泸定水电站工程建设商品混凝土质量控制.pdf

泸 定 水 电 站 工 程 建 设 商 品 混 凝 土 质 量 控 制 墨 _ 泸定水电站工程建设商品混凝土质量控制 露李明辉 ( 武警水电第三总队) 【 摘要】 水电站工程商品混凝土供应量大、强度高、种类繁 、使 用单位多、质量目标高，混凝土生产的质量 好坏直接影响到了工程质量 目标的实现。本文从商品混凝土生产承 包单位的角度。通过对商品混凝土生产质量 管理的实践，从原材料质量的控制、配合比的优化、生产措施的强化以及同使用单位的沟通协调等各方面采取 了切 实可行 的措施 ，确保 了商品混凝 土的供应 质量。 【 关键 词】水电站 商品混凝 土质 量控 制 1 概述 泸定水电站建设工程质量的工作重点是混凝土工程， 所以在混凝土的生产过程 中，无论是业主，还是监理单 位和使用单位，对混凝土质量的要求都很高。作为商品 混凝土生产的总承包单位 ，在混凝土的生产过程中，必 须严格控制每个环节，确保混凝土的生产质量和服务质 量，才能赢得业主、监理单位和使用单位的信赖，才能 确保工程建设 的质量 。 泸定水电站 3 号混凝土生产系统主要供应地面厂房、压 力管道、调压室工程 、引水系统 、大坝工程、2号和 3 号泄 洪i 同、1 号导流洞封堵等混凝土，供应总量约 9 O万 m 3 ，月 高峰供应强度约 5万 m 3 。供 应的混凝 土标 号从 C 1 0至 C A0 ，从普通混凝土到抗冲磨、自密实混凝土，种类多达 3 8 种 。该系统 由 1座 3 1 5 m3 混凝土 拌和楼 、1 座 2 1 5 r n 3 混凝土 拌 和站 、胶凝 材 料储 运设 施 、骨 料储 运设 施 、水处理设施 、电气 工程设 施 及 供风 、给排 水设 施及 其他附属设施组成 。 2 原材料质量 的控 制 2 1 水 泥 泸定水电站混凝土生产所用水 泥是经业主招标后 确定的由某固定厂家提供，选用旋窑生产的 P 04 2 5 散装 水泥 。在 水 泥进 入 拌 和 系 统场 内料 仓 前 ，必 须 有 厂家提出具的出厂质量证明文件 ，才可以储存在做好标 记的专用 藏罐 内。水泥在 进入拌 和楼前，要按 D I T 5 1 4 4 -2 0 0 1 水工混凝土施工规范 的要求严 格检验 其细度 、安定性、凝结时间和强度等强制性强度指标 ， 其各项指标必须 满足 GB 1 7 5 2 O 0 7 通 用硅酸盐 水 泥中的有关技术要求 ，其 中 2 8 d胶砂抗压强度应达 到 4 8 O MP a 左 右 ，绝不 能低 于 4 6 0 MP a 。根 据业 主试 验检测中心要求 ，水泥检测 的一批 总量不超过 4 0 0 t ， 随机在 3个罐车中等量采集 ，经混拌均匀后 ，再从 中 称取不少于 1 2 作为检验样本。在商品混凝土生产承 包单位检验的 同时 ，混凝 土使用 单位监理的试验室、 业主的试验与检测中心也进行 了平行检验 。若各单位 的检测结果存在较大差异，则必须进行 复检 ，否则不 能进入拌和楼。泸定水电站某批水泥物理力学性能试 验结 果 见表 1 。 表 2 和表 3给出了拌和楼近段时间的水泥检测结果 汇总 。 由表 2和表 3可以看出，泸定水电站混凝土拌和系 统使用 的散装 P 0 4 2 5 水泥各项检测指标均符合规范要 求 ，质量较好 。 2 2 粉煤灰 泸定水电站混凝土掺合的粉煤灰要求为 I级灰。首 先，在每批粉煤灰进入拌和系统储罐之前 ，先检查其出厂 合格证，合格证 内容包括厂名、批号、合格证编号、日 期、粉煤灰级别、数量和质量检验结果；其次，每车取样 观察其颜色，若颜色发生较大变化，则不允许进场；再 次，对每批粉煤灰进行细度、烧失量、含水量、需水量 比 等检测，若不符合 I级灰规范要求，则不允许入罐，由业 主物资部门处理泸定水电站某批粉煤灰检测指标结果，见 表 4 。 