《混凝土生产与监控》课件01项目一原材料质量监控

1、 项目一 混凝土生产与监控混凝土生产与监控任务一水泥质量监控任务二掺合料质量监控目录 / CONTENTS任务三骨料的质量监控任务四外加剂的质量监控水泥质量监控任务一通过本任务的学习,学生能够了解水泥质量监控的基本流程,掌握水泥进料检查的方法,能够对水泥的性能是否合格进行准确的判断。学习目标水泥质量监控主要包括对进料的监控、复验以及保管储存等流程,教师给予复验的结果,学生要能够判断复检的结果是否满足国家相关标准的要求。任务描述一、混凝土用水泥水泥是水硬性胶凝材料,其既能在空气中凝结硬化,也能在水中凝结硬化。目前用得最广泛的水泥是通用硅酸盐水泥,主要包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥

2、、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。 二、工程中水泥品种的使用不同的水泥品种应用于不同性质的工程。目前,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥是我国广泛使用的六种水泥 (通用水泥)。在混凝土结构工程中,这些水泥的使用可参照表1-1选择。 二、工程中水泥品种的使用 三、预拌混凝土用水泥要求配制预拌混凝土所用的水泥是符合通用硅酸盐水泥(GB1752007)标准、质量稳定的散装水泥。任务实施1. 任务实施流程图任务实施2. 制订计划及工作准备按照任务实施要求,任务小组制订任务实施计划,并做相应的工作准备。任务实施3.进场检查

3、及台账管理水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,每批水泥应检测强度、凝结时间、标准稠度用水量、安定性和细度,需要时应检测其他性能。普通硅酸盐水泥细度用筛余检测法,硅酸盐水泥细度用比表面积检测法。检测项目要求如下: 1.水泥的品种、规格和数量:水泥的品种、规格和数量要与相关的合同文件相符合。 2.生产供应单位的资格:生产供应商应具备相应的资格。 任务实施3.进场检查及台账管理3.三证:产品合格证、质量保证书、产品检验报告。水泥生产供应单位应按批提供符合要求的水泥产品合格证、质量保证书、产品检验报告。水泥产品合格证、质量保证书、产品检验报告应由相关部门加盖企业公章后方有效

4、。 4.包装方式:水泥的包装方式应符合相关合同的要求。 5.台账管理:水泥进场后,应及时建立“原材料管理台账”(表 1-2),主要包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位等。原材料管理台账应填写正确、真实、项目齐全。任务实施3.进场检查及台账管理1.取样。取样方法按水泥取样方法(GB125732008)进行。可连续取,亦可从 20个以上不同部位取等量样品,总量至少12kg。 2.封存。水泥封存入库,留好样品进行复验。水泥应按品种、强度等级及牌号,按批分别储存在专用的储仓内。对存储期超过三个月的水泥,使用前应重新检验,并按检验结果使用。储存水泥的专用储仓应密封、防潮,并有醒目

5、标志标明水泥品种、强度等级等。任务实施4. 留样并密封保存 1.细度。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示,不小于300m2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示,80毺m方孔筛筛余不大于10%或45毺m方孔筛筛余不大于30%。 2.强度。按水泥胶砂强度试验(GB/T176711999)进行试验。 3.标准稠度用水量和凝结时间。按水泥标准用水量、凝结时间、安定性试验方法(GB/T13462011)进行试验。任务实施5. 样品复检 4.安定性。沸煮法合格。按水泥标准用水量、凝结时间、安定性试验方法(GB/T1346 2011)进行试验。 5.水泥

6、与外加剂的适应性。微型坍落度仪法。按照混凝土外加剂匀质性试验方法 (GB80772012)的规定进行。将浆体倒入微型坍落度筒内,测量提起微型坍落度筒后净浆的扩展直径,所测结果称为净浆流动度。任务实施5. 样品复检 根据复检项目的检验,把相关的检测数据填入水泥检测报告表 1-3,根据国家标准判断该水泥的质量是否合格。任务实施6. 水泥质量判断任务实施6. 水泥质量判断任务二掺合料质量监控通过本任务的学习,使学生了解混凝土掺合料质量监控的基本流程,掌握掺合料进料检查的方法,能够对掺合料的性能是否合格进行准确的判断。学习目标对掺合料的质量监控,主要包括对进料的监控、复检以及保管储存等流程,教师给予复

