浅析混凝土生产及质量控制

2017-08-30李志亮

四川水力发电 2017年4期

关键词：石粉外加剂用水量

李志亮

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川成都 610091)

浅析混凝土生产及质量控制

李志亮

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川成都 610091)

混凝土作为全球重要的建筑材料之一，其生产环节至关重要。针对混凝土生产及质量控制展开论述，对生产过程中可能对混凝土质量造成影响的因素和环节进行了探讨，提出了相应的质量保证措施。

混凝土；生产；质量控制

1 概述

混凝土质量控制的关键环节在于其生产工序，在生产环节需要重点对所用原材料、混凝土技术要求、拌和物性能等进行一系列检测，整个环节缺一不可。笔者对几个关键质量控制环节进行了阐述。

2 混凝土生产质量控制

2.1 进场原材料的质量控制

(1)水泥。

水泥作为混凝土中的粉状水硬性无机胶凝材料，是混凝土中最主要的组成材料，从强度和安定性角度讲，混凝土的性能取决于水泥的特性，检测控制的重点项目为：凝结时间、安定性、标准稠度、胶砂强度、氧化镁及氯离子含量；用于生产混凝土的水泥温度不宜高于60 ℃。水泥应按不同厂家、不同品种和强度等级分批存储，并应采取防潮措施；出现结块的水泥不得用于混凝土工程；水泥出厂超过3个月(硫铝酸盐水泥超过45 d)应进行复检，合格者方可使用。

(2)骨料。

粗骨料为混凝土的骨架，占混凝土总体积的3/4左右，其作用是减少由于胶凝材料在凝结硬化过程中的化学收缩和膨胀以及干缩和湿胀引起的体积变化，骨料的性能对混凝土和易性、力学性能、变形性能和耐久性有着重要的影响。

粗骨料的主要控制项目应包括颗粒级配、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、压碎值指标和坚固性；细骨料质量的主要控制项目应包括颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量和有害物质含量；人工砂的主要控制项目除应包括上述指标外，还应包括石粉含量和压碎值指标，人工砂的主要控制项目可不包括氯离子含量和有害物质含量。

在现场生产过程中，骨料应有遮雨设施，并应符合有关环境保护的规定；骨料应按不同品种、规格分别堆放，不得混进杂物。

(3)掺合料。

掺合料掺入混凝土之后可以取代部分水泥，达到节省水泥的目的。掺入混凝土中能改善新拌或硬化混凝土性能，主要是细骨料的空隙填充效应、二次水化反应。细骨料中的孔隙率为35%～40%，掺合料填筑可以改善混凝土的密实性、和易性、强度和抗渗性能，提高混凝土的后期强度，掺合料中粒径0.08 mm以下的微粒在混凝土中可以减少骨料之间的摩擦阻力，进而相应减少拌和物的用水量，改善混凝土和易性。

矿物掺合料存储时应有明显的标记，不同矿物掺合料以及水泥不得混杂堆放，应防潮防雨，并应符合有关环境保护的规定；矿物掺合料存储期超过3个月时应进行复检，质量合格方可使用。

掺合料检测指标见表1。

(4)外加剂。

混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土性能而掺加的物质，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到了一定的作用，混凝土外加剂按主要功能分为四类：A、改善混凝土拌和物流变性能的外加剂，包括减水剂、引气剂和泵送剂。B、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂。C、改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。D、改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂。

表1 混凝土掺合料控制指标表

外加剂的质量控制主要包含：减水率、凝结时间差、抗压强度比、pH值、氯离子含量、碱含量。外加剂的送检样品应与工程大批量进货一致，并应按不同的供货单位、品种和牌号进行标识，单独存放；粉状外加剂应防止受潮结块，如有结块应进行复验，合格者应经粉碎至全部通过600 μm筛孔后方可使用；液态外加剂应储存在密闭容器内，并应防晒和防冻，如有沉淀等异常现象，应经复验合格后方使用。

(5)混凝土用水。

混凝土用水大致可以分两类：一类是拌和用水，另一类是养护用水。

作为混凝土拌和水，其作用是与水泥中的硅酸盐、铝酸盐及铁酸盐等矿物质成分发生化学反应，产生具有胶凝材料的水化物，将砂、石等材料胶凝成混凝土，其主要检测指标为pH值、不溶物和可溶物含量、氯化物、硫酸盐指标。

