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                            技術 | 水泥混凝土攪拌站生產中的質量控制措施

                            來源:《山東魯碧建材有限公司》 發布日期:2021/11/8 編輯:張翀
                            核心提示:水泥混凝土攪拌站生產中的質量控制措施
                            一、水泥混凝土裂縫概述及其控制措施


                            1.1 水泥混凝土裂縫


                            水泥混凝土的顯著特征是體積大、結構厚而復雜、澆筑面積和澆筑量大,因此,水泥混凝土的裂縫是最常見的施工問題裂縫。為了確保施工質量,除了要保證水泥混凝土的完整性、抗滲性、強度和剛度等級外,還要綜合考慮各方面因素,并最終抑制水泥混凝土產生裂縫。通常,固體材料中的某些不連續性稱為裂縫,裂縫會影響材料的強度。從空間尺度上分析,水泥混凝土的裂縫一般為微觀裂縫。微觀裂縫是指肉眼看不到的裂紋,包括粘合裂紋、水泥裂紋和骨料裂紋。前兩種裂紋存在于水泥混凝土的施工過程中,而骨料裂紋很少發生。微觀裂縫對水泥混凝土的影響主要表現在由結構變化引起的功能變化。普通混凝土中的微觀裂縫是由于水合硬化時,非均質混凝土的不平均體積變形引起的。微觀裂縫在整個結構中的散布不規則,且不會浸透,所以,有裂縫的混凝土仍能承受一定水平的拉力。但在力集中的地方,微裂縫在拉力的作用下會迅速收縮,浸透并散布在整個混凝土結構中,最終形成受力引起的結構斷裂。內部微裂縫導致大塊混凝土出現裂縫。


                            1.1.1 混凝土自身的影響


                            即裂縫的內部原因,包括用于制備混凝土的原材料、混凝土的體積穩定性、混凝土的收縮率和蠕變。


                            (1)用于制備混凝土的原料包括水泥、水、砂、石和外加劑等。產生裂縫的主要原因是膨脹的抑制,產生的應力大于混凝土自身的抗拉強度。膨脹強度受水泥品種、水泥量、混凝土配合比和混合方法的影響。


                            (2)混凝土的體積變化包括硬化前、硬化時和硬化后的體積變化。混凝土體積變化不穩定,易降低混凝土結構的抗滲性,并且水和其他液態物質易滲入混凝土結構內,導致混凝土裂縫。


                            (3)混凝土結構的重要特征是混凝土的膨脹。在無荷載狀況下,水泥混凝土中的裂縫通常是由混凝土的膨脹和變形引起的。


                            (4)混凝土蠕變是指隨時間變化而快速增加的非彈性變形。當澆筑混凝土時,其結構變形是恒定的,但混凝土內部的約束應力逐漸減小,即發生“應力松弛”。蠕變可以減小水泥混凝土結構中的溫度應力,從而抑制膨脹裂縫的發生。但是,蠕變變形是瞬時彈性變形的1~3倍,蠕變會不斷加劇混凝土結構的變形,尤其是在預應力混凝土結構中,蠕變會造成預應力損失。


                            1.1.2 質量控制對結構設計和施工的影響


                            實際計算準確后再進行施工,可以降低工程實踐中出現裂縫的可能性;結構設計可以控制混凝土變形引起的裂縫。在實踐結構計算中,必須首先假定相關參數,如混凝土結構的應力系統。但內部應力計算結果與實踐之間存在較大差別的數據不予考慮。內部應力的計算失誤通常會導致水泥混凝土出現裂縫。就施工而言,不當施工容易引起混凝土裂縫,不正確的混凝土振動方式以及混凝土固化不良也會出現混凝土裂縫。假如在施工時期混凝土的坍落度損失大,則流動性將變差。此時,加水混凝土的強度將嚴重降低,混凝土將膨脹、凝結并進一步出現裂紋。錯誤的振動辦法會導致混凝土表層逐步開裂,混凝土的沉降和膨脹會在結構厚度的交界處發生裂紋。若澆筑的混凝土外表未及時固化,將導致地表水蒸發并引起膨脹裂縫。


