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本文選自《商品混凝土》雜志2023年第9期
當前混凝土需要關注的幾個問題
聞寶聯(lián)
各國城市化的歷史表明,當城市化率達到70%~ 75%左右時,城市化的進程將放緩。我國現(xiàn)在城市化率在65%左右,也就是說還有5~10年的發(fā)展時間,發(fā)展空間較大(圖1),但需求量將逐步放緩。
1 混凝土生產(chǎn)方與施工方責任劃分不清
隨著社會分工不斷細化,預拌混凝土與施工方從原來的一家,變?yōu)榧兇獾氖袌鲫P系。
混凝土由攪拌站生產(chǎn),運輸至現(xiàn)場交貨,遠距離造成坍落度損失,影響施工性?;炷磷非蟠罅鲬B(tài)、好泵送,導致漿體量不斷提高,造成收縮開裂嚴重。分包隊伍負責混凝土的澆筑與養(yǎng)護,不斷地追求快速施工,很少進行養(yǎng)護,年輕人不愿意繼續(xù)從事艱苦的施工作業(yè),因人員不足或年老的工人要求,混凝土要具有更大的流動性。施工總承包公司利潤微薄,對技術進步、新材料、新工藝的應用缺乏熱情。監(jiān)理負責施工質(zhì)量管控,由于投標價位往往偏低,也導致監(jiān)理人員配備不足,技術也普遍不夠全面。而一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,互相指責,攪拌站最終買單成為常態(tài),而這些本來都可以事先消除甚至完全避免,卻因各種因素疊加在一起造成了一個尷尬的局面。
2 混凝土原材料問題
混凝土的原材料日益多樣化,優(yōu)質(zhì)原材料越來越緊張,無優(yōu)質(zhì)的可替代的原材料。鋼渣、廢渣等固廢價格便宜,還能享受稅收政策,但企業(yè)對專業(yè)知識缺乏,為了降低成本并享受固廢利用的有關政策鋌而走險,造成了多幢建筑的報廢拆除。
2.1 水泥
水泥中的混合材料種類和摻量不透明,有的混合材摻量超標。我曾調(diào)研過一家水泥廠,竟然摻到了58%,強度偏低而比表面積卻很大,但堂而皇之按普硅水泥出售,出廠的質(zhì)檢報告還都符合國家規(guī)范要求。目前混合材品種混亂、質(zhì)量失控,導致標準稠度用水量上升,與減水劑相容性變差,富余強度偏低,混凝土工作性能差,質(zhì)量隱患加大。
隨著現(xiàn)代工藝進步,高轉(zhuǎn)速的窯外分解窯能夠煅燒高飽和比、高鋁氧率的生料,所生產(chǎn)的熟料中CS和CA含量高,燒成的熟料早期強度高,這符合了很多開發(fā)商和建筑單位壓縮進度的要求,但也同樣犧牲了混凝土的耐久性。
高效的水泥粉磨系統(tǒng),提高粉磨細度增加的電耗小,但水泥顆粒單一,粒度分布范圍小,形成單級配,容易泌水,水泥的早期強度高、水化熱高、早期放熱速率大,但后期強度增長率低,在混凝土中的適用性降低。
有些重點工程,要求應用強度等級為52.5的普硅水泥,還不能加摻合料,這一方面是出于對質(zhì)量的重視,其實更多的是對水泥的無知使然。打個比喻,礦物摻合料是瘦肉,水泥是肥肉,骨料是青菜,外加劑是鹽,肥瘦搭配炒出來菜才好吃,全是肥肉能好吃嗎?水泥的強度等級高、用量大,不僅成本高,混凝土的工作性能也不好,同時還容易開裂。
2.2 摻合料
隨著原材料的短缺,各種各樣的摻合料也都涌入混凝土,包括活性摻合料(硅灰、礦渣粉、粉煤灰等)、低活性摻合料和惰性摻合料(石灰石粉、尾礦粉、鋼渣粉、鎳渣粉等)等等。依據(jù)國家標準,粉煤灰的來源只能是電廠煤粉爐的分級分選灰。而現(xiàn)在來源復雜,有垃圾發(fā)電廠、小型熱電廠生產(chǎn)的粉煤灰、粉磨灰、原狀灰,甚至完全造假灰(圖2)等等。即使是大型電廠的分級分選灰,還有脫硝灰、脫硫灰、浮黑灰、高鈣灰等等質(zhì)量異常的粉煤灰,脫硫灰脫硝灰用在混凝土中容易釋放氨氣,造成混凝土體積膨脹(圖3)、強度降低。
