這篇工業工程碩士論文發表了商品混凝土生產及應用，商品混凝土的應用讓更多的精品工程出現了，論文對商品混凝土在工程建設中的三個質量環節進行了探討，對混凝土的混合比設計進行了分析，找到性比價較高的主材，完成生產輸送工作。

　　摘要:隨著我國建筑市場的發展，商品混凝土得到了日益廣泛的應用，本文從混凝土設計、生產輸送、養護評定這幾方面來淺談商品混凝土的生產及應用，以便商品混凝土質量得到更好的保障。

　　關鍵詞:工業工程碩士論文,商品混凝土,配合比設計,生產輸送,養護評定

　　商品混凝土是由水泥、骨料、水及根據需要摻入的外加劑、礦物摻合料等按一定比例組成，由專門生產混凝土的公司經計量、拌制后出售，通常采用罐車在規定的時間內運到施工現場并泵送至作業面，再由施工單位進行澆筑和養護。

　　1目的及意義

　　隨著商品混凝土的推廣應用，其質量越來越受到關注，特別是GB/T19001-2008/ISO9001∶2008質量體系認證的引入，使得全面、全過程、全員參與的商品混凝土質量管理體系為商品混凝土的交付、施工質量管理提供了理論依據，共同完成建造精品工程的目標。

　　2概述

　　混凝土工廠化的集中生產，具有促進工程進度、保證工程質量及減少城市污染的作用，但在實際工作中也存在不少問題，如坍落度不穩定、堵泵、開裂、強度驗收不合格等問題，筆者在長期工程質量監督管理實踐中，對商品混凝土在工程建設中應把握的三個質量環節進行了初步研究及探討，現簡述如下，不當之處，望予以指正。

　　3配合比設計

　　首先應根據需設計的混凝土抗壓(折)強度、抗滲等級等要求，到各原材料廠家進行現場取樣檢測，了解各種原材料的檢測數據及對應的規格型號，找到性價比較高的主材(水泥、砂石等)，然后根據主材特性篩選與之適應性較好且性價比較高的外加劑(減水劑、膨脹劑等)，接著按以下步驟進行配合比設計。(1)配合比計算。確定混凝土配制強度的時候關鍵是按JGJ55-2011《混凝土配合比設計規程》中表4.0.2規定或近1～3月同一品種、同一強度資料來確定σ(混凝土強度標準差)，標準差反應的是混凝土質量的離散性，也可以說均勻度，間接反應了生產管理的水平。另外如何計算混凝土水膠比也很重要，水膠比的計算公式中參數較多，關鍵是膠凝材料28d膠砂抗壓強度值(fb)的計算，其中確定各種礦物摻合料的最佳摻量值時需進行混凝土的凝結時間、各種膠凝材料的質量等級以及與外加劑的適應性試驗。混凝土基準用水量的選擇可以采用查表值、經驗值與試驗相結合，確定外加劑的用量之前需確定外加劑的摻量，外加劑的摻量可通過外加劑廠家的推薦摻量結合減水率試驗來確定，確定過程中需進行泌水率比、含氣量、坍落度增加值、坍落度保留值及凝結時間差試驗，試驗滿足設計、生產、施工要求后，根據外加劑的減水率來計算出單方配合比用水量。砂率應根據骨料技術指標、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有歷史資料確定，當缺乏歷史資料時，可通過查表及現場泵送試驗確定，砂率確定后可根據設計要求分別采用質量法或體積法計算出砂石在配合比中的各自用量。有特殊要求的混凝土(抗滲、抗凍、高強、大體積等)配合比需符合規范中的原材料質量及最小用量等要求。(2)試配調整確定。試配之前準備足夠試驗用量的砂石，并將其處理至飽和面干，試驗攪拌方法盡量與生產相近，試驗前需用砂漿將攪拌機充分濕潤，試拌采用三個配合比，其中一個是計算配合比，另外兩個配合比只是在計算配合比的基礎上，用水量不變將水膠比分別增加和減少0.05，同時砂率增加和減少1%，后將三次試驗拌合物分別成型2組，標準養護至7d、28d或設計規定齡期。根據三次試拌混凝土試壓強度結果，繪制強度與膠水比的線性關系圖或采用插值法確定略大于配制強度對應的膠水比，然后根據選定的膠水比逐一計算調整其它材料的試驗室配合比用量。接著按照調整后的配合比再次試拌，試拌后實測拌合物的表觀密度，若實測表觀密度與計算表觀密度之差的絕對值不超過計算值的2%時，試驗室配合比可保持不變，當超過2%時，應將試驗室配合比的各種材料用量分別乘以實測表觀密度后除以計算表觀密度，從而得到最后的試驗室配合比。

