混凝土配合比優化中原材料采購管理的重要性

王 東

(中國水利水電第五工程局有限公司,四川 成都 610025)

1 概 述

混凝土是工程建設中常用的半成品材料,其成本占到了工程建筑費用的25%～35%(各行業存在差異),直接影響到工程項目的盈利水平,因此,工程施工中如何進行混凝土配合比的優化調整就顯得尤為必要和迫切。混凝土原材料采購的好壞及穩定性直接影響到混凝土配合比的優化效果,進而對混凝土原材料的采購及日常管理工作提出了更高的要求。

2 混凝土原材料的選用

混凝土是工程施工現場作業的一項重要內容,混凝土配制質量的好壞決定了建筑物結構性能的強弱。而原材料是構成混凝土的基本元素,若要保證混凝土性能,必須從原材料的選用開始[1]。從筆者以往積累的施工經驗看,混凝土原材料的選用必須考慮經濟、質量、比例等方面。

(1)經濟原則。控制成本是保證工程項目效益增收的前提條件。所遵循的經濟原則要求混凝土原材料的選用必須考慮成本投資,如設備物資部門在選購原材料時應根據市場價進行控制,經過多次篩選后選擇“質量優、價格低”的原材料供應商,進而控制混凝土原材料的成本投資。

(2)質量原則。混凝土原材料的質量決定了混凝土的質量,質量檢測是原材料使用的必要環節。必須對工程項目所用的混凝土原材料在進場時對其進行抽樣檢測,只有指標合格的原材料才能用于混凝土調配。如對砂、石顆粒的粒徑大小、含泥量(石粉含量)、泥塊含量等進行檢測,對水泥的物理及力學性能進行檢測。只有檢測指標符合混凝土性能要求的原材料才能用于工程施工[2]。

(3)比例原則。在混凝土生產過程中,嚴格控制混凝土原材料的比例是保證混凝土性能的關鍵。生產中配制混凝土時必須根據混凝土的比例控制原材料的使用量,其比例調控的重點為砂、石、膠凝材料和水等,原材料配制后經抽樣檢測合格后方能正常使用。

3 原材料的采購管理

混凝土原材料采購前,應根據公司設備物資管理的權限進行采購策劃并對具體項目的周邊市場情況進行調查,根據材料的分布情況、價格、原材料的質量等因素進行綜合考慮。

3.1 粗細骨料的采購管理

粗細骨料采購前,應對項目周邊的砂、石骨料廠家進行調查,主要考察廠家的生產能力、價格、粗細骨料的質量、運距等,如有必要應進行取樣送檢。粗細骨料招標階段,在招標文件中應明確對粗細骨料的相應技術要求,如細骨料的含泥量(石粉含量)、泥塊含量、細度、含水率等,以避免在采購供貨階段發生糾紛而影響到工程施工。

3.2 水泥、摻合料的采購管理

水泥、摻合料的采購應根據公司設備物資采購管理權限進行招標采購。在招標采購過程中,應在招標文件中明確所需采購材料的品種、物理及化學指標要求、到達現場的溫度(水泥進場的溫度不應超過65 ℃)及其他要求(不應受潮、結塊)。

3.3 外加劑的采購管理

外加劑的采購應根據公司設備物資采購管理權限進行招標采購。在招標采購過程中,應在招標文件中明確所需采購材料的品種、物理及化學指標要求以及其他要求。在外加劑評標階段,應對外加劑的適應性及其物理、化學指標進行試驗并將其作為評標資料參考。聚羧酸減水劑的采購需要考慮的因素:減水率、保坍性、與現場材料的適應性(包括水泥及其他外摻料、地材等)、抗壓強度比、混凝土和易性等。

混凝土施工過程中,應根據工程生產計劃進行混凝土原材料的采購,嚴禁無計劃或超計劃采購而造成資金積壓及材料保管費用的增加。在項目生產過程中,應加強對材料的核控以減少不必要的支出和浪費[3]。

