我国混凝土企业管理及生产质量控制

北京向锋混凝土技术与管理咨询中心 陈向峰 · 2008-05-29 00:00

1.混凝土行业的目前状况和发展

  混凝土是现代建筑工程结构最重要的材料之一,是经人机加工合成的半成品胶凝材料.在现代建筑工程结构施工中越来越被广泛应用.在党的改革开放政策指引下,我国的经济建设得到了迅猛发展,中国建筑预拌混凝土生产企业也从无到有,从小到大.特别是最近几年在全国各地大中小城市基本建设过程中,该行业得到了空前的发展.

  2003年10月6日国务院商务部;公安部;建设部;交通部联合下发了商改委<2003>341号《关于限期禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知》文件中明确指出:“全国各地区应采取措施鼓励发展预拌混凝土和干粉沙浆,并将限期禁止在城市城区现场搅拌混凝土纳入工作日程,2005年以前县级市都要进行改造”所以集中预拌混凝土的发展不但使工程质量得到保证,提高施工效率,而且改变施工环境;美化城市面貌都有着十分重要的意义.

  二十多年来混凝土生产企业和专业设备厂如雨后春笋般的迅猛发展,使之成为中国建筑业一支朝气蓬勃的生力军。自上个世纪八十年代中期作为本行业第一次建站高峰,九十年代是本行业第二个建站高峰,也是本行业成熟和发展最快的一个时期,进入二十一世纪随着国民经济发展,全国各地区更是风起云涌形成了生机勃勃的喜人景象。

  建筑结构工程中混凝土专业技术与现代先进的生产、运输及泵送技术相结合,是中国建筑史上的一种次革命,她摆脱了传统的落后的生产观念和生产方式,取而代之的是高质量、高效率、高速度生产方式,这一先进技术越来越被业内人示所关注,被建设部作为建筑业十大推广新技术之一。国内的一些知名企业和有识之士,运用现代的管理模式和先进的专业技术,使中国的混凝土技术已经达到或超过世界发达国家水平。                        

  但是自从国家推行五种所有制共存的市场经济以来,看好该行业的不仅仅是建筑企业,而是囊括了社会各个方面的投资者.全国许多城市建设发展过程中,规范化的行业管理还没有建立健全起来.建筑结构工程最重要,最关键,最活性的半成品材料—预拌混凝土的生产及应用不能不说对结构工程质量构成一种潜在的威胁!

  市场竞争首先是关于专业技术人才竞争,在我国各大专院校中,水泥制品专业没有几家,且经过多年实践负有经验的专业技术人员更是急剧缺乏.专业技术人员的培养和成熟,远远满足不了全国该行业企业的快速发展.就拿北京为例:九十年代末北京该行业不过几十家,进入新世纪以来,特别是北京获得2008年奥运会主办权以来短短的几年,新建搅拌站数量是北京过去二十年总合的两-三倍,现已发展到两百多家.所以具有一定水平的专业技术人员身价倍增.且数量根本满足不了行业管理部门有关资质等级方面的规定要求。

  再则许多企业管理者的质量意识观念淡薄,特别是在那些发展中的城市和地区,即使是较发达地区个别企业的领导者,对该行业和该产品没有足够的了解和认识,把该产品的生产视同于传统的,简单的,一般的建筑材料,单纯的追求利益最大化,不严肃的执行规范标准,以次充好最终导致大大小小的工程质量事故的不断发生!

  另外企业员工综合素质的培养和提高也是十分重要的环节.我们生产的混凝土产品是定时,定点,定量在一个工程部位上,是连续的不可间断的半成品.它是由几十个甚至于上百个自然的,机械的,人为的,活的因素和环节而决定的.从原材料的采集和选择,级配的合理性,配合比的科学设计,计量器具的准确和有效,所有生产设备的能力和完好程度,各个岗位员工的操作技能和熟练程度,工程项目的部位,数量,时间要求,运送距离和输送方式.大气温度变化情况,城市交通,城管,环保等方面的相关法规,及实际的交通状况、施工现场条件等等,等等.所以每一个环节都是最重要的,所有的岗位都是最关键的,在这个问题上没有主次之分,因为我们的生产工艺是经过一条龙的作业方式,才能完成半成品的生产.然后还要经过一至两个月甚至于更长的时间科学的养护,才能形成最终产品。所以我们企业的管理者一定要把员工的岗位培训当作最重要的工作来抓,把它摆在最重要的议事日程之首,只有这样我们能永远立于不败之地,才能实现周恩来总理曾经教导我们的:精心设计,精心施工,百年大计,质量第一的方针.

