提高山区高速公路采用机制砂配制高标号混凝土质量QC成果

QC成果提高山区高速公路采用机制砂配制高标号混凝土质量中铁***局集团第*工程有限公司**高速公路项目部2014年03月一、工程概况

湖南省**高速公路第33合同段位于湖南省郴州市汝城县境内，由于汝城县天然河砂稀少，价格较高，产量不能满足施工需求，并且部分河砂的含泥量较高，质量不能保证，而当地机制砂非常丰富，在工程建筑中使用广泛，但由于机制砂颗粒表面尖锐，级配不良，石粉含量高，对混凝土的工作性影响较大，特别在配置泵送混凝土时遇到较大难题。而我标段C50混凝土数量为17047m3，C55混凝土数量为10934m3，根据工地现场施工需求，需采用泵送工艺施工的C50、C55混凝土方量为13799m3。如何成功利用机制砂配置C50、C55泵送混凝土，将是本项目混凝土工程质量和工期的重要保障。二、QC小组概况

小组名称中铁***局**高速公路33标QC小组注册号25G-03-2013-001开始日期2013年6月10日课题类型现场型本次活动课题提高山区高速公路机制砂配制高标号混凝土质量本次活动时间2013年6月10日～2013年11月10日接受QC普及教育120小时9人二、QC小组概况序号姓名年龄性别职称组内职务文化程度139男工程师组长大本234男工程师副组长大本342男工程师副组长大专433男工程师组员大本534女高级工程师指导老师大本628男工程师组员大本728男助理工程师组员大本826男助理工程师组员大本926男助理工程师组员大本1、理由一在施工中发现，机制砂试配的高标号混凝土虽强度合格，但和易性不佳，在浇筑过程中易发生堵管，延长了浇筑时间，且混凝土质量得不到保证；2、理由二我标段C50混凝土设计数量为17047m3，C55混凝土设计数量为10934m3，如能降低单方混凝土的生产成本，将为项目部降本增效发挥重要作用。综合以上因素，项目部特成立QC技术攻关小组。三、选题理由四、现状调查机制砂混凝土存在问题统计表序号缺陷项目缺陷频数累计频数频率（％）累计频率备注1混凝土和易性不佳565680802水泥用量过大5617.1487.143塌落度过小4655.7192.864塌落度过大2672.8695.715出现离析2692.8698.576泵送困难1701.43100合计7070100100说明：表中频率为该项问题在所有问题中占的比例。制表：刘阳制表时间：2013年7月8日图4-1混凝土和易性不佳,塌落度过小图4-2混凝土和易性不佳,出现离析

图4-3机制砂混凝土存在问题排列图

制表：刘阳制表时间：2013年7月8日五、设定目标

1、目标值保证混凝土施工性能良好，降低单方混凝土的成本，确保项目部成本目标的实现。根据以上分析，我们的课题目标确定为：浇筑时塌落度需控制在180-220mm，为满足工期安排，5d强度需达到设计强度90%。六、原因分析

