軌道交通清水混凝土生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制措施探討

郭偉，張海霞，王龍志，崔鑫，王鯤，吳修棟，薛鳳江

（1. 濟(jì)南市工程質(zhì)量與安全生產(chǎn)監(jiān)督站，山東 濟(jì)南 250001；2. 山東建澤混凝土有限公司技術(shù)中心，山東 濟(jì)南 250101）

軌道交通清水混凝土生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制措施探討

郭偉1，張海霞2，王龍志2，崔鑫2，王鯤2，吳修棟2，薛鳳江2

（1. 濟(jì)南市工程質(zhì)量與安全生產(chǎn)監(jiān)督站，山東 濟(jì)南 250001；2. 山東建澤混凝土有限公司技術(shù)中心，山東 濟(jì)南 250101）

從上世紀(jì)九十年代后期以來(lái)，清水混凝土研究及工程應(yīng)用得到了長(zhǎng)足發(fā)展，取得了一系列研究成果。但在清水混凝土研究與工程應(yīng)用過(guò)程中，特別是清水混凝土生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制方面還存在不足。鑒于此，本文以濟(jì)南軌道交通工程為依托，開(kāi)展了針對(duì)清水混凝土的組織管理、原材料選擇、生產(chǎn)過(guò)程控制及突發(fā)狀況預(yù)防等方面的研究。通過(guò)上述內(nèi)容的研究，以促進(jìn)清水混凝土研究水平的發(fā)展及提高清水混凝土工程的施工質(zhì)量。

清水混凝土；軌道交通；生產(chǎn)過(guò)程；質(zhì)量控制

0 前言

清水混凝土又稱(chēng)裝飾混凝土，因其極具裝飾效果而得名。它屬于一次澆注成型，不做任何外裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面，因此不同于普通混凝土，表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無(wú)碰損和污染，只是在表面涂一層或兩層透明的保護(hù)劑，顯得十分天然、莊重。從攪拌站角度來(lái)說(shuō)，如何確?；炷聊軌蜻_(dá)到清水狀態(tài)且質(zhì)量?jī)?yōu)異、穩(wěn)定，是攪拌站質(zhì)量控制中的重中之重。本文通過(guò)多年工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)剀壍澜煌üこ虖臄嚢枵镜慕M織管理、原材料選擇、生產(chǎn)過(guò)程控制及突發(fā)狀況預(yù)防等方面進(jìn)行系列闡述。

1 清水混凝土生產(chǎn)組織管理

針對(duì)于高性能清水混凝土工程，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到管理在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)至關(guān)重要的地位，因此預(yù)拌混凝土企業(yè)在生產(chǎn)清水混凝土?xí)r，有必要成立清水混凝土領(lǐng)導(dǎo)小組、專(zhuān)家組和生產(chǎn)管控小組，從管理、技術(shù)和生產(chǎn)上確保高性能清水混凝土質(zhì)量[1]。

2 明確清水混凝土原材料選擇原則

根據(jù)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、清水混凝土技術(shù)要求及當(dāng)?shù)夭牧蠣顩r，確定原材料選擇原則[2-3]。

2.1 水泥

對(duì)于高性能清水混凝土而言，混凝土表面觀感、硬度等均與水泥性能相關(guān)。因此選擇水泥時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，且要求同一廠家、同一品種，摻合料品質(zhì)穩(wěn)定、泌水率和壓力泌水率盡可能小、與外加劑適應(yīng)性要優(yōu)良等。

2.2 細(xì)集料

細(xì)集料的強(qiáng)度、硬度、顆粒大小形狀和分布以及化學(xué)耐久性對(duì)混凝土性能起著重要作用。因此應(yīng)選擇級(jí)配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、空隙率小、非活性的河砂，同時(shí)要求有機(jī)物含量、含泥量和泥塊含量等指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)集料中小于 0.315mm 的顆粒含量不宜低于15%，細(xì)集料顏色一致。

2.3 粗骨料

粗集料的抗壓強(qiáng)度、泥塊含量、顆粒大小形狀和分布以及化學(xué)耐久性對(duì)混凝土性能起著重要作用。應(yīng)選擇級(jí)配連續(xù)、抗壓強(qiáng)度高、吸水率低、空隙率小、非活性的粗骨料，且粗集料含泥量、泥塊含量、針片狀含量等指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。粗骨料粒型宜呈圓形或正方形最好，最大粒徑不宜超過(guò) 31.5mm，不應(yīng)存在樹(shù)葉、草根等雜物，尤其不能出現(xiàn)生石灰類(lèi)物質(zhì)。