  为了使全国从事建筑行业的朋友们,同事们在进行混凝土生产的过程中保证质量,对他们精心缔造的企业顺利健康地发展,少走弯路做出一点有益的帮助,那将是我们最大的欣慰,为建设我们的美丽家园出力,为造福我们的子孙后代献策是我们最大的快乐!

2.混凝土生产管理概述

  混凝土的产生是细骨料(包括水泥、粉煤灰、硅粉等)、粗骨料(包括砂、石等)及由液态介质(水、外加剂等),简单的机械拌合后的产物,而混凝土因其自身独有的特性(有研究表明混凝土是介于流体与固体之间,倾向于胶状流体),决定了它的生产过程(包括混凝土的生产到浇注)是一个相对复杂的过程,混凝土的生产管理也因此倍受观注。

  2.1 每一次供砼生产开盘前,  生产调度人员必须按照《调度人员作业指导书》的开盘前准备工作规程,申领配合比,检查人员、材料、设备,待各方面条件具备会同有关人员签署开盘准备完善单,确认无误后,方可开盘。砼生产开盘后, 由生产调度人员组织有关人员、质检员(重点工程包括顾客、站生产、技术有关领导)安开盘鉴定程序,进行开盘鉴定确认符合施工要求,后方准出站。

  2.2 生产调度人员必须严格按照施工方案(无施工方案按生产常规)指挥安排生产。在生产过程中,生产调度部门必须按顾客合理要求进行泵管的移动, 砼输送的速度各方面力量的调配,进行协调,检查做好前方服务工作。

  在生产过程中, 如客观情况改变,需对生产过程施工方案及其他问题有改变时,各岗位人员只允许按本岗位作业指导书所规定的范围做适度调整,如超过调整范围,应向上级汇报批准。

[Page]

  2.3  砼生产全过程中,生产经营股对各个生产岗位的管理、操作者的工作质量负有监督检查责任(其实质是个层层检查,除了在生产过程中各位管理生产人员不准擅离岗位正常监控之外, 还有职责检查每个工种本班负责人,检查本工种工作人员的工作质量,调度人员巡回检查生产过程中所有管理者操作者的工作质量。

  生产经营股每日不定时检查下属调度人员和全 体人员。检查项目:生产调度的是否严格按照施工方案(无施工方案按生产常规)指挥安排生产;是否以本岗位的作业指导书规范自己的工作行为;各类票据的填写是否完整准确;监督检查措施是否得力到位。

  混凝土的生产管理是一项对混凝土生产全过程的科学的控制手段,它通过对与混凝土生产过程相关联的各个环节及方方面面的影响因素的有效控制来完成混凝土成品的实现。

  混凝土的生产管理是一个立体控制的过程,从横向控制原材料的质量系列化控制,到纵向控制施工前、中、后种种影响因素,加之诸多客观原因的影响,构成了混凝土生产管理立体控制体系。

 混凝土的生产管理是一项更加侧重于人性化服务的全过程服务过程,同其他产品制造企业相同的是混凝土的生产管理不仅重视售前、售后服务,其产品特性决定了它必须更加关注售中的服务。对混凝土生产参与人员及用户而言,混凝土的生产管理更加调动了人们主观能动性的服务意识。

3、混凝土生产技术管理

  3.1普通混凝土的生产组织和技术保证

  混凝土搅拌站的信息管理系统能够使整个生产过程处于严格的受控状态,从生产经营、试验管理、质量检查、材料设备等计算机网络化管理,任何部门和人员均无法对数据擅自更改,保证了混凝土生产数据的准确性,同时避免了工作过程中人为的失误。

  混凝土搅拌站生产的混凝土依据GB14902《预拌混凝土》标准出场及检测,质量检查员应对出场混凝土的质量进行监督检查。试验室按批量对混凝土原材料及混凝土进行试验检测,出具试验报告单。由经营部门与用户签订供货合同,除双方约定的必要项目外,用户还应在合同中说明对混凝土的技术要求及特殊要求。合同履行过程中,用户如需要对合同中有关技术要求进行变更时,应书面通知混凝土搅拌站经营部门。如果项目要求特殊混凝土,需提前45天将原材料样品送到搅拌站试验室,原材料除必须符合质量标准外,还必须符合上级主管部门有关文件的规定。

