溫控混凝土高強度連續(xù)生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制

翟 秉 星

(大唐觀音巖水電開發(fā)有限公司，四川 攀枝花 617000)

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溫控混凝土高強度連續(xù)生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制

翟 秉 星

(大唐觀音巖水電開發(fā)有限公司，四川 攀枝花 617000)

觀音巖水電站混凝土的工藝與質(zhì)量控制說明，不同石粉含量對碾壓混凝土室內(nèi)工作性能和力學性能產(chǎn)生影響，當采用合適的石粉含量時，室內(nèi)試驗碾壓混凝土VC值最小，抗壓強度最高，現(xiàn)場可碾性最好，芯樣外觀光滑致密。骨料分布均勻，芯樣抗壓強度最高。

質(zhì)量目標；具體實施；混凝土碾壓；正常生產(chǎn)

1 概 況

觀音巖水電站位于云南省麗江市華坪縣與四川省攀枝花市交界的金沙江中游河段干熱河谷地區(qū)，為金沙江中游河段規(guī)劃的八個梯級電站的最末一個梯級，以發(fā)電為主，電站裝機容量3 000(5×600)MW。左岸大壩主體工程混凝土總量達423.3萬m3，其中碾壓混凝土296.76萬m3，常態(tài)混凝土125.74萬m3，施工歷時29個月。大壩主體工程混凝土高峰強度較大，持續(xù)時間較長，施工月強度在2012年10月達到32.5萬m3，其中月強度在20萬m3以上的有10個月。觀音巖電站多年平均氣溫大于25 ℃，極端最高氣溫4月～11月平均氣溫達35 C°以上。

面對高溫氣候條件和高強度溫控混凝土生產(chǎn)需求，對溫控質(zhì)量和混凝土生產(chǎn)提出更高的要求。根據(jù)碾壓混凝土高溫季節(jié)施工難度大的特征，特設混凝土溫控質(zhì)量辦公室，辦公室下設4個個小組：溫度檢測小組、溫控巡視小組、制冷設備運行檢查小組和溫控質(zhì)量保證小組，其目的是加強溫控管理和監(jiān)督、確保溫控混凝土的正常生產(chǎn)。

混凝土溫控質(zhì)量保證小組具體負責工程溫控質(zhì)量、檢查、驗收，建立質(zhì)量管理、控制制度體系，并具體負責實施及監(jiān)控等，質(zhì)量保證部下設試驗室，承擔材料性能檢測試驗、混凝土配合比試驗、混凝土性能檢測和其它工藝試驗、質(zhì)量檢測及監(jiān)測等工作。

2 溫控質(zhì)量目標

施工生產(chǎn)過程中，認真貫徹執(zhí)行依據(jù)GB/T19001-2008編制的質(zhì)量體系文件和質(zhì)量計劃，嚴格按照設計要求和有關規(guī)范施工。質(zhì)量目標為：

單位工程質(zhì)量合格率100%；單元工程優(yōu)良率≥85%；杜絕重大質(zhì)量事故，嚴格控制記錄性事故和一般質(zhì)量事故。

3 原材料檢驗要求

3.1 粉煤灰

在混凝土澆筑前28d提出擬采用粉煤灰的物理化學特性等各項試驗資料。對每批使用的粉煤灰，均提交一張合格證書，合格證應注明送至攪拌樓儲存罐的數(shù)量、到貨的生產(chǎn)廠家、出廠批號、出廠日期等，分別放在專用的儲灌中，采取有效措施防止水泥受潮。

粉煤灰的檢測取樣以每200 t為一個取樣單位，不足200 t也作為一取樣單位。檢測項目包括細度、需水量比、燒失量、游離氧化鈣和三氧化硫等指標。對于細度和需水量比，每天至少檢查1次，連續(xù)10個樣品中，其個別樣品的細度與平均值相差應不大于10～15%。粉煤灰的檢驗按《水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范》(DL/T5055-2007)進行。粉煤灰品質(zhì)除滿足《水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范》(DL/T5055- 2007)、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)的要求外，其品質(zhì)指標應滿足表1的要求。