2.4 礦物摻合料

粉煤灰：應(yīng)選擇細(xì)度小、需水量小、燒失量小的Ⅱ級(jí)以上粉煤灰，同時(shí)要求粉煤灰同一廠家、同一等級(jí)、顏色一致，并嚴(yán)控粉煤灰中有機(jī)物含量，如焦油、助燃油等。

礦渣粉：選擇時(shí)應(yīng)嚴(yán)控比表面積，同時(shí)要求同一廠家、同一等級(jí)、顏色一致，嚴(yán)控磨細(xì)礦渣粉中添加劑品種和摻量。

2.5 外加劑

對(duì)外加劑的選擇，首先優(yōu)選聚羧酸系減水劑，同時(shí)應(yīng)確保其減水性能、保塑性能和抗離析性能優(yōu)異，保持外加劑配方穩(wěn)定，同時(shí)與水泥適應(yīng)性良好。

3 確定清水混凝土配合比

采用國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并參考致密密度法和全計(jì)算法，綜合考慮當(dāng)?shù)卦牧腺|(zhì)量、設(shè)計(jì)要求及施工需求，確定清水混凝土配合比。具體步驟如下：通過(guò)對(duì)石進(jìn)行自然堆積，得到石的質(zhì)量 m1，通過(guò)用砂對(duì)石進(jìn)行緊密填充，得到砂的質(zhì)量m2；根據(jù)強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論確定水膠比，結(jié)合各膠材比例，配制漿體，測(cè)量漿體密度；通過(guò)計(jì)算砂和石的表面積并結(jié)合凈漿的包裹厚度獲得凈漿的體積（包括砂的 0.315mm 以下部分的體積），其與砂 0.315mm 以上部分的體積和石的體積之和與單位體積進(jìn)行比較，來(lái)調(diào)整砂石及凈漿的量，使得總體積等于單位體積；再將凈漿的體積減去砂的 0.315mm 以下部分的體積得到漿體的體積；然后計(jì)算漿體的質(zhì)量及各膠材的質(zhì)量和用水量；最后得出清水混凝土配合比[4-6]。

考慮軌道交通使用年限和混凝土耐久性要求，清水混凝土配合比設(shè)計(jì)確定時(shí)還應(yīng)充分考慮以下幾點(diǎn)：控制膠凝材料總量和水泥用量；控制砂率；控制水膠比，一般不宜超過(guò)0.45，用水量盡可能控制在 155～160kg/m3之間；控制坍落度，非泵送混凝土坍落度應(yīng)控制在 140mm±20mm；泵送混凝土坍落度宜控制在 180mm±20mm。

4 清水混凝土生產(chǎn)控制

4.1 原材料管理

從原材料進(jìn)場(chǎng)組織、入廠檢驗(yàn)、儲(chǔ)存等方面制定詳細(xì)的細(xì)則及流程圖，確保專(zhuān)料專(zhuān)供、專(zhuān)人專(zhuān)職，確保原材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量和數(shù)量滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

4.2 混凝土生產(chǎn)配合比復(fù)核管理

當(dāng)原材料廠家、等級(jí)、批次發(fā)生變更時(shí)，須進(jìn)行生產(chǎn)配合比復(fù)核、公示。每批次清水混凝土生產(chǎn)前 2h，須進(jìn)行清水混凝土配合比核定、公示。每周須至少進(jìn)行一次生產(chǎn)配合比復(fù)核、公示。生產(chǎn)配合比復(fù)核應(yīng)由站技術(shù)負(fù)責(zé)人主持。

4.3 混凝土開(kāi)盤(pán)管理

開(kāi)盤(pán)前的檢查。檢查攪拌機(jī)是否清洗干凈，檢查送到攪拌臺(tái)的資料是否正確，核對(duì)操作員輸入的配合比是否正確，檢查使用的原材料與配合比是否相符等。

開(kāi)盤(pán)鑒定。清水混凝土生產(chǎn)必須進(jìn)行嚴(yán)格的開(kāi)盤(pán)鑒定，包括：計(jì)算用水量，觀察和易性，做坍落度試驗(yàn)、含氣量試驗(yàn)及泌水試驗(yàn)，制作試塊等。

4.4 混凝土質(zhì)量檢測(cè)管理

混凝土出站質(zhì)量檢測(cè)。明確混凝土出站質(zhì)量負(fù)責(zé)人，制定出站質(zhì)量控制流程，細(xì)化混凝土出站質(zhì)量控制細(xì)則：明確取樣批次、檢測(cè)項(xiàng)目及出站控制指標(biāo)。