  混凝土搅拌站生产部门负责施工现场的勘察,组织混凝土生产和运输车辆及泵的调配。生产调度负责混凝土生产施工中与施工方的协调,解决出现的有关服务方面的问题,反馈质量信息。

  3.2混凝土施工及养护注意事项

  混凝土浇注前,应对模板内的杂物和钢筋上的油污进行清理,对模板的缝隙和孔洞予以堵严,对木模板应浇水湿润,但不得有积水。在降雨雪时不宜露天浇注混凝土,当需浇注时,应采取有效措施,确保混凝土质量。

  对于较高强度等级(C45及以上)混凝土为减少外观气泡,建议使用优质脱模剂和清洁的模板,尤其对C60及以上强度等级混凝土,这是减少外观气泡非常有效的方法。使用油质脱模剂,应用刷子涂刷均匀即可,避免过多涂刷油质脱模剂,注意保持模板清洁。减少每次混凝土浇注量,增加振捣频率,适当延长振捣时间。

  混凝土运输到现场后应尽快浇注,混凝土从搅拌机出料到施工现场,宜在1.5h内卸料,当最高气温低于25℃时,可延长半小时。为确保工程质量,当混凝土坍落度不能满足或不符合施工要求时请立即与搅拌站生产调度联系,令罐车司机返回混凝土搅拌站内,由技术人员按规定对施工配比进行调整,严禁现场加水。

  混凝土的凝结时间是施工中控制的重要参数,不仅受水泥品种、外加剂、掺和料、大气温度、风速等因素影响,而且与混凝土运输、浇注、振动时限、混凝土体积大小等因素密切相关。对凝结时间有特别要求时应提前通知混凝土搅拌站试验室,由试验室通过试验进行调整。施工时混凝土的凝结时间与试验室所测结果会存在一定差异,因此施工现场混凝土凝结时间应根据施工经验及实际情况确定,试验室提供数据只作参考。

  混凝土浇注后应采取有效的养护方式进行养护,养护是获得优质混凝土的关键工艺之一,是保证混凝土强度发展和控制裂缝的有效手段。应在浇注完毕后,尽快对混凝土加以覆盖并保湿养护,在规定的养护时间内使混凝土保持湿润。采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。混凝土表面不便浇水或使用塑料布时,宜涂刷养护剂。

  为防止混凝土表面裂缝,除尽早养护外,应适时抹面,抹面应掌握好时间。应在混凝土初凝(混凝土失去流动性即表面收水,用手轻按无手印时)后,终凝前,进行第一遍抹面,第二遍抹面时应注意表面裂缝,如出现表面裂缝,应用木抹子在裂缝处拍打,使混凝土裂缝愈合。

[Page]

  混凝土试块应按照标准要求制作和留置,应振捣密实。试块应置于标准养护室或养护箱内养护,养护室温度20±3℃,相对湿度90%以上。没有养护室或养护箱时,也可在温度为20±3℃的静水中养护。

4、混凝土的质量管理

  产品质量是一个企业的生命,没有好的产品质量,企业就不可能生存和发展。在预拌混凝土行业更是如此,由于一时、一点的小疏忽,就可能使企业遭受到巨大损失。其中包括经济损失和名声损失,尤其名声的损失更为巨大和难以弥补。下面就举一个例子说明,在北方城市中就曾经有一个预拌混凝土生产企业,因在冬季施工时供应的预拌混凝土中未加入规定的防冻外加剂,而造成近百立方米混凝土受冻,完全丧失了应有的强度,最后只好拆掉重来,不仅赔偿了由此造成的直接经济损失,还赔偿了延误工期等的经济损失,同时受到政府质量监督部门的通报和停业三个月的处罚,自此声誉扫地,退出了预拌混凝土行业。在北方地区冬施中必须掺加防冻外加剂是业内人士人人皆知的,为什么还会造成这样的质量事故呢?查其原因就是因为在混凝土配合比通知书中遗漏了防冬外加剂的掺加,仅仅几个字的疏忽就葬送了一个企业,这是因为没有建立质量管理的严格控制把关而造成的。所以产品的质量是一个企业的生命决不是夸大其词,不仅在我们预拌混凝土行业如此,在其他行业也是如此,这样的例子举不胜举。所以作为预拌混凝土生产企业的各级领导、主管人及全体职工,均应对产品质量给予足够的充分的重视,质量第一是我们头脑中永远不能放松的意识。时时处处事事都应把保证产品质量放在第一位。“产品质量是企业的生命”也绝不是一句空话。各级领导主管部门及全体职工,尤其是企业的最高管理者和主管质量的负责人,要根据自己企业的具体情况制定出相应的办法并严格执行,真正让产品质量得到保证,才能使企业生存和发展。