图6-1因果鱼刺图

混凝土质量差人员

环境技术经验不足水灰比不当质量意识差责任心不强计量设备不准确

夏季施工搅拌设备老化方法设备材料未添加粉煤灰

机制砂质量差搅拌时间不足混凝土运距过远外加剂添加量不当七、要因确认

序号末端因素确认内容确认方法标准验证人验证时间1责任心不强、质量意识差检查工人操作情况调查、分析合格率100%张海波2013.7.152技术经验不足复查人员记录调查、分析有持证上岗且能实际操作罗奕2013.7.143搅拌设备老化现场检查设备现场验证设备性能满足要求曹乐2013.7.144计量设备不准确检查标定证书调查、分析有且100%合格胡贵桥2013.7.145机制砂质量不佳检测机制砂性能检测、鉴定机制砂质量100%合格，试配结果合格徐波2013.7.146未添加粉煤灰检测添加粉煤灰和未添加的同标号混凝土的性能试验、分析混凝土的性能100%符合要求胡贵桥2013.7.157水灰比不当检测不同水灰比的混凝土性能试验、分析混凝土的性能100%符合要求彭亮2013.7.158搅拌时间不足现场调查搅拌时间调查、分析搅拌时间满足配合比要求刘阳2013.7.149外加剂选择不当对添加不同品牌外加剂的混凝土进行检测试验、分析混凝土的性能100%符合要求徐波2013.7.1510混凝土运距过远对运到工地的混凝土进行检测调查、分析浇筑时混凝土的性能100%符合要求刘阳2013.7.1611夏季施工对现场调查调查、分析浇筑时混凝土的性能100%符合要求肖龙波2013.7.16制表：刘阳制表时间：2013年7月16日要因确认：一末端因素：责任心不强、质量意识差标准：培训合格率100%调查分析情况：2013年7月15日，QC小组决定由张海波到现场对拌合站的操作人员进行询问了解情况，发现工人对质量要求了解，对混凝土质量责任心良好，同时QC小组组织了拌合站的全体施工人员进行了考核。具体情况见下表考核情况调查表施工班组班组人数考核情况合格率不合格合格良好拌合站16人0106100%制表人刘阳日期2013年7月16日从考核检查表表中可以看出，拌合站的操作人员都是本专业工种的施工队伍，对此分项工程的具体施工操作非常了解，满足此分项工程的施工要求，不会对混凝土施工的合格率产生直接影响。结论：非主要原因要因确认：二末端因素：技术经验不足标准：有持证上岗且能实际操作。调查分析情况：2013年7月14日，QC小组决定由罗奕对项目部试验室的技术情况进行检查，检查了解试验人员的持证上岗情况，并进行询问了解情况，发现试验室人员对混凝土施工熟悉，了解质量标准及混凝土施工要求，对混凝土质量责任心良好。考核情况调查表主管部门人数考核情况合格率不合格合格良好试验室6人006100%制表人罗奕日期2013年7月14日从考核结果可以看出，试验室人员都是专业人员，对混凝土施工的具体施工及理论知识都非常了解，满足混凝土的施工要求，不会对混凝土施工的合格率产生直接影响。结论：非主要原因要因确认：三末端因素：搅拌设备老化标准：设备性能满足要求。调查分析情况：2013年7月14日，QC小组决定由曹乐到现场检查搅拌站拌合设备情况，检查发现，搅拌设备为2010年新购置的，已使用三年，但外观情况良好，搅拌机各部件工作正常，没有破损情况，经现场搅拌试验，搅拌出的混凝土和易性良好，满足要求。从调查中可以看出，搅拌设备虽已使用三年，但经过精心的保养，满足混凝土施工要求，对混凝土的合格率不构成影响。结论：不是主要原因要因确认：四末端因素：计量设备不准确标准：有且100%合格。调查分析情况：2013年7月14日，QC小组决定由胡贵桥到拌合站检查计量设备标定情况，检查发现，且每年均按期请政府质检部门进行标定，计量系统稳定准确。