特别策划:预拌混凝土产业链融合发展(四)
2021-01-20
线上问答
1. 絮凝剂对混凝土有哪些危害?如何避免?
解答:如果供应的骨料里面残有过多的絮凝剂,应该是供应厂家生产过程不规范或是不负责任的结果。对于骨料产品中含有过量的絮凝剂属于不合格品,原因是絮凝剂应该是沉淀污水,即洗骨料后的“污水”中使用的一种材料,规范的生产是不会混入骨料中的。
由于价格等原因,不同的絮凝剂有不一样的状态,作为厂家应该告知使用的是阴离子型还是阳离子型或非离子型。有的应避免使用,一般这些材料与水混合后会具有很强的吸附性质,从而会影响混凝土流动度甚至对其强度也有不良影响,因此这些都应该降低掺量使用。
骨料里若残存过量的絮凝剂,要在配合比设计时进行必要的调整,如提高水泥用量和提高外加剂的适应性以及掺量。一般絮凝剂与水混合后呈弱碱性或碱性,所以对聚羧酸外加剂影响会大些。由于受区域性影响,骨料的某些性质是不一样的,如我国泥粉由西北向东南呈碱性向酸性过渡,且还有电泳效应,这样任何一种对应的“处理用”的材料基本是单一的,不存在“万能的”调节剂。况且使用“掩盖式”方法处理问题不是技术人员的正确选择,因为混凝土拌合物虽然重要,但是并没有解决硬化后的“问题”,有可能还会带来“后患”。
水泥基混凝土是一种人工合成的结构性的材料,所以保证拌合物的稳定性是第一位的。加强使用过程中的原材料的复试和拌合物的试拌是质量控制体系的关键。适应与不适应,稳定与不稳定都是使用者的责任,因为混凝土的生产质量也是建筑结构质量终身负责的一方。也就是说一旦结构出现了问题,是不会有任何一个材料提供者会为混凝土企业去承担责任的。
2. 降低碳排放直接在水泥磨多掺优质混合材就可行。搅拌站多用掺合料,胶凝材减少,如何确保混凝土的均质性、耐久性等?在混凝土生产过程中添加污水会影响混凝土强度吗?
解答:这是多个不同的问题。水泥生产过程中掺加的混合材的品种和用量是按照水泥品种而定的,从匀质性讲水泥厂掺加最好。对于搅拌站生产过程中掺加的具有一定活性的掺合料除了要考虑掺加量对拌合物的和易性以及强度、耐久性等因素的影响外,其匀质性是关键的因素,使用的材料品种越多(包括细骨料)其匀质性就越重要。以一般双卧轴搅拌机的构造,其两轴之间一直存在着一个搅拌的盲区(螺旋带和螺旋轴不存在),只有搅拌的拌合物流动性大于 200mm 以上且搅拌时间大于60s 时才具有有效性,所以搅拌工艺要以其材料性质来确定。关于使用回收水(非污水)问题,即使是沉淀后的清水,pH 值也是呈碱性的,这样的水对外加剂会有一定的“影响”,所以掺加多少全由搅拌站自己根据所用材料以及比例和硬化后的强度数据来决定。
3. 混凝土质量目前是生产掌握在操作员手里、施工掌握在农民工手里,怎样解决这个问题呢?怎样能够让操作员准确将技术负责人的技术思想贯彻执行,做出和易性好、符合质量要求的混凝土呢?
解答:作为搅拌站,生产混凝土的质量控制第一责任人就是搅拌机操作员,这个岗位的人员都应该监督检查控制每一盘的混凝土拌合物状态。一般来讲,各种材料计量都可以做到相对的准确,只有水会因材料的含水率一直处于不稳定和不确定状态,造成拌合物的质量稳定差,虽然也有在生产过程中对材料含水率的检测,但针对每一盘或每一盘中的材料的含水率都不是定值(发达国家是由在线检测含水率的传感器来控制),一般可以给操作员一定的“权限”,可以根据拌合物的状态对含水数据进行一定范围的调整,采取下一盘对前一盘负责、最后一盘对整车负责的方法。关于对拌合物的判断有一个出机后观察状态的“观察板”,我们使用近十年了效果还是不错的。整体而言,混凝土质量是全员负责,而不仅是技术的单一责任。
4. 混凝土墙、柱结构的碳化深度一般远高于梁的碳化深度,大多是由于墙、柱拆模过早又养护不足造成的,如何能让施工单位把混凝土当“亲生”的来养?