3.2 水泥

每批水泥均有廠家的品質(zhì)試驗報告，項目部按國家和行業(yè)的有關規(guī)定，對每批水泥進行取樣檢測，必要時還應進行化學成分分析。檢測取樣以200 t同品種、同標號水泥為一個取樣單位，不足200 t時也應作為一取樣單位。可采用機械連續(xù)取樣，亦可從20個不同部位水泥中等量取樣，混合取樣后作為樣品，其總數(shù)量至少10 kg。檢測的項目應包括：水泥強度等級、凝結(jié)時間、體積安定性、稠度、細度、比重及水化熱等試驗。水泥的質(zhì)量檢驗應按《水工混凝土試驗規(guī)程》(DL/T5150-2001)有關條款及其它現(xiàn)行有關國家標準和行業(yè)標準進行。

表1 粉煤灰品質(zhì)指標表

3.3 砂石骨料

細骨料的質(zhì)量技術除滿足表2的要求外，砂的細度模數(shù)應控制在2.6～2.8，石粉(d≤0.16 mm)含量應控制在6%～18%。在驗收某種料作為細骨料之前需至少連續(xù)作4～5組的質(zhì)量、含水量及級配的測定。細骨料含水量應均衡，應小于6%，凈料中多余的水分應考慮有足夠堆存脫水時間等措施來解決。

粗骨料的質(zhì)量技術要求應滿足表2的有關規(guī)定。骨料應堅硬、粗糙、耐久、潔凈、無風化。粒形應盡量為方圓形，避免針片狀顆粒。粗骨料的最大粒徑，不應超過規(guī)范要求。嚴格控制各級骨料的超、遜徑含量。以方孔篩檢驗，其控制標準：超徑小于5%，遜徑小于10%。粗骨料在進拌和樓前按要求進行二次篩分。骨料表面應潔凈，如有裹粉、裹泥或被污染等應清除。在驗收某種粗骨料之前需至少連續(xù)作4～5組質(zhì)量及級配測定。

拌和樓生產(chǎn)過程中：砂子、小石的含水量每4h檢測1次，雨后等特殊情況應加密檢測。砂子的細度模數(shù)、石粉含量每天檢測1次。當砂子細度模數(shù)超出控制值±0.2時，應調(diào)整配料單的砂率。粗骨粒的超遜徑、含泥量每8h應檢測1次。每月應在攪拌樓取砂石骨料按DL/T5144-2001規(guī)范進行1次檢查。骨料的檢驗按DL/T5151-2001有關條款進行。對原材料溫度進行抽檢，每個班抽檢2次。

3.4 外加劑

表2 混凝土人工骨料主要質(zhì)量要求

用于混凝土中的各種外加劑，其質(zhì)量應符合《水工混凝土外加劑技術規(guī)程》DL/T5100-1999第4.1.1至4.1.4條的規(guī)定。配置混凝土所使用的各種外加劑均有廠家的質(zhì)量證明書，項目部按國家和行業(yè)標準對外加劑進行試驗鑒定，貯存時間過長的重新取樣，嚴禁使用變質(zhì)的不合格外加劑。不同品種的外加劑應分別儲存，不同品種外加劑應有標記，在運輸過程中不得相互混裝，以避免交叉污染。粉狀外加劑在運輸和儲存過程中應注意防水防潮。

4 具體實施

(1)為滿足工程施工對溫控混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的要求，在拌和設備投入混凝土生產(chǎn)前，按經(jīng)批準的溫控混凝土施工配合比的溫度要求進行最佳投料順序和拌和時間試驗。

(2)要求拌和設備投入運行前對攪拌設備的稱量裝置進行檢定，確認達到要求的精度，同時對混凝土各種原材料配料前初始溫度進行測溫，在正式生產(chǎn)過程中，水泥、煤灰、摻和料、水、冰、外加劑，大石、中石、小石、等溫度控制在規(guī)范要求內(nèi)，并做好原始記錄。

(3)加強生產(chǎn)管理部門與試驗、質(zhì)檢部門聯(lián)系和溝通，及時解決溫控混凝土生產(chǎn)過程出現(xiàn)的問題。試驗室現(xiàn)場值班人員需按開倉證要求的混凝土種類、標號、級配，對照技術部門每月下達的混凝土標號、級配表進行嚴格審核、校對，然后根據(jù)經(jīng)過審批的配合比、原材料情況及環(huán)境條件對原配合比的調(diào)整，確認無誤后、方可將配料單送交拌和樓正常生產(chǎn)，同時隨機檢測出機口混凝土溫度。

