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关于混凝土质量控制和配制的思考
admin在2020-10-16发布 频道:行业资讯 标签:
     
关于混凝土质量控制和配制的思考:
  最近在群里看到好多朋友在讨论混凝土质量控制的方法以及关于混凝土拌合物状态的理解,感触良多。混凝土按照强度等级分级已经二十多年了,还有许多技术人员将混凝土强度等级叫做“标号”,技术更新的速度和思维的落后可见一斑。在此我想简单分析一下混凝土行业从业人员的组成、来源以及处理问题使用的方法,对混凝土配合比设计计算理论和施工要求的不同做一个简单的回顾,不一定准确但可以借鉴,以便于同行交流沟通。
 
  一、建筑材料的分类
  建筑材料可以分为红烧类和清蒸类。
  1、红烧类建筑材料
  水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料、砖瓦等使用高温烧制而成的建筑材料属于红烧类,学习这类材料专业的人重点研制它的原材料、配料比例、烧制工艺,研究的核心是配料与工艺。
   2、清蒸类建筑材料  
  免烧砖、石棉瓦、水泥瓦、空心砌块、预制箱梁、预应力空心板、预制管桩等属于清蒸类建筑材料,学习的核心是配合比设计、配筋、搅拌成型,预应力张拉和养护制度。
 2.1混凝土的分类
  常规混凝土分为水泥混凝土和硅酸盐混凝土。
  (1)水泥混凝土
 水泥混凝土是指将水泥、掺和料、砂石骨料、水分和外加剂按照一定比例混合、经过搅拌、浇筑成型和养护形成的固体材料,通城水泥制品。目前施工现场使用的大多数混凝土属于这类。
(2) 硅酸盐混凝土
  硅酸盐混凝土是指以硅质材料和石灰为主要胶凝材料,与适量骨料加水拌和,成型后经常压蒸汽(90~100℃)或高压蒸汽(>150℃、0.8MPa)养护制成的以水化硅酸钙为主要成分的人造石材。这种采用水热合成技术生产的混凝土通称硅酸盐制品。
  目前我遇见了好多企业负责人和技术人员分不清水泥专业和混凝土专业,分不清水泥混凝土(制品)和硅酸盐混凝土(制品),认为水泥和混凝土都是建筑材料,是一回事,水泥混凝土就是硅酸盐混凝土。
 
二、混凝土行业从业人员
  混凝土行业从业人员的组成包括三个部分:
  1、由施工现场搅拌人员转行而来,是目前混凝土行业最主要的组成部分,这部分人员熟练掌握施工流程和施工工艺,对混凝土材料知识掌握仅仅限于国家标准规定的几项,不懂配混凝土合比设计的原理和方法,更没有系统学习混凝土专业知识,机械地套用配合比设计手册和原有的一些经验数据,对混凝土质量控制提出的方法过度强调管理环节而忽视了混凝土技术本身。
  2、从水泥及硅酸盐专业转行而来,这部分人员是目前混凝土行业中专业知识最丰富的人员,能够深入了解水泥水化反应机理,但是大多数人没有系统学习过混凝土学,混凝土工艺学,因此属于水泥专家而不是混凝土行家,他们认为混凝土本质属性是水泥水化的产物,胶凝材料水化是混凝土质量控制最重要的一件事情,针对混凝土配合比设计和质量控制提出的许多方法过于强调水泥的作用而忽视了其他组分的作用,由于想法过于依赖水泥而做出不符合实际的判断。
  3、由混凝土原材料供应商和其他行业人员转行而来,这部分人员对混凝土知识的了解主要来源于他认识的师傅、朋友以及道听途说。谈不上配合比设计和质量控制,在配合比设计方面是一个配合比用几年,质量控制靠经验。
  4、不同人员解决问题的思路
  由于掌握的专业知识不同,所以处理问题的方法不同,目前针对混凝土施工过程中出现的同一个问题,学土木工程的强调原材料质量和配合比控制,学硅酸盐的强调水泥质量,其他专业的强调保持配合比不变。唯独没有提出是混凝土配合比设计方法错了、搅拌工艺不对、施工工艺错误以及养护制度不合理的问题。科学合理的思路应该是根据原材料的技术参数配制混凝土。根据混凝土技术要求选择原材料,设计出满足工程项目需要合工作性、强度和耐久性指标的混凝土。但是各平台中参与讨论的人好多都不考虑或者不了解原材料的性能,没有通过原材料参数讨论问题,仅仅是利用感觉和经验提出很多没有依据的建议和配合比调整思路。不仅没有解决问题,反而使问题更加复杂化。