  4.1混凝土配料过程的质量控制管理

  混凝土配料计量,因机械设备的不同而控制方法不同,但总之都是一个数据输入、计量、搅拌、下料的过程。

  用于生产混凝土的各种原材料必须正确计量,计量的允许误差应符合标准要求。准确计量对混凝土质量非常重要,原料的称量是混凝土拌合物制备过程中的重要环节,对混凝土的质量影响很大。有关试验表明,称量时用水量和水泥量同时波动2%,由于水灰比的误差会使混凝土的强度下降9%。混凝土配料计量应进行严格的控制,由质检人员负责复核及承担责任,其中包括数字的准确性,原材料仓位的使用准确性(依据材料部门每日提供的原材料储备信息)以保证原材料的品种、规格、数量的正确性。根据砂石实际含水情况对配合比进行调整后,由操作工将数据输入由计算机控制的搅拌机,严禁非技术质检人员对混凝土配合比的调整、更改。

  4.2生产过程中的质量管理

  在生产开始时,除对混凝土进行开盘鉴定外,还应对混凝土运输车在装料前进行检查或抽查,以确定其车内是否有存水和其他杂物,车内有存水或其他杂物会对该车混凝土质量造成不良影响。

  在发车前首先要对混凝土运输车的票据进行验证,验证内容包括混凝土的型号、规格、运输地点、工程部位、发车时间是否正确,验证无误后方可发车。运送到指定地点后,还应与施工单位人员进行核对,并将运输小票交给现场施工人员,记录混凝土到达时间、浇注时间、浇注完毕时间。

  混凝土从搅拌机卸出运输至施工现场,应在1.5h内卸料,当最低气温低于25℃时可延长0.5h。根据预拌混凝土标准GB14902-92当气温小于等于25℃时低于C30的混凝土拌合物从搅拌机卸料到浇注的延续时间为2h,当气温大于25℃时混凝土拌合物从搅拌机卸料到浇注的延续时间为1.5h,高于C30的混凝土延续时间应快半小时。运送过程中搅拌筒的转速为2~4r/min。在现场进行外加剂二次添加时,应使搅拌筒快速转动3min,保证混凝土均匀。混凝土因坍落度损失不能满足浇注要求时,不得擅自加水,应返回站内做调整。

  调度在调配车辆,安排生产时应考虑浇注部位、输送方式、运送距离、交通状况等因素,避免混凝土长时间等待,造成无法满足浇注要求退车,或随意加水造成质量隐患和事故。

4.3泵送中的质量管理与控制

  在接受生产订单或合同时,应明确客户所定购的混凝土性能、技术质量要求、供应量、供应速度、原材料等要求,应根据实际情况由技术质量、生产、材料、机务等部门共同制订出施工方案或泵送方案。最终方案应得到企业各部门的同意及施工单位的认可,以保证施工时的顺利进行。

  混凝土生产前对施工现场进行认真勘察,以确定施工方浇注混凝土前是否已具备浇注条件。并与施工方对车辆安排、泵的设置等问题进行交底。在生产前应对所有车辆、泵进行检查、保养,使之保证连续工作。制定生产过程中出现突发情况的应急方案,包括车辆、泵、搅拌机出现故障的应急措施。对参加生产的有关人员进行安全交底、安全生产教育。合理安排车辆、设备、人员、材料的调度工作,以保证顺利完成混凝土的生产任务,使施工方满意。

