歐標聯鎖塊表觀質量改進研究

李寧+卓興弟+陳順治

摘要：本文結合歐標聯鎖塊預制過程，詳細敘述了不同階段遇到的困難和解決辦法，最終達到表觀質量穩定可靠的目的。希望能夠給聯鎖塊預制產業提供借鑒。

Abstract： Combined with the prefabrication process of European Standard interlocking blocks， this paper describes in detail the difficulties and solutions encountered in different stages and finally achieves the objective of stable and reliable apparent quality. Hope to provide reference for the interlocking block precast industry.

關鍵詞：歐標；聯鎖塊；表觀質量；穩定可靠；預制產業

Key words： European standard；interlocking block；apparent quality；stable and reliable；prefabricated industry

中圖分類號：U655 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）02-0213-03

1 背景

我國在在上世紀80年代開始引進聯鎖塊生產技術，起步較晚。之后在1991年第一次制定行業標準JCT446，并于2012年出臺國家標準GB28635。并且在上世紀90年代，興建深圳鹽田港時仍采用的是英國聯鎖塊生產標準，采用的美制全自動制磚機。

由于在2010時，曾有國企在此港區內預制英標聯鎖塊不能達到英標質量要求而失敗，最后不得不進口歐洲聯鎖塊，因此業主在招標時就要求承包商做好歐洲采購聯鎖塊的備案，而歐洲進口聯鎖塊價格高達1.01美元/塊（含運雜費），現場預制將會有效節約成本。

2 工程概況

本工程位于利比里亞首都蒙羅維亞自由港內，集裝箱堆場面積77，000m2，其中單個聯鎖塊設計尺寸（長210 mm×寬105mm×高100mm），需現場預制約290萬塊。根據總進度計劃，聯鎖塊生產工期為8個月，每日生產至少12000塊，工期緊，任務重，有效控制聯鎖塊預制質量具有較大的挑戰。

3 現狀調查

我們對試制的三批聯鎖塊進行檢查，發現了較多的表觀質量問題，統計得出聯鎖塊不合格品概率，如表1所示。

4 確定目標及目標分解

根據聯鎖塊預制施工特點和現場實際施工條件，依據BS EN 1338（2003）Concrete paving blocks-Requirements and test method （混凝土聯鎖塊-要求和測試方法），確定質量控制目標為：在保證劈裂強度≥3.6MPa的條件下，通過兩次PDCA循環，使表觀質量缺陷率降低至1.5%以下。

5 第一次PDCA循環

5.1 原因分析

通過現狀調查我們找到了5大影響聯鎖塊預制外觀質量的原因：

5.1.1 瓜米石（4-10mm碎石）用量

通過前期試制的聯鎖塊外觀檢測分析，瓜米石多，則表面露出的骨料較多且周圍水泥砂漿不飽滿，則造成外觀難看。因此瓜米石越多，外觀質量差的風險越大。同時，根據經驗，若瓜米石過少，則使聯鎖塊強度難以達標。

5.1.2 河砂中含有雜質

原材料中僅河砂里面有木炭和卵石，而聯鎖塊表面露出雜物多是木炭和卵石。另外，將表面有不規則裂紋的磚順裂紋破開后，發現大量磚內均有木炭。

5.1.3 托盤干燥導致聯鎖塊底部失水

聯鎖塊預制過程中使用托盤作底模，預制成功后隨托盤輸出，并轉運養護，而托盤干燥吸水，使聯鎖塊底部迅速失水而產生裂紋。

5.1.4 第一盤料含水量不易控制

第一盤混合料拌合后與傳送帶及模具等接觸面失水，導致第一盤材料制出的磚出現較多裂縫。

5.1.5 養護棚內地勢不平

養護棚內地勢不平，叉車在轉運新制聯鎖塊時由于慣性而產生抖動，而此時聯鎖塊強度還不足以承受該抖動，導致聯鎖塊極易受到損傷。

5.2 制定對策（表2）

5.3 對策實施

實施一：針對“瓜米石用量”要因——改善外觀質量，調整配合比達到最佳配合比。

通過3組配合比進行了試制，每組試制約200塊，7天后根據英標BS1338：2003，每組隨機抽選8塊，對強度及外觀質量進行了評定，配合比設計及7天劈裂強度見表3。

