商品混凝土质量波动调控方法

商品混凝土质量波动调控方法变革目前，许多商品混凝土厂的产品质量波动甚大，商品混凝土产品主要是泵送混凝土，供其他施工方式应用的自卸混凝土一般所占比重不大，性能要求也比泵送混凝土降低许多，通常较少发生性能争议。泵送混凝土的工作性则经常受到泵工的抱怨和施工方的非议，保持泵送混凝土工作性良好成为商品混凝土生产的核心技术课题，是生产调控的焦点、难点。远比混凝土强度控制要复杂和困难得多。往往本身就波动不稳，乃至殃及强度也起波动。造成波动的首要原因是原材料性能不稳定，难得有几家商品混凝土厂家有性能良好、稳定的原材料供应。货源紧张时须用几个厂家的水泥，水泥性能良莠不齐，有时顾不上陈放，出磨的热水泥进厂就要用。粉煤灰多数地方供不应求，卖家以次充好，买家无可奈何，哪能要求二级灰，什么品质的都收下就用，成为危害混凝土性能质量最烈的一种原料。外加剂本有选用余地，又因商品混凝土厂家多半贪便宜，掺用量小，而选用中低档产品，性能常有局限，适用掺量范围狭窄，难以满足用作有效调控手段的需要。外加剂本来应该随气候及商品混凝土厂家原材料变动等具体情况而调整复配配方使相适应，这种售后服务也大多缺乏，偶有调整也赶不上变化。砂石受就地取材限制，品质难多挑剔，也常有较大波动，河砂所含5～15豆石量常变化很大，含泥量有时偏多；卵石通常级配尚好，也有波动，含泥量有时偏多；碎石场多用颚式破碎机破碎，碎石粒形和级配都常较差，小采场常不剥离表土层，水洗不充分，难以去除含泥和石粉，雨后碎石沾泥更难去除，这都影响质量，筛板孔径越磨越大，过筛石子粒径也明显变大，如此等等都呈变动不稳状态。总之，原材料品质性能波动大在商品混凝土厂是比较普遍的。再加上气候、运距、施工进度等的影响，商品混凝土要把握好工作性能确实难度颇大。商品混凝土的基本性能要求主要是强度和工作性，有时也有抗渗性和抗折强度等要求。不同性能的“品行”表现有所不同。混凝土强度是“强度因素”性质的性能，通常能很好地遵循“水灰（胶）比定则”：“对于一定材料，强度仅取决于一个因素，即水灰（胶）比”。虽然流行某些疑似的“经验”之谈，如石子大小和用量能明显影响强度之类，其实从理论和实践上都不能成立。“水灰（胶）比定则”这条基本理论可以被深化和拓展地认识领会，但实践证明它是普遍真理，必须信奉。正因为是这样，混凝土强度才得以能有效把握和调控。混凝土强度也因此既可变又稳定，取决于水灰（胶）比变与不变。所以，原材料的质量波动，只要是在“一定”的限度内，对混凝土强度的影响甚微。如果原材料波动超过“一定”范畴，比如换了水泥的品牌、品种、等级，那就由“水灰（胶）比定则”把混凝土强度规律界定在另一个“一定”的框架内，仍然由水灰（胶）比的变与不变来决定强度的变与不变。所以，商品混凝土生产的强度控制是并不困难的，控制水灰（胶）比就成。配合比设计对强度留有足够富裕，纵然原材料波动大些，只要不是质变，混凝土强度合格应无疑难。和强度不同，混凝土工作性是种“广度因素”性质的性能，取决于“质”和“量”的综合作用，关系复杂，变动敏感。原材料的任何品质和数量波动都会或多或少地引起工作性的变化，实难把握。有些粗浅的经验规律，比如说用水量增减5kg/m3、砂率增减1%，都会增减约2cm的坍落度；超塑化剂用量增减0．1%（对胶凝材料总量的比率）也有同样效果；砂的细度模数增大减小，用砂量应相应增减；水泥和掺和料的细度和需水量变化当然会引起坍落度的相应改变；如此等等。