(4)每班開始拌和混凝土前先進行衡器零點校核和配料單的審核(三檢制)。下料時，應嚴格按經(jīng)批準的投料順序卸料并按規(guī)定的拌和時間拌和。拌和過程中，試驗室值班人員和三檢人員每隔2小時檢查一次衡量誤差及拌和時間，并作好記錄存檔備查。需改換配料單或調(diào)整配合比時，必須經(jīng)試驗室人員開據(jù)新配料單從新定稱，三檢復審無誤后繼續(xù)生產(chǎn)。

5 常態(tài)混凝土檢測

5.1 混凝土均勻性檢測

對一盤混凝土按出料先后各取一個試樣，每個試驗不少于30 kg，測定砂漿容量，其差值應不大于30 kg/m3，用水洗分析法測定粗骨料在混凝土中所占的百分比，其差值不應大于10%。

5.2 坍落度檢測

坍落度每4h檢查1～2次。坍落度允許偏差按《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144- 2001)的要求控制。在取樣成型時同時測定坍落度，混凝土坍落度應控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

5.3 混凝土含氣量

使用引氣劑時，每班1～2次，允許偏差為1%。必要時根據(jù)含氣量調(diào)整引氣劑摻量。

5.4 混凝土溫度檢測

有溫控要求的混凝土施工中應控制出機口溫度滿足設計要求，溫度檢測頻率與坍落度檢測頻率相同。

5.5 強度檢測

現(xiàn)場混凝土質(zhì)量檢驗以抗壓強度為主，每一澆筑塊內(nèi)同一種標號混凝土試件的數(shù)量為：(1)非大體積混凝土7 d、28 d齡期試件每100 m3混凝土各成型3個，大體積混凝土7 d、28 d齡期試件每500 m3混凝土各成型3個；(2)非大體積混凝土設計齡期90 d試件每200 m3混凝土各成型3個，大體積混凝土90 d每1 000 m3混凝土各成型3個；(3)大體積混凝土180 d每1 500 m3混凝土各成型3個。

6 混凝土碾壓

(1)在碾壓混凝土生產(chǎn)之前，應通過檢驗法碼檢查衡器的精度。用于配料稱量的衡器應每月檢驗一次，配料稱量允許偏差不應超過表3的規(guī)定。

表3 配料稱量檢驗標準

(2)在拌和樓投入運行前，必須通過試驗對碾壓混凝土拌和物均勻性進行檢驗，以確定拌和時間和投料順序。碾壓混凝土拌和物均勻性檢測應符合下列規(guī)定：① 用分析法測定骨料含量時，兩個樣品的差值應小于10%；② 用砂漿容重分析法測定砂漿密度時，兩個樣品的差值應不大于30 kg/m3。

(3)碾壓混凝土拌和質(zhì)量檢測，在拌和樓出機口隨機取樣進行，檢測項目和頻率按表4確定。

表4 碾壓混凝土的檢測項目和頻率

注：表中*表示在氣候條件變化較大(大風、雨天、高溫)時應適當增加檢測次數(shù)。

(4)強度檢測：① 混凝土質(zhì)量檢驗以抗壓強度為主，同一強度等級混凝土的試樣數(shù)量應以表5規(guī)定為準。大體積混凝土抗拉強度的檢查以28 d齡期的試件按每2 000 m3成型試件4個，設計齡期(90 d)每3 000 m3成型4個。同組試件應取自同一盤混凝土，試件必須在出機口隨機取樣，不得任意挑選。② 混凝土質(zhì)量驗收取用混凝土抗壓強度的齡期與設計齡期(90 d)相一致。混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的過程控制應以標準養(yǎng)護28 d試件抗壓強度為準。混凝土不同齡期的抗壓強度比值由試驗確定。

表5 混凝土齡期試件取樣表

(5)混凝土的抗?jié)B、抗凍要求，應在混凝土配合比設計中予以保證。抗?jié)B、抗凍或其他主要特殊要求應在施工中適當取樣檢驗，其數(shù)量可按每季度施工的主要部位取樣成型1～2組，其取樣部位由監(jiān)理人指定。

