预拌混凝土生产技术研究

预拌混凝土是指以集中搅拌、远距离运输的方式向建筑工地供应符合建筑工程质量要求的混凝土。包括原材料检验、配合比设计、搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程。混凝土作为目前使用最广泛的结构材料之一，其质量直接关系到工程的质量和使用寿命。如果在生产过程中对质量控制不到位，势必影响企业声誉，给工程质量埋下隐患。本文从预拌混凝土原材料检验、生产管理和混凝土出厂后检验等方面分析影响预拌混凝土质量的因素，并提出预防处理措施。
　　1.混凝土原材料的质量检验
　　影响混凝土质量的主要因素是混凝土原材料的质量，良好稳定的原材料是保证混凝土质量的根本和前提。做好混凝土原材料质量控制工作，对控制混凝土质量有十分重要的意义。
　　1.1水泥质量检验
　　水泥应选择大厂稳定性好的水泥，避免使用小厂水泥，应固定一至两家水泥生成单位，经常更换水泥厂家，不利于技术人员对水泥性能的整体把握。
　　水泥在使用前，除应持有生产厂家的合格证外，应依据《通用硅酸盐水泥GB175-2007》对水泥进行检验，总结水泥强度增长规律，水泥强度变化标准差；标准稠度用水量试验，水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性等常规检验依据《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性实验》(GB/T13465-2011)进行检验，检验合格方可使用。水泥标准稠度用水量每增加1%，混凝土用水量增加5～8kg。
　　不同厂家的水泥，配方不同，使用掺合料和助磨剂也不相同，有可能发生化学反应，从而影响水泥的安定性，因此,要分别存储，不得混合使用。
　　1.2骨料的质量检验
　　混凝土用砂依据《建筑用砂》(GB/T14684-2011)进行试验，检验合格方可使用。普通混凝土宜优先选用细度模数2.6～2.8之间的中砂;泵送混凝土用砂,对0.315mm筛孔的通过量不宜小于15%，且不大于30%，以通过率在20%左右最佳；对0.16mm筛孔的通过量不应小于5%。
　　混凝土用砂应严格控制泥含量和有机质的含量。如果粗骨料石粉含量较大，对混凝土工作性能有明显影响。例如砂的含泥量3%，石子中石粉含量0.5%，如果每方混凝土用砂量为700kg，石子用量为1100kg,则相当于增加粉剂量为27kg左右，相当于增加胶凝材料8%左右。这些粉剂将吸收部分水，外加剂溶解在水中也相应被吸收，造成混凝土中外加剂不足。泥含量3%以下对混凝土工作性能影响并不明显，当含泥量超过4%以后，每增加2%混凝土坍落度减小20mm，要保持相同的工作性应增加用水量5kg左右或提高减水剂掺量0.1%。
　　混凝土使用粗骨料应依据《建筑用卵石、碎石》 (GB/T14685)进行试验，石子一般选用粒径4.75～20mm的连续级配的碎石或卵石，泵送高度超过50m时，碎石最大粒径不宜超过25mm；卵石最大粒径不宜超过30mm。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验,储料场对不同规格、不同产地、不同品种的石子应分别堆放，并有明显的标示。
　　1.3混凝土拌和用水
　　混凝土拌合用水应符合混凝土用水标准JGJ63-2006，应对混凝土用水进行取样检验。其一,被检验水样应与饮用水样进行水泥凝结时间对比试验。对比试验的水泥初凝时间差及终凝时间差均不应大于30min；同时，初凝和终凝时间应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175-2007的规定。其二,被检验水样应与饮用水样进行水泥胶砂强度对比试验，被检验水样配制的水泥胶砂3d和28d强度不应低于饮用水配制的水泥胶砂3d和28d强度的90％。其三,混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味。