混凝土拌合系统的质量管理

摘要：根据东深供水改造工程混凝土拌合系统的应用情况，介绍混凝土拌合系统的建设、混凝土的生产及质量管理。

关键词：混凝土；拌合；质量管理；控制

    东深供水改造工程的混凝土质量无论在内在质量和外观质量方面均代表了全国一流工程的水平，它对混凝土的技术性和经济性提出了很高的要求。根据该工程的实际应用情况，从施工企业的角度介绍混凝土拌合系统的建设，混凝土的生产工艺及质量管理控制的要点。

1　混凝土拌合系统的建设

1. 1　建设内容

    混凝土拌合系统是由储料、供料、配料、拌合、出料及机电控制等几部分组成，我们一般说的混凝土拌合楼(站)就可以看作这样一个系统。它的建设、管理直接影响到工程的质量、进度。因而，在施工组织的初级阶段就应该根据具体条件和要求进行规划。这里说的条件指的是可分配的空间、交通状况、建设资金、相关机械设备、人员情况、排水、地理条件(包括风向)等等;要求指的是单位时间生产率。应注意原材料储备量应根据材料供应能力和生产强度确定。

1. 2　设备选择

    拌合机械的是整个系统的核心，选用适宜的系统有利生产又可便于管理，选择要考虑所用的配件是否在该地区易于采购。拌合系统应有两部以上的混凝土拌合机，型号等条件应完全一致，中间设储料斗，这种方式可节省投入，运行效率、保证率高。具体选择巢式、直线式、单阶、双阶主要看要求和条件，原则上结构简单的系统，生产率较低，维护方便；反之，结构简单的系统，生产率较高，维护复杂。

    对于外加剂和掺和料的添加方案，建议尽可能采用湿掺法，这样不但可以提高均匀性，还可减少搅拌时间。

1. 3　环保及安全卫生要求

    由于拌合系统的噪音大、粉尘大、废水多，对环境造成较大影响，还有可能导致职业病。同时，系统的运行是立体化交叉进行，需要互相协调配合的环节比较多。因此，拌合系统的建设应参照有关规程规范的要求，不得盲目的进行，避免不必要的危害。

2　混凝土的生产及质量管理

2. 1　混凝土的质量与影响因素

    (1) 混凝土的管理目标。混凝土的质量的最重要的控制指标就是强度，而随着各种新工艺的运用，混凝土的施工性能越来越得到重视，这些性能包括和易性(坍落度、稠度、保水性) 、凝固时间控制、水化热控制、强度提高速度控制、耐酸碱性、耐久性等。东深供水改造工程对混凝土的外观有很高的要求，因而对混凝土的施工性能提出了很高的目标。

    (2) 混凝土质量的影响因素：

    ①混凝土强度的影响因素：影响混凝土强度就最大的是水泥，混凝土的强度与配比水灰比成反比，水灰比越小，混凝土强度越高;水灰比越大，混凝土强度越低。掺和料对强度的影响是在二次水化阶段，由于它在混凝土中是部分替代水泥，因而也是影响混凝土强度的一个重要因素。骨料强度对于普通混凝土影响不大，但骨料的颗粒级配对强度有较大的影响。除了这些，外加剂、拌合用水也会对强度造成一定影响。

    ②混凝土施工性能的影响因素：混凝土的和易性主要跟水泥浆有关，水泥浆是拌合物产生流动性的主要因素。砂率的变动会使骨料的空隙率和总表面积有显著改变，因而对混凝土拌合物的和易性产生显著影响。所以，应该寻求最佳砂率。混凝土的施工性能跟外加剂的关系，在国外，很早就提倡采用外加剂来改造混凝土的性能。的确，用好外加剂，在其他条件不变情况下，可以使混凝土的和易性有很大的提高，改善粘聚性、降低泌水，甚至达到常规拌和无法实现的性能。

2. 2　混凝土的质量管理

    (1)质量管理的目的：

    混凝土的质量管理包含两个方面： ①技术性，使混凝土达到设计强度及施工性能。②经济性，在满足技术性的前提下尽量的控制成本。混凝土的由于是混合材料，任何组成部分都会对其产生影响，性能的波动是不可避免地，施工人员要保证拌合混凝土的平均强度大于混凝土设计强度，更重要的是千方百计的减少强度的波动幅度，这样，既保证了工程质量，也要达到经济性要求。这反映出施工单位管理水平的高低，科学的管理可以减少波动，提高保证率的同时节约了成本。

    (2) 质量管理的要点：

    ①严格按设计配合比施工。首先，计量要准确(计量精度要求见表1) ，配料系统是实现设计配比(特别是水灰比) 、控制混凝土质量的关键。计量值预选的种类要多，变换要方便，以适应多种配合比和不同容量的需要。计量装置应结构简单，操作容易、牢固可靠、性能稳定。配料系统应设计有粗计量和精计量两个阶段，粗计量可以缩短计量时间，精计量可以提高计量精度。固体材料宜采用重量计量，不要用体积计量。计量设备要经常校核，配备一定数量的大砝码用于校核。粉料的配料应采用与骨料分开的独立密封通道，这种方式可比与骨料混装配料的方式大大减少灰尘污染。进行水计量是必须考虑骨料(特别是细骨料)的含水率，要经常进行含水率检测。

    其次，送材料到实验室设计配合比时，必须保留一份跟所送材料一致的样本。这样，拌合管理人员就可以依据样本收料，如来料与样本不符，应马上通知材料管理部门更换，如果无法更换则由实验室根据情况调整配合比。再次，实验员要求及时检测砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。最后，要认识到在坍落度不变情况下，盲目想通过加大水泥用量的方法来提高强度是错误的;同样，靠增加水泥和水的用量来提高和易性也是错误的。

    ②采用设计合理的混凝土配合比。有外加剂及掺和料要求的必须在配合比设计阶段就要考虑，特别是外加剂与水泥的匹配需通过实验确定。配合比设计出来后，要进行把设计配比转换成施工配比，通过对运用的检测和分析，对水泥用量、外加剂、砂率进行一定的调整，使配合比更符合技术性和经济性的要求。

    ③原材料管理。混凝土材料的变异将直接影响混凝土强度。因此管理人员应严格把关，不允许出现应该用42.5R水泥的用了32.5R，应该用20～40mm骨料的用了16～31.5mm这种类似情况。拌合管理管理人员必须严格根据样本抽样检查，如来料与样本不符，应及时采取措施。

    ④离散性检测与控制。混凝土强度是混凝土最重要的性能指标，且它与其他性能有很大的相关性，我们一般以它作为质量管理水平分析。强度的测定主要以28天强度为准，为施工简便和过程质量控制，我们往往以7天作为参考。通常，以标准差、保证率和变异系数来评定其离散性(《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107 - 87) ) 。

    控制的方法有很多， X-R(平均值-极差)图(图1)及X-Rs(单值-移动极差)图是其中很有效的方法之一。

                        图1　某工程C20混凝土的X - R(平均值- 极差)图

    ⑤设备管理维护。要对机电设备进行妥善的管理维护，混凝土设备运行环境振动大、灰尘多又潮湿，极易对机电设备造成损坏。由于故障造成拌料停顿对东深供水改造工程这种不允许出现浇筑中断的工程来说，简直就是一次灾难。有必要建立一套完善的维护管理制度，如规定日常维护(每天进行的拌前检查、拌后维护) 、一级维护(工作200～300h) 、二级维护(工作600～800h)的维护项目等等。专人对此负责，避免由于设备原因而造成混凝土质量问题。