三、混凝土技术发展的途径
  混凝土制品是一个专业,任何事情的发展都经历四个阶段,混凝土技术和理论的发展也是如此:
  1、为了解决某阶段存在的问题,理论应时而生。如水灰比公式和保罗米公式,是解决只使用水泥、砂子、石子和水配制混凝土的时候没有计算方法产生的,解决了由无到有的问题,在过去的几十年发挥了重要的是作用。由于技术的发展和需求的变化,这个理论已经无法满足当前混凝土行业发展的实际。
  2、解决某阶段存在的问题,理论快速发展成长,在理论成长的过程中受到质疑、打压和排斥。在水灰比公式和保罗米公式最初推广应用过程中,这些公式并不被大家认可,随着水泥的大量使用以及工程建设规模的扩大,工程技术人员才逐渐接受认可了这些理论公式,应用到实际工程项目当中,促进了混凝土技术的进步。由于环境的变化,这一理论现在不能满足当前混凝土生产的实际,对这一理论的过度依赖阻碍了混凝土技术的进步。多组分混凝土理论的创立,虽然受到同行的质疑,但通过大量的工程实践证明,多组分混凝土理论是混凝土技术发展过程中不可多得的一个理论,经得起时间的检验。
  3、理论经过实践得到认可,形成主流意识,占据主导地位,服务行业发展。混凝土行业经过一段时间的发展,二战结束后水灰比公式和保罗米公式才被整个混凝土行业接受,并且在理论方面占据了主导地位,一直持续到本世纪。多组分混凝土理论的创立解决了当前混凝土技术发展的实际问题,建立了各种混凝土原材料技术参数和混凝土性能指标之间的数字对应关系,实现了混凝土配合比设计由实践验证型向科学计算型的过渡,解决了原材料参数与混凝土性能指标的因果对应,为混凝土行业实现流程化、标准化、规范化、精确化和信息化发现提供了理论依据,为配合比设计的靶向性创造了条件,逐步得到行业的认可。
  4、环境发生变化,新的问题产生,旧观念解决不了新问题,开始衰落。由于世界各国实际情况不同,外国配制混凝土大多用的是纯硅酸盐水泥、矿物掺和料、砂石、外加剂和水,比水灰比公式和保罗米公式产生的时候增加了矿物掺和料,外加剂,完善以前的理论势在必行。我们国家配制混凝土使用的水泥中掺加了混合材,光硅酸盐系列水泥就有六大品种,与国外的水泥有质的区别,胶凝材料的复杂程度远远超过水灰比公式和保罗米公式创立时的条件,而砂子品种的变化更是无穷无尽,所以用一百年前的观点和国外的理论指导现在的生产,已经严重脱离实际,一定有偏差,有错误,不适应现在混凝土行业生产实际状况。对不适应现实环境的理论进行修正、舍弃、再创新是正常的。水灰比公式和保罗米公式不适应现在的环境是必然的,属于非常正常的事情,继承和借鉴其中精华是必须的,但是过度维护水灰比公式和保罗米公式,打压多组分混凝土理论的观点不值得提倡。多组分混凝土理论是总结过去经验的基础上创立的,由于非常符合工程实践,在大量工程项目中应用,得到工程项目的认可,在现阶段应该具有积极作用,值得大家借鉴。
   5、观念与方法 
  对混凝土性能的认知,行业不同,要求不同,互相交流,彼此借鉴,取长补短,共同进步是可取的。对于学习混凝土制品专业的人而言,学习的内容主要是如何设计搅拌站,如何设计混凝土配合比,如何在混凝土中配筋,如何生产混凝土,如何浇筑混凝土,如何养护混凝土,如何预防混凝土开裂,如何张拉预应力钢绞线,如何评价混凝土。由于群里讨论混凝土的技术人员大多数不是学习混凝土制品专业的,没有系统学习过混凝土学、混凝土工艺学、混凝土制品工艺等基本的专业基础知识,所以提出的问题和解决的办法仅仅停留在治标不治本的层面上,学水泥的技术人员重点强调水泥水化反应,学工程的技术人员重点强调固定配合比和加强现场的管理。而混凝土是一个产品,应该从原材料检测、配合比设计调整、生产控制、运输、浇筑成型、养护以及预应力钢绞线的张拉等环节一条龙的研究,才能保证混凝土产品的质量。我觉得当前混凝土的技术状况和以前没有明显的区别,特别我国高校是专业调整之后,没有专门开设混凝土制品专业课程,导致混凝土制品专业技术人才奇缺,大多数企业用上游(水泥专业)和下游(施工专业)专业技术人员进行混凝土配合比设计、生产和质量控制工作,出现专业错位,出现了以管理代替技术的普遍现象,这样怎么能够搞好混凝土呢?我是已经从业二十六年了,认为目前混凝土存在的问题主要是专业技术人员紧缺的问题,就目前而言,需要大量培养才能满足混凝土行业的快速发展。现在混凝土应用的量特别大,使用环境更加细化,针对每一个项目而言,技术要求又是非常明确,虽然品种繁多,但是对于混凝土质量的要求却是是相对稳定的。
 
