预拌砼的质量控制(倪清讲稿).ppt

预拌混凝土的质量控制 倪清高级工程师广东信强混凝土有限公司技术总本文内容提纲 第一章混凝土的发展史一 水泥的发展史二 混凝土材料的四次革命 第二章预拌混凝土的质量预拌混凝土质量控制的四大步骤 第三章严格执行五个标准是保证预拌混凝土质量的依据 第四章影响预拌混凝土质量的分析 第一章混凝土的发展史 一 水泥的发展史1 水泥的发明者1824年 英国人Joseph aspdin 阿斯普丁 申请了 波特兰水泥 专利 波特兰 名字的来源 由于制备出来的水泥的颜色酷似英国波特兰石场的石头 由此得名 2 水泥的原材料及工艺 水泥由粘土 石灰石 铁粉 煤 石膏等组成 磨细的石灰石 磨细的粘土经高温锻烧 1500 成半成品称为熟料再加石膏 混合材磨细成波特兰水泥 称为 两磨一烧工艺 3 水泥制备 开始都为立窑生产 1886年出现回转窑 或叫旋窑 4 我国1889年开始创造水泥工艺 慢了65年 二 混凝土材料的四次革命 1 钢筋混凝土的出现没有钢筋的称之为素混凝土 其抗压性能好 但抗拉性能极差 只有抗压强度的1 15 1 20 所以素混凝土不能用于受拉结构之中 1850年法国人Lambot用钢筋和混凝土制造了一条小船 标志了钢筋混凝土时代的开始 钢筋的抗拉强度提高 两者结合共同发挥优势 2 预应力混凝土的出现 当钢筋混凝土构件承受较大荷载时 钢筋的受拉能力是混凝土的200 300倍 因此在钢筋受力拉时混凝土已出现裂缝 1928年法国E 弗列辛尼提出混凝土收缩徐变理论 为预应力技术在混凝土中应用奠定了基础 什么叫预应力 通过机械或化学手段将钢筋张拉到到设定长度 待混凝土达到足够强度时 剪断张拉过的钢筋 这样对混凝土构件预先施加一个压应力就提高了混凝土构件的抗拉能力 达到推迟结构裂缝的出现或减少 3 外加剂 1935年美国的MATERBuilder研制成功Pozzolitn木质素硅酸盐类 外加剂 于1937年申请了第一个外加剂专利 1950年我国开始研究生产外加剂 美国 日本在水泥混凝土中掺用外加剂达100 澳大利亚 西德 苏联占70 如果我国能达到50 则可节约水泥500 800万吨 相当于兴建40个年产20万吨的中型水泥厂 也相当于节约了150 160万吨的标准煤 20世纪50年代后 外加剂快速的发展和应用 我国还存在相当的距离 据统计世界上外加剂有500多种 我国目前有6大类10余个品种 约180多个牌号 外加剂的发展 推广 促使设计和施工向高强度 大跨度 高层结构复杂化 促进了建筑施工技术的发展 4 高性能混凝土 我国称之为绿色混凝土 GHPC 标志着水泥混凝土进入了高科技时代 1990年美国国家标准与技术研究院 NIST 与美国混凝土协会ACI201委员会联合提出HPC的的概念 不论各国对之规定不同 总之HPC概念应为足够的强度 耐久性50年以上 体积稳定性 经济合理性 国标将HPC的强度定在不低于60MPa我国国情定为普通混凝土高性能化 必须采用双掺技术 足够的矿物掺合料和高效减水剂 W B 0 40 W 160Kg M3 三 预拌商品混凝土 1903年德国建起了世界上第一个预拌商品混凝土厂 1978年我国北京建立了第一个预拌商品混凝土厂 相差75年 2002年我国水泥产量7 05亿吨 占全世界总产量的1 3以上是全球水泥第一生产大国 但90 是工艺落后的立窑水泥 2000年统计 混凝土产量13亿m 其中商品混凝土产量1 398亿m 只占11 8 我们散装水泥发展 十五 计划中明确规定 到2005年我国预拌混凝土生产能力将力争达到3亿m 占混凝土量的20 其中大城市要达到50 以上 世界商品混凝土占总产量的百分率 据相关统计 2009年全国商品混凝土生产能力超16亿m3 实际产量接近8亿m3 美国 日本年产量均在2亿m 左右 美国人均混凝土用量为0 9m 日本为1 5m 我国部分城市达到0 6m 自波特兰水泥发明170多年以来 混凝土的使用范围越来越广 混凝土的强度等级不断提高 如何在产量不断增长情况下 保证产品的合格率 我认为除了发挥企业的硬件优势外 企业的的整体素质要提高 尤其技术力量要提升到一定水平 还要各部门的合作 沟通 制造出客户满意的混凝土 