　　4生產輸送

　　(1)原材料檢測確認、混凝土配合比的輸入及調整。生產前，交待鏟車司機砂石規格在堆場與備料倉的對應關系及下雨天鏟斗需抬高等事項，試驗室每天對所用原材料規格在堆場及備料倉堆放情況及鏟運方式進行檢查，同時試驗人員(下雨天加大頻率)檢測砂的含水率、細度模數等，每批次進場的膠凝材料與外加劑的適應性也要通過凈漿來檢測，通過摻量和用量的變化來保證混凝土工作性能的穩定性，試驗室主任根據進場原材料的目測或檢測數據出具“混凝土生產配合比調整通知單”，并將混凝土配合比數據輸入計算機配料系統，確保無誤后方可攪拌生產。(2)計量與攪拌。生產時應嚴格按輸入計算機中的混凝土配合比進行計量，試驗人員要始終關注顯示屏下料情況及誤差，誤差超標報警后需立即對調試欄中落差進行調整，并每天上報電腦中的生產方量及材料消耗情況，試驗室主任每天不定期抽查誤差值的情況，若材料入庫量與出庫量誤差超標時要求機修重新校稱，正常情況下要求生產部每月校稱一次，同時每年邀請計量所校稱一次，攪拌時間需從全部材料投完算起每盤攪拌時間不得低于30s，在配制C50以上強度等級的混凝土或采用引氣劑、膨脹劑、防水劑時應相應增加攪拌時間。(3)看料與調整。試驗人員需觀察每盤混凝土下料前的攪拌電流(梁板料通常在25左右、樓梯料通常在28左右)及混凝土在罐車進料斗中的流動情況，看料中出現以下情況需對生產配合比進行調整，并及時填寫記錄:①骨料含水率的變化。生產過程中一般每一個工作班測定骨料含水率不應少于一次，當含水率有顯著變化時，應增加測定次數，依據檢測結果及時調整;②混凝土坍落度損失的變化。由于運輸時間、氣候變化等常常會造成混凝土坍落度損失發生變化。運輸時間長、氣候干燥，坍落度損失就大;反之坍落度損失就小。當出現這種變化時，應調整出廠坍落度，常用的方法是在保證混凝土水灰比不變的情況下調整用水量和外加劑;③現場施工需要。施工現場由于澆筑部位不同，對混凝土坍落度要求也不一樣，例如整個樓層整體澆筑時，剪力墻和立柱的坍落度要比梁板大;施工因泵送距離縮短可適當減少坍落度;樓梯、汽車坡道、斜屋面所用混凝土坍落度一般要求較小等。后兩項工作現場試驗員的及時反饋，同時也要配合和督促施工單位做好預拌混凝土的交貨檢驗簽認工作，督促施工單位不得向混凝土中任意加水，督促施工單位做好預拌混凝土的接收工作，防止混凝土等候的時間過長或不同強度等級的混凝土澆錯結構部位。(4)調度與運輸。調度員在接到生產任務時，講話應口齒清晰、態度和藹，接聽客戶電話過程中，一定要詳細問清以下事項:工程名稱、施工單位、施工地點、混凝土強度等級(抗滲、抗凍、微膨脹)、輸送方式(泵送、塔吊)、澆筑部位(基礎、梁板、墻柱、構件等)、澆筑時間、是否需用泵車、聯系方式、聯系人等，并及時記錄在生產任務計劃表中，當方量較大時，應及時通知材料人員落實材料的儲備，遇高強度等級或特殊要求混凝土任務時，還應通知試驗室主任，做好生產配合比的落實情況。混凝土的生產、運輸和澆筑是一個連續的過程，這幾個環節密切相連，在這個過程中應保證混凝土質量始終處于受控狀態，調度人員在生產前應熟悉運輸路線、運輸時間以及施工過程中的天氣狀況，并根據第一車反饋回來的信息，確定是否需要調整混凝土的工作性能及發車頻率，保證混凝土連續澆筑，司機接料前車內積水必須倒凈，出廠前認真細看《預拌混凝土發貨單》內容，核實工程名稱、施工部位、泵車編號、強度等級等，如有疑問及時與有關人員溝通，確保混凝土準備無誤的送到交貨地點，運輸中管體轉速每分鐘保持在3～5轉，嚴禁隨意向車內混凝土加水，如要調整需通知質檢人員進行，為保證混凝土的勻質性，每車卸料中途需快速轉動罐體2min左右，特別是超過10方的罐車，卸料完成后沖斗水禁止排入泵送接料斗中。