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浅谈预拌混凝土质量的波动及控制措施

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王小茹

[导读]

        西安鸿博混凝土有限公司西安市高陵区 710016
        1、前言
        预拌混凝土是将水泥、水、砂、石子、外加剂及矿物掺合料等组分按一定比例拌合而成的混凝土拌合物，后经计量、搅拌，运输并且在规时间到达需方交货地点，经浇筑、振捣养护最终产生设计规定的强度。由于我市的混凝土行业厂家众多、竞争激烈，因此要时刻牢记质量第一，才能够在市场占有一席之地。针对混凝土在生产过程中出现的质量波动，应进行具体分析、总结，并找出对应措施，以利于产品质量的稳定。
        2、混凝土在生产、运输、浇筑过程中出现的波动
        2.1坍落度不稳定，波动较大
        混凝土拌合物出机状态不稳定，忽大忽小，超过允许偏差范围。一方面：混凝土搅拌称量系统计量误差大，另一方面：原材料变化，及粗细骨料的含水率发生变化引起，同时，不排除操作人员在配比传输过程中出现某种材料多用或者少用，甚至未用。
        2.2混凝土坍落度经时损失过大
        混凝土混合物出机时坍落度，经0.5h或lh放置坍落度损失过大，不能满足施工要求，主要原因：
        （1）水泥粉磨时温度过高，石膏脱水。水泥中C3S、C3A含量过高。运输到搅拌站内的水泥温度高，使用热水泥生产混凝土。
        （2）水泥与外加剂适应性不良。
        （3）混凝土混合物温度过高，尤其夏天，气温高，水化反应快，坍落度损失大。
        （4）砂含泥量大，石含粉量大。
        （5）外加剂质量本身不合格保坍、缓凝组份比例不合适。
        2.3混凝土混合物离析、泌水、抓底
        离析：是指混凝土粗细骨料与浆体分离，出现石子堆积，浆体外流，混凝土无粘聚性。
        泌水：指混凝土在重力作用下固体颗粒下沉，混凝土保水性差时表面会出现一层水，同时，底部会出现稀浆。但是，轻微的泌水可以抵消混凝土坍落度经时损失。
        抓底：泌水和抓地就好比孪生姐妹，一般情况下会同时出现，混凝土拌合物在拌合时和易性良好，但是，在静止状态首先会出现泌水，随着时间的推移会出现水和浆体上浮，骨料下沉与底板粘结在一起，很难用铁锹等工具翻动，这种现象即为抓地或板结。在施工过程中会出现不易振捣，堵管等现象。导致拌合物离析、泌水、抓地（板结）的原因如下：
        （1）水灰比过大：混凝土水灰比越大，自由水越多，混凝土越容易泌水和离析；混凝土中外加剂掺量过多，或者缓凝组分掺量过多，实际用水与设计用水不符，砂石含水率发生变化，水泥、掺合料材料性能发生变化，都会造成水灰比突然变大，导致新拌混凝土出现泌水和离析，影响混凝土的凝结时间、强度及外观质量。
        （2）混凝土搅拌罐车内有润泵、洗泵水，装料前未放净。
        （3）骨料集料的级配不良，骨料针片状颗粒较多。
        （4）外加剂掺量大易出现泌水，超掺时会出现离析、抓地。
        （5）混凝土运输到达浇筑地点后，工人为了好干活，随意加水或者添车辆上随车配备的桶装外加剂。
        （6）含气量：混凝土中的气泡由水分包裹形成，包裹该气泡的水分被固定在气泡里，气泡犹如一个塞子，可以阻断通道，使自由水分不能泌出。即使不能完全阻断通道，也使通道有效面积显著降低，导致泌水量减少。
        （7）振捣：混凝土拌和物处于液化状态，此时，其中的自由水在在振捣作用下，很容易在拌和物中形成泌水通道。所以应控制振捣时间，以表面无泡，或者振捣时间控制在15-30秒左右，另外，如果是泵送混凝土，泵送过程中的泵压力作用会使混凝土中的气泡受到破坏，增加泌水、离析概率。
        2.4混凝土泵送性能差
        （1）配合比设计不符合泵送工艺对混凝土和易性的要求。
        （2）砂细度模数偏大，级配不合理，0.315mm上的砂子含量低于15%。
        （3）粗骨料级配不合理，粒径偏大，针片状多（10%）。
        （4）坍落度不满足泵送要求，过大，过小，离析。
        （5）配合比中砂率不能满足泵送要求。
        （6）胶凝材料用量不足，浆骨比不合适。
        2.5施工现场混凝土试块强度不合格
        出厂检验混凝土强度合格，施工现场交货检验强度不合格，经回弹法或取芯样复检，强度合格。主要原因为：
        （1）由于坍落度经时损失太大，运输人员在浇筑前随意加水，导致水灰比过大。
        （2）施工现场取样、试块制作不规范。
        （3）试块养护不良，炎热夏季试块脱水，冬季养护温度过低。
        （4）没有严格按规范留取足够的试件，而采取了不合
        理的强度评定方法，强度离散性大，强度总评不合格。