满意度达到85 再有持续改进的机会 第二章预拌混凝土的质量控制前言 何谓预拌混凝土 GB T14902 2003 预拌混凝土 前言及第一章已明确了不包括运送到交货地点后的混凝土浇筑 振捣及养护 我们的产品属于半成品 预拌混凝土定义 水泥 集料 水以及根据需要掺入的外加剂 矿物掺合料等组分按一定比例 在搅拌站经计量 拌制后出售的并采用运输车 在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物 众所周知 管理出效益 质量求生存 这是预拌混凝土企业的宗旨 诚信取胜 服务至上 达到双赢 何谓预拌混凝土质量 1 首先满足客户要求的可施工性或可泵性 包括坍落度和坍落扩展度 和易性 粘聚性 保水性等 试验方法见GB50080 2 满足设计要求的技术条件 强度 抗渗 抗冻和抗折等试验方法见GB50081 3 满足工程竣工后的耐久性 使用寿命 这需要供应预拌混凝土的企业具有一定的管理水平 组织架构 企业理念 企业管理体系等见DBJ T 74 15 硬件 一切生产和试验设备 车辆 发电机组 具有维修 保养和排除故障的能力等各部门的管理制度 软件 各部门的技术队伍 技术管理 技术力量等 在此要与同仁交流的是 技术质量是影响预拌混凝土质量的主要因素之一 一 技术负责人应具备综合素质 严格执行DBJ T15 74 2010相关要求 专业知识 尤其是水泥 外加剂 矿物掺合料的相关专业知识 具有一定的实践经验 并具备一定的语言表达能力和沟通技巧 应变能力和解决问题的能力 具有团队精神和属下凝聚力 熟悉相关的标准规范 结合本企业制定切实可行的质保体系 掌握一定相关领域 工民建 的知识和国内外新的信息 运用先进 合理的科学方法分析解决质量波动 及时采取措施 厂内预防 厂外纠正 二 质量负责人必须具备 责任心 认真负责的工作态度 以数据说话 不受外界因素干扰 来自法定代表人或供应商 对不符合内控指标的进厂原材料实行否决权 对不符合出厂的预拌混凝土有决定权 具有团队的凝聚力 与员工的沟通和现场的调解能力 协助营销员共同解决现场出现的各种问题 有吃苦肯干的精神 跟踪质量并有解决问题的能力 三 预拌混凝土质量控制的四大步骤 第一步骤制订本企业五大原材料的内控指标 DBJ15 745 1 3原材料进厂后 坚持先检验 后使用的原则 五大材料中外加剂是至关重要的 一个好的搅拌站应采用两种外加剂 一种是缓凝型的 一种是减水型的 可通过两种外加剂比例的调整 解决一年四季及一昼夜温差 气候带来的不利因素 同时可以满足不同工程部位的拆模和张拉要求 以及工程要求早强和赶工 因此 一个搅拌站只采用一种外加剂是不明智的 例如楼板上午浇灌至晚上或柱子从第一根浇到最后一根第二天拆模就出质量问题了 误区 原材料标准是覆盖全国各地区的 适用范围大 应结合本地区的具体情况 灵活运用 五大材料抓住主要指标 首先匀质性是第一重要 匀质性 通常称均匀稳定性 以保持混凝土生产工艺 配合比 和混凝土质量的稳定 匀质性好的水泥28d抗压强度标准偏差应小于1 65MPa 強度极差应小 通用硅酸盐水泥 普通砼 的选用除强度外 还要注意水泥匀质性 标准稠度需水量 水化热 碱含量等 水泥以标准稠度用水量和颗粒级配为主 水泥以稠度用水量是水泥性能重要指标之一 其影响因素 水泥碱含量高 需水量大 而影响混凝土开裂的因素是碱含量影响最大 其次是C3A含量 细度和硫酸盐含量 水泥中C3A含量高 需水量大 因为它水化快且化学结合水大 C3A化学结合水 1年为42 9 而C3S只有22 8 水泥越细 需水量越大 4 水泥强度波动1MPa 对C20 C40砼R28波动只有0 67 1 5MPa 可按砼强度公式fcu 0 46fce c w 0 07 计算得出 5 标准稠度用水量每增减1 砼用水量约增减6 8Kg m3 而水每增减1Kg m3 对C40砼R28增减约0 3MPa 1 8 2 4MPa 6 开流磨颗粒分布范围宽级配较好需水量就小 圈流磨颗粒均匀分布范围窄级配较差需水量就大 7 水泥标准稠度用水量小砼强度高耐久性 抗渗性 抗裂性 搞碳化 以及与外加剂的相容性都应该好 调整方法 一个企业至少采用三种水泥和三种外加剂 