解答:我们讲的“碳化”,即酚酞滴入不显色厚度,并非全是实际意义上的碳化,即析出的氢氧化钙与二氧化碳形成的碳酸钙层,而且还有其他掺合料掺加后所形成的中性层。虽然水胶比小,但是水与水泥的比值是偏大的,同时针对竖向构件的混凝土在硬化过程中,其拌合物的水分会向亲水材料的模板方向迁移,造成表面的水灰比偏大和不密实,而影响“碳化”值偏大。当然还有因振捣棒属于内置式的振捣器,在一定时间内不可能将混凝土中的空气或气泡由模板表面有效排出,这些都是形成“碳化”值偏大的因素。至于养护的有效与否也是具有足够的潮湿养护时才具有一定的益处。针对具体如何操作应该从上面的多个因素去分别要求,自己的配合比和拌合物质量由搅拌站负责,属于施工需要注意的问题建议采取每一单混凝土拌合物使用说明书的形式进行沟通。因为有些材料会使硬化后的结构表面的中性层增加,按照水化物是矿渣粉—粉煤灰—石灰石粉。具体的影响还是要以自己使用的材料对结构后续的影响结果为准的。
5. 混凝土公司提供合格产品,还要管施工?混凝土公司在施工现场有这个权力?民工会听?那就得每个工地必须安排一个旁站,这样太难了吧!
目前搅拌站普遍存在的阴阳配合比现象,俗语说存在即是合理,可这种合理毕竟很大程度上属于一种投机取巧,那如何避免或者有没有必要避免?如何与质检及监理单位解释沟通?
解答:关于阴阳配合比一事我已在年会上将来龙去脉讲清楚了,这里就不进行说明了。由于不同搅拌站的质量控制体系的控制水平不同,对于每一单混凝土的任务所配制的混凝土拌合物,使用的材料的比例和特性都应该是有针对性和足够保证性的。对于拌合物的使用者应该注意哪些环节,或是操作要点是什么,都应该有所说明,如浇筑、振捣、养护等。针对每一单任务的合同内容的签约,可以将双方的责权利约定得很详细,因为合同本身就是双刃剑,而且合同是受法律保护的。另从现在普遍提出的服务性的功能,由于提供混凝土材料的搅拌站对施工使用企业就是“上道”工序,第一自身质量要保证负责,也有责任告知下道工序使用混凝土材料的注意问题,尤其是材料的某些的特性性质和使用的量,使之形成一个质量共同保证体。
6. 工程设计单位在设计图纸中所设计的混凝土坍落度与实际施工单位要求的施工坍落度差异引发了施工单位和商砼站之间的争议与纠纷也越来越多。商砼站因混凝土坍落度问题夹在设计、监理、施工单位的夹缝中,怎样才能生存?
解答:由于预拌混凝土属于一种具有商品属性的材料或是中间性的产品,供需合同中的条款内容的约定就是十分关键的,尤其是技术指标或是要求。需要者因需要而提出,该需要一定是以保证自身施工使用满足施工工艺基本要求为前提的,由于共同对业主负责,所以设计的指数要求又是保证结构使用寿命期的根本要求。搅拌站所有能供应市场的混凝土材料其配合比的比例值,也一定是先经过对使用材料的各个参数的充分掌握后,经过拌合物的试拌且都满足预先指标,再对不同龄期、不同养护条件的试件强度的数据统计,同时考虑一定的富余系数后而确定的。也就是说只有拌合物的质量或指标都可以满足预先要求后才会进行后续的硬化后的试验项目的。以此,在做混凝土交接验收的过程中不能仅做数量的确认,还应该有对拌合物的质量验收要求的必要性。这也是一种混凝土拌合物质量责任的转移。原因很简单,拌合物质量不合格属于生产方的问题,验收使用与不使用属于施工使用方的权力和责任。合同是双刃剑,受合同约束的双方,同时也是受法律保护的双方。
7. 如何看待当今外加剂市场使用的多种多功能性外加剂?