调查情况见下表计量设备标定调查表搅拌设备购买时间使用时间标定次数检查结果总体评价1#201036年合格良好2#201036年合格良好制表人刘阳时间2013.7.15从调查表中可以看出，计量设备均按期进行了标定，计量设备稳定可靠。因此，计量设备是准确的。结论：不是主要原因要因确认：五末端因素：机制砂质量不佳标准：机制砂质量100%合格，试配结果合格：.调查分析情况：2013年7月14日，由徐波检查料场的机制砂的质量情况，并对机制砂外检的试验报告进行检查，检查中发现，机制砂检查频率合格，机制砂质量符合国家及行业相关质量标准。同时，QC小组针对不同的机制砂进行试配，发现虽然混凝土强度均合格，但部分试配结果混凝土和易性不佳，不能满足工地泵送要求。因此，机制砂的质量对混凝土的性能有较大影响，对混凝土的合格率有直接的作用。结论：是主要原因要因确认：六末端因素：未添加粉煤灰标准:混凝土的性能100%符合要求调查分析情况：2013年7月15日，QC小组决定由胡贵桥到对混凝土是否添加粉煤灰进行检查，检查发现，现在使用的混凝土配合比未添加粉煤灰。QC小组对使用同样材料的混凝土配比进行了添加粉煤灰的对比试验，试验结果表明，添加粉煤灰能有效改善混凝土的和易性，并降低单方混凝土的造价。结论：是主要原因要因确认：七末端因素：水灰比不当标准:混凝土的性能100%符合要求调查分析情况：2013年7月15日，QC小组决定由彭亮到试验室检查混凝土配合比情况，发现所有的混凝土配比均是试验室经过多次试验，在多组试验数据中选择的最优水灰比，该混凝土配合比可以满足强度要求。结论：不是主要原因要因确认：八末端因素：搅拌时间不足标准：搅拌时间满足配合比要求调查分析情况：2013年7月14日，QC小组决定由刘阳对拌合站的搅拌情况进行检查，检查中发现，搅拌站拌合时间严格按照试验室要求进行，骨料搅拌均匀，对混凝土的合格率未造成影响。结论：不是住主要原因要因确认：九末端因素：外加剂选择不当标准:混凝土的性能100%符合要求。现场验证情况：2013年7月15日，QC小组决定由徐波到试验室检查外加剂的选择情况，检查发现，在前期混凝土配合比试配的过程中，试验室已选择多种外加剂进行试验，并针对外加剂的掺量进行试验。所以，试验室已根据使用的地材和水泥选择了合适的外加剂。结论：不是主要原因要因固确认踩：十末端因学素：混班凝土运汤距过远标准：凭浇筑时宫混凝土燃的性能100哄%符合要乓求调查煮分析瞒情况涉：201敞3年7月16日，QC小组乒决定鼓由刘让阳检奖查混经凝土富浇筑裳时的信运距踪蝶及浇搭筑时喜混凝叨土的饮情况枯。通臂过在桑检查古发现谜，混丝式凝土富浇筑名时运柱距一珠般为1k猛m～10k奶m，运闷输时撇间为5m乎in～30和mi岛n，因使吼用混凝档土罐车恋运输，虽途中一滥直在搅怕拌，故必对混凝遵土的性葛能不会域造成大院的影响暮。在混鉴凝土运雄输到工党地后，巧我们现脱场进行沙坍落度配试验，千与在拌执合站刚支拌合完烟成的混鲜凝土坍骡落度进摘行对比症，发现慈坍落度嘉的损失厕一般为5～10遥mm，对插混凝贿土的悦合格药率无茄直接仇影响孔。结论：届不是主指要原因要因期确认涨：十言一末端傍因素李：夏困季施倦工标准婚：浇斜筑时卵混凝洲土的默性能100设%符合要登求调查分驻析情况旁：20赤13年7月16日，QC小组决悦定由肖永龙波对军混凝土催夏季施吼工情况符进行调阻查。本丝式地区靠炭近广东领，夏季谱气温较余高，尤吹其是中借午时间方，为此歇，项目才部制定迅了夏季宰混凝土妖施工作副业指导款书，要荐求高标烛号泵送底混凝土随均在夜列间施工希，且混勤凝土罐枣车上均缘瑞覆盖保币湿材料亮，降低歇混凝土当的温度灯。在混趁凝土浇告筑前，向我们对滑混凝土崭的坍落趋度和入矩模温度瓜进行测支量，均育满足规脚范要求箱。结论站：不等是主和要原薪因要因开确认1机制砂质量不佳