  4.4冬施、雨施及炎热夏季施工中的质量管理

  随着建设规模的加大,建设周期的缩短,建设单位大多需要采取冬季施工。这就要求预拌混凝土生产企业进行冬期施工的技术储备,在冬施前采取措施做好各项准备工作,以保证在冬施期间能够正常生产,保证为施工单位提供合格的混凝土。

  4.4.1、混凝土的冬期施工

  一般城市或地区在冬施中主要采取综合蓄热法施工,即:掺外加剂的混凝土浇注后,利用原材料加热及水泥水化热的热量,通过适当保温,延缓混凝土冷却,使混凝土温度降到0℃或设计规定温度前达到预期要求强度的施工方法。

[Page]

  预拌混凝土生产企业为保证混凝土在浇筑后受冻之前,达到受冻临界强度,应使用含早强和防冻的复合型外加剂,并保证一定的混凝土的出机温度。为此,应做好如下准备工作:

  做好原材料加热工作:技术部门应根据热工计算结果,提出所要求的水温。一般采用蓄水罐热交换方式加热拌合水,必要时还可对砂、石等骨料进行加热,一般采用热床加热方式或采用封闭式料仓存放的方式保证骨料的温度。在冬施期间还要做好大气温度和混凝土出机强度及浇筑温度的监测工作,随时进行适当调整以保证混凝土符合入模温度的要求。

  在冬施前要做好冬施外加剂的选型工作,根据实际情况选择适合的、质量可靠稳定的防冻剂。做好技术储备以满足混凝土的生产和保证质量。

  4.4.2、雨季施工

  特别需要注意的是砂含水率的变化,现在大多数搅拌站采用封闭式料仓,这对减少砂石含水变化影响混凝土质量是非常有好处的。雨季施工应加强砂石含水率的检测工作,根据实际含水情况及时调整施工配合比,同时在混凝土浇注期间积极做好与施工单位的配合工作。

  4.4.3、暑期施工

  暑期施工的难点主要表现在混凝土坍落度的损失加大,造成泵送浇筑困难。如果因混凝土坍落度损失无法满足浇注要求,可采用二次添加外加剂的方法,但要严格控制掺量,否则极易发生由于缓凝外加剂的掺量过大而造成混凝土不凝固现象。同时必须加强施工现场混凝土的质量控制,严禁任何随意加水的行为。

5、机械设备管理

  机械设备的价值主要在使用阶段,这个阶段是决定设备寿命周期长短的主要环节。任何机械设备都有一定的使用范围和特定的使用条件,只有满足了其使用范围及条件,才能使设备有较长的使用寿命。预拌混凝土的生产、运输、施工对预拌混凝土设备的使用都有一定的要求和规定,尤其是泵送混凝土,如果不正确掌握泵送技术,不了解泵送条件和使用范围,必然导致泵送失败。此外,搅拌楼(站)的计量要求,搅拌车的运送时间等等,都要求正确使用预拌混凝土设备,才能保证安全生产,并取得经济效益。

  预拌混凝土设备所处工作条件恶劣易产生故障隐患,如松动,磨损,漏泄等。这些设备的隐患如不及时处理,一方面不能正常工作,如混凝土密封件磨损后则泵送压力会迅速下降,从而不能进行一定距离内的泵送;另一方面将导致严重事故,如“三车”的制动元件磨损后若不及时调整修复则有可能造成安全事故。做好机械设备的维修保养工作,认真贯彻设备管理十字作业方针即:清洁、润滑、调整、紧固、防腐,及时处理发生的问题,防患于未然,提高机械的完好率,从而保证机械的正常发挥,生产的正常进行。

6、计算机信息管理系统

  本中心集聚了一大批从事混凝土生产企业各方面管理的专家学者,并经过多年开发和不断改进最终研制成功了,最具专业化,最具人性化的混凝土生产企业管理应用软件。该软件服务于混凝土搅拌站生产、经营、技术、材料、财务管理和劳动定额等各个方面的计算机信息管理系统,大大简化了该行业各方面的管理程序,摆脱了繁琐的劳动强度,将复杂的人为的失误降到最低。 是该行业企业管理者不可不得的最好助手,是投资者理财的有效帮手。

  该系统主要包括六大管理模块:生产经营管理系统,生产调度管理系统,质量监督管理系统,试验室管理系统,原材料管理系统,人员管理系统。在构建这六个管理模块的基础上,又产生了若干功能和子系统。其中包括以上管理的智能综合查询功能,如合同管理,客户档案管理等。