7、检的结果,学生要能够判断复检的结果是否满足国家相关标准的要求。任务描述一、矿物掺合料的定义及分类 矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改变新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉。它们的掺量通常大于水泥用量的 5%,细度与水泥细度相同或比水泥更细。“掺合料”与外加剂的主要不同在于其参与了水泥的水化过程,对水化产物有所贡献。 1.定义一、矿物掺合料的定义及分类 根据其化学活性,矿物掺合料基本可分为三类: (1)有胶凝性(或称潜在水硬活性)的。如粒化高炉矿渣、高钙粉煤灰或增钙液态渣、沸腾炉(流化床)燃煤脱硫排放的废渣(固硫渣)等。(2)有火山灰活性的。火山灰活性是指本身没有或极少有胶凝性,但在有水

8、存在时,能与 Ca ( OH) 2在常温下发生化学反应,生成具有胶凝性的组分。如粉煤灰、原状或煅烧的酸性火山玻璃和硅藻土、烧页岩和黏土、某些工业废渣(如硅灰)。 (3)惰性掺合料。如细磨的石灰岩、石英砂、白云岩以及各种硅质岩石的产物。2.分类二、粉煤灰和矿渣微粉 从电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。按使用性能划分为栺级灰、栻级灰、栿级灰。粉煤灰的质量指标见表1-4。1.粉煤灰二、粉煤灰和矿渣微粉 高炉矿渣微粉,简称矿渣粉,是指符合用于水泥中的粒化高炉矿渣(GB/T2032008)标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。按照上海市地方标准混

9、凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉(DB31/T35 1998),矿渣微粉按其活性分为 S95、S105、S115三个级别,见表1 5。2.矿渣微粉二、粉煤灰和矿渣微粉 二、粉煤灰和矿渣微粉 高炉矿渣微粉,简称矿渣粉,是指符合用于水泥中的粒化高炉矿渣(GB/T2032008)标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。按照上海市地方标准混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉(DB31/T35 1998),矿渣微粉按其活性分为 S95、S105、S115三个级别,见表1-5。2.矿渣微粉任务实施1. 任务实施流程图任务实施2. 制订计划及工作准备按照任务实

10、施要求,任务小组制订任务实施计划,并做相应的工作准备。任务实施3.进场检查及台账管理来料检查,检查三证,填写进货台账。掺合料进场后,应做好掺合料的进货验收工作。进货验收掺合料的品种、规格和数量要与相关的合同文件相符合,生产供应商应该有相应的资格。掺合料生产供应单位应按批提供符合要求的水泥产品合格证、质量保证书、产品检验报告。掺合料产品合格证、质量保证书、产品检验报告应由相关部门加盖企业公章后方有效。掺合料的包装方式应符合相关合同的要求。任务实施3.进场检查及台账管理经进货验收合格的原材料方可进场,对于不符合要求的掺合料应退货。掺合料进场后,应及时建立“原材料管理台账”(表 1-6),主要包括进

11、货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位等。原材料管理台账应填写正确、真实、项目齐全。任务实施4.留样并密封保存 (一)取样粉煤灰的取样,以连续供应的200t相同等级的粉煤灰为一批。不足200t者按一批论。粉煤灰的重量按干灰(含水量小于1%)的重量计算。散装粉煤灰的取样,应从每批不同部位取15份试样,每份不得少于1kg。混拌要均匀,按四分法缩取出比试验用量大一倍的试样。袋装粉煤灰的取样,应从每批中抽取10袋,每袋各取试样不得少于1kg,混拌要均匀,按四分法缩取出比试验用量大一倍的试样。每批粉煤灰试样,应测定细度和烧失量。对同一供灰单位每月测定一次需水量比,每季度应测定一次三氧化硫