若能全盘试验检测原材料的品质波动，依据这些经验规律，应该还能在一定程度上对混凝土工作性实施有效调控。可惜拌楼生产实际是无法实施原材料的全面实时检测并作相应控制调整的。先进的拌楼装备能对砂石的含水率进行在线检测，那就很难能可贵了。所以生产中只能对混凝土工作性作跟踪调整，若非必要，通常不能也不必细究导致需要调整工作性的确切原因，只能亡羊补牢地、用一种简单快捷易行的办法能把工作性调控到满足需要就好。至于抗渗性，与混凝土质地的密实性相关联，本质上也是种“强度因素”性质的性能，但其构成机理要比强度的机理复杂得多，目前还搞不太清楚。不过，实践中只要重视力求维护混凝土的密实性，不进行会导致密实性降低的调控，抗渗性就能保持良好。如果需要掺用膨胀剂或采用微膨胀型超塑化剂来改进抗渗性和抗裂性，则须严格按照使用规程和施工要求去做才能收到好的效果，哪个环节也马虎不得。综上所述，商品混凝土生产中原材料品质性能波动大是客观现实。影响到混凝土的性能波动主要是工作性反应敏感、波动大。拌楼的调控主要也就是调控工作性，需要用一种简单快捷易行又有效的方法来实现这种调控。有这种方法吗?这种方法好吗?遂成为应关注的焦点。现实的工作性调控方法不外乎是增减用水量或（和）增减超塑化剂用量。如果是几十年前，混凝土还是四组分的塑性或半干硬性混凝土，改变混凝土工作性的唯一办法就是增减用水量，增减用水量5kg/m3，混凝土坍落度相应增减2cm，这在国家行业标准《普通混凝土配合比设计规程》中是言之凿凿的。自从高效减水剂发明以后，至今混凝土的主流已变成了六种组分的现代高性能混凝土，包括大流动性的商品混凝土在内。而高效减水剂强烈的减水和增坍效能适足以构成新的调控混凝土工作性的方法，比传统的用水调控的方法更有效力也更有利，早就应该顺理成章地淘汰传统方法取而代之。可惜，就跟在目前绝大多数商品混凝土生产中仍在用《普通混凝土配合比设计规程》的方法设计混凝土配合比方案一样，相互依存地也仍用着以增减水量来改变坍落度的调控方法。这在技术上没有什么站得住脚的理由，只能说是传统观念和习惯使然。商品混凝土本身是个高新技术荟萃的产业，在我国商品混凝土业界却充斥着传统保守的技术氛围，阻滞着其健康发展。必须进行更新和变革，才能取得更大的技术进步和更好的经济效益。变革调控方法是一最关键的核心环节，做起来其实并不很难，但要冲决传统保守观念和习惯的排斥去做却并不容易。下面就来详细论证传统调控方法的弊端，继而论述更新方法的实施要点。目前国内绝大多数商品混凝土生产的拌楼调控其在具体做法上或有差别，有的精细周到些，有的粗率随意些，但只要是本着用水调控的宗旨，就都是大同小异的，都难免共同固有的弊端。变更水量实施调节，最规范的做法是随着用水量不同更换相应的配合比设计，一系列不同用水量的配合比都做得良好的话，这样是可以保持混凝土综合性能良好不变的。这样做当然很繁难，需要吃准砂石含水率从而准确吃准用水量再选择配合比。而且那些用水量大的配合比很难说是混凝土性能多良好的，经济性就肯定差。所以，估计不会有几家商品混凝土厂这样干法。实际上，厂家都是在一个固定的“基准”配合比设计的基础上增减水量来作调整。比较规范一些的，在增减水量的同时，会考虑相应增减一些水泥，增减一些砂、石、粉煤灰的用量之类，凭的是经验和估计，缺乏准头和依据，难以维持配合比不严重扭曲和性能不严重劣化。做得粗率的，则只顾增减水量就算完，有的是径直改动加水计量，有的似乎还有点恻隐，通过降低砂石含水率的设定值来变相加水，实际结果都一样，全未顾及配合比改变和混凝土全盘性能变化。