其四,混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加气混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土；不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。其五,未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土。第六,在无法获得水源的情况下，海水可用于素混凝土，但不宜用于装饰混凝土。
　　1.4使用外加剂主要注意事项
　　外加剂的使用效果受到多种因素的影响，因此，选用外加剂时应特别予以注意。其一,外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择。应使用工程原材料，通过试验及技术经济比较后确定。其二,几种外加剂复合使用时，应注意不同品种外加剂之间的相容性及对混凝土性能的影响。使用前应进行试验，满足要求后，方可使用。如：聚羧酸系高性能减水剂与萘系减水剂不宜复合使用。
　　其三,严禁使用对人体产生危害，对环境产生污染的外加剂。用户应注意工厂提供的混凝土外加剂安全防护措施的有关资料，并遵照执行。其四,对钢筋混凝土和有耐久性要求的混凝土，应按有关标准规定严格控制混凝土中氯离子含量和碱的数量。混凝土中氯离子含量和总碱量是指其各种原材料所含氯离子和碱含量之和。其五,由于聚羧酸系高性能减水剂的掺加量对其性能影响较大，用户应注意准确计量。
　　1.5矿物掺合料质量控制
　　矿物掺合料的使用是现代混凝土的特点，已成为混凝土中不可缺少的重要组分。在混凝土中掺入掺合料，可节约水泥，并改善混凝土的工作性能，提高混凝土耐久性。矿物掺合料的使用是利用水泥水化反应生成的Ca(OH)2进行二次水化反应提高混凝土的后期强度，增加密实性和耐久性。
　　矿物掺合料进场时，必须具有合格证、品种、等级，应做好检验。例如粉煤灰应依据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005),检验其细度和需水量比，观察粉煤灰的颜色，一般粉煤灰颜色由浅到深，反应粉煤灰的烧失量由小到大,高钙粉煤灰颜色呈浅黄色，遇到颜色异常的粉煤灰应进行安定性检验；矿粉应依据《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T8046-2008),检验流动度和活性指数，掌握强度增长规律，并做好明显标记，防止受潮和环境污染。
　　2.混凝土生产过程中质量控制
　　2.1混凝土搅拌设备计量检验
　　混凝土搅拌设备计量配料系统调试不到位使设备存在校准误差大、配料不准确和系统不稳定等问题，造成混凝土配比大幅变化、水泥用量和水灰比波动过大，严重影响水泥混凝土的生产质量。预拌混凝土生产的主要设备必须符合《混凝土搅拌机技术条件》（GB 9142）和《混凝土搅拌站（楼）技术条件》（GB 10172）的规定。
　　混凝土搅拌设备计量器具必须按规定由法定计量部门定期检定（或校准），当计量器具经过中修、大修或搬迁后,应重新检定。 计量器具应按下列规定由项目计量部门进行静态计量校验，并做好记录。
　　（1）正常生产情况下每季度不少于一次；
　　（2）停产1个月以上（含1个月），重新生产前；
　　（3）生产大方量混凝土前；
　　（4）发生异常情况时。
　　当静态校验结果超出法定计量部门检定误差范围时，必须找出原因，并由法定计量部门重新检定。应加强对计量器具的日常检查，发现问题及时处理，并做好记录。每一工作班秤量前，应对计量设备进行零点校核，并做好记录。
　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　2.2混凝土生产质量控制
　　混凝土在生产过程中应该将实验室理论配合比转化成生产配合比，应根据不同的情况进行相应的配比调整。实验室工作人员根据砂、石含水率情况，将砂、石的含水量在理论配比用水量中扣除。当遇到原材料发生波动时，应迅速查找原因，及时调整混凝土生产配合比，确保混凝土质量的稳定。