12、含量。任务实施粉煤灰的质量检验,应符合国家标准粉煤灰混凝土应用技术规范(GB501462014)的规定。当有一项指标达不到规定要求时,应重新从同一批中加倍取样进行复验。复验后仍达不到要求时,该批粉煤灰应作为不合格品或降级处理。矿渣微粉的取样按水泥取样方法(GB125732008)的规定进行,取样应有代表性,可连续取样,也可以在20个以上不同部位取等量样品,总量至少 20kg。试样混匀后,按四分法缩取出比试验所需量大一倍的试样。 (二)封存掺合料应按生产单位、品种、批次分别储存在专用储仓内。储存掺合料的专用储仓应密封、防潮,并有醒目标志表明掺合料的品种、等级等。任务实施5、样品复检 1.细度:按

13、照粉煤灰混凝土应用技术规范(GB501462014)中粉煤灰细度的检测方法 (气流筛法)测定。 2.需水量比:按照粉煤灰混凝土应用技术规范(GB501462014)中粉煤灰需水量比的检测方法测定。 3.烧失量:按照现行国家标准水泥化学分析法(GB/T1762008)测定。 4.SO3、游离氧化钙:按照现行国家标准水泥化学分析法(GB/T1762008)测定。 5.含水率:按照用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB15962005)中粉煤灰含水量的检测方法检测。任务实施6、粉煤灰质量判断根据复检项目的检验,把相关检测填入粉煤灰检测报告表 (表 1-7),根据国家标准判断该粉煤灰的质量是否合格。任务实施

14、7、矿渣微粉的复检项目 1.密度:按照水泥密度测定方法(GB/T2082014)检验。 2.比表面积:按照水泥比表面积测定方法(GB80742008)检验。 3.活性指数:按照混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉(DB31/T351998)检验。 4.流动度比:按照混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣微粉(DB31/T351998)检验。 5.三氧化硫:按照现行国家标准水泥化学分析法(GB/T1762008)测定。 6.氯离子:按照水泥原料中氯离子的化学分析方法(JC/T4202006)测定。任务实施8、矿渣微粉质量判断根据复检项目的检验,把相关检测结果填入矿渣微粉检测报告表 (表 1-8),根据国家标准判断

15、该 S95级矿渣微粉的质量是否合格。骨料的质量监控通过本任务的学习,使学生了解骨料质量监控的基本流程,掌握骨料进料检查的方法,能够对骨料的性能进行检测并判断是否符合要求。学习目标骨料的质量监控主要包括对进料的监控、复检以及保管储存等流程,教师给予复检的结果,学生要能够判断复检的结果是否满足国家相关标准的要求。任务描述任务三一、细骨料的分类细骨料是指颗粒大小小于 4.75mm的骨料。细骨料按来源一般分为天然砂和人工砂。天然砂按产源分为河砂、湖砂、山砂、海砂。河砂、湖砂颗粒比较圆滑、质地坚硬,也比较洁净。山砂颗粒多棱角,表面粗糙,容易含较多黏土和有机质,质地较差。海砂内含有贝壳碎片及可溶性氯盐、硫

16、酸盐等有害成分,一般情况下不直接使用。人工砂棱角多,片状颗粒多,且石粉多,成本也高。 二、粗骨料的分类粗骨料主要有碎石和天然卵石两种。碎石表面较粗糙 ,有利于石和水泥浆的黏结 ,提高混凝土的界面性能。卵石表面光滑 ,其与水泥浆的接合面往往是混凝土结构破坏的薄弱环节。碎石表面粗糙 ,不利于混凝土的流动性 ;卵石表面光滑 ,有利于混凝土的流动性。所以在商品混凝土的生产过程中 ,要根据当地石子来源的具体情况以及混凝土的性能要求来选用石子。三、骨料的作用骨料对拌合物的工作性能以及硬化混凝土容重、弹性模量、体积稳定性等起作用。作用大小取决于骨料的体积、粒径、粒形、级配、强度等特性。在一定的水灰比条件下,

