高速铁路混凝土搅拌站骨料筛洗质量控制
2020-04-07另本春中铁四局集团有限公司安徽合肥230023
另本春 (中铁四局集团有限公司,安徽 合肥230023)
1 引言
高速铁路工程建设过程中,混凝土的质量是工程质量保障的核心。随着对环境保护的日益重视,大部分骨料加工场的生产均采取封闭式管理,除尘设备不先进、喷水生产,造成骨料出场含泥量严重超标。对骨料进场后进行严格的筛洗,不仅是对骨料质量控制的一项具体措施,更是高速铁路混凝土搅拌站标准化建设的重要体现。通过对骨料的筛洗,使骨料的含泥量得以控制,对混凝土的生产质量得到一定的保障,减少了因混凝土生产质量问题而导致结构实体质量出现不合格的风险。
2 骨料质量
根据铁路混凝土用粗骨料应采用二级或三级级配,并应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量的要求。为加强粗骨料质量的过程控制,完善控制流程,提出混凝土用粗骨料的含泥量、泥块含量应分级检验,不合格的分级骨料不得用于混凝土施工。
骨料质量(尤其是含泥量和泥块含量)不合格,对混凝土拌合物性能、力学性能及耐久性能的危害主要表现在以下几个方面。
2.1 对拌合物性能的影响
随着含泥量的增大,泥对外加剂及水的吸附增大,使得混凝土坍落度降低,坍落度损失增大,影响混凝土拌合物的流动性和粘聚性,打出来的半成品混凝土既不好看又不好用。
2.2 对力学性能的影响
由于骨料的含泥会吸附水和外加剂,所以水和外加剂不能最大效率地与胶凝材料产生水化反应,同时砂石表面被粘土包裹,阻碍了水泥基与集料表面的粘结,形成强度的薄弱区,而且粘土杂质会对胶凝材料水化产生影响,从而降低混凝土的强度。强度等级越高的混凝土,含泥量越高,对强度的影响越明显。
2.3 对耐久性的影响
骨料含泥量打的混凝土首先是容易开裂,其次,骨料含泥越高,混凝土收缩越强,再则随着含泥量的增大,混凝土碳化明显增大,降低了混凝土的抗碳化能力,导致混凝土耐久性能降低。
2.4 对混凝土配合比使用的影响
在工程实践中,模拟以同一混凝土配合比,人为调整骨料的含泥量,在保证单位用水量不变的情况下,通过调整外加剂用量,以达到相同性能的混凝土性能。通过试验可以得出:随着骨料含泥量的增加,外加剂掺量由1.0%增长至1.6%,含泥量为5.0%时,外加剂掺量增加了0.6%,增幅达到60%。
某高速铁路C40桩基混凝土外加剂调整汇总表
在不同骨料含泥量条件下,虽然通过调整外加剂掺量能保证混凝土的初始坍落度,但对混凝土质量稳定性却无法得到保障,由于外加剂掺量的无限提高,无形中加大了施工成本。
3 管理措施及质量控制
3.1 管理措施
某高速铁路项目部在搅拌站骨料筛洗设备的场地规划方面采取筛洗设备直接入仓的方式,前后料仓平行并合理布置。安排专人负责骨料的筛洗工作并认真记录筛洗量、核算设备的生产效率。
根据混凝土日生产量在高峰期达到1000m3左右对料仓大小进行设置,根据配合比材料用量、碎石级配(采用5~16mm、16~25mm二级配)及检验要求,分别设置容量在600m3以上的骨料待检及合格仓各1个。选择每小时80t产量筛砂机1台、每小时80~120t产量洗石机2台(2种规格碎石)分别清洗配合比中所涉及的全部骨料规格,采用皮带输送机设置在料仓隔墙上,可以分别往两侧料仓筛洗骨料。
3.2 常见问题
一是设备选择不合理。在搅拌站骨料筛洗方面,筛洗设备的选择直接关系到骨料筛洗的质量,因此,一定要加以重视。在筛洗设备的选择方面,往往忽略了设备产量与混凝土日生产量需求的配套,造成筛洗设备的产能不能满足现场混凝土生产的需求。
二是场地规划不合理。在搅拌站场建总体规划中,容易忽略骨料筛洗场地的规划。筛洗设备的场地一般规划在备料区靠近沉淀池的位置,没有考虑骨料先从备料仓中运至筛洗机进行清洗,清洗后再二次倒运至待检仓进行检验所增加骨料倒运的成本和场地污染等问题。
三是质量管理缺失。如筛洗区的排水不畅、筛网的密封性和孔径不合理、清洗用水管直径和水压过小等问题,容易导致场区污染、材料的二次污染、材料储备量不满足生产、筛洗后的质量不达标等情况,导致不合格的骨料投入使用,影响混凝土的生产质量。骨料筛洗配套设施及质量控制体系不够健全是骨料筛洗工作中存在的主要问题,缺乏健全的质量控制体系,还会导致骨料出现未检先用等不良行为,从而使搅拌站标准化管理工作难以推进。
3.3 质量控制
一是对于筛洗设备及配套设施方面,为提高骨料筛洗后的质量,选择与骨料粒径相配套的筛网,采用直径75mm水管配以大功率水泵等措施,大大提高了骨料清洗质量,基本杜绝不合格的出现。
二是合格待检料仓底部设置排不坡度,提高了搅拌站整体排水系统的能力和投入,大大减少了骨料倒运成本及倒运时对场区的污染问题。
三是加强对骨料筛洗的质量检验控制,由项目试验室安排专人负责骨料从待检状态至合格状态的全过程转换。
4 结语
高速铁路工程建设首先应做好环境保护工作,在混凝土搅拌站质量管理工作中,通过积极采取有效的措施做好骨料的筛洗工作,从而提高混凝土的生产质量,对保证工程质量具有重要意义,不断推动高速铁路标准化建设的快速发展。
4.1 生产效率
根据现场实际情况统计,骨料筛洗设备配以装载机正常运转时每小时的筛砂产量为60m3,洗石每小时的产量约为40m3,按混凝土生产高峰期1000m3/d计算,正常条件下每天筛砂洗石工作约10小时,能够满足正常的生产需求和质量要求。
4.2 经济和社会效益分析
通过合理的场地规划、料仓布局、筛洗方式进行骨料筛洗,节省了搅拌站用地面积、降低了骨料多次倒运所增加的成本;通过对设备及配套设施及质量控制体系的改进和健全,大大提高了骨料筛洗质量,保障了混凝土的生产质量;使得铁路混凝土搅拌站标准化管理得到较大提升。