗”能有效的將混凝土內的氣泡大幅度減少，提高混凝土的密實度，從而提高混凝土的強度。混凝土中水化熱在“二次振搗”中獲得了一次集中散發的機會。從這個角度上看，“二次振搗”是對混凝土進行了“再加工”。

2.5 現場試塊制作

混凝土試塊應具有代表性和真實性，保證措施之一是施工單位應培訓合格且有經驗的人員制作試塊。措施之二是混凝土入試模前應攪拌均勻，二者缺一不可。

混凝土試塊取料應在罐車的1/3～1/2部位，試驗用料應直接從罐車裝入手推車內，向模具內裝混凝土前，應將手推車內混凝土攪拌均勻，模具內分2次裝料，第1次裝料2/3，第2次裝料1/3略多，每次裝料后都要充分振搗，試塊成型時表面應呈凸形狀，略高于模具頂部2mm，以備混凝土沉落填平之需。

表5 第1次調整“二次投料”生產工藝后混凝土28d抗壓強度

表6 第2次調整“二次投料”生產工藝后混凝土28d抗壓強度

表7 “二次投料”生產混凝土28d強度與混凝土強度標準值對比

表8 混凝土“一次投料”“二次投料”攪拌機電流峰值

3 “二次投料”對電流峰值的影響

混凝土生產過程中，河南通鑫混凝土公司分別記錄“一次投料”“二次投料”生產混凝土電流的峰值，見表8。二者相比，后者電流峰值降低了36%。

4 “二次投料”生產混凝土監理的心得

4．1 監理目標要明確：水泥攪拌均勻是發揮水泥膠凝作用的關鍵；最大限度增加混凝土凝聚力是提高混凝土性能的基礎。

4.2 原材料要聯動控制，配合比要整體調整優化。

1）水泥充分攪拌能充分發揮水泥的特性，增加混凝土凝聚力。

2）降低用水量是改善混凝土和易性的重要條件。提高坍落度和坍展度不要提高用水量，應提高減水劑用量。

3）機制砂把含粉量降到最低，是提高混凝土性能的有效途徑。

5 “二次投料”生產混凝土監理成效

“二次投料”生產混凝土的工藝比一次投料無論從混凝土強度、狀態及效益等哪方面來講都有一定的優勢。在中國移動（河南）數據中心工程中使用“二次投料”技術澆筑的混凝土和易性、坍落度良好，混凝土未出現離析和泌水現象，當入摸坍落度達到190mm時，混凝土也未出現離析和泌水。“二次投料”生產混凝土技術是商品混凝土廠值得推廣的生產工藝。

6 “二次投料”生產混凝土監理展望

“二次投料”生產混凝土在中國移動（河南）數據中心工程中獲得成功，生產工藝雖然調整了2次，仍有改進空間：

1）監理要抓住關鍵不放，“二次投料”的關鍵是讓水泥的潛力即膠凝作用充分釋放出來，對于C30混凝土，在總攪拌時間不變的情況下適當延長第1次投料的攪拌時間到20s，第二次攪拌的時間縮短為45s。

2）配合比要聯動調整；當入模坍落度要求190mm，高效減水劑的用量可以增加到8．0kg/m3，不要增加用水量。

3）在“二次投料”生產混凝土工藝中，監理要堅持質量“持續改進”，提高混凝土質量。

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2017-01-10