17、集灰比增加,混凝土的工作性能变差;集料粒径越小,系统面积越大,需要更多的水泥浆才能保持工作性能。粗集料多,工作性能差;细集料多(砂率大),工作性能好,但经济性差,收缩值会增大,抗蚀性差。骨料对混凝土力学性能的影响,首先肯定 W/C是影响的主因素:Rh =ARc(C/W -B),骨料影响 A、B系数。任务实施1. 任务实施流程图任务实施2. 制订计划及工作准备按照任务实施要求,任务小组制订任务实施计划,并做相应的工作准备。任务实施3.进场检查及台账管理骨料进场后,应做好骨料的进货验收工作。进货验收骨料的品种、规格和数量要与相关的合同文件相符合。骨料生产供应商应该有相应的资格。骨料生产供应单位应按

18、批提供符合要求的骨料产品合格证、质量保证书、产品检验报告。骨料产品合格证、质量保证书、产品检验报告应由相关部门加盖企业公章后方有效。骨料的包装方式应符合相关合同的要求。骨料进场后,应及时建立“原材料管理台账”(表 1-9),主要包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位等。原材料管理台账应填写正确、真实、项目齐全。任务实施 4、留样并密封保存 (一)取样留好样品进行复验。砂子的取样方法按建筑用砂(GB/T146842011)的规定进行。 1.从料堆上取样时,取样部位应均匀分布。取样前应先将取样部位表层铲除,然后由各部位抽取大致相等的砂子8份,石子为16份,组成各自的一组样品。

19、 2.从皮带输送机上取样时,应在皮带运输机机尾的出料处用接料器定时抽取砂子 4份、石子8份,组成各自的一组样品。 3.从火车、汽车、货船上取样时,应从不同部位和深度抽取大致相等的砂子 8份、石子 16份,组成各自的一组样品。任务实施 (二)骨料的堆储骨料应按品种和规格分别堆放,不得混杂,在其装卸和储存期间应采取措施,保持洁净。堆场应采用硬地坪,并有可靠的排水措施,防止积水。任务实施任务实施5、样品复检 1.砂子表观密度的测定:按照建筑用砂(GB/T146842011)进行测定。 2.砂子含水量的测定:按照建筑用砂(GB/T146842011)进行测定。 3.砂子颗粒级配、粗细程度的测定:按照建

20、筑用砂(GB/T146842011)进行测定。砂的粗细程度用细度模数 MX表示。细度模数越大,表示砂越粗。MX3.73.1为粗砂,MX在3.02.3为中砂,MX 在2.21.6为细砂,MX 在1.50.7为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数,一般应控制在2.03.5之间较为适宜。国家标准建筑用砂(GB/T146842011)对细度模数为 3.71.6的普通混凝土用砂,根据0.6mm筛孔的累计筛余百分率分成三个级配区,见表 1-12和图 1 5(砂子的级配曲线)。混凝土用砂的颗粒级配,应处于表1-12或图15的任何一个级配区内,否则认为砂的颗粒级配不合格。任务实施任务实施 一般认为,处于 2区级配

21、的砂,其粗细适中,级配较好。1区砂含粗颗粒较多,属于粗砂,拌制的混凝土保水性差。3区砂属于细砂,拌制的混凝土保水性、黏聚性好,但水泥用量大,干缩大,容易产生微裂缝。混凝土用砂的级配必须合理,否则难以配制出性能良好的混凝土。当现有的砂级配不良时,可采用人工级配的方法来改善,最简单的措施是将粗、细砂按适当比例进行试配,掺和使用。 任务实施4.砂子含泥量、泥块含量的测定。按照 GB/T146842011进行测定。一般规定混凝土中砂子的含泥量和泥块含量的限值如表 1-14所示。 泥和泥块本身强度很低。如果砂子含有泥或泥块,将会极大地影响水泥浆与砂子的黏结强度,进而降低混凝土的强度。所以砂子中的含泥量、