根据本企业的材料进行大量的试配优化 从量变到质变 健全生产的系列配合比 每半年复验和校核 五大材料中外加剂是至关重要的 一个好的搅拌站应采用两种外加剂 一种是缓凝型的 一种是减水型的 可通过两种外加剂比例的调整 解决一年四季及一昼夜温差 气候带来的不利因素 同时可以满足不同工程部位的拆模和张拉要求 以及工程要求早强和赶工 因此 一个搅拌站只采用一种外加剂是不明智的 例如楼板上午浇灌至晚上或柱子从第一根浇到最后一根第二天拆模就出质量问题了 浇筑水下桩 筑路等 就全国 除了铁路系统 而言 目前大量用于混凝土的外加剂为萘系减水剂 因为它已有30多年折成熟经验 钢厂从煤焦油中提炼出的废料萘 蒽 菲 这些都是致癌物质尤其后二个 由于萘不断涨价且某些供应商为了满足需方低价的愿望 因此在萘中掺入部分蒽 这带来的后果是色黑味臭又粘稠 更甚是砼拌合物初始SL很大一会儿SL就损失了 更可怕的后期强度上不来 另一方面跟潮流在中低强度砼中掺加聚羧酸 10 以下 少掺SL达不到多掺一点又漓析泌水扳结 这说明外加剂不仅与水泥有适应性也与矿物掺合料 砂石都有适应性 红花要有绿叶扶才能相得益彰 请参考孙教授 矿物掺合料是预拌混凝土必不可少的良材 掺矿物掺合料是节约水泥 降低水灰比和水化热 降低碱含量 提高耐久性的有效措施 但矿物掺合料的三种效应 填充 形态 减水 增强 的存在是有条件的 并且并不是每种矿物掺合料都同时存在这三种效应 第二步骤生产过程中的质量控制 设备的检查计量DBJ T15 74 砂石含水率的测定 制订测试次数DBJ T15 74P17 输入 根据运输时间 气温 工程部位 泵机质量 泵管的布置 进场原材料质量 由技术负责人和质量负责人协商并开出配方 由品控员与配料员核对并签名后输入电脑QC发现问题 如冲磅 石多砂少 外加剂计量误差造成坍落度不稳定和料散 搅拌车鼓中积水 SL超大 应有及时应对措施 寻找原因采取预防在先 纠正在后 第三步骤混凝土出厂质量控制 取样方法 GB T50080测坍落度方法 GB T50080快速转鼓1分钟 QC看料员目测坍落度并及时调整 不合格的产品不出厂 QC员盖章及签名 才能放行出厂 发生的问题 如坍落度太大或太小 可能被退车 石子太多 会塞泵 寻找原因采取下一车的调整方法 第四步骤混凝土到施工现场交付验收 搅拌车到现场应快速转鼓至物料均匀再卸料并按GB14902规定取样测SL D等试验 车到工地应立即签单 重要部位QC员应配合司机领位卸料并检查物料工作性 有疑问时应及时通知厂内质控员 以堵绝续后同类情况发生 地盘QC服务人员必须掌握五个标准并培训施工单位的试验员 如坍落度太小 劝说工地人员不得任意加水 用后掺药水调整 施工现场出现故障 应将信息及时反馈给相关业务员和中控室调度 司机是公司的窗口 技术负责人应加强对司机的ABC培训 公司应有礼貌用语 误区 车到工地 施工人员 包括监理 就取样测坍落度 成型 订合同时业主都要求坍落度小 因没有考虑到泵机 泵管及施工人员水平 尤其冬天气温低 风大和干燥 夏天失水快 坍落度大小不稳定都对强度和裂缝产生不利 缺方量 出现裂缝的争议都影响收款或丢失工程 施工方不论强度等级多大每方砼一定要求2400Kg 这概念是有误的 与监理方配合 宣贯五个标准 第三章严格执行五个标准是保证预拌混凝土质量的依据 严格执行以下五个标准 一严格执行GB T50081 2002 普通混凝土力学性能试验方法标准 1 标准试模4 1试模应符合 混凝土试模 JG3019 中技术要求的规定要求的规定 试模的主要技术指标 成型前 应检查试模的尺寸 由表面平整度和拆卸后掉角 如超出表中规定应更换新模 应每隔三个月定期自检 试模变形和质量差严重影响试块的强度 2 标准取样 GB14902 2003中10 3 2 混凝土运到交货地点时开始算起20min内完成 试件的制作应在40min内完成 10 3 3交货检验的试样应随机从同一运输车中抽取 混凝土试样应在卸料量的1 4至3 4之间采取 10 3 4 取样量应不少于0 02m3 10 3 6 坍落度的取样频率应与混凝土强度检验的取样频率一致 有些工地取样工具用铁锹或小桶既没代表性又不足量 