解答:针对这个问题既复杂又很简单。由于材料供应过程中的不稳定或是搅拌站生产技术管理过程不严谨等所带来的一些拌合物的“问题”,使有些人看到了商机。前面已经说过,属于材料问题而使用的掩盖式的处理方式不是负责任的,因为只是将某些状态“改观”而已,如果材料始终稳定是可以采取一些能负责任的“辅助”材料来处理的,前提一定是有足够的试验数据的支持,如硬化后的力学和耐久性的指标等。由于质量终身负责有搅拌站一方,没有任何材料供应的责任方,所以使用方就要掌握所有对应的参数指数,至少要找“辅助”材料提供方提供必要的合格证、检测证明、质量保证承诺书。就如同搅拌站需要提供质量承诺书给施工方一样。
8. 机制砂 MB 值试验,不同厂家的亚甲基蓝,测出来的结果差异比较大(2 和 5 的差距),如何与标准规定的 MB 值 1.4 对应比较?还是有标准的亚甲基蓝厂家?
解答:亚甲蓝是一种标准的试剂,不应出现这种问题,是否是因为操作的过程控制出现了偏差?尤其是色晕的确定是一个观察指标,很难量化。由于泥粉具有一定的吸附性,当用亚甲蓝滴入后 MB 值大于 1.4 时,只是说明里面的混浊物泥粉偏多,在使用时需要控制颗粒小于0.075mm 的含量,至于泥粉偏多具体的量或是与其他粉体材料的比例是多少并不能区分,这还需要在使用外加剂时以拌合物的状态进行必要的调整,同时包括力学性能与耐久性能指标。
9. 施工方一味追求“自流平、大流动度”的混凝土,并且对于浇筑完毕的混凝土未进行湿养护,如何看待此类现象?
解答:大流动性的拌合物和自密实或是自流平的混凝土的技术要求是不一样的。仅针对现在普遍要求的大流动性的混凝土,很多都是片面追求了流动性,而忽视了和易性的其他指标要求。所以流动性大的拌合物是由哪些材料起主导作用的还是需要具体分析的,并非是仅注意养护就可以解决的单一性问题。所有的养护主要指硬化后的结构要求,而混凝土容易出现“问题”有可能是在养护之前的塑性阶段或是硬化后。养护是一个环节或是过程,是需要有对应的工艺设计方案的,不是简单的湿度保证问题。当然拌合物流动性越大后面的收缩也会越大,硬化后的结构具体如何进行养护一定要进行综合的考虑。
10. 较大水泥颗粒的长时间持续水化对混凝土耐久性、细微裂缝修复都有一定作用,水泥过细对于混凝土耐久性方面是否不利?(虽然添加超细惰性粉料降低了水加热)
解答:在水泥基混凝土中,水泥水化物质对其强度的贡献是主要的。烧制熟料的温度控制可以得到几种矿物组分的不同比例,其中 C2S 的水化迟于 C3S,也可以说是后期在有一定和足够的条件下水化物质产生的组分,所以相对比例不宜过少。同时水泥颗粒水化也是由外向内逐渐进行的,一般水化速度相对比较慢,所以水泥熟料的磨细过程中是需要有颗粒间的级配要求的。这样对于所谓的混凝土裂缝(裂缝宽度相对很细小的)后期有自愈的能力也是有一定前提条件的,包括熟料内部自身和外部环境因素等。但是有一点就是如果水泥熟料总体颗粒比较细,或是水化很“充分”时,不但会造成早期水化热值大和易收缩,同时后期强度增长的也会受到很大的影响。自然也不会有给掺合料后期提供“激发活力”的动力了。
11. 请教智慧化解决方案在试验室配合比设计环节的趋势和前景?
解答:任何一个配合比值的比例一定是以所使用材料的实时性质参数为基准的。当材料复试的参数数据发生变化或是波动时,必须要有对应的调整。一般来讲,不会有仅能通过计算就可以的合适的配合比,何况我国使用的各种原材料始终存在着不稳定性。“智慧”是指思想、思考等以人为主要基能的过程,所以主要应该体现在管理上,而这个管理并非仅是名词的说说而已。我在 96 年也曾设计过配合比的计算机管理,输入数据可以自动给出配合比数值,但是需要大量数据库的基础支持。更重要的还是材料供应过程的诚信与其相对的稳定性的保证。任何一个配合比的设计或是发出使用并不难,难的是拌合物提供过程的稳定性(还是受材料的制约),所以调整配合比才是关键,也是保证,这也是主管部门检查能溯源的关键依据。
12. 骨料为什么没有监管部门?