7、关于混凝土泵送施工要点

  混凝土泵是指将搅拌好的混凝土输送到工程部位上的一种专用设备,也是混凝土施工过程中最终端的动力设备.无论是深基础,大体积,超远程还是超高层建筑工程施工中是不可缺少的关键设备, 泵送技术水平的高低不仅仅是设备能力的体现,而是混凝土生产企业综合经济,技术水平的重要标志。

  就设备而言:在当前混凝土泵送设备的技术性能,随着混凝土行业的发展得到空前的提高,国际上最优秀的泵可以将混凝土垂直向上输送到500多米高,水平距离可达几公里.国内的许多专用设备生产厂家的产品,几乎也可达到同样的水平.所以根据工程项目的具体情况,选择能够满足工程需要的泵送设备已不是一件难事.但是要合理的科学的选择和购置,充分发挥混凝土泵最大能力和利用率,来满足工程项目的需要,以使企业获得最大的经济利益,则不是一件容易的事.我们经常可以看到有些企业的老板,特别是原来国有企业的决策者,不惜花重金经常从国际上购置最大最先进的设备,(混凝土泵是目前最贵重的建筑机械,最贵重的车莫过于混凝土泵车)但始终甚至直到报废都没有机会真正发挥其作用。

  混凝土泵送技术应考虑几方面环节:

  7.1. 现场勘察:

  首先对所要施工的工程项目到现场进行勘察是十分必要的,根据工程项目和现场具体情况选择泵机位置,因为混凝土泵送一般情况下要由远而近便于收尾,泵机周边场地应较宽阔便于搅拌车调动.作业周围及上空有无障碍物,特别是带电线路.

[Page]

  7.2. 泵机安全:

  对于基础施工特别是深基础施工,一定要严格执行所用泵机或泵车关于支泵的操作规程,因为泵机的种类不同所以自重不同,对地质情况及基础深度和支泵安全距离都要有严格的要求.(也可参考起重机安全操作规程)但要特别注意春夏季节,因为初春有冻土层容易给人造成错觉,夏季雨水多容易造成坍塌都对泵机构成威胁.对于高层泵送时泵机上方应搭设护头棚,以防高空坠落及雨雪影响.

  7.3. 泵管铺设:

  除了按照操作规程将泵机支稳外,泵管的铺设,安装及紧固也是十分重要的环节,以保证泵送施工中始终安全可靠.

  7.3.1  对于较长距离的基础或水平泵送,从泵机出口到混凝土工作面之间应考虑使用高压管,对于高层建筑特别是超高层建筑应立管应全部使用高压管,

  7.3.2  对于深基础和超高层泵送混凝土应考虑在管路上安装止逆阀.深基础安装在管路垂直下方,而且下方弯管应带有排气孔,以防在泵机间歇时垂直管路中行成真空,再继续工作时空气在管路内巨大的压力下将混凝土造成离稀行成堵塞.超高层止逆阀应按装在泵机出口前端,以防止泵机间歇时垂直管路混凝土的自重作用在泵机上,造成再次起动困难甚至于毁坏泵机.

  7.3.3  从泵机出口到混凝土工作面之间的管路铺设一定要牢固可靠,以减轻泵机在工作过程中产生的巨大压力使管路前后晃动,降低泵送效果甚至无法进行工作.管路固定在地面上常采用地锚拉纤的方法,在作业面水平铺设时应用木方或钢筋码凳将管路架平紧固,且记不能将泵管固定在作业面钢筋上,以防在泵送过程中造成钢筋错位.对于高层泵送管路固定,可考虑在工程结构上按装予埋件或制作扁铁抱箍的方法.