还没拌匀就装料 这样会造成一组试件三块数据分散而作废 3 标准制作 严格执行GB T50081中5试件的制作和养护5 1试件的制作1成型前 应检查试模尺寸 3取样或试验室拌制的砼应在拌制后尽短的时间内成型 一般不宜超过15min 3 b用直径为 25mm的插入式振捣棒 振捣棒拔出时要缓慢 拔出后不得留有孔洞 3混凝土临近初凝时 用抹刀抹平 有些工地既没 16捣棒又不分层插捣 建议用直径为 25mm的插入式振捣棒 这样既可排出空气又可密实 通过振捣后的混凝土强度可以提高10 4 标准的养护 5 2试件的养护5 2 2采用标准养护的试件 应在温度为20 5 的环境中静置一昼夜至二昼夜 然后编号 拆模 拆模后应立即放入温度为20 2 相对湿度为95 以上的标准养护室中养护 或在温度为20 2 的不流动的Ca OH 2饱和溶液中养护 5 2 3同条件养护试件中的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同 拆模后 试件仍需保持同条件养护 不符 合5 2 2与5 2 3要求的 应遵守GB50204 2002的附录D 水泥的水化主要靠温度和湿度 温度越高水泥强度增长越快 但没湿度不行 反之 湿度越大如泡在水中水化进行越快 没有湿度会停止水化反应 温度和湿度两者缺一都将大大影响混凝土的强度增长 故以标准养护的温度和湿度为100 参考下表 用P O32 5R水泥拌制的混凝土 可见 混凝土强度随着温度降低而降低 但气温下降 日平均气温约16 最低降至4 7 时 日温差大于8 为确保工程质量满足强度增长的需要 已施工结构应加强保温保湿措施 已成型的试块没标养条件放在室外水池或室外养护 达不到标准养护条件20 2 和 95 湿度 则应采取等级龄期养护方法 待养护龄期达到600 d 相当于标养28d 才能送质检站检验 详见GB50204 2002附录D内容 5 标准破型 取得资质的搅拌站都严格按标准GB50081执行进行预拌混凝土取样及试验的人员必须具有相应资格 摘自GB14902 2003P610 1 5 以上各要素各试验室都应严格执行 所有试验人员均应通过省级考核并获取上岗证 试验室具有省 市计量合格的标准养护室 I级精度的试验压力机 但大部份工地不是试模尺寸不合格 就是变形 几乎试验人员都无上岗证 工地随意取样和随便制作试块屡见不鲜 更没有合格的标准养护室 致使送检的试块强度与搅拌站相差较大 拌站技术负责人要求监理方对以上五标准严加监管施工方 凡不符合标准的应立即整改或采取有效措施 杜绝试块送检出现不合格的现象 二严格执行GB14902 2003 预拌混凝土 该标准前言和范围中1 明确了本标准不包括运送到交货地点后的浇筑 振捣及养护 也就是说商品混凝土是半成品 送到工地交货前的检验如坍落度和工作性以及28天的强度等属于搅拌站的责任 振捣及养护出现的回弹 抽芯不合格以及裂缝等问题 现是买方市场故首当其冲的是拌站倒霉 6 1预拌混凝土的定义 水泥 集料 水以及根据需要掺入的外加剂 矿物掺合料等组分按一定比例 在搅拌站经计量 拌制后出售的并采用运输车 在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物 6 2坍落度 坍落度 100mm 允许偏差 30mm 目前许多工地要求允许偏差只有 10mm或 20mm 虽然严但不科学也没必要 7 6 4严禁向运输车内的混凝土拌合物任意加水 这种情况大多工地时有发生 主要原因是泵机动力不足或泵管布置不合理 更有甚者施工方为了省泵机台班费或赶工 SL度满足合同要求 由于施工人员不了解预拌混凝土的基本知识 这不仅要靠工地负责人对施工人员进行培训 我方地盘QC也应加强宣贯五个标准 GB T14902中7 6 5混凝土的运输时间应满足合同要求 当合同未作规定时 采用搅拌运输车运送的混凝土宜在1 5h内卸料 当最高气温低于25 时 运送时间可延长0 5h 有些工地还未经监理验收就通知拌站出料 搅拌车到工地等的时间太长等原因造成卸料困难 尤其夏天 施工方不签单 损失的又是搅拌站 8供货量 GB T14902中8 2预拌混凝土体积的计算 