高玉杰(中國水利水電第六工程局有限公司,遼寧 丹東118002)
水工建筑物由于混凝土配合比采用雙控設計,故此施工過程中反應出混凝土超強嚴重,造成浪費,使得工程成本大為提高,同時也造成水工混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生局部裂縫,甚至更嚴重的還可能造成結(jié)構(gòu)裂縫,以致危及水工建筑物安全運行。本文重點闡述水工混凝土施工過程中的動態(tài)控制,分析混凝土原材料與混凝土強度的關聯(lián)性以及其主要影響因素的作用,論證加強水工混凝土施工過程中動態(tài)控制及進行混凝土全面質(zhì)量管理的必要性。
混凝土原材料(例如:水泥、粉煤灰、硅粉、外加劑、砂、石等)屬于非均質(zhì)材料,不同批次、批號、不同時段與同批次、批號、同時段不同部位材料質(zhì)量都存在著一定的差異。原材料的質(zhì)量及其波動,對混凝土質(zhì)量有很大影響。如水泥強度的波動,將直接影響混凝土的強度;各級石子顆粒含量的變化,導致混凝土級配的改變,將影響新拌混凝土的和易性;骨料含水量的變化,對混凝土的水灰比影響極大。為了保證混凝土的質(zhì)量,在生產(chǎn)過程中,要及時按規(guī)范要求進行取樣檢查,以確保滿足國家及行業(yè)有關標準要求,并及時掌握和分析各種原材料質(zhì)量變化的規(guī)律,準確調(diào)整施工配合比,保證混凝土澆筑質(zhì)量,最終確保水工建筑物質(zhì)量與運行安全。
影響混凝土質(zhì)量的主要因素是混凝土水膠比、水泥強度,此外,還有其它的次要因素(如:摻合料、外加劑、砂、石等),總之這些因素對混凝土強度都是有一定影響的。因此現(xiàn)場施工質(zhì)量控制人員必須認真做好混凝土原材料的質(zhì)量檢測工作,并根據(jù)現(xiàn)場原材料質(zhì)量的波動變化情況及時調(diào)整修正施工配合比,以保證混凝土施工配合比與理論配合比基本相符或一致,絕對不能把試驗室的理論配合比,不經(jīng)調(diào)整直接當作施工配合比使用。那樣將可能造成極大的浪費或埋下質(zhì)量隱患,甚至降低混凝土建筑物的耐久性。為此現(xiàn)場混凝土工程施工中要注意如下幾點:
1)水工混凝土配合比設計不同于普通混凝土配合比的設計,它是采用雙控設計,重點要滿足耐久性指標要求,其次是考慮強度指標,再者還要滿足施工規(guī)范和設計圖紙的特殊要求。
2)混凝土配合比設計膠結(jié)材料用量,在滿足施工規(guī)范和澆筑工藝要求的條件下,必須采用最低用量。
3)在現(xiàn)場施工環(huán)境條件惡劣的、原材料質(zhì)量波動大的、施工水平低的條件下,必須提高混凝土配合比設計保證率。
4)水工混凝土摻合料的摻加比率必須滿足規(guī)范及設計文件的規(guī)定,尤其是高耐久性指標的混凝土結(jié)構(gòu)物。
5)有條件或有能力的施工企業(yè)可以探討建立混凝土生產(chǎn)動態(tài)控制體系,實施從原材料進場到混凝土生產(chǎn)全過程動態(tài)控制。
6)及時采用統(tǒng)計技術進行混凝土原材料、混凝土強度的統(tǒng)計工作,為混凝土生產(chǎn)控制提供依據(jù),及時發(fā)現(xiàn)問題和預防事故發(fā)生。
1)采用控制圖,為混凝土生產(chǎn)動態(tài)預控工作做好基礎工作。
(1)繪制原材料質(zhì)量控制圖
例如:水泥強度X-R 控制圖或X-S 控制圖、砂細度X—R 控制圖、砂含泥X-R 控制圖、外加劑減水率(含氣量)X-R 控制圖、摻合料細度X-R 控制圖等。
(2)繪制混凝土拌合物質(zhì)量控制圖
例如:坍落度X—R 控制圖、拌合物水灰比W/C—R 控制圖;
(3)繪制混凝土強度質(zhì)量控制圖X-R-R
2)混凝土拌制的計量器具確保準確,應定期檢定或校準。必須保證每班工作前及時對稱量設備進行校正,并及時做好校準記錄。
3)嚴格按簽發(fā)的混凝土施工配合比進行配料,確?;炷涟韬臀锞鶆?,拌和時間準確。
4)認真做好混凝土拌和記錄,嚴格控制投料順序,及時檢測原材料的各種參數(shù)。
5)根據(jù)出機口混凝土拌和物的坍落度或水膠比變化情況,結(jié)合原材料進場質(zhì)量波動范圍,綜合分析關聯(lián)因素,對混凝土施工配合比及時進行動態(tài)調(diào)整。
1)水工混凝土超強現(xiàn)象在大多數(shù)的工程實際施工中較為突出,就其原因分析主要是規(guī)范要求的耐久性指標限制了最大水膠比不能突破的原因所致;其次,是由于在混凝土施工過程中,沒有實施動態(tài)控制,原材料質(zhì)量波動所致。兩者疊加后,使之更顯突出。
2)為避免或降低水工混凝土超強,可在混凝土配合比設計中考慮采取優(yōu)質(zhì)高效的外加劑,以達到減少水泥用量,適當增大水灰比的措施。
3.采用水工混凝土動態(tài)控制除了可以有效降低水泥用量,充分發(fā)揮各種原材料作用,降低工程造價,此外還有利于建筑結(jié)構(gòu)安全,保證混凝土質(zhì)量;節(jié)能降耗,有利于環(huán)保,它是可以推廣實施混凝土全過程質(zhì)量控制的有效方法。
4)實施水工混凝土動態(tài)控制所要求的技術管理人員的業(yè)務水平及綜合分析能力較高,經(jīng)驗豐富,判斷能力強。
5)水工混凝土動態(tài)控制手段,可以由基本、簡單的低水平逐步做起,隨著業(yè)務水平、分析能力的不斷積累而逐漸提高。
6)對于水利水電施工企業(yè)總體來講,若在全行業(yè)實施水工混凝土動態(tài)控制,將會給企業(yè)帶來不可預測的效益。
[1][JGJ/T115-2008]《早期推定混凝土強度試驗方法標準》[S] 北京:中國建筑出版社2008.06
[2][DL/T5144-2001]《水工混凝土施工規(guī)范》[s] 北京:中國電力出版社 2002.06