浅谈水工混凝土拌和生产质量控制与管理

2011-04-18秦明海

四川水利 2011年3期

秦明海

(中国葛洲坝集团二公司,成都,610091)

1 概述

四川嘉陵江苍溪航电枢纽工程是嘉陵江渠化工程的最后一个项目,按工程建设进展分为左岸工程和右岸工程。右岸工程为水力自控翻板坝和船闸工程,左岸工程则主要包括:左岸3孔泄洪冲砂闸工程,厂房、安装间和GIS楼工程,左岸土石坝工程,连接坝段工程,导水墙工程,河道整治工程,进厂公路工程,闸门和启闭机安装工程等。工程于2008年12月31日开工,计划于2012年10月31日完工,总工期46个月,主体工程工期为38个月,混凝土工程量约为30万m3,要求混凝土拌和生产能力高峰期达到3万m3/月。为满足工程所需砂石料和混凝土生产的需要,在左岸坝轴线附近设置混凝土拌和系统,由砂石筛分系统和1座 HZS90混凝土拌和站、1座 HZ90-2F1500型混凝土拌和站组成。

苍溪航电左岸工程中使用的混凝土主要以三级配为主。其中,三级配C20W6F50混凝土达到25万m3。水泥采用由业主提供的四川华蓥山广能集团蓥峰特种水泥有限责任公司生产的蓥峰牌P.O42.5级水泥,粉煤灰采用四川广安兴广粉煤灰有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰,外加剂采用由西安市渤海化工有限公司生产的NF-1型缓凝高效减水剂、FSW-8型引气剂,砂石骨料则在由业主指定的回水坝料场开采加工。

为达到控制工程质量的要求,组建了工地试验室负责工程的质量检测,其中一项重要的工作就是混凝土拌和生产的质量控制与管理。

2 原材料检测

原材料质量的优劣是影响混凝土拌和生产质量的源头,故试验室对每批进场的混凝土原材料进行严格检验,要求进场混凝土原材料(水泥、外加剂、粉煤灰等)必须有出厂检验报告和产品质量合格证,并报试验监理工程师审批,对检测不合格的原材料不得用于混凝土生产。本工程混凝土原材料检验内容和频率见表1。

表1 混凝土原材料检验内容和频率

3 混凝土拌和生产质量控制

3.1 混凝土组成材料称量

混凝土组成材料的配料量以重量计,每班称量前均对称量设备进行零点校验,并保证混凝土组成材料称量结果的偏差符合表2的规定。

表2 混凝土组成材料称量的允许偏差

3.2 混凝土拌和物质量控制

3.2.1 混凝土拌和时间

混凝土拌和时间均通过拌和均匀性试验确定,同时混凝土最少拌和时间符合表3的规定。

表3 混凝土最少拌和时间

3.2.2 混凝土坍落度控制

混凝土坍落度是检测混凝土拌和质量的重要指标,本工程混凝土坍落度允许偏差严格按表4的规定控制。

表4 混凝土坍落度控制允许偏差

3.2.3 混凝土含气量控制

本工程混凝土设计抗冻等级为F50,按规范要求混凝土均掺加引气剂,混凝土含气量严格按混凝土配合比设计试验成果中要求的3%～5%范围进行控制,确保混凝土抗冻性满足设计要求。

3.2.4 混凝土温度控制

对搅拌站出机口混凝土温度的检测,是控制现场混凝土浇筑温度的重要环节。本工程建立混凝土拌和系统时,考虑到汛期(7～10月)不进行混凝土施工,因此采用的是无温控措施的混凝土搅拌站。但其他混凝土施工期也会出现少数高温天气,在搅拌站无法提供降温保障的情况下,为满足规范对混凝土浇筑温度不宜大于28℃的要求,试验室提出了相应的温控措施,如骨料仓搭建防晒棚、粗骨料喷雾降温、运输车辆加盖遮阳布、减少混凝土运输车在现场的等待时间等。实践证明,这些措施在一定程度上有效地降低了混凝土温度。

