浅谈现场搅拌站配置、生产和泵送施工的质量控制

2011-03-14董春源何延召

商品混凝土 2011年3期

关键词：搅拌站泵送外加剂

董春源，何延召

（河北省电力建设第二工程公司建筑中心试验室，河北石家庄 050041）

目前电力建设施工现场配置搅拌站趋于随意，在混凝土生产和泵送施工质量控制系统方面还缺乏具体技术要求。为填补其空白，笔者在以下几个方面浅谈现场搅拌站配置、生产和泵送施工的质量控制技术。

1 搅拌站的建立

1.1 搅拌机和进料配料系统

应根据工程的工期、混凝土总量、日常混凝土用量等指标来配置，以能满足日最大混凝土用量为宜。一台搅拌机和相关进配料系统为一条生产线，一般工程可只设一条生产线，较大和重要的工程应设置两条生产线,并列布置，以保证不间断为工程供应混凝土，具体以工程、场地实际情况布置。只设一条生产线，在大体积混凝土重要结构施工前，需要有应急措施，提前联系好备用站。

1.2 砂、石料场

料场面积应足够大，能满足工程施工所需的材料储备，并能便于组织补充进料；砂、石分区堆放,防止混料造成骨料级配不准；场地要硬化,配备装载车将到场的砂、石分别堆放整齐均匀；建立定期定人清扫制度，方便装载车装料并防止泥土等杂物混入砂、石料中。

1.3 水池、水泥、粉煤灰、矿粉和外加剂罐数量及要求

一个搅拌站配一个水池，设置于地下，储水量必须能保证混凝土连续生产和机械清洗所需，同时具备现场停水应急需求；设置自动加热水温的控制系统，满足冬季混凝土生产水温的控制指标。一条生产线至少配两个100吨的水泥罐，粉煤灰、矿粉各配一个100吨罐，外加剂配两个10吨罐,罐中水泥应轮流使用并及时补充，满足混凝土生产必要的储备又不使水泥积压，可以防止进厂水泥温度过高，造成混凝土生产需水量大强度降低；外加剂两个罐便于随季节变化更换外加剂品种及必要的储备；要求外加剂罐设置自动加热控制系统，防止萘系外加剂（水剂）在低温时析晶；设置清洗罐车的专用场地，做好地面排水设施。根据场地实际情况分别布置,以方便生产为宜。

1.4 混凝土泵、罐车配置

混凝土泵、罐车配置以能满足输送距离和高度及混凝土的供应量为依据,在电力建设施工中一般配置汽车泵、地泵各一台，罐车四台为宜。

2 泵送混凝土原材料控制

泵送混凝土原材料主要有水泥、砂、石子、粉煤灰、矿粉、外加剂和水等。各种原材料进场前应进行选场试验；合格后方可进场，进场后按规范要求的批量进行见证复检，合格后方可投入混凝土生产。

（1）水泥：可选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥（因为它需水量大，易泌水）；水泥应选择当地信誉良好、市场占有率高的品牌，进货时有质量承诺书，并按规范要求的批量进行复检其强度、安定性、细度、初凝时间、终凝时间、不溶物和烧失量等指标，检验合格后方可使用。

（2）砂子：采用中砂。宜靠近上限；例如采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂，可减少用水量5～15kg/m3，降低水泥用量10～20kg/m3，因而降低了水泥水化热和收缩；砂的含泥量≤3%，泥块含量≤1%。质量指标应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定。

（3）石子：选用天然连续级配的碎石，使混凝土具有较好可泵性;需根据结构最小断面尺寸和泵送管道内径，选择合理的粒径，在可能情况下尽可能选用较大的粒径，实践证明，同强度等级的混凝土，5～31.5mm粒径可比10～20mm粒径的碎石减少用水量5～10kg/m3、水泥用量20kg/m3，因而减少泌水、收缩和水热化; 泵送高度在50m以下时，粗骨料最大粒径与输送管径之比不宜大于1/3，泵送高度50～100m时宜在1/3～1/4，泵送高度在100m以上时宜在1/4～1/5，同时粒径应≤31.5mm。粗骨料针、片状颗粒含量≤15%，其含泥量≤1%，泥块含量≤0.5%，质量指标应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定。