3 9 水利水 电施工2 0 1 0 第 3 期总第 1 2 0期 表 1 水泥物理 力学性 能试验结果 细度 凝结时间 抗压强度 抗折强度 水泥 密度 标稠 ( h 0 rai n ) 安定性 ( M a ) ( M【P a ) 品种 ( g c m 3 ) 比表面积 筛余 ( ) ( m k g ) ( ) 初凝 终凝 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d 备注 峨胜 3 2 1 3 2 6 1 6 2 6 6 3： 0 6 3： 3 4 合格 2 5 5 5 O 2 5 O 8 6 G B 1 7 5 2 O O 7 3 O O 1 0 0 3o； 4 5 1 0： 0 0 合格 1 7 0 4 2 5 33 5 36 5 表 2 水 泥 试 验 成 果 统 计 水泥品种 普通硅酸盐 统计 从 2 0 0 9 一O 6 2 3 强度等级 P o 4 2 5 范围 到 2 0 0 9 一O 7 2 2 细度 标稠 凝结时间 ( rai n ) 抗折强度 ( MP a ) 抗压强度 ( MP a ) 说明 项 目 安定性 ( ) ( ) 初凝 终凝 R 3 R2 8 R3 R2 8 G B 1 7 5 2 O O 7 1 O 34 5 6 0 0 合格 33 5 36 5 1 7 0 4 2 5 组数 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 1 2 检测各项结果满足 最大值 6 O 2 7 6 2 5 1 2 7 4 6 4 8 6 3 1 0 5 O 8 GB 1 7 5 2 O O 7 规定要求 最小值 1 _ 6 2 4 0 1 1 5 1 9 5 5 5 7 9 2 7 3 4 8 9 平均值 2 9 2 6 5 1 5 7 5 2 4 0 6 0 8 3 2 9 4 4 9 8 质量评定 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 表 3 水 泥 试 验 成 果 汇 总 凝结时间 抗折强度 抗压强度 序 试验编号 试验日期 水泥批号 细度 标稠 ( mi n ) 安定性 ( M a ) ( M【P a ) 生产 号 ( ) ( ) 厂家 取样地点 初凝 终凝 R3 R2 8 R3 R2 8 1 2 0 0 9 一 O 6 一O 1 2 0 0 9 一O 5 2 5 J F 0 1 0 5 6 O 2 7 5 1 8 0 2 7 3 合格 5 8 8 3 2 8 7 4 9 6 峨胜 3号系统拌和楼 2 2 0 0 9 一 O 6 一O 2 2 0 0 9 一O 5 2 8 J F S 4 0 1 0 7 4 7 2 7 4 1 4 3 2 3 7 合格 5 9 8 5 2 7 8 4 9 4 峨胜 3号系统拌和楼 3 2 0 0 9 一 O 6 0 3 2 0 0 9 一 O 6 一O 1 E 0 6 4 9 2 0 2 4 0 l 1 5 1 9 5 合格 6 1 8 6 2 8 3 5 0 2 金项 3号系统拌和楼 4 2 0 0 9 0 6 0 4 2 0 0 9 一 O 6 0 7 E 0 6 5 0 3 4 2 4 2 1 4 5 2 1 6 合格 5 8 8 2 2 8 7 4 9 O 金顶 3 号系统拌和楼 5 2 0 0 9 一 O 6 一O 5 2 0 0 9 - 0 6 0 7 J F 0 1 1 3 4 8 2 7 2 2 5 1 2 1 2 合格 6 O 8 4 2 7 9 4 9 4 峨胜 3 号系统拌和楼 6 2 0 0 9 0 6 0 6 2 0 0 9 一 O 6 0 7 J F 0 1 1 3 4 3 2 7 O 1 4 9 2 0 6 合格 5 8 8 0 2 7 3 4 8 9 峨胜 3 号系统拌和楼 7 2 0 0 9 一 O 6 0 7 2 0 0 9 0 6 0 7 J F 0 1 1 4 5 0 2 7 6 1 4 9 2 1 7 合格 5 5 8 1 Z 7 8 4 9 8 峨胜 3 号系统拌和楼 8 2 0 0 9 一 O 6 0 8 2 0 0 9 0 6 1 5 J F 0 1 1 9 1 8 2 6 6 1 5 7 2 2 0 合格 5 7 8 2 2 