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        3、控制质量波动的措施
        生产、运输、使用和管理上的诸多因素均可导致商品混凝土的质量波动。要减少相应的波动、确保商品混凝土的质量，应针对不同环节采取以下对策：
        3.1原材料质量控制
        （1）水泥
        选择旋窑烧成的散装水泥，新出厂的水泥不能立即使用。因为新出厂的水泥一般温度较高，会引起水泥安定性不良。水泥的品种、用量根据结构的性质、部位、施工条件、环境状况等确定，尽量避免使用强度等级过高太细的水泥。
        （2）掺合料—粉煤灰
        优质的粉煤灰可提高混凝土拌合物的流动性，降低混凝土水化热，减少裂缝。配合比设计应根据煤灰品质及工程工程实际情况，在满足设计和施工要求的前提下，确定最佳掺量
        （3）粗细骨料的控制
        良好的级配可降低混凝土孔隙率，节约胶材用量，提高混凝土的密实度，增加混凝土强度。
        （4）外加剂
        外加剂宜用复合性，选择时要考虑其稳定性及粉料的适应性。
        3.2配比设计
        （1）试配制强度
        配制强度取决于混凝土的强度保证率和混凝土的质量管理水平，通常应至少较设计强度要高出1.645σ（σ—混凝土强度标准差），否则，将不能满足95%强度保证率的要求。
        （2）最低胶材及水泥用量
        混凝土最低胶材用量严格执行JG55-2011《配合比设计要求》水泥用量要根据水泥质量确定，同时考虑配制强度，配合比设计中，应从工程实际出发，依据配制强度确定相应的水泥用量。
        （3）用水量
        严格执行配比设计用水量，同时，根据砂石含水率随时调整生产用水，确保混凝土单位用水量与设计用水量相符。
        （4）砂率
        优先选用最佳砂率，当生产波动较大，无法确定最佳砂率，应遵循在满足泵送性能的情况下尽可能的减少配比单方用砂量。
        3.3计量控制
        对骨料称应每月做到自校最少一次，水泥、煤灰、矿粉、及外加剂水称做到一周一次，同时，应对出厂混凝土车辆做到不定期的抽检，确保设计容重与实际生产容重相符。
        3.3生产过程的控制
        （1）出厂前坍落度的控制
        质检员根据原材料出具相应配比，铲车师傅按实验室要求进行上料，搅拌机操作工根据电流及放料口混凝土状态控制坍落度。质检员对出厂前的混凝土进行爬罐、放料观察检测，目测坍落度合适方可出厂，若不合适应保持水胶比对该车砼进行调整。运输过程中也要严格控制混凝土加水量。
        （2）运输控制
        混凝土搅拌车在装料前应将筒内积水、搅拌筒须慢速转动，不无故停止；按车队提供的行车路线运输，混凝土运至目的地后，若坍落度无法满足施工，需经实验室允许，可适当加入外加剂，并高速搅拌后方可卸料，严禁随意向搅拌筒内加水来增加混凝土的流动性，以免影响混凝土的强度。
        3.4施工过程的控制
        （1）浇筑
        商品混凝土运至浇筑现场前，必须充分做好所有的准备工作，避免出现“以料待工”现象。
        （2）振捣、抹压
        注意振捣均匀，避免出现过振和漏振，初凝对混凝土进行二次振捣和抹压，使混凝土更加密实，同时二次抹压可修补初凝前的塑性收缩裂缝。
        （3）混凝土的养护
        混凝土在浇筑完后8-12小时需对混凝土进行不低于7天的养护，保湿保温养护对混凝土强队及收缩影响很大，养护的相对湿度越大，收缩越小，养护温度越高，混凝土强度增长越快。
        3.5管理过程的控制
        （1）拌合物质量验收
        按《预拌混凝土》GB/T14902-2012规定：混凝土拌合物的质量，每车应目测检查；混凝土坍落度检验的试样，每100m3相同配合比的混凝土取样检验不得少于一次，当一个工作班相同配合比的混凝土不足100m3时，其取样检验也不得少于一次；用于出厂强度检验的试样，每100盘相同配合比的混凝土取样不得少于一次，每一个工作班相同配合比的混凝土不足100盘，取样也不得少于一次。
        （2）强度评定
        根据混凝土的浇筑量留取足量的具有代表性的混凝土，制作标准试件并采取合理的强度评定方法，确保抽检过程中试件强度合格、强度离散性小。
        4、结束语
        混凝土生产企业应牢固树立“质量第一”的思想，充分掌握预拌混凝土生产过程中容易出现的质量问题，并积极采取相应的质量管理措施满足需方的要求，为促进建设工程质量保驾护航。
        王小茹，女，出生年月日：1987 04，籍贯：陕西，职位：实验室技术负责人（实验室主任），职称：中级职称，学位：无，邮编：710200，单位地址：西安市高陵区耿镇渭河桥南