无论是规范些的，还是粗率的，由于混凝土的工作性需要调整的幅度一般都颇大，不是多用5kg或10kg水、增大1～2cm或3～4cm的坍落度就足够用了，而是需要加更多水以更大幅度地增加坍落度。原材料波动、气候和运距等原因、施工贪图省力希望混凝土能接近“自流平”的过分要求等这些因素的现实存在，使大幅度调整的情况并不稀罕。就我所知，许多拌楼调控水量的波动幅度都达到或超过20kg/m3。最高的甚至超过30kg/m3，猛一听似乎不可思议，但你若遭遇过含较多焦炭（烧失量超过10%）的温州电厂出的粉煤灰，触类旁通地想，也就不太惊诧了。我们在做配合比设计时，对用水量变动5kg，砂率变动1%，都是斤斤计较，仔细对比，最后郑重厘定得出的，一般是相对最佳结果。但若面对调控水量10、20乃至30kg的变动，配合比的水灰比、灰浆量、砂浆量等都大幅度改变，整个混凝土内在配比关系都严重扭曲变形，最佳结果早就荡然无存了。这正是我们经常看到的现实：加水把混凝土调稀后，除了混凝土强度当然降低之外，整个混凝土状况和性能也都劣化，密实度降低，抗渗、抗裂性能变差，和易性实际上未必有改善，倒是出现泌水、离析、抓底现象，可泵性仍不良，……。总之，用水量是混凝土配比框架的支柱，岂宜更变，变则整个设计框架扭曲变形最终崩坍。用增减水量来实现调控，是剜肉补疮的办法，混凝土工作性得到表面上的改善，混凝土的实质状况和综合性能则相应恶化，得不偿失。这是用水调控的传统方法不可克服的主要弊端，注定了它是很不可取的笨办法。不妨对用水调控的传统方法牺牲混凝土基本性能的后果做点测算。别的性能如密实度之类难以定量评定，强度则是易于定量评估的。按强度公式计算一下，即可得知，若单纯增加用水量引起水灰（胶）比增大和强度降低，每5kg水量降低C20混凝土的强度约1MPa，相当于等级强度的5%；混凝土等级逐步提高到C50，强度降低渐增至约2MPa，相当于等级强度的4%。按照《普通混凝土配合比设计规程》推荐的σ值，C20混凝土的设计强度富裕率约为140%，C50混凝土约为120%。如果调控用水变化幅度到20、30kg，混凝土强度岂不岌岌可危!混凝土强度岂不降了一个等级?难怪许多商品混凝土厂的试验室完成混凝土配合比系统设计和试拌验证后，要降格用作生产采用的配合比，C30的试验结果用于C25的生产，依此类推。这样，在生产中因用水调控造成的强度下降通常可以容许，不至危害到强度等级。但实际生产配合比和试验设计仍有差别，掺水降等级的原C30，生产变成C25的混凝土配合比，比起试验室得出的C25配合比来，通常要差一些，因为后者是级配关系恰当的优化方案，前者则偏离了优化状况。所以，虽然预留了强度降低余地，混凝土综合品质劣化则未能避免。至于从经济性衡量，这样做当然是成本高昂不可取。如果说原材料的品质性能波动等因素是客观存在，处置应对的措施和方法得当的话，可以把它们带来的不良影响尽量缩减，尽量减少损失。得当的措施和方法不外是趋利避害地选用适当的优化配合比，在难以究竟的情况下，至少要维持仍属相当合适和优化的配合比，缩小波及面，避免连带波动。用增减超塑化剂来调整工作性的方法就能做到这些。而用水调整的传统方法则背道而驰，造成配合比劣化，当然只会扩大波及面，增加不良扰动，造成更大损失。有些人不接受或不完全接受上述议论。