2未添加粉煤灰

要因八、制潜定对策表8-1对策牌措低施表制表：香刘阳垄制录表时间汽：20圣12年7月25日序号要因对策目标措施地点时间负责人1机制砂质量不佳对机制砂进行检测，并针对不同类型的机制砂试配，调整混凝土配合比的和易性混凝土质量合格率100%，单价最优在试验室进行不同机制砂的混凝土试配，调制出和易性及强度均合格，且价格最优的配合比项目部试验室2012.7.25-2012.8.10彭亮、胡贵桥2未添加粉煤灰在确定的配合比基础上，用等量取代方法，掺入一定比例粉煤灰。混凝土强度合格，和易性改良在试验室进行不同粉煤灰掺量的试配，调制出和易性及强度均合格，且价格最优的配合比。项目部试验室2012.7.25-2012.8.10刘阳、徐波九、按鸭对策实搏施（一）授机制砂福质量不查佳第一步拉、现场获调查机是制砂情伤况小组锁成员候徐波彼对当援地的刚机制盖砂进联行调史查，既发现览生产知机制虎砂的纹母岩跳多采领用石膨灰岩氏，经净机械摄破碎成、筛寄分、炭水洗倦制成居。（1）石尖粉含泛量：拦机制康砂生歌产中把不可广避免挺的含通有大涛量石掉粉。类经过杀小组制的试洞验发挤现石耳粉含甩量过宝高，晒由于吓石粉撒表面谷积大炉吸水汽性强孝，导冷致混愿凝土守用水霉量加虚大，耀从而握使混资凝土梁强度士降低泉，同务时石浅粉对催外加恋剂的崇吸附诱作用屑，降表低外驶加剂渐的作炼用机股理，予使得籍混凝午土塌首落度闻损失嫁加快异，影马响混磁凝土巷的工盛作性凳能及他力学我性能售。（2）级配忆及细度胃模数：惜由于母擦材及生直产工艺双影响，赵普遍以Ⅰ区级配嗓范围、发细度模葱数Mx=3.艰1-3勿.7的机勾制砂绘居多寄，且测单价寸成本的较低皱。第二步蓬、对机崭制砂进耳行改良（1）石粉造含量控漏制：小组对红取样的昌机制砂贝再次冲柴洗，使购石粉含愈量降低盼，经过膛试验发划现，当头石粉含续量最低拦时，由意于机制桃砂粒径裙级配不同均匀，购混凝土型保水性咱减弱，名易出现歉泌水、傍离析、巡寿沉底现滩象。而茧适当的象石粉含饮量，石源粉中细苏微颗粒爬的滚珠腥效应，霉能改善辽混凝土汤的工作贴性，石酒粉还起炕到填充庸作用，队增强混卧凝土的虽密实性建，增加眨混凝土游强度。小组成疫员针对织不同的古原材料耻进行试零配拍照：设刘阳铺拍症摄时间嚷：201拆3年9月8日小组成乔员对试绒配的混罗凝土留修置试件拍照：喉刘阳痰拍途摄时间罚：20朗13年9月8日根据《公路桥乳涵施工质技术规植范》J揉TG忙/T帅F5秧0-拴20另11规范要贡求，C50、C5柴5标号混攻凝土用蜘砂石粉必含量（共亚甲蓝当快检试宵验合格息）不得抢大于7%，配合侨比设计女时采用1%、3%、5%、7%不同伙石粉勤含量回机制若砂进席行比绝对。词混凝腊土配能合比酸、工迈作性钟能及管强度边关系怖情况熄如下续表:混凝土糕配合比告试配情拦况强度等级石粉含量（%）水泥用量（kg/m3）配合比工作性能强度（MPa）强度（MPa）水胶比砂率Mx=3.2（%）坍落度（mm）30min后坍落度（mm）粘聚性离析情况泌水情况7d28dC5014500.3545180175差严重严重45.952.534500.3545195180一般轻微轻微50.756.254500.3545190170好无无51.355.474500.3545175150粘无无53.657.0C5514810.3243195185差严重轻微47.256.734810.3243210200好无无53.858.654810.3243195180好无无55.060.474810.3243185155粘无无56.762.2制表徐波制表时间2013.10.10根据慌试配芦结果购比对攀发现士，石迈粉含投量1%时，易许出现泌男水离析绵现象，哄强度相处对较低虽，石粉飞含量增摘加到7%时，呜混凝雪土坍摆落度劈燕损失燃较大幸，强哪度增亩长不喉大，谋最终依确定液机制凉砂石境粉含灾量按3%拢-5孔%进行枕控制己。（2）级配盏及细度掀模数控默制：为保绿证料很源充距足及额节约崖成本符，本亲项目筑选取功级配暮良好闹的Ⅰ区机制评砂。细闭度模数牺主要反夹映全部宅砂子颗揭粒的粗翼细程度脂，混凝分土配合雾比设计缝中，在轰保持其盒它材料直不变的觉情况下抚，为达茧到相同欲的坍落转度、包望裹性和悉粘聚性立，细度克模数越府大，砂衰率需随桨之增加温，单位找用水量羞加大，礼导致水杠灰比增垄大，混屿凝土强束度随之判降低。粘同时随雅着砂率孩增加，模在相同泽水泥用畜量下，什水泥润伯滑作用面减弱，树混凝土阀流动性到越差，喉细度模墨数、最献佳砂率僵、混凝摊土强度凭相关关友系如下挠：细度谷模数破、最旦佳砂梅率、踩混凝及土强寒度关缎系表细度模数最佳砂率（%）28d强度（MPa）3.1-3.34561.73.3-3.54757.23.5-3.74954.6制表徐波制表时间2013.10.10经机率制砂蚊不同即的细害度模令数进捆行试述验对搏比，养为达怠到最附好的邮工作伙性能晶，满岁足强恩度要坝求情哭况下磨，同常时尽扬量节善约成足本，还决定蚊采用窜细度途模Mx=3.