应由混凝土拌合物表观密度除运输车实际装载量求得 注 一台运输车实际装载量可由用于该车混凝土中全部材料的重量和求得或由卸料前后运输车的重量差求得 8 3预拌混凝土供货量应以运输车的发货总量计算 如需要以工程实际量 不扣除混凝土结构中钢筋所占体积 进行复核 其误差应不超过 2 以上各条明确指明交货检验应做到的内容 例如有些工地不执行标准 不具备试验条件 超出合同规定的坍落度也泵送下去或搅拌车按需方要求的时间到达工地后等卸料的时间超过长达3h 如2m3的C55柱子混凝土就超过3h 致使坍落度损失过大也不肯签单仍卸下去 随意取样且取样量不足又不拌均匀等等 这些施工质量问题对混凝土试件的强度及构件的质量都造成一定的隐患 三严格执行GB50204 2002 混凝土结构工程施工质量验收规范 标准中 10混凝土结构子分部工程10 1结构实体检验和附录D结构实体检验用同条件养护 试件强度检验及条件说明 结构实体应在监理工程师见证下 应以在混凝土浇筑地点制备 混凝土强度检验用同养护试件的留置 养护和强度代表值应符合本规范附录D的规定 附录D同一强度等级的同条件养护试件 其留置的数量应根据混凝土工程量和重要性确定 不宜少于10组且不应少于3组 同条件养护试件应达到等效养护龄期时进行强度试验 等效养护龄期可取按日平均温度逐日累计达到600 d时所对应的龄期 等效养护龄期不应小于14d 也不应大于60d 同条件养护试件检验时可将同组试件的强度代表值乘以折算系数1 10 但大部份工地无标准养护室 也不委托有标养资格的单位养护 更严重的是试块不与构件实体放在一起进行同条件养护 而是泡在水中 水池小 放几天后即把试件取出放入新的试件 由于11月份以来不断遭受寒流袭击 在低温的几天中对露天水池凌晨1点至3点测得的水温只有5 如此低的水温如何能保证混凝土强度的增长 用以上两种养护情况进行养护的试块送检 造成试块强度偏差很大 四严格执行GBJ50107 2010 混凝土强度检验评定标准 按GB50204 2002标准 所有检验的混凝土强度均应严格按GBJ107 87进行评定 每次交货验收 工地取样不应少于3组 不宜少于10组 这样试块具有代表性且考虑到混凝土盘内变异系数为5 保证混凝土强度合格率为95 五严格执行JGJ T10 95 混凝土泵送施工技术规程 3泵送混凝土原材料和配合比3 1泵送混凝土原材料3 1 1拌制泵送混凝土所用的水泥应符合下列国家现行标准 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 3 1 6泵送混凝土宜掺适量粉煤灰 3 2泵送混凝土3 2 2泵送混凝土配合比设计 应符合下列国家现行标准JGJ55 GB50204 GB50107和GB T14902的有关规定 并应根据混凝土原材料 混凝土运输距离 混凝土泵与混凝土输送管径 泵送距离 气温等具体施工条件试配 第四章影响预拌混凝土质量的分析 内部因素 主观的可以通过纠正预防措施可持续改进的 下面就影响混凝土的质量各部门的沟通 配合 支持 协作的关联图 图介 人力资源部的箭头指向表示对该部门人 财 物 环的考核 衡量 评估 作出合理的结论 供总经理分析 决策 双线表示互动 沟通 配合 支持 协作 龙头 营业销售部 全厂的运转 启动 流通 发展 强大 营业销售部一个合同订不到 其它部门存在有何意义呢 技术再好也发挥不了作用 所营业销售部称是龙头 车辆开动靠车头 技术部与各部门都存在有双线互动 技术质安部 生产调度部 人力资源部 车辆运输部 人力资源部 材料供应部 营业销售部 客户信息反馈 参与合同技术交底 参与供应商评估 检验评定 QC有权放行车辆 反馈工地信息 确认和调整配方 故障告知 培训 培训 培训 培训 培训 通知工程及方量 反应工地信息 通知材料需求量 通知材料入库 要求车辆的台数 统畴车辆 营销部在签订合同时 有关技术的必须要有技术部的意见或建议供订合同时参考 同时在签订合同时一定要保护企业利益 严格遵守GB T14902中有关规定 龙尾 供应部 供应部随着市场大环境的制约 技术质量的苛刻的要求 混凝土的市场价格受到原材料价格上浮的冲击 混凝土价格受到市场激烈竞争 迫使供应部既要寻找价格合理的