  7.4. 泵送混凝土施工过程中16种常见故障分析;

  7.4.1 混凝土在输送管内流动分析,

  混凝土的可泵性砼主要由水泥、砂、石、外加剂、水组成,形成无数大小不一、形状各异、从Ф3.5cm到显微镜下才能看到的各种颗粒。经过搅拌之后由水泥浆介质将无数颗粒包裹并以小粒径包裹大粒径的形式连接起来,称为水膜包裹和水膜连接状态,在这种状态之下才能形成流动的砼,这就是可泵性砼的存在形式。

  在砼泵机械力作用下,经液压系统的容积变化转变成更大的机械动力。在这种强大动力的作用下,利用砼活塞在缸筒内径向密封的推动力对砼产生挤压,在这种被挤压力的连续推动下 进入径向密封的砼输送管路。被挤压的砼在输送管内通过水膜的作用在颗粒之间产生润滑的特性,经过变径管候很快形成砼的各层次分布状态,可分成4区域。

  在泵送砼过程中输送管内砼堵塞的根本原因是因为砼在输送管内的局部、甚至大部分范围的摩擦阻力(砼内部摩擦力和砼对管壁摩擦力)过大,破坏了砼原来在管内层次分布状态。

  7.4.2 堵管现象、原因及处理方法

  7.4.2.1 混仓型堵管

  1) 原因:由于石料储备量超过仓位上限,当其进入砂仓时与砂混合,在搅拌楼投料时这些混合物作为砂的用量进入搅拌机,形成多颗粒砼,或由于整输送车次砼配合比的改变使砼的可泵性被破坏。此时以砼骨料成分为主的中心层,内部摩擦力的增加导致管拐弯处的阻力加剧。由于这种阻力的形成和泵压力的急剧上升以及没能及时发现问题和采取减低流速措施,致使骨料挤破砼润滑膜,直接划动管壁,造成对管壁的摩擦而产生更大的阻力,破坏了砼在管内悬浮行走的自然规律而造成堵塞。

  2) 处理方法:拆开输送管的拐弯处,排除混仓砼,接上管路后泵以低排量高转速操作,以反吸之正打五行程的方法反复数次,待压力表进入正常跳动时即排除堵管。

  7.4.2.2 管路泻浆型堵管

  1) 原因:由于砼输送管路泻浆导致砼在管内行走时润滑膜部分被泄漏,经过泻浆的砼在砼压力推动及水膜的作用下,润滑膜虽得到补偿,但是中间层砼颗粒之间的摩擦系数增加,使阻力增加。这种阻力一旦破坏润滑膜而直接与管壁划动时,砼在输送过程中将违反层流悬浮运动的客观规律而造成堵管。管路漏浆原因:①输送管的卡子没有卡紧,密封圈损坏或根本没加密封圈;②输送管有漏洞;③接管时未用同型号直径管口的钢管。

  2) 处理方法:找出漏浆原因进行正确处理。为保险起见远距(平行超出200m、垂直超出150m、深基平管超出60m)泵送超出35分钟时尽量打砂浆;近距时如砼可泵性很好则可以直接打砼。注意控制砼在管内的流速。

  7.4.2.3 砼间歇超时型堵管

  1) 原因:由于砼在管内间歇时间过长,砼内部水泥、附加剂的变化产生蒸发作用,水膜脱出,从管卡子的缝内往外滴水,表明砼已经开始初凝。当再泵送时,砼颗粒间的润滑膜不能随机械的推动力使砼内成分回到相应层次,在拐弯处阻力急剧增加,超出泵的最高压力而堵管。

[Page]

  2) 处理方法:如现场有条件应立即用1:1的砂浆连续将间歇超时砼顶出输送管;如无条件打砂浆则必须立即用水刷泵,并按刷管要求以拐弯顺序从泵到出口方向一一拆除,用泵顶出。当被顶出的砼已超过手的温度就说明管内已经堵死。需注意超时间的间歇砼在管内处理时绝对不能强压,以免管内继续堵塞。

  7.4.2.4 管路灰皮聚积型堵管

  1) 原因:管内灰皮聚积是指上次打完砼后管壁没有刷干净而形成50mm左右厚的灰皮,在泵送压力的作用下像剥羊皮一样突然间沿输送正方向一下子连续脱落,当砼碎片聚积到一定程度进入局部拐弯处突然卡住而造成堵管。一般长距离泵送时易出现此种现象,尤其在超高层泵送当中,从下90度弯头到下平管方向从厚到薄形成60~5mm左右的残存已凝固砼浆,这是由于上垂直管、超高管壁残留灰浆顺管壁聚积到下90度弯头处所致。

  2) 处理方法:①按要求提前检查管路,发现问题后立即拆除处理;②要按超高层泵送流程工艺进行泵送(上垂直150m以上),并按预堵现象处理;③如已经堵塞则一定要反泵后再拆管,以免压力伤人。