9 2 5 0 1 峨胜 3 号系统拌和楼 9 2 0 0 9 一O 6 0 9 2 0 0 9 一 O 6 1 5 J F S 4 0 1 2 0 2 0 2 6 6 1 3 7 2 1 5 合格 5 9 8 3 2 9 4 5 O 2 峨胜 3 号系统拌和楼 1 o 2 0 0 9 一 O 6 1 O 2 0 0 9 一 O 6 1 6 J F S 4 0 1 2 0 3 O 2 6 3 1 4 2 2 3 5 合格 6 0 8 4 3 O 2 5 O 8 峨胜 3 号系统拌和楼 1 1 2 0 0 9 0 7 一 O l 2 0 0 9 一O 6 2 4 J F S 4 0 1 2 3 2 1 2 7 O 1 6 2 2 5 5 合格 5 9 7 9 2 9 8 5 0 5 峨胜 3号系统拌和楼 1 2 2 0 0 9 一O 7 一 O 2 2 0 0 9 一O 6 2 4 J F s 4 0 1 2 5 1 8 2 6 4 1 6 0 2 4 6 合格 6 0 8 2 3 0 2 4 9 2 峨胜 3号系统拌和楼 表 4 粉煤灰 品质检验结果 细度 需水量比 S 烧失量 含水量 检测项 目 平行样 等级评定 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 广安粉煤灰 1 6 1 9 4 1 6 3 5 O 3 I级灰 检测结果 广安粉煤灰 2 8 0 9 1 1 3 2 0 O 2 I 级灰 4 0 2 3 外 加剂 泸定水电站混凝土使用的外加剂主要有两种，分别 为萘系高效减水剂和聚羧酸盐高性能减水剂，均为水性 外加剂，其质量符合现行的有关规程规范和国家有关强 制性标准条文的规定。首先，以小于或等于 5 0 t 为一批， 在每批外加剂进入拌和系统场内后，先由供货单位提供 产品说明书、出场检验报告及合格证 ；其次 ，立即随机 取代表性样品进行检验，当进货 与工程试配时一致时， 方可入专用仓库；最后 ，按批检验其匀质性、掺外加剂 混凝土性能指标等，合格后方可入楼使用。 外加剂的使用还要根据现场气温进行调整，但调整 时要及 时通 知混凝 土生 产单位 做好 试 配工作 ，及 时根据 现场 的需 要 调 整 外 加剂 的各 种 掺 量 ，满 足 施 工 现 场 的 需要 。 2 4骨料 泸定水电站为人工砂石骨料。毛料来源于隧洞开挖 的石料 ，以花岗岩和水成岩为主，在人工加工成成品骨 泸定水 电站工程建设商品混凝土质量控 制 料后，往往会出现超逊径、石粉含量超标 、针片状骨料 含量超标、成品砂中夹带有小石以及含水率发生变化的 情况 ，因此在使用时要特别注意。首先，料场需有足够 的成品砂堆放 ，以便成品砂有充裕的时间脱水 ，且在成 品砂进入混凝土拌和系统砂仓之前，须在料场用装载机 或反铲翻 3 4遍，以便砂子质量均匀 ；其次，加 强骨 料含水率的检测 ，尤其是夏季 ，因为在夏 季，泸定地 区夜 间雨水多，而白天温度高 ，骨料的含水率往往会 发生很大的变化 ；最后 ，生产高峰期加强骨料质量的 检测 ，因为在高峰期生产系统的负荷更大 ，设备容易 磨损 ，骨料生产商或许为 了追求 生产 强度和生产量， 受损的设备来不及更换 ，且骨料生产的质量保证措施 往往 会被 弱化 ，所 以要求 细 骨料 每 6 0 0 1 2 0 0 t 为 一 批 检 验 颗粒 级 配 、细 度模 数 、石粉 含 量 、泥 块 含 量 和含 水率 ；粗骨料 每 2 0 0 0 t 为一批 ，检验颗粒级配、超径 含 量 、逊径 含 量 、针 片 状 含 量 、含 泥 量 、泥 块 含 量 、 压碎指标值等。泸定水 电站某批骨料检测指标结果见 表 5和 表 6 。 