解答:这个问题我在前面已经说过了。材料质量虽然受市场因素的影响和约束,但是针对中国的管理模式,所有对应的管理部门,只要能有所作为,真正抓住“质量是百年大计”的宗旨,该现状应该是可以有所转变的。也希望呼吁主管部门,如协会,虽然属于民间团体组织,但是有一定的话语权和建议权。以前骨料属于地材不受重视和关注,但现状已不能再不重视了:一是资源的匮乏;二是现代混凝土对骨料性质的要求;三是我们要从量的需求发展阶段提高到质量高度保证的提升阶段,从而达到社会的整体和谐和稳定的政治因素要求。
13. 回弹的强度与钻芯的强度差距有多大?
解答:这样的问题很难予以答复。混凝土是一种人工合成的材料。其强度的增长受到众多因素的影响和制约,属于两个不同环节或是不同条件因素的过程,如何用定性或是定量来说明?所有类似比对或是比较的要求,一定要将所有的原始数据和状态同时摆在一起,才有可能对结果的状态进行分析,找出相关性。另回弹是一种间接检测的方法,自身就存在着“特殊性”,对于被弹面是匀质性的材料有一定的意义。而结构件的本身就是受太多因素和环节的影响的实体,所以两者没有可比性,也不应该去比较。
14. 混凝土生产企业是否应该为施工单位提供试件?
解答:生产混凝土的单位为使用混凝土施工企业依据合同关系提供混凝土拌合物材料,是具有商品属性的经营活动。合同是受法律保护的,既是商品,就要有交付验收的手续和过程,依据国家法律法规和标准规范规定,双方在做履约合同交货验收过程中,拌合物和强度是必须要满足的指标,所以交货验收的试块成型必须要由使用方负责。如果交付验收的试块是由提供方负责提供,应该属于“违法”行为。
15. 影响混凝土碳化的因素有哪些?如何减缓混凝土碳化?
解答:前面说了一些碳化方面内容,请参考其中的影响因素一一对应进行必要注意和处理。因为包括材料的合理使用、生产过程的有效控制、拌合物材料交货验收的有效性、施工过程的关键工序的操作质量保证,如模板与隔离剂、钢筋、浇筑、振捣、养护等等。
16. 出厂检测混凝土是没问题的,到工地后(出厂后大约两小时)混凝土变离析了,是什么问题(初步估计是外加剂过掺,只是出厂时暂时没反映到混凝土质量上)?现场还能调整否?如果能调整,采用什么办法?
解答:如果是外加剂因素所致,说明在生产搅拌过程控制方面存在失控。外加剂具有一定的滞后性,尤其是在减水率高或是保坍组分好和材料不稳定的前提下容易发生,延长搅拌时间是一种较为稳妥的控制方法,使其滞后性前移。一旦发生确因是外加剂多掺而出现的问题,首先要清楚具体的多掺加的量,以排除出现“事故”的可能。这种非因水多而产生的离析问题一定要由搅拌站负责进行处理,一般采取掺加胶凝材料的方法比较稳妥。
17. 粉煤灰验收时,需水量和烧失量指标比较好,细度指标可放宽吧?
解答:2017 标准已经将细度指标放宽了。如果确定是合格的烟道收尘灰,细度并不是关键的参数。如果再综合考虑结构部位和配合比参数的比例,放宽比例可以考虑。
18. 后期养护提高服务,这方面有好的建议和方法吗?
解答:养护是水泥基混凝土硬化后的重要参数和要求,而养护的手段和方法与施工方的施工工艺有直接的关系。作为混凝土提供者可以根据其提供拌合物的材料性质和比例提出服务性的建议,以增加合作双方的信任。
19. 机制砂 MB 值控制在那一数值范围内,对混凝土的质量控制更有利?浇筑养护环节改为由搅拌站负责,会是什么情况?
解答:关于亚甲蓝值的试验前面已经有所说明。现在很多人都说混凝土结构强度的质量由搅拌站从材料选购到计量生产直至运输浇筑到结构中,甚至包括振捣与拆模后的养护等所有与混凝土相关的工作或工序应该由搅拌站来负责操作。针对这个问题如果生产关系没有发生变化的时期,是可以的,也是一体化施工和管理的模式。而随着社会的进步与发展,生产关系发生了变化,而变化是正常的,因为这种变化促进了生产力的发展。两个不同经济实体的企业一定要用诚信和合同的约定来对社会负责,而不是替代,也不可能代替。这是从责任角度说明。其次从经济方面也无法有效地分开,因为建筑法中的承包关系是很明确的。
20. 对于石粉的使用和存储,我想了解一下是使用粉料罐存储,还是使用料仓存储?