(5)堵管問題的分析與預防措施。商品混凝土在泵送過程中出現堵管會造成生產施工時間延長、混凝土浪費及設備損耗加大等不利影響，有時還會引起質量事故，而其原因主要是設備使用維護不當、混凝土自身原因導致，下面就這兩方面問題談下預防措施:①設備的使用及維護。在安排泵送前，應到現場觀察地形、水平距離及垂直高度等泵送條件，管道的布置應盡可能短，彎、錐管盡可能少，彎管角度盡可能大，泵出口錐管處，不許直接接彎管，至少應接入5米以上的直管后再接彎管，高層泵送時水平管路長度不小于垂直管路的15%，以減少輸送阻力及停機倒流;保證各管卡接頭處的可靠密封，以免漏漿;泵送前先用一定量的水濕潤管道內壁，再泵送適量砂漿潤管，泵送砂漿前一定要將料斗和管中的水放干，潤管砂漿應按0.25方/100米計算，攪拌主機、料斗約需0.2方砂漿，管道長度低于150m時，用1∶2的水泥砂漿，大于150m時，用1∶1的水泥砂漿，泵送過程中環境溫度32℃以上時，加上太陽直射，輸送管管壁溫度可達70℃以上，使混凝土極易出現水分蒸發，特別是壁管的潤滑膜損壞，托浮力下降，應用草袋、布袋等吸水后將輸送管覆蓋起來，并及時澆水降溫，保持泵送的連續性，停歇時間不得超過30min，泵送完成后需將料斗及泵管徹底清洗干凈;開始泵送時，應處于慢速，泵送正常時轉入正常速度，不能一味圖快，盲目增加泵送壓力及排量，當混凝土供應不及時時，寧可降低泵送速度也要保持連續泵送，料斗內混凝土務必在攪拌軸中線以上，料斗格柵上不應堆滿混凝土，停頓時料斗要保留足夠混凝土，每隔一段時間各做兩個沖程防止混凝土離析，操作人員要隨時注意泵送壓力、油溫、輸送管的情況，出現異常立即停止泵送，查明并解決問題后再恢復。由于攪拌罐車滾筒內攪拌葉片磨損造成部分粗骨料下沉到底部，因此葉片磨損嚴重時要及時更換;泵車活塞的唇邊磨損到一定程度時，應更換活塞，混凝土缸出口部位磨損較快，磨損到一定程度時，應更換輸送缸;切割環和眼鏡板磨損嚴重時，間隙過大應調節擺臂上的調節螺母，使橡膠彈簧保持一定的預緊力，特別嚴重時應更換切割環和眼鏡板;應定時檢查閥窗的情況，關緊閥窗及時更換密封圈;應時常檢查閥箱蓋與閥箱體、料斗與閥箱體間的石棉墊，破損后及時更換，更換時用白鉛油加以密封;泵送高強或高層混凝土前要保證蓄能器內部氮氣的充足。以上設備使用和維護的各個環節注意事項及預防措施如果落實不到位均可能造成堵管的事情發生;②混凝土工作性能的控制。粗集料采用連續級配，針片狀顆粒含量不宜大于10%，最大粒徑與輸送管徑之比:泵送高度50m以下時，碎石不宜大于1∶3，卵石不宜大于1∶2.5;泵送高度在50～100m時，宜在1∶3～1∶4;泵送高度大于100m時，宜在1∶4～1∶5。細集料采用中砂，通過0.315mm篩孔的砂不應小于15%，砂率不宜太低，一般情況下宜采用40%～45%，大粒徑粗集料的含量不宜過高;膠凝材料起膠結和潤滑作用，其中水泥的用量存在一個最佳值，用量過少，影響混凝土的吸入性能，用量過大增加混凝土的黏性;選擇與水泥適應性好的泵送劑，每批次進場的膠凝材料與外加劑的適應性都需通過凈漿來檢測，通過摻量和用量的變化來保證混凝土坍落度、擴展度、和易性的穩定，泵送混凝土坍落度控制在180±30mm比較合適，泵送過程中的輸送阻力隨著坍落度的增加而減少，但坍落度過大泵送時，由于泵送壓力，漿體很快被送走，將集料滯留在泵管中，沒有了漿體的潤滑作用便極易造成堵管。混凝土中大的結塊、長形異物(如鋼筋、鐵絲等)被吸入泵中造成堵泵或堵管，為了避免異物的誤入必須在料斗上加設鐵篦子，發現異物及時清理，使混凝土順暢吸入，摻入一定量纖維(聚丙烯纖維、鋼纖維等)的混凝土，需將混凝土攪拌時間延長20s左右，可減少纖維攪拌不勻造成混凝土結塊及堵管現場出現的幾率。