4 混凝土配合比的過程優化

4.1 混凝土配合比優化應考慮的因素

混凝土配合比的優化是在保證混凝土質量的前提下進行優化,混凝土配合比優化必須考慮的因素為:工程結構類型、施工工藝、混凝土澆筑時的環境條件等,還要考慮混凝土所用原材料的性能及穩定性、設備生產狀況、生產質量水平等,并對這些因素進行權衡。混凝土配合比優化的過程:一般是在項目生產過程中,試驗室對一段時間的混凝土原材料檢測結果及(同標號)混凝土一段時間的強度進行統計分析后,計算出混凝土強度的保證率及離差系數,通過數理分析后綜合評判項目混凝土生產的綜合水平[4]。在確定強度保證率系數(混凝土配合比設計保證率系數一般取值為95%)及離差系數有足夠的富裕度、混凝土原材料性能穩定時,在混凝土原配合比的基礎上對混凝土配合比進行優化。

4.2 混凝土配合比的優化

混凝土配合比優化的程序與混凝土設計配合比一樣,均需經過配合比基本參數的選擇、單位用水量及砂率的選擇、水膠比的選擇、摻合料摻量的選取、混凝土試配等步驟來確定優化后的混凝土配合比。混凝土的試配過程一般是通過試驗室對不同水膠比的混凝土進行試配后成型,通過7 d、28 d不同水膠比混凝土強度的結果繪制出水膠比強度曲線圖,然后通過對混凝土水膠比強度進行分析后確定優化后的混凝土配合比。

4.3 優化后的混凝土配合比在生產過程中的控制要點

優化后的混凝土配合比是在原設計混凝土配合比的基礎上進行優化,優化混凝土的目的在于降本增效。在其優化過程中一般是通過降低混凝土配合比的水膠比來節約膠材的用量,但這會帶來一些質量隱患。因此,優化后的混凝土配合比報審批準后,在其初期生產過程中需要加強對混凝土生產過程中的檢測,加大對混凝土原材料的檢測頻率、加大對混凝土的取樣頻率以及混凝土澆筑過程的管控。試驗室通過定時、定期對混凝土原材料及混凝土強度進行統計分析,隨時掌握原材料及混凝土強度的變化,若有較大變化時,必須分析原因并及時調整優化后的混凝土配合比[5]。

混凝土配合比優化是一把雙刃劍。一方面,通過混凝土配合比的優化能夠降低混凝土的膠材用量,降本增效;另一方面,其在混凝土配合比優化生產過程中,若對原材料采購及管理不加以控制,將會給工程質量帶來較大的質量隱患?；炷僚浜媳鹊膬灮窃诨炷猎牧陷^穩定且對生產及澆筑工藝管控較好的情況下進行優化,若混凝土的材料變化較大,則其優化后的混凝土質量風險就越大。由此可以看出:混凝土材料的采購質量及過程管理非常重要。

5 混凝土配合比優化取得的經濟效益

筆者對公司所屬三個項目混凝土配合比優化成果進行了統計、分析?；炷僚浜媳葍灮笕〉玫慕洕б嬉姳?。從表1中可以看出:項目1通過對混凝土配合比進行優化共節約水泥、粉煤灰、減水劑費用178.79萬元;項目2通過對混凝土配合比進行優化共節約水泥、粉煤灰、減水劑費用169.00萬元;項目3通過對混凝土配合比進行優化共節約水泥、粉煤灰、減水劑費用246.68萬元。三個項目通過混凝土配合比優化共產生直接經濟效益約594.47萬元。

表1 混凝土配合比優化后取得的經濟效益表

綜上所述,混凝土配合比優化在工程中產生的直接經濟效益非常可觀。但混凝土配合比優化又與混凝土材料采購管理息息相關,因此,加強混凝土原材料的采購及管理,確?；炷猎牧闲阅芊€定可控是混凝土配合比優化的基礎。