解答:从材料的表征状态粉体料应该采用罐体储存,与胶凝材料的计量方式一样。对于使用机制砂中的粉体料较多的问题,从堆放和上料与计量等要求必须要有一定的含水要求,即 0.5%~1.0%。如果是干燥的对环境有影响,同时待计量仓会出现粉体“渗漏”问题,使实际使用的机制砂不稳定性增多;如果含水大于 2% 就会出现“和泥”的现象。
21. 请问各位专家,混凝土成本跟混凝土强度哪个更重要?
解答:生产是创造财富的过程,效益是企业追求的目标,而所生产的产品质量一定是最终达到的目的。如果合同约定混凝土强度是关键指标,作为提供方是必须要满足和要达到的。企业成本高低主要与企业管理水平有关系,包括经营和技术以及综合。生产一定是有成本产生的,作为混凝土的生产成本不可以片面地追求降低。管理能力强的企业,其总成本的支出就会降低。但是有一点一定要关注,增加管理成本的投入是有限和必须的,而处理成本的结果是无限的,也是一定要避免的。
22. 优化石粉细度,提升比表面积是不是会提高其应用价值?有没有相关应用案例?
解答:据某大学的试验研究说明,当石灰石粉的比表面积大于 600m2/kg 时才有一定的意义。至于所谓的石粉概念过于笼统。具体属于什么岩石或是材料磨细而成的石粉一定具有对应的参数数据,不会是千篇一律的效应或结果。建议使用没有相关标准或规范的材料时,一定要有足够的试验数据证明其安全性,因为混凝土是一个涉及到人身安全的结构性材料。
23. 原材料合格与混凝土合格是什么关系?混凝土合格与浇筑质量合格又是什么关系?
解答:混凝土结构质量保证的关系是:在混凝土拌合物生产环节过程中,各种实际使用的原材料质量保证着混凝土的质量,是混凝土质量合格的前提;当然混凝土的质量又是保证混凝土结构质量的前提。由于是两个不同生产关系的管理过程,所以一定要各负其责,各把其关。混凝土质量与混凝土工程质量有不同的定义:即混凝土质量——根据工程要求的各项性能所配制的混凝土材料,其本身的本征特性指标必须要符合设计要求,新拌混凝土一定要具备合适的工作性、体积稳定性和均匀性;混凝土工程质量——由混凝土材料形成构件后的性能指标符合设计要求且满足混凝土的体积稳定性和匀质性的要求。
24. 请问减胶剂能不能用?
解答:虽然现在有对应的标准,我还是建议想清楚使用该种材料的目的是什么,想要达到什么效果?同时从搅拌匀质性质量考虑,对于增加多组分的拌合物,其搅拌时间一定要延长,所以应该考虑综合成本。
25. 请问各位专家石粉能代替粉煤灰有那些解决方案?
解答:石粉和石灰石粉属于不同的粉体材料。仅以石灰石粉建议,粉煤灰属于火山灰性质材料,石灰石粉属于“惰性”填充料(比表面积足够大时),如果作为改善拌合物状态可以,如果以掺合料按照胶凝材料考虑掺加一定要有充分的试验数据支持,包括拌合物、力学性能指标和耐久性指标等。
26. 砂含泥量在 8% 是用聚羧酸外加剂合适还是用脂肪族合适?
解答:产品标准规定含泥量要求在 3%~5%;且泥粉具有电泳效应和酸性碱性之分,具体外加剂如何对应解决与外加剂质量有关系,是需要以自己使用的材料相容性为原则。
27. 混凝土用玻璃骨料更容易发生 ASR 反应吗?
解答:碱骨料反应主要有:碱—硅反应,即是指混凝土中的碱与不定型二氧化硅的反应;碱—硅酸盐反应,即是指混凝土中的碱与某些硅酸盐矿物的反应;碱—碳酸盐反应,即是指混凝土中的碱与某些碳酸盐矿物的反应。所有这些反应都要具备明显的三个条件,即高碱、活性骨料和潮湿交替的环境,缺一不可。至于你为什么使用玻璃做骨料不得而知。
(未完,待续)
特别感谢廊坊泳利集团和中铁中景睿天科技公司顾问李玉琳高级工程师针对混凝土、外加剂、施工、监理质检等问题的解答。