　　5養護評定

　　(1)商品混凝土的濕養護。混凝土內部的裂紋是一個從小到大，從不可見的裂紋到可見裂縫的過程，因此控制不可見裂紋是提高混凝土抗裂的重點。混凝土中也包含大量的空隙，影響抗滲性的是由100nm以上的毛細孔隙造成的，合理控制毛細孔及微裂縫的生成，就能夠有效控制混凝土的抗滲性能，由此可見要提高混凝土的耐久性，就是要提高混凝土的抗滲性和抗裂性，大量的試驗和生產實踐表明采取合理的配合比以及施工后續的良好濕養護措施，可控制毛細孔及微裂縫的生成。實際生產和經驗表明:商品混凝土3d抗壓強度約為28d抗壓強度的45%左右、7d抗壓強度約為28d抗壓強度的70%左右，所以混凝土澆筑完成后前7d的濕養護是很重要的，而前3d的濕養護尤為重要，前3d若不失水，對混凝土澆水保濕至7d時，能有效減少早期缺陷，而養護第一天則是混凝土養護期間最為關鍵的，因此采用塑料薄膜養護的混凝土第一天一定不要破壞薄膜，如果為了進一步提高混凝土表面的平整度及密實度，可不蓋薄膜而必須對混凝土表面進行二次抹壓，二次抹壓的三個主要作用:一是盡量消除混凝土表面所產生的各種缺陷，二是通過抹壓來提高混凝土表面的平整度及密實度，三是表面密實度提高后，能有效阻止并減緩混凝土內水分遷移蒸發的速度，從而提高混凝土的抗裂性能，但在二次抹壓工藝中用手工抹壓不僅效率低、力度不夠，當缺陷由表及里發展較深時，將很難消除，因此二次抹壓建議使用圓盤式抹光機。墩柱、剪力墻建議3d后拆模，拆模后可用薄膜纏繞養護，但必須澆水使其與混凝土表面密貼，如采用曬水養護，則最少需養護7d，根據空氣濕度情況，曬水間隔時間以混凝土表面保持濕潤為準，但以上方法會影響模板周轉，增加養護人員，污水到處流，不利于現場管理，因此還可采用混凝土養護劑養護法，將養護劑噴涂到拆模后的混凝土表面，使得混凝土內部的水分不致蒸發散失，但使用養護劑前需待混凝土表面水漬剛消失時立即噴涂。(2)商品混凝土強度檢驗評定。商品混凝土質量檢驗分為出廠檢驗和交貨檢驗，出廠檢驗的取樣和試驗工作由供方承擔，交貨檢驗的取樣和試驗工作由需方承擔，但需方不具備試驗和人員的技術資質時，供需雙方可協商確定，并委托有檢驗資質的單位承擔，并應在合同中予以明確，交貨檢驗的試驗結果應在試驗結束后10d內通知供方，商品混凝土的質量驗收應以交貨檢驗結果作為依據。出廠檢驗時每100盤相同配合比的混凝土取樣不少于一次，每個工作班不足100盤按100盤計，每次取樣至少進行一組試驗，交貨檢驗也按以上要求取樣檢驗，但對房屋建筑，同一樓層同一配合比的混凝土取樣不少于一次，坍落度檢驗的取樣頻率與強度檢驗相同。