第2組和第3組都完全達到規范要求，但因為第3組瓜米石用量更少，外觀質量更好，因此選用第3組進行復盤，7天劈裂強度與第一次試驗結果一致。

經過調整，將聯鎖塊配合比中瓜米石的含量降到了較低水平，既保證聯鎖塊劈裂強度達標率達到100%，又保證外觀質量較好。

實施二：針對“河砂中含有雜質”要因——①篩分；②設置專人在新制磚中挑選表面有雜質的磚，并回爐重制。

由于當地產業落后，砂場并未篩分或沖洗河砂，因此雜質較多。通過經濟分析，如果自購自動化設備或安排專人篩沙不經濟，因此放棄篩分的方法，改為安排專人在新制磚中挑出表面有缺陷的聯鎖塊，去除雜質后回爐重新生產。同時，安排班組人員每天抽出5～10分鐘，到砂場揀出5mm以上雜質。經過以上措施，有效減少了聯鎖塊的外觀缺陷。

實施三：針對“托盤干燥導致聯鎖塊底部失水”要因——在托盤上刷脫模劑。

在喂板機的位置，安排專人給托盤頂部涂刷脫模劑，減少聯鎖塊底部水分損失，減少底部裂紋。經過改進，聯鎖塊底部較少出現裂紋。endprint

實施四：針對“第一盤料含水量不易控制”要因——給制磚機“預濕”。

第一盤料做5盤磚，通過此過程將制磚機濕潤一遍后，這5盤聯鎖塊全部回爐加水重新預制。

實施五：針對“養護棚內地勢不平”要因——用級配碎石找平，壓實。

用約15cm厚級配碎石找平場地，并壓實達到CBR>80%。經過改進，叉車在運輸時，很少再損傷聯鎖塊。

5.4 效果檢驗

通過制定對策，落實措施，本次循環后第3組配合比在滿足強度要求的前提下，外觀得到極大改善且基本穩定，任取8塊磚進行外觀檢測，都能達到至少7塊外觀合格的標準，合格率在87.5%以上。本次PDCA循環的目標得到了實現。

6 第二次PDCA循環

6.1 原因分析

由于是新設備新配合比，生產質量不穩定，生產強度未直接提高到12000塊/日，而是從日產1000塊慢慢上升到日產5000塊，在此過程中，我們一直關注強度和外觀質量是否穩定。通過連續7個生產日，每天隨機抽取40塊進行外觀檢查，結果見表4。

6.2 要因確認

各種外觀質量缺陷在批量生產時，理論上不能完全避免，而底部毛邊是在開始批量生產后，出現的新的典型缺陷，屬于要因。

6.3 制定對策

6.4 對策實施

實施一：針對“聯鎖塊底部出現毛邊”要因——改良設備。

針對檢測出聯鎖塊毛邊較多的缺陷，我們再次觀摩整個生產過程，并徹檢了設備及模板，發現在混合料入模時，有些散料落在托盤上，壓頭下來時，將聯鎖塊與先前散落的混合料壓在一起，造成毛邊。經小組討論決定，給該部位增加一臺空壓機，在每次壓頭落下來之前將托盤吹掃干凈。

6.5 效果檢驗

設備改進后，底部毛邊的現象只有偶爾在空壓機無法將托盤上殘留物吹掃干凈吹不動的情況下發生。

通過制定對策，落實措施，本次循環后聯鎖塊的質量進一步提升，特別是外觀質量合格率達到98.5%以上，實現了本次PDCA循環的目標和總體目標。見圖1。

7 經濟效益

通過此次QC活動，聯鎖塊的預制質量達到了規范要求，并為項目部帶來了可觀的經濟效益，簡單核算聯鎖塊預制的總成本如表6。

經濟效益：290萬塊×1.01美元/塊-164.2萬美元=128.7萬美元

根據合同計量規則，業主與承包商各節約64.35萬美元。

8 小結

本文對聯鎖塊預制的質量控制特別是表觀質量控制進行了較為全面的分析，為自動或半自動化混凝土預制構件的施工積累了一定的經驗。聯鎖塊由于其工廠化生產，可機械化鋪砌，運維費用低，可二次使用，環保等特點，目前在正廣泛推廣使用于港口，高速公路緊急停車帶，加油站，機場停機坪，市政道路等。其預制技術還需要不斷探索、改進，以更好地利用資源。

參考文獻：

[1]BS EN 1338（2003） Concrete paving blocks-Requirements and test method，2003.

[2]BS 7533-3Pavements constructied with clay， natural stone or concrete pavers—Part3 Code of practice for laying precast concrete paving blocks and clay pavers for flexible pavements， 2005.

[3]GBT 4111，混凝土砌塊和磚試驗方法[S].2013.endprint