董春源,何延召
(河北省電力建設(shè)第二工程公司建筑中心試驗(yàn)室,河北 石家莊 050041)
目前電力建設(shè)施工現(xiàn)場配置攪拌站趨于隨意,在混凝土生產(chǎn)和泵送施工質(zhì)量控制系統(tǒng)方面還缺乏具體技術(shù)要求。為填補(bǔ)其空白,筆者在以下幾個方面淺談現(xiàn)場攪拌站配置、生產(chǎn)和泵送施工的質(zhì)量控制技術(shù)。
應(yīng)根據(jù)工程的工期、混凝土總量、日?;炷劣昧康戎笜?biāo)來配置,以能滿足日最大混凝土用量為宜。一臺攪拌機(jī)和相關(guān)進(jìn)配料系統(tǒng)為一條生產(chǎn)線,一般工程可只設(shè)一條生產(chǎn)線,較大和重要的工程應(yīng)設(shè)置兩條生產(chǎn)線,并列布置,以保證不間斷為工程供應(yīng)混凝土,具體以工程、場地實(shí)際情況布置。只設(shè)一條生產(chǎn)線,在大體積混凝土重要結(jié)構(gòu)施工前,需要有應(yīng)急措施,提前聯(lián)系好備用站。
料場面積應(yīng)足夠大,能滿足工程施工所需的材料儲備,并能便于組織補(bǔ)充進(jìn)料;砂、石分區(qū)堆放,防止混料造成骨料級配不準(zhǔn);場地要硬化,配備裝載車將到場的砂、石分別堆放整齊均勻;建立定期定人清掃制度,方便裝載車裝料并防止泥土等雜物混入砂、石料中。
一個攪拌站配一個水池,設(shè)置于地下,儲水量必須能保證混凝土連續(xù)生產(chǎn)和機(jī)械清洗所需,同時具備現(xiàn)場停水應(yīng)急需求;設(shè)置自動加熱水溫的控制系統(tǒng),滿足冬季混凝土生產(chǎn)水溫的控制指標(biāo)。一條生產(chǎn)線至少配兩個100噸的水泥罐,粉煤灰、礦粉各配一個100噸罐,外加劑配兩個10噸罐,罐中水泥應(yīng)輪流使用并及時補(bǔ)充,滿足混凝土生產(chǎn)必要的儲備又不使水泥積壓,可以防止進(jìn)廠水泥溫度過高,造成混凝土生產(chǎn)需水量大強(qiáng)度降低;外加劑兩個罐便于隨季節(jié)變化更換外加劑品種及必要的儲備;要求外加劑罐設(shè)置自動加熱控制系統(tǒng),防止萘系外加劑(水劑)在低溫時析晶;設(shè)置清洗罐車的專用場地,做好地面排水設(shè)施。根據(jù)場地實(shí)際情況分別布置,以方便生產(chǎn)為宜。
混凝土泵、罐車配置以能滿足輸送距離和高度及混凝土的供應(yīng)量為依據(jù),在電力建設(shè)施工中一般配置汽車泵、地泵各一臺,罐車四臺為宜。
泵送混凝土原材料主要有水泥、砂、石子、粉煤灰、礦粉、外加劑和水等。各種原材料進(jìn)場前應(yīng)進(jìn)行選場試驗(yàn);合格后方可進(jìn)場,進(jìn)場后按規(guī)范要求的批量進(jìn)行見證復(fù)檢,合格后方可投入混凝土生產(chǎn)。
(1)水泥:可選用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥,不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(因?yàn)樗杷看?,易泌水);水泥?yīng)選擇當(dāng)?shù)匦抛u(yù)良好、市場占有率高的品牌,進(jìn)貨時有質(zhì)量承諾書,并按規(guī)范要求的批量進(jìn)行復(fù)檢其強(qiáng)度、安定性、細(xì)度、初凝時間、終凝時間、不溶物和燒失量等指標(biāo),檢驗(yàn)合格后方可使用。
(2)砂子:采用中砂。宜靠近上限;例如采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂,可減少用水量5~15kg/m3,降低水泥用量10~20kg/m3,因而降低了水泥水化熱和收縮;砂的含泥量≤3%,泥塊含量≤1%。質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
(3)石子:選用天然連續(xù)級配的碎石,使混凝土具有較好可泵性;需根據(jù)結(jié)構(gòu)最小斷面尺寸和泵送管道內(nèi)徑,選擇合理的粒徑,在可能情況下盡可能選用較大的粒徑,實(shí)踐證明,同強(qiáng)度等級的混凝土,5~31.5mm粒徑可比10~20mm粒徑的碎石減少用水量5~10kg/m3、水泥用量20kg/m3,因而減少泌水、收縮和水熱化; 泵送高度在50m以下時,粗骨料最大粒徑與輸送管徑之比不宜大于1/3,泵送高度50~100m時宜在1/3~1/4,泵送高度在100m以上時宜在1/4~1/5,同時粒徑應(yīng)≤31.5mm。粗骨料針、片狀顆粒含量≤15%,其含泥量≤1%,泥塊含量≤0.5%,質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