混凝土強度評定分為統計方法或非統計方法，樣品容量小于10組時，采用非統計方法評定，樣品容量不少于10組時，采用統計方法評定。由于商品混凝土只能以半成品的形式進入工地，其強度的形成還與施工條件有關，而且從各種不同的角度，檢測方法及檢測目的不同，混凝土強度檢驗的形式分為五種:①標準養護試件作為檢驗批強度驗收的依據;②同條件養護試件作為實體強度驗收的依據;③回彈-取芯強度作為實體強度及推定強度復核、校準依據;④非破損檢測推定強度作為非正常驗收的依據;⑤同條件養護試件強度作為施工工藝控制的依據。混凝土強度的增長在很大程度上取決于養護時環境條件，因此需方應及時將交貨檢驗取樣的混凝土試塊送至標準養護室進行標準養護，并嚴格按規范要求加強同條件養護試件的取樣制作、維護、記溫及累計工作，確保同條件養護試件強度具有可靠的代表性，故加強結構實體的保濕養護，對確保工程質量、減少非正常驗收帶來的麻煩尤為重要。

　　6結論

　　(1)商品混凝土配合比設計是混凝土質量控制的關鍵，好的配合比應該是在滿足規范、工程設計及生產施工的需要的基礎上，找到性價比較高的主材(水泥、砂石等)，然后根據主材特性篩選與之適應性較好且性價比較高的外加劑(減水劑、膨脹劑等)，經過計算試驗及實際生產施工得到的。(2)商品混凝土生產及使用過程中，原材料檢測確認、混凝土配合比的輸入及調整、計量與攪拌、看料與調整、調度與運輸、堵管問題的分析與預防，這五個方面的工作不只是試驗室的工作，需要商品混凝土公司的采購部、生產部等部門的共同努力才能做好。(3)商品混凝土只能以半成品的形式進入工地，其強度和耐久性的形成與施工方有很大的關系，因此施工方不僅要做好交貨檢驗，同時要做好同條件養護試件取樣制作、維護、記溫及累計工作，所謂同條件就是實際施工時按照設計及規范要求進行鋼筋制作綁扎、模板支架(預埋件)安裝、混凝土振搗收面及養護，只有這樣才能共同完成建造精品工程的目標。

　　參考文獻

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　　作者：武龍輝 劉桂平 彭雪松 黃沙 單位：江西省建筑材料工業科學研究設計院 吉安民輝新型材料有限公司

　　推薦閱讀：《數字石油和化工》(月刊)創刊于2003年，由中國化工情報信息協會主辦。讀者對象為政府部門主管、石油和化工企業的總經理、信息化決策主管、自控部門負責人、項目技術人員、儀器儀表車間主任、IT服務廠商和自動化儀器表廠商等。