混凝土交貨質(zhì)量檢測(cè)。明確交貨質(zhì)量負(fù)責(zé)人，制定交貨驗(yàn)收流程，細(xì)化交貨驗(yàn)收細(xì)則，確定交貨混凝土檢測(cè)項(xiàng)目、驗(yàn)收指標(biāo)及處理方式。

4.5 混凝土澆筑質(zhì)量管理

明確混凝土澆筑質(zhì)量負(fù)責(zé)人，制定澆筑流程及注意事項(xiàng)，確保澆筑順利無(wú)停頓。澆筑前應(yīng)檢查模板是否干凈整潔，澆筑過(guò)程中采用串筒或溜槽，防止混凝土濺至模板上產(chǎn)生白斑。

4.6 混凝土養(yǎng)護(hù)管理

制定養(yǎng)護(hù)措施，分為澆筑完畢和拆模后養(yǎng)護(hù)。針對(duì)于不同部位制定不同養(yǎng)護(hù)措施和養(yǎng)護(hù)方式，并明確養(yǎng)護(hù)時(shí)間[7]。

5 制定清水混凝土生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案

成立施工停頓管理小組，針對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工停頓和生產(chǎn)停頓制定應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)對(duì)流程和細(xì)則[8]，具體應(yīng)對(duì)流程可參考以下：

（1）現(xiàn)場(chǎng)施工停頓應(yīng)對(duì)流程：現(xiàn)場(chǎng)施工停頓→排查原因（堵管、爆管、澆注設(shè)備故障）→塔吊方式代替泵送（同時(shí)檢修）→檢修完畢→轉(zhuǎn)回原有澆注方式。

（2）生產(chǎn)停頓應(yīng)對(duì)流程：生產(chǎn)停頓→通知現(xiàn)場(chǎng)→排查原因，搶修→修好，恢復(fù)生產(chǎn)（未修好，商議解決）。

6 結(jié)語(yǔ)

清水混凝土的制備與質(zhì)量控制是一項(xiàng)龐大的工程，各個(gè)環(huán)節(jié)必須緊密銜接，這與普通混凝土有很大的區(qū)別，為確保達(dá)到理想效果，具體注意事項(xiàng)總結(jié)如下：

（1）清水混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，管理要求遠(yuǎn)大于技術(shù)要求；

（2）清水混凝土生產(chǎn)前原材料選擇應(yīng)滿(mǎn)足其選用原則；

（3）清水混凝土配合比制定時(shí)應(yīng)充分考慮其骨料外包裹料漿的厚度，并注意其耐久性要求；

（4）混凝土生產(chǎn)組織充分遵循“四專(zhuān)”原則：專(zhuān)料專(zhuān)供、專(zhuān)機(jī)專(zhuān)用、專(zhuān)人專(zhuān)崗、專(zhuān)法專(zhuān)編；

（5）混凝土質(zhì)量控制遵循“動(dòng)態(tài)”控制原則：原材料、環(huán)境溫度、施工條件發(fā)生變化時(shí)及時(shí)調(diào)整混凝土配合比，確保混凝土狀態(tài)不發(fā)生變化。

[1] 馬克新，劉甦．預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)、組織與管理[J]．遼寧建材，2009(7): 15-16．

[2] 鄭玉華，周鵬華，盧松．清水飾面混凝土的原材料選擇和配合比的優(yōu)化[J]．建筑技術(shù)，2004,35(1): 54-55．

[3] 謝雄偉，唐凱，萬(wàn)純兵，等．主塔清水混凝土的原材料選擇與配合比設(shè)計(jì)[J]．建材世界，2011,32(3): 32-37．

[4] 萬(wàn)純斌，唐凱，李北星，等．基于致密配合比法的索塔清水混凝土配合比設(shè)計(jì)及性能研究[J]．混凝土，2012(10): 100-103．

[5] 吳海勇，馬建高，石福弟，等．清水混凝土配合比設(shè)計(jì)及脫模劑的選擇[J]．混凝土，2007(12): 93-95．

[6] 張萍．清水混凝土配合比設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制[J]．混凝土，2014(8): 107-110．

[7] 呂麗萍，張亮．清水混凝土配合比設(shè)計(jì)及脫模劑的選擇[J].混凝土，2008(6): 92-93．

[8] 楊劍鋒．錦屏一級(jí)大壩混凝土施工突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案[J].人民長(zhǎng)江，2014，45(17): 81-84．

［通訊地址］山東省濟(jì)南市經(jīng)十路 14306 號(hào)濟(jì)南建設(shè)檔案大廈 濟(jì)南市工程質(zhì)量與安全生產(chǎn)監(jiān)督站（250014）

郭偉（1975—），男，山東省濰坊人，工程師，從事建筑工程質(zhì)量與安全生產(chǎn)監(jiān)督工作。