22、泥块含量应该尽量少,如果含泥量、泥块含量达不到上表要求,有条件的可以进行水洗,去除砂子中的泥和泥块;如果没有条件,则进行退货以保证混凝土的质量。 任务实施5.砂子氯离子含量的测定。按照 GB/T146842011进行测定。一般规定混凝土中砂子的氯离子含量的限值如表1 15所示。氯离子对钢筋混凝土的破坏极大,它会与混凝土中的钢筋发生电化学反应,造成钢筋锈蚀,体积膨胀,破坏整体结构。近年来,违规使用海砂造成的工程事故比比皆是。若经过检测砂子的氯离子含量超过了上述的限值,则该批砂子不可以作为钢筋混凝土的原材料使用。任务实施5.砂子氯离子含量的测定。按照 GB/T146842011进行测定。一般规定混

23、凝土中砂子的氯离子含量的限值如表1 15所示。氯离子对钢筋混凝土的破坏极大,它会与混凝土中的钢筋发生电化学反应,造成钢筋锈蚀,体积膨胀,破坏整体结构。近年来,违规使用海砂造成的工程事故比比皆是。若经过检测砂子的氯离子含量超过了上述的限值,则该批砂子不可以作为钢筋混凝土的原材料使用。任务实施根据复检项目的检验,把相关检测结果填入砂子检测报告表(表 1 16),计算该砂的细度模数,判断该砂的粗细,并根据检验报告中的指标测定,判断该砂的质量是否合格。6、砂子质量的判断任务实施任务实施(一)堆积密度按照建设用卵石、碎石(GB/T146852011)进行测定。该标准规定,卵石、碎石表观密度不小于2600

24、kg/m3。 (二)最大粒径,颗粒级配按照建设用卵石、碎石(GB/T146852011)进行测定。粗骨料最大粒径增大时,其表面积减小,有利于节约水泥。因此,尽可能选用较大粒径的粗骨料。但研究表明,粗骨料最大粒径超过 80mm后节约水泥的效果很不明显。同时,选用粒径过大的石子,会给混凝土搅拌、运输、振捣等带来困难,所以需要综合考虑各种因素来确定石子的最大粒径。7、石子样品复检任务实施混凝土结构工程施工及验收规范(GB502042011)从结构和施工的角度,对粗骨料最大粒径做了以下规定:粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的 1/4,同时不得超过钢筋间最小净距的3/4;对混凝土实心板,粗骨料最

25、大粒径不宜超过板厚的1/2,且不得超过50mm;对于泵送混凝土,粗骨料最大粒径与输送管内径之比要求碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5。混凝土搅拌站给若干种类的工地提供混凝土。每个工程的特点不一样,对混凝土的要求也不同。混凝土搅拌站做不到根据工程的特点选择合适大小的石子配制混凝土。因此搅拌站的石子大小选择通常适中,一般以粒径范围16.031.5mm的“一三石”为多。7、石子样品复检任务实施石子的颗粒级配影响混凝土的密实度,级配好的混凝土密实度高,强度大。石子的颗粒级配要求如表1-17所示。7、石子样品复检任务实施(三)泥、泥块含量按照建设用卵石、碎石(GB/T146852011)进行测定

26、。该标准规定,卵石、碎石的泥和泥块含量不得超过表1-18的限值。泥和泥块本身强度很低,如果石子含有泥或泥块,将会极大地影响水泥浆与石子的黏结强度,进而降低混凝土的强度。所以石子中的泥和泥块含量应该尽量少,如果泥和泥块含量达不到上表要求,有条件的可以进行水洗,去除石子中的泥和泥块;如果没有条件,则进行退货以保证混凝土的质量。 任务实施(四)强度按照建设用卵石、碎石(GB/T146852011)进行测定。石子的强度测定可以用岩石抗压强度和压碎指标来评定。建设用卵石、碎石(GB/T146852011)要求,在饱和水状态下,石子的岩石抗压强度火成岩应不小于 80 MPa,变质岩应不小于 60 MPa,