（4）粉煤灰、矿粉、外加剂和水：因泵送混凝土水泥用量较多，在混凝土中掺入一定数量优质的矿物掺合料后，不仅能替代部分水泥，而且可起到减水润滑作用，改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性; 实践证明粉煤灰质量必须达到二级以上; 矿粉质量必须达到S95指标，应符合国家现行标准《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的规定。泵送混凝土需要混凝土具备一些特殊的性能，如缓凝、早强、防水、膨胀等；这就要求混凝土生产过程中掺加不同的外加剂，如泵送剂、缓凝剂、减水剂、早强剂、防水的U型膨胀剂等；外加剂质量应符合国家现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。水应采用不含有害物质的洁净水。应符合国家现行标准《混凝土用水标准》的规定。

3 混凝土配合比设计

（1）混凝土配合比应根据工程结构设计要求和运输距离、浇注方量、高度、当时气温条件、泵车性能及原材料等情况进行设计。泵送混凝土配合比设计应符合国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》、《混凝土结构工程施工及验收规范》、《混凝土强度检验评定标准》和《预拌混凝土》的有关规定，并应根据混凝土具体施工条件进行试配，必要时应通过试泵送或试制样板柱确定。

（2）试验室必须有相应资质和能力，并获得电力系统资质认证，所有试验仪器必须经过计量检测并合格，具有执业资格的试验人员进行混凝土配合比设计。

（3）混凝土应根据工程结构要求确定混凝土的坍落度；坍落度的确定应考虑到气温、泵送距离和高度、缓凝、早强、膨胀、防水等因素；须严格控制及测定坍落度经时损失值，以满足工程施工的要求，确保工程质量。

（4）泵送混凝土水泥用量≥300kg/m3；水灰比宜为0.4～0.6，当水灰比小于0.4时，混凝土的泵送阻力急剧增大，大于0. 6时，混凝土则易泌水、分层、离析，也影响泵送；砂率要比普通混凝土增大，但是砂率过大，不仅会影响混凝土的强度，而且能增大收缩和裂缝，泵送混凝土砂率宜为38%～45%；粉煤灰掺量宜≤20%，矿粉掺量宜为20%～30%，施工前必须经过试配确定。

（5）不同强度等级的混凝土配合比在使用前须经审核批准和现场技术交底后方可投入生产和使用；搅拌站必须按已批准的配合比拌制混凝土。针对重要工程先试制样板构件，得到甲方及监理认可后，混凝土配合比投入到工程生产施工。

（6）当水泥、砂石、粉煤灰、矿粉、外加剂等材料品牌、产地、质量发生重大变化或设计变更混凝土强度、防水等级一些性能时，应重新由试验室进行混凝土配合比设计。

4 搅拌站生产及计量要求

（1）搅拌站生产时应当根据原材料实际情况(如砂、石含水率等不同)，将混凝土设计理论配合比按规范规定的方法调整为施工配合比，技术人员将施工配合比输入搅拌站操作控制电脑中，要求由两人复核输入施工配合比数据。每一工作班正式称量前应对计量设备进行零点校核。

（2）各种原材料计量精度在整个生产期间，每盘混凝土各组成材料计量结果的偏差应符合表1的规定。

表1 偏差范围

（3）加强对生产设备的计量检定和管理工作。生产设备计量准确度直接影响各种原材料的实际加入量，从而影响产品的性能。目前电力建设施工现场普遍重视企业试验室的计量认证，但对搅拌站生产设备中计量器具的计量检定及校验工作容易忽略。这就要求各施工现场必须认真做好搅拌机的维修保养工作，确保搅拌机及其附件的完好，保证搅拌系统各项使用功能的正常。搅拌站计量器具应定期校核（技术监督局每半年一校），并根据电力建设重要形象，混凝土施工前应增加自校称，要求试验室技术人员参与，确保混凝土配合比精确。

（4）一般混凝土搅拌时其投料次序：石子-砂子-矿物掺合料和水泥—水—外加剂；冬季热水混凝土搅拌时其投料次序：石子—砂子—热水—矿物掺合料和水泥—外加剂；矿物掺合料宜与水泥同步投料，外加剂的添加应滞后于水；减少骨料对外加剂的吸附，有利于充分发挥外加剂性能。

（5）混凝土搅拌最短时间应按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定执行，掺加矿物掺合料搅拌最短时间宜为90s。如掺加（粉剂）外加剂延长混凝土搅拌时间10～30s，确保混凝土搅拌均匀，避免外加剂没有充分发挥性能而过多加水，在混凝土振捣施工完成后产生泌水现象。

（6）对每一份配合比都要进行开盘鉴定（要求试验室技术人员参与），测定混凝土拌合物的坍落度，并观察混凝土粘聚性及保水性，评定其和易性是否符合要求，如不符合则进行及时调整，直至符合要求后由生产操作人员、技术人员共同签字方可正式搅拌生产。每一个混凝土生产任务全部拌制完成后，应将混凝土搅拌装置清洗干净并排尽积水，如多个项目生产，中途需要更换外加剂时，也应将混凝土搅拌装置清洗干净并排尽积水。防止不同品种外加剂相互产生化学反应造成不良后果。