四、混凝土的分类与应用范围
  目前应用于大型项目的混凝土按照工作性指标主要分为干硬性混凝土,塑性混凝土和大流动性混凝土三大类。
  1、干硬性混凝土(坍落度小于80mm)有自身的特点,有自己的适用范围。如机场跑道、高速公路、电杆、大坝等,由于采用的工艺不同,干硬性混凝土有自己的特性,以碾压成型、离心成型和悬辊成型为主。在配合比设计、搅拌、成型、养护等方面都有具体的要求,在适用范围之内,用干硬性混凝土的思路解决问题得心应手,一旦超出它的适用范围,技术并不一定就好。
  2、塑性混凝土(坍落度介于50mm--160mm)是现场搅拌现场成型的混凝土,其特点有别于干硬性混凝土,是我国自解放以来一直使用的混凝土,优点是现场搅拌,现场成型,现搅现用,目前偏远地区现场施工、装配式混凝土企业、梁场均采用。缺点是不能大规模生产,质量波动大。优势是机动灵活,可以满足工程不同部位的技术性能要求,优势和劣势同在。
  3、大流动性混凝土(坍落度大于160mm)是当前用量最大的混凝土,优点是适用范围广,运输距离大,缺点是坍落度损失控制难,收缩开裂明显。在施工进度、产品性能方面,大流动性混凝土性能优势占主导地位,劣势处于非主导地位,因此大流动性混凝土得到当代主流工程项目的认可。大流动性混凝土的缺点主要是收缩大,容易引起开裂,问题一直是存在的,有大量的专家都致力于大流动性混凝土裂缝的预防和处理。

五、小结
  由于我们国家地域广阔,行业跨度大,对混凝土的需求量特别大,对于不同性能的混凝土都有需求,因此所有的混凝土理论都能够在国内找到成功的案例和市场,每一种理论都有失败的经验和案例,因此采用包容互谅的态度分析技术问题,取长补短的思维完善技术问题,是客观的。用配制干硬性混凝土的思维否定塑性混凝土和大流动性混凝土是错误的,用塑性混凝土生产经验否定干硬性混凝土和大流动性混凝土混凝土也是错误的,而应用大流动性混凝土施工经验否定干硬性混凝土和塑性混凝土也是错误的。多元的需求造就了多元的品质,理论不可一概而论,品质不能从一而终,与时俱进,追求卓越,特别是对于不同的观点和意见,不要急于否定,仔细研究,换位思考会得到不同的收获,有利于自己、有利于工作、有利于行业、有利于未来。大家共勉。。
作者:朱效荣  
信息来源:混凝土视频网
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