4 混凝土拌和生产过程的检验

混凝土拌和生产过程的检验是控制混凝土拌和质量的核心。试验室安排试验人员对混凝土拌和生产过程进行跟班检验与控制,本工程混凝土拌和生产质量检验项目和频率见表5。

表5 混凝土拌和生产质量检验项目和频率

5 混凝土拌和生产质量的管理

5.1 混凝土配料单

①试验室严格按审批通过的混凝土配合比,同时根据砂的细度模数、骨料超逊径及砂、石表面含水量进行合理调整,开具混凝土拌和生产配料单;

②混凝土拌和生产配料单通过试验监理工程师审核签字后方可用于施工;

③搅拌站操作人员严格按试验室开具的混凝土拌合生产配料单进行配料定秤,禁止擅自更改配料参数。

5.2 混凝土施工配合比的调整

合理和科学地对混凝土施工配合比进行调整,是保证混凝土生产质量的前提。根据本工程经验,可归纳为以下几点:①砂细度模数变化±0.2,砂率按±1%调整;②石子超逊径按超径大于5%,逊径大于10%的实测超出值进行调整;③混凝土含气量按设计值控制,如发生变化应及时对引气剂掺量进行调整;④砂含水量变化对混凝土坍落度最为敏感,因此,在混凝土生产过程中,注意机口坍落度变化。如坍落度突然增大,应及时减少用水量,相应增加砂用量,立即测定砂含水量,并对配合比进行准确调整。

5.3 外加剂溶液配制与检测

本工程外加剂需要配制成溶液使用的有萘系高效减水剂和引气剂,由试验室派专人将萘系缓凝高效减水剂(粉剂)按20%浓度、引气剂(粉剂)按1%浓度分别配制成溶液。具体配制过程为:将需要配制的外加剂逐袋缓慢倒入已装有一定量水且安装了电动泵的专用搅拌池中,同时开启电动泵进行搅拌;通过试验人员检测合格后,再用水泵抽入同样装有电动泵的外加剂储存池中备用;为防止外加剂溶液沉淀,使用过程中也将电动泵开启对其进行不停地搅拌。

外加剂配制溶液浓度的检测方法:在室内将外加剂与水按配制浓度配制成标准溶液,用比重计测定比重,以该比重作为标准对现场配制浓度进行检测。

5.4 搅拌站计量器具校检

5.4.1 混凝土搅拌站建成投产前,请当地有资质的计量监督部门对搅拌站的计量器具(如水泥秤、粉煤灰秤、外加剂秤、砂石骨料秤等)进行检定,并严格按检定周期复检。

5.4.2 试验室每月对搅拌站的计量器具进行一次检验校正,在必要时随时抽验,确保搅拌站计量器具的准确性。

5.5 不合格混凝土处理

在混凝土拌和生产过程中,发现不合格混凝土拌和物时,要立即停止混凝土拌和生产并查找原因,待问题解决处理后方可继续生产,严禁不合格的混凝土入仓,已入仓的不合格混凝土必须予以清除。

为保证混凝土质量,本工程对出现下列情况之一者按不合格混凝土处理:①错用配料单已无法补救,不能满足质量要求;②混凝土配料时,任意一种材料计量失控或漏配,不符合质量要求;③拌和不均匀或夹带生料;④拌和楼出机口混凝土坍落度超过最大允许值。

5.6 混凝土强度检验

现场混凝土质量检验以抗压强度为主,其检验结果是工程质量验收的依据之一。混凝土拌和生产质量控制的最终目标就是使混凝土强度及其他指标满足设计要求,故混凝土强度检验是一项非常重要的工作。试验室长期坚持对不同强度等级混凝土的检验,采用一次成型两个龄期(7d、28d)的混凝土抗压试件,通过一段时间的数理分析确定7d/28d抗压强度比值范围。这样,可根据混凝土7d抗压结果推算28d强度是否满足设计要求,如发现7d抗压强度变化可及时采取措施调整,防止混凝土发生质量事故。