(4)粉煤灰、礦粉、外加劑和水:因泵送混凝土水泥用量較多,在混凝土中摻入一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料后,不僅能替代部分水泥,而且可起到減水潤滑作用,改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性; 實(shí)踐證明粉煤灰質(zhì)量必須達(dá)到二級以上; 礦粉質(zhì)量必須達(dá)到S95指標(biāo),應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、《用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉》的規(guī)定。泵送混凝土需要混凝土具備一些特殊的性能,如緩凝、早強(qiáng)、防水、膨脹等;這就要求混凝土生產(chǎn)過程中摻加不同的外加劑,如泵送劑、緩凝劑、減水劑、早強(qiáng)劑、防水的U型膨脹劑等;外加劑質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。水應(yīng)采用不含有害物質(zhì)的潔凈水。應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
(1)混凝土配合比應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和運(yùn)輸距離、澆注方量、高度、當(dāng)時氣溫條件、泵車性能及原材料等情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》和《預(yù)拌混凝土》的有關(guān)規(guī)定,并應(yīng)根據(jù)混凝土具體施工條件進(jìn)行試配,必要時應(yīng)通過試泵送或試制樣板柱確定。
(2)試驗(yàn)室必須有相應(yīng)資質(zhì)和能力,并獲得電力系統(tǒng)資質(zhì)認(rèn)證,所有試驗(yàn)儀器必須經(jīng)過計(jì)量檢測并合格,具有執(zhí)業(yè)資格的試驗(yàn)人員進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。
(3)混凝土應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)要求確定混凝土的坍落度;坍落度的確定應(yīng)考慮到氣溫、泵送距離和高度、緩凝、早強(qiáng)、膨脹、防水等因素;須嚴(yán)格控制及測定坍落度經(jīng)時損失值,以滿足工程施工的要求,確保工程質(zhì)量。
(4) 泵送混凝土水泥用量≥300kg/m3;水灰比宜為0.4~0.6,當(dāng)水灰比小于0.4時,混凝土的泵送阻力急劇增大,大于0. 6時,混凝土則易泌水、分層、離析,也影響泵送;砂率要比普通混凝土增大,但是砂率過大,不僅會影響混凝土的強(qiáng)度,而且能增大收縮和裂縫,泵送混凝土砂率宜為38%~45%;粉煤灰摻量宜≤20%,礦粉摻量宜為20%~30%,施工前必須經(jīng)過試配確定。
(5)不同強(qiáng)度等級的混凝土配合比在使用前須經(jīng)審核批準(zhǔn)和現(xiàn)場技術(shù)交底后方可投入生產(chǎn)和使用;攪拌站必須按已批準(zhǔn)的配合比拌制混凝土。針對重要工程先試制樣板構(gòu)件,得到甲方及監(jiān)理認(rèn)可后,混凝土配合比投入到工程生產(chǎn)施工。
(6)當(dāng)水泥、砂石、粉煤灰、礦粉、外加劑等材料品牌、產(chǎn)地、質(zhì)量發(fā)生重大變化或設(shè)計(jì)變更混凝土強(qiáng)度、防水等級一些性能時,應(yīng)重新由試驗(yàn)室進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。
(1)攪拌站生產(chǎn)時應(yīng)當(dāng)根據(jù)原材料實(shí)際情況(如砂、石含水率等不同),將混凝土設(shè)計(jì)理論配合比按規(guī)范規(guī)定的方法調(diào)整為施工配合比,技術(shù)人員將施工配合比輸入攪拌站操作控制電腦中,要求由兩人復(fù)核輸入施工配合比數(shù)據(jù)。每一工作班正式稱量前應(yīng)對計(jì)量設(shè)備進(jìn)行零點(diǎn)校核。
(2)各種原材料計(jì)量精度在整個生產(chǎn)期間,每盤混凝土各組成材料計(jì)量結(jié)果的偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1 偏差范圍