礦渣粉的成分只有高爐礦渣以及少量天然石膏。而現(xiàn)在的礦渣粉中普遍摻加大量劣質(zhì)粉煤灰、鋼渣、碎石、爐渣等等原料來降低成本,摻量從百分之十幾到百分之一百,通過加激發(fā)劑和過度粉磨提高活性,并且用脫硫石膏代替天然石膏。
其他品種的礦物摻合料,如硅灰、磷渣粉、冶金渣(鎳鐵渣、銅渣)、煅燒煤矸石、復合礦物摻合料、石灰石粉利廢,以及循環(huán)經(jīng)濟的技術成果使得摻合料品種增加,但質(zhì)量和應用效果差別很大。
2.3 骨料
粗骨料往往缺乏整形這一關,造成粒徑分布不合理,超徑顆粒比例大,級配不合理,粒形差。
風化較重的山石制砂,外觀與天然砂非常接近,但吸水率高、堅固性差,對混凝土坍落度和強度影響很大,無論是天然砂還是機制砂,含泥量、石粉含量、MB值和泥塊含量嚴重超標,會導致減水劑用量大幅度上升,混凝土坍落度損失快、強度和耐久性的降低。
近年來抗泥型減水劑成為行業(yè)研究的熱點,申請很多發(fā)明專利。但抗泥型減水劑并不能真正解決泥對混凝土強度和耐久性的影響,只能是緩解一下癥狀而已,并不能治本。因此也有專家反對研發(fā)應用抗泥型減水劑,但面對細骨料含泥超標的頑疾也無可奈何。
2.4 混凝土企業(yè)人才緊缺
混凝土技術人員的質(zhì)量和數(shù)量的不足也影響了行業(yè)的健康發(fā)展。雖然近些年很多高校培養(yǎng)了本科及以上材料專業(yè)、混凝土專業(yè)的高素質(zhì)人才,但是對攪拌站來講,還是有很大的欠缺。很多畢業(yè)的大學生紛紛轉(zhuǎn)行,不愿意從事混凝土行業(yè)的工作,一線的崗位人員,很多不具備相關的專業(yè)知識和技能,從事這個行業(yè)的人員往往經(jīng)驗不足,盲從經(jīng)驗或唯專家論、唯書本論都不能做好混凝土工程。
3 應對措施
混凝土作為商品,交付的是混凝土拌合物,不能通過混凝土拌合物的出廠檢驗和現(xiàn)場驗收完全確定最終結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?;炷两Y(jié)構(gòu)質(zhì)量應通過施工過程的嚴格管理來保證,而不是由事后檢驗來判定。均勻布料,不得加水,控制振搗程度與振搗點分布,及時覆蓋、適時抹面收光、養(yǎng)護等,這一系列工藝控制過程不能流于形式。
針對這一系列問題,必須從根本上予以重視!
對于原材料,首先把握質(zhì)量關。砂石生產(chǎn)質(zhì)量控制缺失、出廠檢驗控制缺失、質(zhì)量監(jiān)管缺失、致使劣質(zhì)高價砂石充斥市場大行其道。
砂石生產(chǎn)設備和母材決定了砂石質(zhì)量,粒形好取決于碎石生產(chǎn)企業(yè)的設備、工藝以及生產(chǎn)質(zhì)量控制。優(yōu)級配取決于商砼生產(chǎn)企業(yè)對碎石級配組合的優(yōu)化及使用。
混凝土的配合比設計需要科學的理論為基礎,還要充分考慮施工需求和條件,結(jié)合氣候條件以及結(jié)構(gòu)特點。
攪拌站生產(chǎn)線的砂石上料倉最好六個甚至更多,這樣可以實現(xiàn)幾種砂石的合理搭配,很多站只有四個甚至三個上料倉,在大量使用河砂時候尚可勉強,現(xiàn)在的機制砂已經(jīng)很難滿足混凝土要求。一些攪拌站將采購的砂石進行二次篩分,篩成單級配原料,生產(chǎn)線上再進行重新?lián)脚?,保障了混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性,不用總?cè)フ{(diào)整配比,這是一個很好的做法,值得提倡推廣!