典型的质疑就是认定混凝土工作性（坍落度）的变化只是由于对砂石含水率的设定值有偏差，造成用水量偏离配合比设计值，坍落度随之改变，调控时增减水量，恰好是使用水量回归到设计值，结果是恢复了良好设计的配合比，也恢复了设计的坍落度。这种说法不是没有一些道理，但很片面，不符合实际情况，错乱了因果关系。按实际情况准确设定砂石含水率以使用水量符合设计，配合比设计才得以执行，这是正确的。仅由于用水量偏离导致变化，用水量回归正确后性能恢复，这种情况是有的，也很正常，在强度控制上是需要奉行的。但是，敏感易变的工作性（坍落度）的较大幅度变动通常都是原材料波动、气候、施工要求等造成的，调整要求远非用水量“回归”的有限量。对配合比因应波动的效能要客观看待，良好的配合比能稳定强度和混凝土基本状态（密实性、均匀性等），稳定坍落度恐怕就奢求了。在试验室里做些试配，就能证实这里的议论。总之，用水调控工作性（坍落度）的传统方法会顾此失彼，败坏配合比和全盘性能，应是不争的事实，无可讳言。所以它确实不是个值得继续沿用的好方法。高成本、不经济是传统用水调控方法的技术缺陷带来的经济恶果，是其另一重大弊端。坛对适当选得用的原材料，段取其代表性的怎、品质适中、夺相当于平均样贺的试样，作出千要求强度等级掏的良好配合比击设计，交付生会产严格执行。失生产中出现混膏凝土工作性（花坍落度胁）快敢需要调整的情皱况时，先查明仇是否是砂石含甲水率设定得偏动离实际，若是锡则校正之。在搞准确执行既定旷配合比的前提羡下，混凝土工兵作性（坍落度狼）栗废的调整则全凭串和只用增减超妙塑化剂掺量的刃办法，除此之让外的其他设定恶一概不改动。蒸通常每增减超州塑化剂掺森量睬0委．寺1亿%棉（以胶凝材料普总量为基准因）父锅，约增减鼓2cm废身坍落度。这就是是建议采用的注调控方法，何瓶其简单易行。爷但其优越性也嫂极明显，即最历大限度地保持糕着配合比不变府形，有效地稳盾定着强度和全知盘性能。璃就如用水环调控的传统方旬法与配合比设由计的传统方法言（即《普通混音凝土配合比设挣计规程》的方兴法速）镰宇是一脉相承、烧相互依存、互状为表里一样，瓶用超塑化剂调普控的新方法与龟高性能混凝土旁配合比设计的教全计算法也是虑一脉相承、相包互依存、互为尾表里的。全计得算法设计出的跑混凝土具有状钞态和性能的高怪稳定性，能最劳好地适应新调径控方法。实验宿和生产实践证尺明，两相结合翁配制的混凝土厕，盗搁在坍落度从知几司cm柜咸大幅度变动至梨22cm攻顿以上时，都能灾保持良好的状腹态，不至于严事重泌水、离析陵。全计算法的续优良配合比，羞只有用仅变超差塑化剂的调控茄方法才能准确趋、稳定地执行段。所以，配合切比设计改用全鱼计算法和拌楼艳调控改用变动步超塑化剂的新摄方法应该同步习进行、一并推烟广。当然，全恋计算法做出的喊优良配合比设秒计，若用传统对的用水调控方率法去执行，配归合比也将被变膊更、败坏；传读统方法做出的蔬良好配合比设灾计，若用仅变喂超塑化剂的新磨方法实施调控柴，配合比也将越保持稳定的基能本框架，不被布变更、败坏；任新调控方法本画身具有技术合则理性和经济性粒，单独推广使挥用就很有价值动。漏新调控方仅法确实简单，屈用起来应无难酸碍，但有三个首前提条件仍需幼满足。其一，敢配合比方案本疯身应该是良好青的，否则维护坑它就失去意义轮。