                            1.2 控制水泥混凝土裂縫的措施


                            當熱量未完全流失時,混凝土處于隔熱狀態,溫度將沿著絕熱溫度降低曲線逐漸下降。實際施工中,水泥混凝土澆筑的頂部、底部和正面都有熱損失,因此當T=TR時,混凝土的溫度開始下降。當下層有新的混凝土層時,由于新混凝土層的水化熱影響,舊混凝土結構中的溫度將略有下降,但最高溫度低于TR。隨后,混凝土溫度持續下降,最終在T=TF后呈現周期性的上下搖擺,TF為準波動溫度。TF通常受環境條件和結構影響,很難人工控制。


                            1.2.1 結構措施


                            運用保溫材料掩蓋的方法可以控制溫度裂縫的發生,即采用傳統的保溫材料掩蓋水泥混凝土外表進行保溫。隔熱材料包括草木織物、鋼木模板和塑料隔熱膜等。隔熱掩蓋方法的特點是操作方便,但不環保,容易造成污染。今后開發綠色環保絕緣材料將解決這一問題。采用嵌入式冷卻水管,可以控制施工溫度裂縫的發生。嵌入式冷卻水管方法主要是指澆注水泥混凝土之前,在混凝土內部裝置冷卻水管。水泥混凝土澆筑后,通過嵌入式水管引入冷卻水以冷卻內部。該方法具有顯著的冷卻效果,已在許多項目中運用,但也存在許多缺陷:一是運用該方法價格昂貴。二是施工作業比較復雜,地下管道的施工進程會增加工期。三是一旦嵌入式管道出現問題,水泥混凝土就會產生永久性缺陷,從而影響結構的使用壽命。


                            1.2.2 施工控制


                            水合發生的熱裂縫會嚴重影響水泥混凝土結構的質量和工期,因此,溫度控制也是水泥混凝土施工研究的另一個主要方向。實際模仿可以更好地優化施工進程,提高混凝土的施工質量。由于混凝土隨時間變化的特性存在不確定性,早期階段的熱應力很難分析和預測,因此,在水泥混凝土工程實際計算中,熱場模擬具有一定的可行性。此外,在水泥混凝土施工過程中,混凝土的抗壓能力、硬度與混凝土澆筑和振動的質量密切相關,需要不斷加強混凝土澆筑和振動技術?;炷翀猿秩渥冃螒B,表現為施工前期的脫模,這在一定程度上延緩了冷卻時間和冷卻速度,充分發揮混凝土的蠕變。同時,為了有效地提高信息的收集和控制水平,需要在施工過程中及時準確地測量混凝土的溫度信息。當混凝土攪拌站生產混凝土時,首先,要根據一定的配比對物料進行準確稱重,主要包括骨料、液體和粉末。骨料通常指各種不同的砂礫材料,液體材料是指增強劑等,粉末材料主要是水泥、粉煤灰等。將這些物料依次放入攪拌機中。然后,設置固定的攪拌時間進行攪拌。最后,用輸送機將混合的混凝土運輸到施工現場。


