哈大铁路客运专线TJ－2高性能混凝土用砂质量监控

2012-11-27张晓洲

铁道标准设计 2012年5期

张晓洲

(西安铁一院工程咨询监理有限责任公司，西安 710065)

砂是配制混凝土的基本原材料，其质量优劣对混凝土拌和物的工作性能和硬化混凝土的物理力学性能和耐久性均具有重要影响。所以其质量控制一直是监理工作的重点之一。

经过对哈大客运专线TJ－2标辽宁省铁岭地区天然河砂采砂场的调查发现，出产较洁净(含泥量、泥块含量符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》要求)Ⅱ区中砂的砂场较少产量较低，出产细度模数在2.8～3.3之间的中砂、粗砂，颗粒级配在Ⅰ区、Ⅱ区的砂场较多，部分砂场仅出产Ⅰ区粗砂。

施工单位在混凝土配合比设计时较为谨慎，参考京津、武广等铁路项目高性能混凝土配合比设计经验，采用Ⅱ区中砂作为高性能混凝土用细骨料，采用该种配合比虽然保证了良好的混凝土性能，但也引起了其他问题的出现。

由于施工线路周边品质较好的Ⅱ区中砂砂场较少，产量也较低，部分砂场出产砂在Ⅰ区粗砂、Ⅱ区中砂间波动。工程开工阶段的监理工作中，我们就已发现个别搅拌站进场的砂，有超出配合比设计范围(配合比为Ⅱ区中砂，实际进场为Ⅰ区粗砂)，不能满足质量要求的现象发生，甚至个别批次的砂含泥量、泥块含量超标。虽然通过施工单位自检或监理平行检验，不合格砂全部清退，未使用于工程中，但根据施工进度计划，Ⅱ区中砂供应量小的问题必将制约混凝土的正常生产，导致工程进度滞后。如果能合理利用Ⅰ区粗砂进行高性能混凝土生产则可以减小或避免因供应量不足造成的施工矛盾，且可以减少砂进场运距，降低采购价格，因此品质较好的Ⅰ区粗砂在施工用高性能混凝土中的应用不可避免，这给监理单位原材料质量监控工作带来很大压力。

监理单位本着“严格监理、热情服务”的原则，监帮结合，以服务业主、服务工程为宗旨，制定出有效的专项质量监控方案，对高性能混凝土用砂从料源、配合比、砂进场、混凝土生产过程各环节质量进行全过程监控。

1 料源调查选用

监理单位会同施工单位对其上报的拟采购砂料源进行逐一调查。

1.1 料源初步调查

在料源地调查中重点对储量、开采方式、含泥量进行调查，对于开采条件优越明显、质量好，可采储量大，日开采量为混凝土生产高峰期用量60%以上的，进行取样试验。

如果储量为水下料场，则在开采点与储料堆各取1组试样。

如果储量全部是水上料场，因其产品的不均匀性则对不同生产日期的储料堆各取1组试样，且连续3周每周从开采点取1组试样。

如果开采点配有砂清洗设备则对设备日生产量进行估算，并取样。

储量小、日开采量小或砂含泥量过大且无清洗设备的料源地排除出备选料源地范畴。

1.2 初步试验

对料源地调查中取回的样品进行试验分析，试验以细度模数、含泥量、泥块含量、云母含量、轻物质含量、有机物含量、硫化物及硫酸盐含量七个项目为主。试验结果除应满足《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设［2005］160号)外，还需对级配进行分析。

由于细度模数增大时砂率也将增加，水泥浆的数量显得不足，降低了水泥浆对砂的润滑作用，使混凝土的流动性与和易性变差。所以通过试验将采用水洗设备降低砂的含泥量，致使砂中0.315 mm以下颗粒流失过多的料源地排除出备选料源地范畴。

但高性能混凝土的胶凝材料用量较大，拌和物中有保持足够黏度的细粉量(矿物细掺料)，故使用的砂中粉细料可以相应减少，经过多次混凝土试配发现0.63 mm筛的累积筛余可以在70%～80%之间。

在初步试验合格后监理单位建议施工方应考虑料源与料源之间砂质量是否接近，同一搅拌站尽量使用相近的砂，便于混凝土生产与质量控制。

1.3 全项试验

当初步试验判定砂质量合格后，由监理单位见证取送样将试验样品送具有资质且业主认可的试验机构进行吸水率、坚固性、Cl－含量、碱活性4个项目的试验。试验结果符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设［2005］160号)后，监理单位方才同意施工方使用。

2 配合比设计

根据砂原材料试验得出的结论，监理单位积极推进各施工单位进行配合比设计工作，尤其是对区段内合格中砂料源少的施工单位，监理单位采用见证试验、配合比验证试验、配合比独立设计等方法对施工单位配合比设计提出合理建议及优化方案，最终审批通过高性能混凝土配合比134份，其中细骨料采用粗砂的配合比39份。现将具有代表性的3组C35配合比简述如下。