楊美娜
廈門智欣建材集團有限公司(361023)
預拌商品混凝土企業應按國家現行標準規范及地方管理規定,建立健全生產管理制度,加強混凝土的質量管理,文章就生產管理中針對計量設備誤差和攪拌時間展開分析,論述生產技術管理對混凝土質量的影響并提出措施。
應通過試驗室提供的配合比進行混凝土生產,將配合比數據錄入或導入生產主機樓的電腦生產程序,所需物料通過主機樓的計量設備進行電子稱量投入攪拌生產。主機樓的生產計量設備準確與否將直接影響混凝土的質量,計量不符合標準要求,混凝土的質量將無法保障。這就涉及到攪拌樓材料電子秤的靜態標定和動態標定兩個概念。
標定,主要是指使用標準計量儀器對所使用儀器的準確度(精度)進行檢測,看是否符合標準。標定也可以認為是校準。校準是指在規定條件下,為確定計量儀器或測量系統的示值,或實物量具或標準物質所代表的值,與相對應的被測量的已知值之間關系的一組操作。
GB/T 10171—2016《建筑施工機械與設備混凝土攪拌站(樓)》A.4.5 有“初次標定”。生產過程中計量設備會受到振動、稱量料的沖擊、零件老化等因素的影響,因此就要對計量設備進行校驗和校準。根據GB/T14902-2012《預拌混凝士》要求,主機樓電子計量設備應具有法定計量部門簽發的有效檢定證書,并應定期校驗,混凝土生產單位每月應至少自檢一次,每次工作開始前應對計量設備進行零點校準。
但僅憑電子秤計量偏差在規定范圍內,就判定所稱物料重量符合設定要求的用量是不對的。因為稱量精度是靜態時的精度,而生產過程中配料精度是動態精度。實際生產過程中,因為動態精度不好操作,難度較大,往往就忽略了動態標定,給生產質量的穩定性造成質量隱患。

表1 混凝土原材料的計量允許偏差(質量%)
混凝土生產過程的數據中包括輸入值和實際值。輸入值即鍵盤輸入電腦的數值,輸入值是虛的約定值。實際值即混凝土電子秤稱出物料的實際重量(可以用已知準確的秤來核對物料重量)。攪拌樓電子秤顯示的計量偏差是顯示值與輸入值的誤差,如攪拌樓生產混凝土,水泥計量偏差顯示為正偏差0.9%,而規范GB/T 14902—2012 要求水泥最大正負偏差為1%(見表1),雖然偏差在標準規定的范圍內,但試驗證明僅憑這一點不能確定這盤混凝土中的水泥重量符合設計要求的用量。
假定水泥輸入值是400 kg,如果配料精度不準,可能因為閥門開的太大,下料速度過快,對電子秤的沖擊力較大,實際值為391 kg 的水泥顯示為403.6 kg,雖然正偏差為0.9%,實際也不過是394.6 kg。要求約定值為400 kg,規范允許實際最低值是396 kg,還差1.4 kg。如果其他配料(砂、石、粉煤灰、礦粉、外加劑等)也全部出現正偏差,只有水出現負偏差,加上原材料含水率不穩定,此時恰巧含水率也偏大,用水量增加,綜合一切不利因素,將導致混凝土的坍落度偏大,強度下降。
動態精度不僅跟靜態精度有關,而且跟電子秤的整個系統有關,經常會發生變化,所以原材料電子計量設備要定期進行檢定。如果動態精度符合要求,那么電腦顯示的計量偏差才是真正的數據。有了真正的數據作為參考依據,混凝土質量才能得到把控。
無論使用何種攪拌機,都要確保攪拌機內各種原材料充分混合,才能拌制出均勻的混凝土,以保障混凝土拌和物性能及固化后混凝土性能的整體穩定性。攪拌時間不足1min,混凝土拌和物明顯不均勻,固化后強度也低,甚至出現有害質量問題。
國際著名混凝土專家 A·M·內維爾、J·J·布魯克斯建議不同規格攪拌機的推薦攪拌時間見表2。

表2 不同規格攪拌機的推薦攪拌時間
在制備特制品或摻用引氣劑、膨脹劑和粉狀外加劑的混凝土時,應適當延長攪拌時間(GB/T1 4902-2012《預拌混凝土國家標準》)。
鋼纖維混凝土的攪拌時間應通過現場攪拌試驗確定,并較普通混凝土規定的攪拌時間延長1~2 min。采用先干拌后加水的方式時,干拌時間不宜少于1.5 min(CECS 38《纖維混凝土結構技術規程》)。
合成纖維混凝土攪拌時間,可比普通混凝土適當延長40~60 s(CECS 38《纖維混凝土結構技術規程》)。
防水劑混凝土攪拌時間應較普通混凝土延長30 s(GB 50119《混凝土外加劑應用技術規范》)。或粉狀防水劑摻入水泥中,先將干料拌至均勻后,再加拌和水攪拌均勻(JC 474《砂漿、混凝土防水劑》)。
粉狀膨脹劑應與混凝土其他原材料一起投入攪拌機,拌和時間應延長30 s(GB 50119《混凝土外加劑應用技術規范》)。
C50 以上強度等級混凝土攪拌時間應較普通混凝土延長30 s。
在實際生產過程中,為了提高生產效率,有的攪拌站將規定的攪拌時間從30 s 改為25 s,認為攪拌車在運送過程中也在攪拌,可補充混凝土的攪拌時間。但攪拌車攪拌和攪拌機攪拌功能是不同的。攪拌車的攪拌主要是為了防止混凝土拌和物沉淀離析,特別是流動性大的混凝土拌和物粗骨料很容易下沉,必須翻拌以保持均勻性。攪拌時間過短,將導致外加劑反應不充分、混凝土坍落度偏小、局部存在生料團、混凝土勻質性不合格等異常現象。
這里重點分析了摻膨脹劑混凝土生產攪拌時必須延長攪拌時間的重要性。膨脹劑分為硫鋁酸鈣類、氧化鈣類和硫鋁酸鈣類-氧化鈣類三種。膨脹劑與水泥、水拌和后經水化反應生成鈣礬石、氫氧化鈣或鈣礬石和氫氧化鈣,從而使混凝土產生體積膨脹。要使混凝土體積膨脹均勻,必須使膨脹劑粉充分擴散到水泥和摻何料介質中,并且延長攪拌時間。普通混凝土的攪拌時間一般控制在30 s,粉狀膨脹劑除了應與混凝土其他原材料一起投入攪拌機,拌何時間還應延長30 s 以上,具體延長時間應進行配合比試驗而定。混凝土特制品如果攪拌不均勻,將導致澆筑的混凝土構件出現裂縫(因為膨脹系數不一致),混凝土強度不穩定收縮變形、鼓包等異常。基于此,生產攪拌時間必須按標準和實際試驗綜合各種因素確定,不能單純考慮生產效率而忽略攪拌時間對混凝土質量的影響。
保證混凝土質量不只是試驗室技術人員的事,和生產技術人員也息息相關。只有作好混凝土的生產技術管理,才能生產出合格的混凝土。按規范要求和總結實際管理經驗,才能把控好混凝土的質量。