對混凝土從業(yè)技術人員進行培訓是必要的,不僅攪拌站一線操作人員,還有運輸、上料、采購等人員都要普及混凝土基本知識,專業(yè)知識的匱乏往往是出現(xiàn)質(zhì)量問題的誘因,不是不想干好,也不是不想好好干,錯誤的認識也導致越努力而越偏離目標。
施工技術人員更要充分了解混凝土,培訓也起到關鍵作用,一線人員沒時間去學習,這時候有經(jīng)驗的專家應該以簡潔實用的講解要他們認識施工、質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)。越是了解相關技術,越能從內(nèi)心掌握主動作為,有意識控制好施工和養(yǎng)護環(huán)節(jié),保障工程質(zhì)量。
供稿人:聞寶聯(lián)
編輯員:李海亮
審核人:孫繼成,寧夏
【標準規(guī)范】
《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術規(guī)程》CECS
《預拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團標
【會議培訓】
第十屆全國建筑固廢和余泥渣土處理及資源化利用大會暨中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會年會
2025第二十一屆全國商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國商品混凝土年會
【 咨詢服務】
預拌混凝土質(zhì)量追溯研究
高速公路及橋涵高性能混凝土技術咨詢
課題研究
研發(fā)中心建設
[綠滿庭院]《HJ建筑圍護結(jié)構(gòu)自保溫技術體系》推廣等
【建材“雙碳”業(yè)務】
低碳膠凝材料研發(fā)與制備
復合摻合料和再生復合摻合料研發(fā)與制備
建筑垃圾處置與資源化利用
建筑垃圾再生砂粉應用技術
建筑垃圾再生輕粗骨料技術
碳化再生骨料制備技術
【期刊著作】
《常見預拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書
《預拌混凝土企業(yè)標準化試驗室建設指南》圖書
混凝土技術發(fā)展中心(以下簡稱“中心”)隸屬建筑材料工業(yè)技術情報研究所,主要職能是跟蹤分析和研究國內(nèi)外混凝土行業(yè)科技前沿動態(tài),為全國混凝土行業(yè)開展技術服務工作,包括出版技術期刊、研究制定標準、開展技術咨詢、舉辦技術會議、承擔行業(yè)培訓、從事認證評價和開發(fā)研究等,中心是建材情報所主要業(yè)務部門之一。中心擁有員工10人,其中博士3人,正高職稱3人,副高職稱4人。中心掛靠的行業(yè)協(xié)會分支機構(gòu)包括中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會混凝土專業(yè)委員會、中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會預制建筑產(chǎn)業(yè)專業(yè)委員會、中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會、建筑材料工業(yè)技術情報研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺有預拌混凝土質(zhì)量追溯公共服務平臺、混凝土行業(yè)數(shù)字化服務平臺、中國商品混凝土行業(yè)企業(yè)專家委員會(擁有200余名行業(yè)一線專家)、北京砼享未來工程技術研究院(會員制技術和管理服務)。
中心每年參與多個混凝土技術咨詢和技術服務項目,包括雄安新區(qū)混凝土項目咨詢、河北省多個高速公路高性能混凝土技術咨詢、固廢基膠凝材料和再生復合摻合料研發(fā)和制備技術,以及數(shù)十個混凝土企業(yè)的技術服務工作。開展預拌混凝土綠色產(chǎn)品認證和科技成果評價工作。
咨詢電話:孫繼成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915
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