(3)加強(qiáng)對生產(chǎn)設(shè)備的計(jì)量檢定和管理工作。生產(chǎn)設(shè)備計(jì)量準(zhǔn)確度直接影響各種原材料的實(shí)際加入量,從而影響產(chǎn)品的性能。目前電力建設(shè)施工現(xiàn)場普遍重視企業(yè)試驗(yàn)室的計(jì)量認(rèn)證,但對攪拌站生產(chǎn)設(shè)備中計(jì)量器具的計(jì)量檢定及校驗(yàn)工作容易忽略。這就要求各施工現(xiàn)場必須認(rèn)真做好攪拌機(jī)的維修保養(yǎng)工作,確保攪拌機(jī)及其附件的完好,保證攪拌系統(tǒng)各項(xiàng)使用功能的正常。攪拌站計(jì)量器具應(yīng)定期校核(技術(shù)監(jiān)督局每半年一校),并根據(jù)電力建設(shè)重要形象,混凝土施工前應(yīng)增加自校稱,要求試驗(yàn)室技術(shù)人員參與,確?;炷僚浜媳染_。
(4)一般混凝土攪拌時其投料次序:石子-砂子-礦物摻合料和水泥—水—外加劑;冬季熱水混凝土攪拌時其投料次序:石子—砂子—熱水—礦物摻合料和水泥—外加劑;礦物摻合料宜與水泥同步投料,外加劑的添加應(yīng)滯后于水;減少骨料對外加劑的吸附,有利于充分發(fā)揮外加劑性能。
(5)混凝土攪拌最短時間應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,摻加礦物摻合料攪拌最短時間宜為90s。如摻加(粉劑)外加劑延長混凝土攪拌時間10~30s,確?;炷翑嚢杈鶆颍苊馔饧觿]有充分發(fā)揮性能而過多加水,在混凝土振搗施工完成后產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。
(6)對每一份配合比都要進(jìn)行開盤鑒定(要求試驗(yàn)室技術(shù)人員參與),測定混凝土拌合物的坍落度,并觀察混凝土粘聚性及保水性,評定其和易性是否符合要求,如不符合則進(jìn)行及時調(diào)整,直至符合要求后由生產(chǎn)操作人員、技術(shù)人員共同簽字方可正式攪拌生產(chǎn)。每一個混凝土生產(chǎn)任務(wù)全部拌制完成后,應(yīng)將混凝土攪拌裝置清洗干凈并排盡積水,如多個項(xiàng)目生產(chǎn),中途需要更換外加劑時,也應(yīng)將混凝土攪拌裝置清洗干凈并排盡積水。防止不同品種外加劑相互產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)造成不良后果。
根據(jù)現(xiàn)場條件合理配備罐車,指定運(yùn)輸路線,控制發(fā)車間距,做到現(xiàn)場既不壓車,又能保證混凝土的連續(xù)供應(yīng),確保混凝土的施工質(zhì)量?;炷凉捃囋诮恿锨氨仨殞⒐摅w內(nèi)積水倒凈,運(yùn)輸過程中保持罐體持續(xù)慢速轉(zhuǎn)動,保證混凝土的和易性,并應(yīng)根據(jù)氣溫和混凝土性能的不同,控制好入泵時間,在運(yùn)輸和泵送過程中嚴(yán)禁任意加水。確需調(diào)整時必須通知試驗(yàn)室技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整。
(1)混凝土入泵坍落度不宜大于180mm;氣溫≥30℃或泵送距離較遠(yuǎn)、較高以及大體積混凝土?xí)r須考慮采取緩凝措施。
(2)泵車(地泵)泵送混凝土前,應(yīng)先用同配比水泥砂漿潤滑管道,有些部位可將此砂漿直接打入工程結(jié)構(gòu)內(nèi),和之后的混凝土混在一起,如大體積基礎(chǔ)、柱底等部位;而一些部位只能將這些砂漿作潤管用,不能泵入結(jié)構(gòu)中另作它用,如后澆帶及外觀工藝要求較高的清水混凝土等部位。防止結(jié)構(gòu)面層砂漿過厚影響混凝土強(qiáng)度和外觀色差。
(3)混凝土卸入泵車料斗的同時,泵車的攪拌器應(yīng)不停攪拌。泵車料斗內(nèi)混凝土量應(yīng)始終保持蓋過混凝土輸送缸,使泵車料斗內(nèi)經(jīng)常保持2/3的混凝土,以防管路吸入空氣,導(dǎo)致氣栓堵管,同時注意有異物及時撿出。
(4)泵送混凝土要求連續(xù)施工,盡量避免停泵;如有間歇應(yīng)經(jīng)常保持混凝土泵轉(zhuǎn)動,適時反抽以防堵管;如遇特殊情況管內(nèi)混凝土接近初凝時,應(yīng)將泵管豎起反抽排出管內(nèi)混凝土,并沖洗干凈后繼續(xù)施工。
(5)泵送混凝土任務(wù)完成后,應(yīng)及時用高壓水沖洗干凈;確保泵車、泵管、接頭附件等潔凈、通暢。