5 混凝土的运输

根据现场条件合理配备罐车，指定运输路线，控制发车间距，做到现场既不压车，又能保证混凝土的连续供应，确保混凝土的施工质量。混凝土罐车在接料前必须将罐体内积水倒净，运输过程中保持罐体持续慢速转动，保证混凝土的和易性，并应根据气温和混凝土性能的不同，控制好入泵时间，在运输和泵送过程中严禁任意加水。确需调整时必须通知试验室技术人员进行调整。

6 混凝土的泵送

（1）混凝土入泵坍落度不宜大于180mm；气温≥30℃或泵送距离较远、较高以及大体积混凝土时须考虑采取缓凝措施。

（2）泵车（地泵）泵送混凝土前，应先用同配比水泥砂浆润滑管道，有些部位可将此砂浆直接打入工程结构内，和之后的混凝土混在一起，如大体积基础、柱底等部位；而一些部位只能将这些砂浆作润管用，不能泵入结构中另作它用，如后浇带及外观工艺要求较高的清水混凝土等部位。防止结构面层砂浆过厚影响混凝土强度和外观色差。

（3）混凝土卸入泵车料斗的同时，泵车的搅拌器应不停搅拌。泵车料斗内混凝土量应始终保持盖过混凝土输送缸，使泵车料斗内经常保持2/3的混凝土，以防管路吸入空气，导致气栓堵管，同时注意有异物及时捡出。

（4）泵送混凝土要求连续施工，尽量避免停泵；如有间歇应经常保持混凝土泵转动，适时反抽以防堵管；如遇特殊情况管内混凝土接近初凝时，应将泵管竖起反抽排出管内混凝土，并冲洗干净后继续施工。

（5）泵送混凝土任务完成后，应及时用高压水冲洗干净；确保泵车、泵管、接头附件等洁净、通畅。

7 混凝土施工

（1）混凝土布料应分层均匀（每层≤500mm厚），并适时覆盖浆头布料，落灰高度要小于2m，否则应加串桶；要求从钢筋间隙中下料，避免混凝土离析。

（2）混凝土振捣时必须专人负责，振捣时间宜为10～30s，以混凝土泛浆和不冒气泡为准，确保不漏振、不欠振、不超振；并应严格按预先设计好的浇筑方法进行浇筑；杜绝振捣器磕碰模板及预埋件；施工质检人员加强模板外巡视，发现漏水跑浆现象及时封堵。负责振捣施工人员交接班前，必须将其已布料的混凝土振捣完成后再交接班，避免混凝土漏震。交接班内容必须突出覆盖浆头布料时间，防止冷缝发生。浇筑完混凝土后20～30min应对混凝土面层下300～500mm厚混凝土进行二次振捣，有利于混凝土上部气泡排出，确保外观工艺美观。如有抹面要求，必须在混凝土终凝前增加一次压面；防止混凝土面层干裂。根据气温及时覆盖塑料布做好保湿养护工作，冬季养护采用两层塑料布中间加两层棉毡做好保湿保温养护，塑料布搭接宽度不小于100mm。

8 混凝土的质量检查

（1）拌合物检查:在搅拌站生产第一盘混凝土时必须进行开盘鉴定，生产过程中对使用的原材料质量、配合比、称计量进行检查，确保混凝土质量和等级与所委托的工程结构部位要求相符，混凝土和易性满足泵送施工要求。

（2）施工过程检查:混凝土输送到现场后，要进行现场混凝土坍落度检查核定，判断混凝土坍落度是否与施工要求相符，并在监理见证下按规范要求制作相应数量的标养试块；重要结构必须制作600℃·d同条件试块和拆模试块。施工过程中对坍落度经常进行抽查检测，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。要求安排相关质量各部门负责人值班，进行旁站监督管理；试验室技术人员对混凝土振捣、抹面、养护进行监督指导；在检查中发现问题应立即通知相关部门进行更正，严禁现场二次加水。

（3）试验室对单位工程混凝土强度进行统计评定，作为工程移交资料；对搅拌站按月进行混凝土强度统计评定，作为控制分析搅拌站生产质量评定资料。

（4）相关单位抽查:相关质量、监理单位对质量有怀疑的混凝土，随时可以进行抽查指导，必要时可以将试验项目委托第三方试验室试验。