秩1-3足.3范围斥的机剩制砂软，砂焰率参蒸考值泉初步允定为46有%，配牲合比守设计屠时再溪根据红水泥娱用量割、单尝位用厚水量剥、工匪作性占能及重强度绕情况嚷进行陷调整蛙。第三弊步、夸效果姑检查采用拆改良纸后的隙机制大砂，绍调整炊配合屋比后共，经搏现场贺测量共混凝沸土的嫩坍落疼度及5天强度跑，结果传如下表例：改良机垮制砂后军混凝土晒质量情即况混凝土强度细度模数石粉含量塌落度（mm）5d强度（MPa）C503.24%21347.3C553.24%20753.2制表徐波制表时间2013.10.15经试纸验结姑果可丽以发餐现，汪机制情砂改回良后驾混凝喷土的西早期矛强度薄和和走易性档均满帮足要尸求。（二做）添轧加粉蔑煤灰第一步坚、调整鸭试配在选定织机制砂爸细度模骆数、石贴粉含量哲控制标概准及砂婆率参考久值之后逐，优化稻配合比跃中，以西确定粉拘煤灰掺沫量，其乔可行性觉在配合崭比试配轮方案中源加以论誉证。具醋体试配羽方案及嫂效果对申比如下讨：混凝已土配家合比省试配左情况强度等级序号水胶比/砂率(%)配合比初始坍落度（mm）30mi后坍落度（mm）强度（MPa）工作性能情况说明粉煤灰水泥砂碎石水外加剂5d28dC50①0.34/48893558499961514.4420020043.156.9粘聚性良好，无泌水离析②0.32/47943788189991514.7219018547.662.3粘聚性良好，无泌水离析③0.30/4610140378510001515.0317016049.864.6粘聚性良好，无泌水离析C55④0.32/46813978379821535.2622021547.260.8粘聚性良好，无泌水离析⑤0.30/45874238049831535.6121521051.467.4粘聚性良好，无泌水离析⑥0.28/44934547709801536.0120018556.070.2粘聚性良好，无泌水离析制表徐波制表时间2013.10.17从以姨上结抚果可魔以发浑现，运按采慎用的蹦粉煤厕灰掺舞量比才例，姜①、蜡④混骄凝土垄配合厘比5d强度不虹到90咳%，早部期强贯度不泻满足斩满足讨施工智要求驻；③碎、⑥纺混凝僵土配江合比北过于霸保守狠，水冤泥含毕量过及高，纽奉不经块济；衣②、稀⑤混备凝土疯配合僻比工渐作性孝能得千到改辫善，姓坍落稼度损察失较袄小，叮早期术强度泄及后吴期强境度均列达到商配置嚼强度垃要求特。第二缎步、导效果嗓检查在试茅验室愧确定冻配合少比后在，我探小组矮在现陪场进肝行了捎对比挥试验厨，测吐试了汉混凝溪土坍樱落度主，结敢果如雨下图斜。添加前御添泛加后拍照：拍刘阳响拍内摄时间脱：20狡13年9月15日经过例以上且试验苹研究兔，在伶混凝善土配惑合比糕中加卡入粉摄煤灰魔，满样足混垄凝土苗工作统性能辛及强静度。十、最或终效果州检查表10靠-1主要序质量辫问题数检查丘表序号缺陷项目缺陷频数频率（％）备注活动前活动后活动前活动后1混凝土和易性不佳562802.862水泥用量过大517.141.433塌落度过小415.711.434塌落度过大212.861.435出现离析202.8606泵送困难101.430总计7051007.14制表人胖：刘阳寇日期伙：201猴3年10月25日注：纱缺陷祝频数晚总数立采用翁活动竞前统柔计的葵缺陷鱼频数经总数沙。表10-织2活动前翠后质量脊问题数委量对比君图十一、巩产生的潮效益经济效致益：经济汽效益魂分析序号水泥砂浆、混凝土标号52.5级水泥粉煤灰减水剂碎石砂数量（m3）合计费用（元）节约费用（元）单位单价单位单价单位单价单位单价单位单价用量用量用量用量用量(kg)(kg)(kg)(m3)(m3)1C50普通混凝土活动前482.50.5254.825.40.64900.531001704766473164603122活动后3780.525940.34.725.40.62900.5510061870043C55泵送混凝土活动前503.90.5255.545.40.66900.51001093444158441764044活动后4230.525870.35.615.50.63900.521004239440合计636716制表：刘阳制表时间：2013.10.25技术效藏益：通闯过此次告技术攻奏关，为肾本项目葡上部结押构混凝求土浇筑敬提供强帐有力的剩技术保帐障，并秋为本公拍司在机死制砂配黎置泵送晌混凝土必方面积集累了宝鼓贵的技匆术经验肉，项目缝部编制傻了《机制灿砂高稻标号超泵送吗混凝浊土作富业指盘导书》。社会效辣益：本妻项目在践