(1)混凝土布料應(yīng)分層均勻(每層≤500mm厚),并適時覆蓋漿頭布料,落灰高度要小于2m,否則應(yīng)加串桶;要求從鋼筋間隙中下料,避免混凝土離析。
(2)混凝土振搗時必須專人負(fù)責(zé),振搗時間宜為10~30s,以混凝土泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn),確保不漏振、不欠振、不超振;并應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)先設(shè)計(jì)好的澆筑方法進(jìn)行澆筑;杜絕振搗器磕碰模板及預(yù)埋件;施工質(zhì)檢人員加強(qiáng)模板外巡視,發(fā)現(xiàn)漏水跑漿現(xiàn)象及時封堵。負(fù)責(zé)振搗施工人員交接班前,必須將其已布料的混凝土振搗完成后再交接班,避免混凝土漏震。交接班內(nèi)容必須突出覆蓋漿頭布料時間,防止冷縫發(fā)生。澆筑完混凝土后20~30min應(yīng)對混凝土面層下300~500mm厚混凝土進(jìn)行二次振搗,有利于混凝土上部氣泡排出,確保外觀工藝美觀。如有抹面要求,必須在混凝土終凝前增加一次壓面;防止混凝土面層干裂。根據(jù)氣溫及時覆蓋塑料布做好保濕養(yǎng)護(hù)工作,冬季養(yǎng)護(hù)采用兩層塑料布中間加兩層棉氈做好保濕保溫養(yǎng)護(hù),塑料布搭接寬度不小于100mm。
(1)拌合物檢查:在攪拌站生產(chǎn)第一盤混凝土?xí)r必須進(jìn)行開盤鑒定,生產(chǎn)過程中對使用的原材料質(zhì)量、配合比、稱計(jì)量進(jìn)行檢查,確?;炷临|(zhì)量和等級與所委托的工程結(jié)構(gòu)部位要求相符,混凝土和易性滿足泵送施工要求。
(2)施工過程檢查:混凝土輸送到現(xiàn)場后,要進(jìn)行現(xiàn)場混凝土坍落度檢查核定,判斷混凝土坍落度是否與施工要求相符,并在監(jiān)理見證下按規(guī)范要求制作相應(yīng)數(shù)量的標(biāo)養(yǎng)試塊;重要結(jié)構(gòu)必須制作600℃·d同條件試塊和拆模試塊。施工過程中對坍落度經(jīng)常進(jìn)行抽查檢測,坍落度檢驗(yàn)的試樣,每100m3相同配合比的混凝土取樣檢驗(yàn)不得少于一次。要求安排相關(guān)質(zhì)量各部門負(fù)責(zé)人值班,進(jìn)行旁站監(jiān)督管理;試驗(yàn)室技術(shù)人員對混凝土振搗、抹面、養(yǎng)護(hù)進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo);在檢查中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即通知相關(guān)部門進(jìn)行更正,嚴(yán)禁現(xiàn)場二次加水。
(3)試驗(yàn)室對單位工程混凝土強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評定,作為工程移交資料;對攪拌站按月進(jìn)行混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)評定,作為控制分析攪拌站生產(chǎn)質(zhì)量評定資料。
(4)相關(guān)單位抽查:相關(guān)質(zhì)量、監(jiān)理單位對質(zhì)量有懷疑的混凝土,隨時可以進(jìn)行抽查指導(dǎo),必要時可以將試驗(yàn)項(xiàng)目委托第三方試驗(yàn)室試驗(yàn)。
本文根據(jù)多年來對現(xiàn)場混凝土攪拌站配置、生產(chǎn)和泵送施工的質(zhì)量控制技術(shù)的試驗(yàn)及分析研究,依據(jù)電力建設(shè)工程施工特點(diǎn),提出了現(xiàn)場混凝土攪拌站配置、生產(chǎn)和混凝土泵送施工質(zhì)量控制技術(shù)的優(yōu)化建議。本文供設(shè)計(jì)施工時改進(jìn)參考。文中不完善之處敬請指正,不勝感激。
[1]GB50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].
[2]GB/T 14685-2001建筑用卵石、碎石[S].
[3]GB/T 50164-92混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].
[4]GB/T14902-2003預(yù)拌混凝土[S].
[5]JGJ/T 10-95混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程[S].
[6]河北省電力公司電力建設(shè)工程現(xiàn)場混凝土攪拌站管理規(guī)定