表 5 粗 骨料批品质指标及物理性 能检测结果 骨料粒径 表观密度 饱和面 石粉含量 针片状 S O 3 坚固性 压碎指标 干吸水率 有机物 超径 ( ) 逊径 ( ) ( m m) ( k g m3 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 5 2 O 2 7 5 0 0 5 1 o 2 6 4 9 2 浅于标准色 2 8 4 3 2 0 4 0 2 7 6 0 0 3 8 0 1 4 6 浅于标准色 3 4 2 2 4 o 8 o 2 7 8 0 O 3 5 O 2 8 浅于标准色 1 3 6 8 D L T 5 1 4 4 2 O O 1 2 5 5 0 2 5 1 o 1 5 0 5 5 1 2 浅于标准色 5 l O 表 6 细骨料 品质指标及物理性 能检 测结果 检测 试验 细度 堆积 紧密 表观 饱和面干 吸水率 云母含量 S O 3 石粉含量 轻物质 坚固性 密度 密度 密度 表观密度 含量 有机质含虽 项 目 批次 模数 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( k g m3 ) ( k g m3 ) ( k g m3 ) ( k g m0 ) ( Y oo ) 检测 1 2 7 0 1 5 8 0 1 8 7 o 2 6 7 0 2 6 9 O 1 0 1 2 6 3 浅于标准色 结果 2 2 7 2 1 5 8 0 1 8 8 o 2 6 7 0 2 6 9 0 1 1 1 2 8 3 浅于标准色 DL T 5 1 4 4 2 O O 1 2 4 2 8 2 5 0 0 2 1 6 1 8 1 8 浅于标准色 3 混凝土质 量控制措施 泸定水电站商品混凝土配合比设计在投标阶段仅有 1 2 种 ，而在施工阶段配合比的设计则达到了3 8种，配合 比设计的成本大幅度增加的同时，混凝土种类的大量增 加也给拌制商品混凝土 的质量控制带来了不小的难度。 为了保证拌和系统能够生产 出高质量的商品混凝土，生 产时需从配合的设计优化、拌和过程的质量控制、同使 用单位的沟通协调三个方面着手 ，确保商品混凝土的生 产质量 。 3 1 配合比的设计及优化 混凝土配合 比设计分三个阶段进行试验。 第一阶段主要进 行 了混凝 土 原材料 比选 试验 。对工 程拟采用的水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂等原材料 进行试 验。在业 主试 验 中心试 验成 果 的指导 下 ，通过 对 原材料的试验结果分析，结合国内其他大中型水 电站工 程应用的经验 ，以及生产厂家的资质、生产规模等，确 定了混凝土使用的原材料 。 第二阶段主要进行 了混凝土原材料参数选择试验。 试验在第一阶段原材料比选试验的基础上，通过对比不 同水胶比、粉煤灰和外加剂不 同掺量、骨料的不同用量， 归纳出原材料性能与这些参数之问的关系，并结合混凝 土设计指标及施工要求，初步提出满足设计强度等级要 求且经济合理的混凝土配合比设计参数。 第三阶段主要进行了混凝土性能试验。试验在第二 41 水利水电施工 2 0 1 0 第 3期 总第 1 2 0期 阶段混凝土原材料参数选择试验的基础上进行 了配合比 设计。根据混凝 土设计保证率、配制强度 以及不 同的 原材料组合 ，确定了混凝土试验配合比参数 ，进行 了 混凝土拌和物性 能试验 、力学性能试验 、耐久性性能 试验 。 3 2 拌和过程的质量控制 混凝土拌和过程首先要坚持的原则是 “ 严格按批准 的配合比进行配料，根据原材料的变化，可按规范要求 进行微调” 。如有异常情况需要调整配合 比时，由混凝土 生产单位的试验人员提出，经监理试验人员和业主试验 与检测中心试验人员许可后，由拌和楼现场监理人员通 知拌和楼进行调整，其他任何单位和个人不得任意调整 混凝土配合比。其次，混凝土生产单位要加强生产人员 的思想教育和技能培训，操作人员必须是有责任感的熟 练工人，避免拌和楼操作人员疲劳作业，以防出现误操 作。再次，拌制混凝土时，必须派有经验的试验人员在 现场值班 ，以便 随时对混凝 土质量进行监控 。 3 2 1 根据人工砂细度模数及含水 量检 测结果调 整砂 率 混凝土拌和系统混凝土生产所需骨料由五里沟人工骨 料加工系统转运至拌和楼料仓，根据 DI T 5 1 4 4 -2 o o i的 规定及设计要求，泸定水电站砂石系统筛分后的成品人工 砂控制指标为：含水量控制在 6 以内；细度模数控制在 2 2 2 8 ；石粉含量控 制在 6 1 8 ；无杂 质。