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混凝土生產質量影響因素分析與預防

更新時間:2020-08-24 17:51:19點擊次數:157次

混凝土作為目前使用最廣泛的結構材料之一,它的質量直接關系到工程的質量、使用壽命以及人民生命、財產的安全。我國正處于基礎設施建設的高峰期,如果在生產過程中對質量不夠重視,將會帶來巨大的代價?;炷辽a供應是一個連續過程,但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續檢驗工作完全證實是否合格而要立即澆筑使用的產品。在它的生產過程中常受不同方面因素影響,均會使生產出的混凝土質量產生變異。優質的商品混凝土必須是強度合格、耐久性好、經濟的混凝土。三者是一個有機整體,相互影響、缺一不可。本文就影響混凝土生產的不利因素進行探討分析并提出預防處理措施。
1混凝土生產中的隱患分析和預防
從混凝土生產的角度看,應該從原材料、配合比設計、生產控制、運輸交付等方面對其質量加以控制,確?;炷临|量完全達到設計要求。
1.1原材料
1)隱患分析
混凝土工程質量的好壞直接影響整個鋼筋混凝土結構的整體質量,而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當也直接影響混凝土工程的質量。因此,確保鋼筋混凝土結構質量一個重要的因素是要從混凝土原材料的質量控制做起。原材料選用不當將導致混凝土工程產生質量缺陷或裂縫,直接影響整個工程結構的質量。
混凝土因材料選用不當產生質量缺陷或裂縫,一般認為是因為混凝土材料(包括水泥石和粗細骨料)變形受約束所引起的內應力大于材料抗拉強度的緣故。材料選配不當的常見因素有水泥過期或品種選用不當;混凝土配合比不良;水泥、骨料含有過量有害物質;水泥水化熱過高;外加劑使用不當等。其中骨料中含過量雜質最為普遍。骨料(砂、石)占混凝土總體積70%以上,混凝土質量除與水泥品質有關外,也與骨料中雜質含量有密切關系。
2)預防措施
首先粗細骨料在使用前應進行雜質檢驗,從料堆取樣部分應均勻分布,抽大致相等的8~15份組成樣品。檢測方法和依據根據混凝土用碎石或卵石、砂的質量檢驗規定。其次要控制好二次污染問題,應避免骨料堆場受油污、泥漿水等污染,嚴禁在曾堆放過生石灰的場地上堆放砂石等骨料。
混凝土的強度主要由水泥漿強度、水泥漿與骨料界面的黏結強度、骨料顆粒強度決定。水泥漿將骨料牢固地黏結成整體,而水泥漿的強度取決于水泥的強度等級,對水泥的質量控制除了按相關國家、行業標準、規范等控制,還須注意5大類水泥各自的特點,決定了其適用環境。針對不同的工程情況、氣候情況,選擇合適的水泥品種是獲取優質混凝土的一個前提。
混凝土除了強度達到要求外還需要適宜的和易性?,F代混凝土的和易性很大程度在高效外加劑作用下反映出來,實質上是水泥與高效外加劑的相容性問題,兩者相容性好則可獲得低用水量、大流動性且經時損失小的效果。影響外加劑與水泥相容性主要因素是水泥中C3A等礦物組成的含量及形態等因素。因而水泥品種不同,將影響減水劑的減水、增強效果,其中對減水效果影響更明顯。高效減水劑對水泥更有選擇性,不同水泥其減水率的相差較大,水泥礦物組成、摻和料、調凝劑、堿含量、細度等都將影響減水劑的使用效果,如摻有硬石膏的水泥,對于某些摻減水劑的混凝土將產生速硬或使混凝土初凝時間大大縮短,其中萘系減水劑影響較小,糖蜜類會引起速硬,木鈣類會使初凝時間延長。因此,同一種減水劑在相同的摻量下,往往因水泥不同而使用效果明顯不同,或同一種減水劑,在不同水泥中為了達到相同的減水增強效果,減水劑的摻量明顯不同。在某些水泥中,有的減水劑會引起異常凝結現象。為此,當水泥可供選擇時,應選用對減水劑較為適應的水泥,提高減水劑的使用效果。當減水劑可供選擇時,應選擇施工用水泥較為適用的減水劑,為使減水劑發揮更好效果,在使用前,應結合工程進行水泥選擇試驗。每種外加劑都有適宜的摻量,即使同一種外加劑,不同的用途有不同的摻量。摻量過大,不僅在經濟上不合理,而且可能造成質量事故。
1.2配合比設計
1)隱患分析
混凝土配合比是進行生產的依據,直接關系到混凝土的性能和生產成本,是混凝土質量控制的核心部分?;炷恋呐浜媳仍O計,應根據結構設計的強度等級、混凝土的耐久性及工程的結構部位、運輸距離、施工方式等來確定原材料的品種、規格及拌合物的坍落度等性能?;炷僚浜媳仍O計一般依據《普通混凝土設計規范》GB/T55中所闡述的鮑羅米公式進行,以及國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204,并結合試配確定最佳配合比。而現代混凝土的設計已在追求耐久性的設計,最經濟的優化。同一條配合比在相同強度等級、不同的澆筑部位和施工方法并不完全適用,甚至出現嚴重的后果。如一般的泵送混凝土配合比,其為了可泵性一般都為富漿混凝土,但若此配合比用在樁基、立柱或路面等部位時,因漿量較多,容易在混凝土表面形成浮漿層,影響澆筑物質量。