(6)碾壓混凝土現(xiàn)場質(zhì)量檢測：① 碾壓混凝土鋪筑時，應按表4的規(guī)定進行檢測，并作好記錄。② 壓實容重檢測采用核子密度儀。每鋪筑100～200 m2碾壓混凝土至少應有一個檢測點，每一鋪筑層倉面內(nèi)應有3個以上檢測點。壓實容重以碾壓完畢10 min后核子密度儀測試結(jié)果為準。③ 核子密度儀應在現(xiàn)場碾壓試驗前，用實際原材料配制的碾壓混凝土進行標定。④ 相對壓實密度是評價碾壓混凝土壓實質(zhì)量的指標。對于大壩混凝土相對密實度不得小于98.0%。

7 制冷設備正常運行和溫控混凝土正常生產(chǎn)

(1)加強制冷設備巡視、檢查和維護工作，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，確保制冷設備正常安全運行，保障制冷溫控措施有效實施。認真檢查各部位溫度顯示儀顯示溫度是否正常和準確，避免因此影響混凝土出機口溫度。所以要求各生產(chǎn)作業(yè)隊加強機電設備的巡視檢查、維護保養(yǎng)，確保設備正常運行。

(2)加強保溫系統(tǒng)保溫效果檢查，認真檢查預冷倉保溫密封情況、有否漏風、竄風跑風現(xiàn)象，各種骨料是否覆蓋回風口、冷風骨料是否得到充分預冷、既不浪費又充分得到冷卻，同時嚴格控制各種骨料含泥、量含水量，嚴禁超標，防止因超標發(fā)生骨料粘連、凍結(jié)、結(jié)塊、堵塞影響溫控混凝土連續(xù)性生產(chǎn)。

(3)加強溫度、溫控小組的巡視檢查、做好溫度溫控運行記錄、及時反饋為溫度溫控信息、告知制冷設備操作人員合理啟、停制冷運行設備、保證混凝土各種原材料配料前要求的初始溫度、合理溫控既不超溫又不凍倉，保障溫控混凝土正常。

(4)冷風機開、停機及凍倉問題

制冷車間料倉冷風機開、停機嚴格執(zhí)行調(diào)度室通知制度，調(diào)度室在生產(chǎn)過程中加強和前方大壩澆注調(diào)度指揮部的聯(lián)系，及時掌握倉內(nèi)信息，根據(jù)倉內(nèi)澆筑或停倉情況，及時合理安排制冷車間的冷風機開機或停機時間。要求調(diào)度員必須做好相應的開、停機記錄、防止凍倉和超溫現(xiàn)象。

8 結(jié) 語

大壩混凝土澆筑過程中，溫控混凝土生產(chǎn)嚴格執(zhí)行溫控混凝土操作規(guī)范，并且加強精細化管理和過程受控措施，有效保證溫控的制冷設備正常運行和合理開啟、停機制冷，保障溫控混凝土原材料的初始溫度。事實說明，不同石粉含量對碾壓混凝土室內(nèi)工作性能和力學性能產(chǎn)生影響，當采用合適的石粉含量時，室內(nèi)試驗碾壓混凝土VC值最小，抗壓強度最高，現(xiàn)場可碾性最好，芯樣外觀光滑致密。骨料分布均勻，芯樣抗壓強度最高。因此，觀音巖電站左岸混凝土系統(tǒng)溫控混凝土生產(chǎn)自2012年投入生產(chǎn)以來，有效保證了溫控混凝土正常生產(chǎn)，為在建工程觀音巖電站搶節(jié)點、保轉(zhuǎn)流、防度汛創(chuàng)造前提條件，為滿足大壩溫控混凝土的澆筑需求、確保電站建設進度形象提供了有力保障。

[1] 《水工混凝土水質(zhì)分析試驗規(guī)程》(DL/T5152-2001)

[2] 《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144- 2001)

[3] 《水工混凝土外加劑技術規(guī)程》(DL/T5100-1999)

[4] 《水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范》(DL/T5055-2007)

[5] 《水工混凝土試驗規(guī)程》(DL/T5150-2001)

[6] 《質(zhì)量管理體系要求》GB/T19001-2008

(責任編輯：卓政昌)

2016-11-05

E835.4；TU528.19；TG135+.1

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1001-2184(2016)06-0115-04

翟秉星(1980-)，男，河南新鄉(xiāng)人，畢業(yè)于華北水利水電學院動力工程專業(yè)，工程師，從事水利水電工程施工管理.