　　2.2.1水泥入库温度过高
　　水泥在遇到用量较大，供应紧张时，水泥厂为了满足水泥用户用量需求，来不及降低水泥温度。将大量热水泥投入市场。混凝土生产公司应对入库的每一批水泥进行取样检验，发现温度过高时，应及时调整生产配合比。水泥温度过高吸附外加剂用量增加，用水量也会相应的增加8～15kg。如果靠调整用水量的办法调整混凝土的工作性能，必然会动摇混凝土的水胶比，进而影响混凝土的质量。实验室工作人员发现使用过热的新鲜水泥时，应保持用水量不变，用高效减水剂的用量来调整混凝土的工作性能。在高效减水剂掺量在2%的情况下，高效减水剂掺量每变化1%，混凝土坍落度相应变化20mm。
　　2.2.2粉煤灰发生异常
　　粉煤灰的质量稳定性本身就会发生很大波动，粉煤灰供应商以次充好的情况时有发生。如粉煤灰细度超标，烧失量过大；还有一些细度符合二级粉煤灰而需水量比超过115%的磨细灰。这些粉煤灰进入混凝土生产企业的情况经常发生。粉煤灰烧失量过大，需水量过大必然影响混凝土用水量的增加。粉煤灰中的碳也吸附一定量的外加剂，造成外加剂用量不足，混凝土坍落度变小。要保持相同的坍落度就要相应增加高效减水剂的用量。实验室工作人员可以通过增加减水剂用量的办法调整，也可以减少粉煤灰的用量，相应增加水泥用量进行调整。
　　2.2.3混凝土骨料材料质量波动
　　混凝土砂石质量的变化是混凝土生产企业最常见的，也是最容易发生的。砂石的含水率发生变化引起混凝土的质量的变化是十分常见的。混凝土中70%左右的是骨科材料，含水率变化1%，混凝土用水量将会变化15kg左右，，将引起混凝土坍落度剧烈变化，造成混凝土离析、泌水、抓地现象，运到工地施工后易造成强度不足、蜂窝、麻面、空洞、起砂起粉等一系列质量问题。这就要求实验室工作人员时刻掌握骨科材料的含水率变化情况，以及时对混凝土生产配比进行调整确保混凝土质量稳定。
　　混凝土砂子中的含石量变化也会引起混凝土砂率的变化。实验室的最佳配比砂率也会被动摇。如每方混凝土砂子用量800kg左右，如果砂子中的含石量变化5%，就相当于变化2～3的砂率。实验室工作人员应注意观察砂子含石量变化情况进行砂率调整。
　　一般混凝土实验室理论配比设计时所用的砂子的细度模数是2.6～2.8，混凝土生产过程中砂子的细度模数是经常发生变化的，砂子的细度模数变化0.3，混凝土的砂率相应变化2%左右。
　　砂子的含泥量和石子的石粉含量都会引起用水量的变化，混凝土工作性能变差，实验室工作人员应通过减水剂的掺量进行调整。
　　三、混凝土出厂质量控制
　　3.1混凝土运输
　　3.1.1混凝土搅拌运输车罐内严禁有积水，特别是刷罐后或者在下雨后搅拌罐应先反转泄水。
　　3.1.2在混凝土运输过程中，混凝土运输车的搅拌罐应保持4～6ｒ/min的慢速转动，以防止混凝土拌合物出现离析、分层等现象。装完料后，应高速搅拌，防止混凝土拌合物抛洒。到工地后要高速旋转90秒，以保持混凝土的物料搅拌均匀。
　　3.1.3预拌混凝土的运输应保证施工的连续性。调度员在向工地发车时，开始发车速度要慢，并及时与工地保持联系，以便混凝土到工地后根据施工方的要求对混凝土工作性能进行调整，可以掌握工地的施工情况和施工速度。
　　3.2混凝土泵送（或自卸）
　　3.2.1预拌混凝土的泵送应符合行业现行标准《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011等的规定。
　　3.2.2混凝土泵送前，应先泵水再泵润泵砂浆。但须注意应分散开，不得集中浇筑，以免影响混凝土质量。
　　3.2.3当混凝土拌合物的坍落度不能满足要求时，可在符合混凝土设计配合比的前提下，适当加水或加入一定量的减水剂，并高速搅拌2min保持混凝土均匀性良好。
　　3.2.4夏季气温太高时，温度每增加10～15℃，应增加有用水量2%～4%或外加剂掺量增加0.1%～0.2%。运距每增加10～15km，增加用水量5～8kg或外加剂掺量增加0.1%～0.2%，也可采用二次添加外加剂或采取对骨料浇水降温的办法，减小坍落度损失