配合比方案碗还应该阵是轻“倾不纤留余鄙地帆”净的，就是说，泡不能像用水调愤控时那样，考经虑到调控加水站变更实际配合跑比和降低强度县，就预留足够穗大的强度储备碰，以至于把试废验室确认的混促凝土配合比系率列设计用于降考低一个强度等仰级混凝土的生刑产，如异用总C30酬阴的配合比去实妨际生扶产互C25伞蜡混凝土，本钱柳已经花进去了竿，再用超塑化凳剂调控还要增懒加一些成本，江就没意义了。缸用新方法调控果就该用试验设困计瞒的刺C25压扬配合比生斧产轻C25缠射混凝土，声用旋C30岁管配合比挠生搅C30符宋混凝土，不应缎降等级套用，乳才体现其效用踏。其二，新调融控方法要求除荒超塑化剂掺量然可变动外准确怎地执行设定的剃配合比。这就派要求吃准砂石抢的含水率来作滚设定，需要在退生产中跟踪检该测含水率作适皆时调整设定。鸽用微波炉频繁子检测含水率，势实现在线控制漏，配置小工专狡职去做，也是惰值得的。有经故验的人员守着潜上料皮带机，莲随时抓把砂石咳看看捏捏，也愤能相当准确地浙判断含水率，协误差可以小辆于绞±眼0迈．固5%仅罗，用以掌控生革产也算满足要嘉求。传统方法叙虽然是用水，继却并无这种严江格要求，对砂面石带入的水量刘并不准确掌控核。用新方法这他是关键要求，箱必须做到。其槽三，新调控方混法要求采用掺犹量范围宽广的昆超塑化剂，通挂常是中、高档铲次的产品。理胶由很明显，一晋是赋予增加掺压量的足够余地颈，一是性能良涂好、稳定、性诊能价格比也比良低档的高。配咸合比设计的全涛计算法中疼以怀CSP谅孕品牌超塑化剂爹为基准齐，魂穷中档萍的脾CSP-价2猪暴掺量范疫围部0桌．让8佛%愚～慧2骨．沈5该%秆（胶凝材料总绣量为基准茂）坦违，高档析的斗CSP狂丙—李7留啦掺量范写围期0萍．明8渴%韵～克3%给欺，通常足以满锋足高昏到箱C50滥事和用C60略振商品混凝土的购配制和调控要梢求。目前许多冶商品混凝土厂奔家喜用低档次庙的缓凝减水剂括，其掺量范围锋狭仄，性价比戴低，生产低等么级混凝土，用混低掺量，尚属阀可行，其实经帐济上也不划算紧，需要高掺量懂就不能用了。幼另外，许多人蔑对超塑化剂缺视乏了解，以为戴高掺量会延缓菜凝结时间过久筋，其实缓凝效温果是可以大幅励调整的，超塑疼化剂的配方设堤计早就解决了留这类问题。用傲户可以要求外筑加剂厂家提供峡满足各种特定玩性能要求的产苹品，并做好售题后技术服务，幕根据用户情况劲调整产品性能督，目前许多商仁品混凝土厂家虎对这种合作关误系或权利还认扩识和利用不足仗。残像盆CSP字术—浊2魔设，厂家可以提夏供缓凝作用较候强、适中和较暗弱的不同产品岛，还有能克制苏泌水的等等，启供用户选用。题所以，选用合尸适的超塑化剂封十分重要，但浅不难办到。具今备了上述三个羡前提条件，新背调控方法就畅罚行无阻了。蝶说到这里为止惕，新调控方法抄的可行性及其抛技术合理性已劈展现无遗，由上大家去评判罢污。馒回过头来驾比较调控方法炊不同的经济效浙果。如所周知段，通常的正常紧情况，每增加侨5kg拉树用水量，可增惭加约竞2cm糖屈坍落度；同样滚，每增筋加帐0霸．劝1邮%蹲（胶凝材料总经量计以）浆绵的超塑化剂掺另量，亦可增加云约携2cm早率坍落度；这是妇普遍成立的对息比基准。板当问及何床以坚持要用加衰水增坍的调控籍方法时，每每绵听到信口而出尼的答复：水不贯要钱，外加剂笼则很昂贵。这私当然是自欺欺燕人的辩辞，加欧水的背后必须教是相应增加水碍泥（胶凝材料秤）卵递用量来弥补强砍度损失，就算倘水不值钱，水喉泥（胶凝材料撑）窗鹰却是值钱的。近混凝土等级不烦同，所用配合祝比不同，可据有以算出每派5kg造扫水对应的水泥土（胶凝材料抓）索觉量，以及董每再0驰．忠1春%炸超塑化剂的量秀，