2)預防措施
混凝土配合比的設計要從澆筑物和施工方法兩方面需求出發,按最大級配密實度來設計,在滿足施工條件的情況下盡量減少砂漿量,在混凝土黏性不足以影響施工的情況下,盡量減少用水量,用減水劑調節混凝土流動性,這樣既可減少浮漿層,又可減少混凝土塑性收縮,這就需要通過大量的試配來驗證。而配合比在生產應用中亦要根據原材料的變化、天氣情況、施工情況等進行適當調整。
1.3混凝土生產中計量誤差
1)隱患分析
生產計量的誤差可分為系統誤差(顯性誤差)和非系統誤差(隱性誤差)。系統誤差是由生產控制軟件和傳感器的精密度和靈敏度所造成。一般來講,系統誤差可通過配制合適的傳感器并調節控制軟件的參數來使誤差小于規定的范圍。而非系統誤差主要是在原材料稱量過程中,傳感器外界影響而反饋信息存在一定的偏差,其體現為,在稱量過程中由于機械的振動傳輸,使得稱量器產生抖動,影響傳感器的信息正確反饋:同時在粉料稱量時,一般存在一定的氣壓(如用以破拱或風槽輸送等),當氣體在稱料過程中積聚在稱內,無形中對傳感器產生一種壓力,當傳感器反饋信息給控制器后,氣體散去,氣壓減少,實際稱料則偏少;而當原材料投入攪拌機時,也會出現同樣情況,氣壓通過下料管對稱量器產生一種上頂的壓力,使接著稱量的物料出現比計算機讀取值偏大。這些影響因素在生產過程中往往不容易被發現,隱性較大。
2)預防措施
要克服這種隱患必須對生產稱量系統保持時刻關注,牢固各種物料稱的支架,減少與振動設備對其產生的影響,對粉料稱和攪拌機配置合適的氣體回流管,并保持其暢通。這樣生產計量的原材料才能嚴格按配合比執行,才能得到有效控制。
1.4混凝土運輸過程產生的質量問題
1)隱患分析
混凝土的運輸,特別是對預拌混凝土的運輸,因為混凝土從預拌完成后到澆筑現場有一定的距離,而這段運輸時間往往是控制混凝土坍落度和易性的關鍵,同樣其亦受一定的隱患因素制約,高溫天氣混凝土攪拌車尾部的混凝土水分蒸發較快。容易給人造成錯覺,混凝土坍落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車尾部的混凝土水分較大,容易產生離析。此外,攪拌車車鼓轉動的快慢,亦對混凝土有影響。車鼓轉得快,混凝土在運輸過程中被攪拌加劇,分子因摩擦產生的熱運動亦加劇,水分子碰撞水泥顆粒機會增大,水化程度加大,混凝土坍落度損失增大,和易性變差快;車鼓轉得慢,甚至停轉,混凝土容易受行車的顛簸,而產生漿石分離,沉降等不良現象。
2)預防措施
在混凝土運輸過程中,車鼓保持6rad/min,并到工地后保持攪拌車高速轉動4~5min,以使混凝土澆筑前充分再次混和均勻。如遇坍落度有所損失,可后摻一定的外加劑以達到理想效果。
1.5混凝土養護不當產生的質量問題
混凝土交付澆筑后的養護問題,亦是影響混凝土澆筑物質量的因素之一?;炷翉纳a、施工、養護、硬化是一系列的過程。
隨著混凝土施工技術的發展,混凝土施工質量全過程控制的觀點已被普遍接受,混凝土溫度保護與養護作為混凝土澆筑過程很重要的程序和環節,也應有好的設計和施工,并且每一環節的質量控制都應落到實處。
混凝土養護措施主要有噴霧和流水養護。噴霧使表面上空形成一層霧狀隔熱層,使表面混凝土在澆筑過程中減少陽光直射強度,降低表面環境溫度,對減少混凝土在澆筑振搗過程中溫度回升有較好效果;表面流水養護可使混凝土早期最高溫度降低1.5℃左右,但因澆筑表面一般平整度較差,表面難以做到全部有流水,同時對相鄰施工段混凝土施工有較大干擾,故實施時有一定難度。
混凝土表面保護則以表面保溫保濕為主。引起混凝土表面裂縫的原因是干縮和溫度應力。干縮引起表面裂縫一般僅數厘米深度,主要靠養護解決。引起表面拉應力的溫度因素有:氣溫變化、水化熱和初始溫差。氣溫變化主要有:氣溫驟降、氣溫年變化和日變化,特別是混凝土澆筑初期內部溫度較高時尤應注意表面保護。在混凝土表面覆蓋塑料薄膜或濕麻包袋等,緊貼混凝土表面起到隔溫效果,是防止表面裂縫的最有效措施。
2結語
要獲得優質的混凝土,必須在整個生產過程貫徹全面的質量管理(PDCA循環)。P(plan)計劃即配置優質的商品混凝土的措施;D(do)即按照計劃進行實施;C(check)即對生產的混凝土進行檢查是否滿足質量要求;A(action)即對檢查結論進行處理,并把經驗總結用于實際生產中。要避免混凝土生產中各種隱患因素的影響,就需全方位從原材料的優選、配合比設計、生產質量監控、運輸交付以及施工、養護等貫徹全面的質量管理。