　　4、退回搅拌站的混凝土处理
　　应加强对退回混凝土处理的质量控制，以达到科学合理地利用退回混凝土，减少废料，增加效益。
　　退回站内的混凝土，均应首先考虑降低等级使用。在无法降低等级使用时，应根据情况分清原因，判断混凝土的性能，然后进行合理的处理。以下就经常出现的几种情况，制定了具体处理办法。
　　4.1因检验不严造成的混凝土退料
　　因混凝土出站前未经检查或检查不严、判断失误等原因，致使不合格的混凝土发往工地，造成施工方拒收。退回后，应分以下两种情况处理。
　　4.1.1坍落度过大（或离析），应根据实际情况增加同配比的干料，快速搅拌不少于90秒，经检查无干料块，坍落度与原出站要求相同，且计算水胶比不大于理论水胶比时可出站。如果处理后坍落度小于出站要求，应加入适量外加剂恢复到出站要求的坍落度方可出站。
　　4.1.2 坍落度过小，应适当增加水泥，然后加外加剂，并强制搅拌，直到坍落度达到出站要求为止。但应注意，外加剂的掺量不得超过推荐掺量的最大值。
　　4.2因施工原因造成的混凝土退料
　　因运输、泵送、浇筑等各种原因造成的剩退混凝土，首先由罐车司机过磅，质检员根据罐车司机提供的过磅单及该罐车的皮重计算剩余方量，然后根据同等级或降低等级使用，分别采用以下处理方法。
　　4.2.1同等级使用，延误时间在2小时以内，处理后应保证水泥用量比原配合比提高10～15 kg/m3，外加剂提高0.1%～0.3%。或直接降低一个强度等级，适当增加外加剂掺量进行调整。延误时间在2～4小时，处理后应保证水泥用量比原配合比提高20～40 kg/m3，外加剂提高0.4%～0.6 %。或直接降低两个强度等级，适当增加外加剂掺量进行调整。
　　4.2.2降低等级使用，必须以降低等级后的混凝土与原等级混凝土所用原材料完全相同为基础，且仅适用于C40及C40以下的混凝土的处理。在4.2.1的基础上，再降低一个强度等级进行处理。
　　4.2.3延误时间超过4小时，应报废或作非承重低等级混凝土使用。若日平均温度为5 ～20℃范围内，可按4.2.1的情况增加0.5 小时处置。若日平均温度小于5℃时，可按4.2.1的情况增加1小时处置。
　　4.2.4当混凝土送到工地时，发现混凝土坍落度达不到施工要求，若坍落度低于设计要求30～50mm，可按运输单上的方量，每方添加0.5kg 泵送剂。如所运方量为8m3，即可加8×0.5=4kg。若用10kg 塑料桶装泵送剂，满桶为11kg，可约计加入五分之二桶，然后用水管刺水3～5s,把接料斗部位的泵送剂冲入罐内，开动罐体快速旋转3min，上车观察混凝土拌合物是否合适，若符合要求，即可使用。
　　4.2.5.当混凝土送到工地等待了很长时间才开始用料或用混凝土打柱子时间过长，混凝土在卸料槽中不流淌时，应先估计罐内混凝土方量，然后按每方加1kg计算加入泵送剂数量，加泵送剂后按4.2.4条要求：刺水、快转、观察等步骤操作。当使用了部分料而估计不准方量时，宁可低估，不可多算。先少加一些，如果达不到要求，可再加第一次的量，就能符合要求。若一次加入泵送剂量太多，可使混凝土拌合物过稀，并导致混凝土缓凝。
　　4.2.6.对超过初凝时间的混凝土应废弃, 不能再使用。如使用超过5～8小时的混凝土，混凝土抗压强度将损失40%以上。在初凝时间内的混凝土, 由于气温较高、运距较远、压车时间较长等造成混凝土坍落度损失较大不能泵送时, 可通过试验添加同型号的泵送剂或减水剂, 但添加与原先已加的总和掺量不能超过外加剂最大掺量的20%。应逐渐添加, 先少加, 掺入后, 搅拌运输车必须快速转动2min左右，测定坍落度符合要求。运到现场的混凝土不能立即卸料，应快速转动运输车2min后卸料，以确保坍落度和质量。
　　五、结束语
　　预拌混凝土生产企业应牢固树立“质量第一”的思想，充分了解预拌混凝土生产过程中容易出现的质量问题，并积极采取相应的质量管理措施保证混凝土质量。