2.2 混凝土拌和生产质量控制

(1)混凝土生产过程控制。

在混凝土生产前，仍需要对细骨料、粗骨料和外加剂进行抽检，以确定最后的施工配合比，重点检测骨料的含水量、级配和含泥量(对含泥量再次确认)，根据试验结果调整砂率和用水量。碾压混凝土的细骨料含水量不能大于6%,石粉含量为12%～22%。当碾压混凝土的骨料与普通混凝土所用的骨料一样时，应注意含水量及石粉含量。如果所用外加剂是粉剂，则需要对外加剂的浓度进行检测，一般采用比重计法检测。

混凝土生产过程中，还需要对拌和时间、坍落度、VC值、温度、含气量、外观等进行检测，主要是出口检测，以保持所生产的混凝土的稳定性。

(2)定期对混凝土称量系统进行校验。

混凝土拌和楼(站)的计量器具应定期(每月不少于一次)校验校正，必要时随时抽验。每班称量前，应对称量设备进行零点校验。在混凝土拌和生产中，应定期对混凝土拌和物的均匀性、拌和时间和称量衡器的精度进行检验，如发现问题，应立即处理。混凝土组成材料计量的允许误差按表2控制。混凝土坍落度应每4 h检测1～2次，其允许误差应符合表3中的规定。

表2 混凝土材料称量的允许误差表

表3 混凝土坍落度允许误差表 /cm

(3)混凝土拌和物性能检测。

对混凝土拌和物的温度、气温和原材料温度每4 h应检测1次。最低入仓温度为5 ℃，最高混凝土温度不宜超过28 ℃。

混凝土拌和物出现下列情况之一者，按不合格料处理：

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出机口混凝土坍落度不能超过最大允许值。

2.3 混凝土质量控制措施

(1)聚羧酸减水剂对用水量敏感问题。

聚羧酸减水剂对用水量很敏感。当用水量达到一定量时，水泥的黏度会急剧下降，最终的结果是混凝土内部的泥浆会像水一样流光，只剩下石子，所以，对混凝土非常严格，一旦超过设计量3 kg左右的用水量就能让混凝土处于离析状态，生产混凝土时应随时观察砂石的含水量变化，及时调整用水量。

(2)外加剂与水泥的相容性较差将引起混凝土的质量问题。

在试验室开始做配合比时，一般都要做外加剂与水泥的相容性试验。但由于厂家直接送检的样品质量一般都比较好，所以在做配合比时，一般不会出现问题。若出现不相容的时候，应通知项目部更换水泥或外加剂，或者调整外加剂的配方。

在拌和楼生产时，一旦发现坍落度损失较大、混凝土用水量异常，首先应检查骨料仓是否有问题；其次是复核混凝土的配合比。应进行外加剂与水泥的相容性试验。

(3)人工砂中的石粉含量超标。

石粉含量超标会导致混凝土的用水量增大、坍损大，致使混凝土的强度降低。浇筑后若不注意养护，很容易出现裂缝。在每批骨料进场时，都要检测砂的石粉含量，将其控制在规范要求的范围内。在日常质量控制时，每天都要检测一次石粉含量。一旦发生石粉含量超标时，应停止拌和楼生产。

(4)粗骨料超逊径含量超标。

当人工碎石超逊径检测(超径含量≤10%或逊径含量≤15%)时，可以通过配料单调整进行混凝土生产；当人工碎石超逊径检测(超径含量>10%或逊径含量>15%)时，重新取样进行复核试验。若复核试验检测结果仍超出控制范围，则需要对人工碎石进行处理，直至人工碎石满足要求后方可开楼生产。

(5)配合比设计不合理的问题。

混凝土生产单位大多数情况下均是委托其他试验室做配合比试验。在拿到配合比报告时，首先要复核配合比，对其他相关参数也要复核，以保证按配合比生产出的混凝土质量。而且如果一个配合比使用时间较长，就需要每个月进行一次配合比的复核，复核内容包括坍落度、坍落度损失、凝结时间、7 d抗压强度等。

(6)冬季施工。

高原或北方在其冬季时气温降低，导致混凝土的温度达不到入仓温度。此时试验室要注意，一旦快到冬季，要提醒项目部做好冬季的施工准备。一般拌和楼采用的加温措施为加热水温、加热外加剂、加热骨料。拌和楼基本上采用加热水的方式。骨料和外加剂基本未加热。拌和楼的质控要监督拌和楼，不允许降低混凝土的搅拌时间，一定要保证出机口的混凝土是熟料，且保证入仓的温度高于5 ℃。