                            二、水泥混凝土攪拌站生產質量控制措施


                            2.1 水泥混凝土原料的質量控制


                            (1)選擇與摻合料分開的水泥,并控制散裝水泥的入口溫度,并按500t批量規格控制強度和穩定性。


                            (2)水泥倉庫應密封良好,并注明水泥的類型、等級、生產商和進入時間。


                            (3)粉煤灰和礦渣都是混凝土的礦物摻合料,現場檢查驗收按200t分批進行,測試粉煤灰的細度、需水率和熄滅損失。測試礦物粉末的比表面積、流動性比和活性指數。


                            (4)要做好水泥材料的倉庫管理,如鎖倉入口、專人管理等,以避免材料誤入倉庫。


                            (5)嚴格控制砂礫中有害物質的含量。


                            (6)水泥混凝土外加劑的類型很多,應謹慎選擇。可進行多個測試,以保證水泥的適應性及技術經濟效果。每一類應選擇一種或兩種外加劑。


                            2.2  水泥混凝土生產過程質量控制


                            配合比材料的多樣化和強度序列化是水泥混凝土的特點。一般情況下,依據《普通混凝土配合比設計規程》(JGJ 55-2011),確定水泥強度等級,粗、細骨料尺寸,外加劑類型等,并在適當的時間內設定水灰比進行測試,28d后確定強度值,根據企業實際生產控制程度,選擇不同的混凝土強度和適宜的水灰比作為試拌混凝土的構型強度,并察看其可加工性。必須充分考慮混凝土混合物的功能。為了確保測量設備的可靠性,應定期進行校驗。同時,加強對操作人員的監控,打印報告進行必要的分析研究。如果發現誤差超出允許范圍,就應調查原因,有針對性地采取措施,避免類似問題再發生。攪拌是水泥混凝土攪拌站生產質量控制的另一個重要環節。不同類型的混合機,最短混合時間不同。因此,應嚴格依照實際要求進行混合,以確?;旌衔锾涠鹊姆€定性。嚴禁為了提高混合速度而增加混合時間。同時,當自動檢測和補償砂中水分含量時,還應運用坍落度監測設備控制混合物的坍落度。出廠前應檢查不同等級的預拌混凝土。每100個混凝土托盤應進行一次測試,可疑土壤的采樣不得少于3次。檢查項目包括混凝土強度和坍落度。


                            2.3  設計時應定期評價和分析


                            不同等級的出廠混凝土強度、配合比設計應在混凝土強度契合設計要求的前提下進行優化。一是混凝土運輸應采取不同時間的保溫措施,如冬季,溫度最低時應采取保溫措施;夏季溫度高于40℃時,運達施工現場的混凝土溫度應控制在5℃~35℃范圍內。二是要嚴格控制混凝土運輸車輛的配置,并根據施工的實際需要確定施工時間。三是混凝土的可加工性能在運輸過程中經常發生變化,影響混凝土的質量,因此,在裝載前需做必要的清潔任務。四是混凝土出廠前要進行嚴格的質量檢驗,然后根據檢驗結果開具發票。同時,指派專員抵達施工現場進行交貨檢查,驗收貨物清單;符合有關標準要求,確保發票上的信息完整,并清楚地標明地址、實力等級、項目名稱、接貨單位和發車時間等。核對發票時,主要看混凝土的數量、等級、種類和可加工性能。五是對商品混合等其他方面的檢查。土壤坍落度的允許誤差為±30mm;保證攪拌車中的混凝土在出廠檢驗時始終保持不變,嚴禁隨意加水提高施工效率。


                            三、結語


                            綜上所述,近年來建筑工程發展迅速,工程項目對混凝土的需求量不斷增加,在一定程度上推動了混凝土攪拌站的發展。但從我國水泥混凝土攪拌站的生產情況看,仍存在一些質量問題。加強混凝土生產質量的控制已成為水泥混凝土攪拌站發展亟待解決的問題。因此,首先要正確認識商品混凝土攪拌站生產過程中質量控制的重要性和必要性,并從原材料、生產、交貨、檢驗等環節入手,實現對生產全過程的控制。在施工過程中制定詳細的質量保證方案,包括原材料質量、混合物設計和控制、進程和工廠質量檢查、運輸和交付、現場檢查、澆筑過程控制、掩蓋和維護、水泥混凝土施工階段溫度應力和膨脹應力的計算,對生產實踐都有很好的指導作用。質量保證方案已在各個項目中得到有效實施,并根據不同項目進行改良,具有可重復性,值得大面積推廣。


                            作者:段元忠

                            來源:《山東魯碧建材有限公司》

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