27、水成岩应不小于 30MPa。石子的压碎指标应符合表1 19的规定。任务实施(五)碎石针片状含量按照建设用卵石、碎石(GB/T146852011)进行测定。针片状含量是指石子中针状、片状的石子占石子总量的百分数。针片状的石子一方面受力面积比较小,因此受力较容易破坏;另一方面针片状的碎石不利于混凝土的和易性,因此在混凝土的石子质量监控中要严格控制石子的针片状含量。碎石的针片状含量应符合表1-20的规定。外加剂的质量监控通过本任务的学习,使学生了解外加剂质量监控的基本流程,掌握外加剂进料检查的方法,能够对外加剂的性能是否合格进行准确的判断。学习目标对外加剂的质量监控,主要包括对进料的监控、复验以及保

28、管储存等流程,教师给予复验的结果,学生要能够判断复验的结果是否满足国家相关标准的要求。任务描述任务四 一、混凝土外加剂的定义与主要功能 我国现行标准 GB80762008中将混凝土外加剂定义为在拌制混凝土过程中加入的用以改善混凝土性能的物质,其掺量不大于水泥掺量的 5%(特殊情况除外)。“特殊情况暠是指国内广泛使用的防冻剂和膨胀剂,其掺量往往超过 5%,但习惯上仍将它们归入混凝土外加剂。1.相关定义 一、混凝土外加剂的定义与主要功能 (1)改善混凝土拌合物流变性(减水剂、引气剂、泵送剂)。 (2)调节混凝土拌合物的凝结时间、硬化性能(缓凝剂、早强剂、速凝剂)。 (3)改善混凝土的耐久性(引气剂

29、、防水剂和阻锈剂)。 (4)改善混凝土的其他性能(加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂)。在混凝土诸多外加剂中使用最多的是减水剂、引气剂、缓凝剂,而且往往是三者复合使用。2.主要功能 任务实施1. 任务实施流程图任务实施2. 制订计划及工作准备按照任务实施要求,任务小组制订任务实施计划,并做相应的工作准备。任务实施3.进场检查及台账管理外加剂的品种、规格和数量要与相关的合同文件相符合。外加剂生产供应商应该有相应的资格。外加剂生产供应单位应按批提供符合要求的产品合格证、质量保证书、产品检验报告。产品合格证、质量保证书、产品检验报告应由相关部门加盖企业公章后方有效。外加剂的包装方式应符合相关合同

30、的要求。外加剂进场后,应及时建立“原材料管理台账”(表1-21),主要包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位等。原材料管理台账应填写正确、真实、项目齐全。任务实施4.留样并密封保存(一)取样生产厂家应根据产量和生产设备的条件,将产品分批编号。掺量大于1%(含1%)的同品种的外加剂每一批号为100t,掺量小于1%的外加剂每一批号为50t。不足100t或50t的也应按一个批量计 ,同一批号的产品必须混合均匀。每一批号取样量不少于 0.2t水泥所需用的外加剂量。每一批号取样应充分混匀 ,分为两等份 ,其中一份按混凝土外加剂 (GB80762008)的项目进行试验 ,另一份密封保存半年 ,以备有疑问时提交国家指定的检验机关进行复验或仲裁。 任务实施4.留样并密封保存(二)封存外加剂应存放在专用仓库或固定的场所妥善保管,以易于识别、便于检查和提货为原则。搬运时应轻拿轻放,防止破损,运输时避免受潮。任务实施5.样品复检 (一)氯离子含量的测定按照混凝土外加剂匀质性试验方法(GB 80772012)测定。混凝土外加剂 (GB80762008)要求,外加剂中氯离子含量不超过生产厂家的控制值。氯离子对钢筋混凝土的破坏极大,它会与混凝土中的钢筋