人 工砂 的细度模数及含水量直接影响混凝土的拌制质量，所以， 拌制混凝土前必须对人工砂的细度模数及表面含水率进 行检测，检测频率为每班一次，并根据检测结果及时对 施工配合比进行校正，及时调整砂率及用水量，保证混 凝土拌和物的和易性。细度模数 以 F M 一2 4 2 8为 准，当细度模数超出该范围时，F M每增减 0 2 ，砂率 相应增减 1 ，单位用水量相应减增 2 k g m3 。 3 2 2 根据粗骨料超逊径检测结果调整骨料级配 粗骨料在混 凝土 中所 占的比例很 大 ，粗 骨料 表观密 度越大，强度越高，配制的混凝土强度越高，耐久性越 好；稳定性不好的骨料容易发生体积变形而导致混凝土 局部开裂、剥落，甚至内部结构破坏。按照要求，成品 粗骨料控制指标为：超径控制在 5 以内，逊径控制在 1 O 以内。当粗骨料的超、逊径值超标时，对混凝土拌 和物的和易性 、可泵性 有着 较大 程度 的影 响 ；当粗 骨料 逊径严重超标时，将直接影响混凝土的抗压强度值。试 验 室对拌 和楼 的粗 骨料 每班 均 进行 超 、逊 径 指标 检测 ， 并根据超、逊径检测值及时调整骨料级配，以保证骨料 级配处于比较良好的水平。当超、逊径指标严重超标时， 要及时查找和分析原因，并进行生产工艺调整，保证混 凝土 的拌制质量 。 3 2 3 严格控制外加剂浓度 泸定水电站混凝土拌和系统 目前主要采用的外加剂 为萘系高效减水剂 ，形态为粉剂，易溶于水。使用时， 4 2 预先配制成 2 O 的溶液，经搅拌均匀后，用化工泵抽至 拌和楼使用。外加剂的浓度控制不严，会导致混凝土中 外加剂的实际掺量不准 ，直接影响混凝土的拌制质量。 外加剂浓度检测是拌和楼质量控制的重点，外加剂池分 为 2 个，每配制一次，试验室跟踪检测一次，日常每班 检测不少于一次，以确保外加剂的浓度准确。 3 2 4 特殊情况 下进行加 密检测 拌和楼试验检测除必须保证 日常的检测频率外，遇 雨雪天气及原材料或混凝土质量波动较大时，还应加密 频率检测，即针对实际情况，增加检测次数，以掌握准 确数据，及时对配合比作出适当调整。 3 3同使用单位的沟通协调 3 ， 3 I 重要仓位试验员跟车观察，掌握浇筑情况，随时 调整 遇到重要仓位混凝土浇筑时，试验室除了做好混凝 土生产系统内的试验检测外，还应安排专人跟车至浇筑 仓号现场了解情况 ，了解混凝土的浇筑过程，掌握仓面 混凝 土的质量 情况 ，对 混凝 土 的运输 、浇筑 过程做 到心 中有数，并根据浇筑情况，及时调整配合比，保证前方 混凝土施工质量 。 3 3 2 与混凝 土需求单位 建立合作关 系 随着混凝土拌制工程量的不断增大，拌和楼生产单 位与混凝土需用单位已经不仅仅是一种简单的供需关系， 而是一种合作 、互利 的共赢关 系。生产高质量 的混凝 土 ， 浇筑高质量的混凝土，是水电站各参建单位的共同 目标 ， 混凝土供需双方合作、互信，充分理解，及时沟通，确 保混凝土的拌和质 量稳 中有 升 ，这也 是混凝 土拌 和质 量 的保证。 3 3 3 建立混凝土质量定期 回访制度 ，并 根据反馈意 见 及时改进提 高 在与各混凝土使用单位建立 良好的合作关系的基础 上，又建立了混凝土拌和质量定期回访机制，定期组织 试验室及其他现场管理人员到混凝土使用单位 回访，采 用座谈、邀请到拌和系统现场观摩等形式，积极收集各 方对混凝土生产的建议及意见。对监理单位、业主及施 工单位提出的合理建议，应及时采纳 ，集思广益 ，努力 提高混凝土拌和系统的生产质量。 4 结束语 泸定水电站工程混凝土总方量约 1 5 3万 m3 ，水泥为 P 04 2 5普通硅酸盐水泥，I级粉煤灰 ，外加剂采用萘 系高效减水剂，粗细骨料为闪长岩、花岗岩等人工破碎 骨料。混凝土配合比采用 2 8 d龄期、二级配、三级配混 凝土，在满足混凝土力学性能和耐久性能的同时，有效 降低了单位用水量 ，合理减少了胶凝材料用量，在满足 设计和施工要求的同时混凝土性能结果 良好。