  所谓预堵管现象,即泵送中压力表有规律地从上线向下线变化,有节奏地随泵的换向行程不断跳动;在一定频率情况下有抖动现象并超出20kg,说明已经出现聚积类型的预堵现象,应马上按高层泵送流程中的要领操作,即可顺利排除。

  7.4.2.5 砼砂浆离析型堵管

  1) 原因:在远距平行、上垂直及深基础泵送中,必须用砂浆先对砼输送管进行润滑,清除管内杂物,但砂浆离析后不但起不到这些作用,反而造成堵管。砂浆堵管比砼堵管更难处理,非常麻烦。

  2) 处理方法:一旦砂浆离析型堵管,必须把存有离析砂浆的输送管全部拆除,清理后重接。

  7.4.2.6 砼离析型堵塞

  砼离析即骨料与砂浆分离,将其放到静动态容器内骨料不能浮在表面而是沉底,直接看到的是砂浆。实践证明:坍落度23cm以上的离析型砼远距泵送时很容易堵管,如上垂直泵送,随着坍落度的增加砼在管内停歇时间将成倍减少,很容易产生砼离析型堵管。

  1) 原因:砼中水份过大会造成细粉颗粒之间水膜过厚不能形成彼此之间的密切联系,微细砂就不能被细粉颗粒包裹。细砂和中砂同样得不到细粉量的包裹,骨粉之间及表面得不到水泥砂浆的全面覆盖,从而使粗细骨料相应分开,造成严重泌水现象,在压力作用下不能形成润滑膜,必然要堵管。

  2) 处理方法:①试验证明,水灰比不能少于0.45,否则泵送阻力和紊流现象将在管内急剧增加。如水灰比为0.55~0.65同时具备合适的骨料、砂的级配和机械及管路的条件,一般都比较顺利;②发现离析砼后绝对不能泵送,必须要求砼输送车返回搅拌站,重新配料成为可泵性砼后才能泵送;③如已将离析砼放入料斗内则一定将其放掉并清除;④如进入管内使压力表急剧上升并达到极限压力的2/3,当上垂直泵送时立即反泵,借用上垂直管内砼的自重压力返流特性将离析砼反吸回料斗。清除干净后继续泵送;当深基下垂直或平行远距输送时必须在适当位置拆开管路进行处理;⑤发生堵管后绝对不能用泵强顶,否则堵死部分的管路对砼产生轴向密封,将使砼内润滑膜成分不断向后返流而形成管路堵塞段的不断增加,直堵至砼泵缸筒。

  7.4.2.7 附加剂离析型堵管

  1) 原因:由于增加砼流动性质的附加剂是干粉状,超出使用量上限将造成砼的离析。如这种砼放在静动容器内,不到5分钟就产生严重泌水现象,砼表面出现一层气泡,将铁锹平放在砼表面上立即被产生的泌水淹没,在下垂直和平行输送时砼运行不到40m就将堵塞,稍一停歇就被堵死,即造成拆除全部管重接的严重后果。一般分为局部堵管和全部堵塞两种情况。

  局部堵管:在砼搅拌过程中出现未搅拌开的附加剂大疙瘩,这种疙瘩状的附加剂团被吸入管内,由于压力的作用在管内局部段被打开并加剧溶解,使这段附加剂超量而形成砼局部离析。如砼的砂率稍低,在拐弯处的局部段一定会造成砼离析型堵管。

  大部分或全部管堵塞:由于增加附加剂,在投料时就已超出使用上限造成砼离析,又因各岗位工作的失误,使离析砼泵入管内造成砼输送管严重堵塞。

  2) 处理方法:①尽量不用粉质附加剂,以免出现上述类似堵管情况;②质量员必须检查现场砼坍落度,泵工随后观察,一旦发现有气泡、泌水情况就不能泵送,以免全盘失败。

  7.4.2.8 S型输送管堵塞

  1) 原因:铺设砼输送管时因地形复杂、异管短缺,出现1处或多处S型异管的接法而造成。

  2) 处理方法:①立即拆掉弯形管,清除杂砼后变动管路,使弯头与弯头之间增设长≥3m的直管;②根据外温、砼坍落度、管距等实地情况掌握好砼在输送管内的流速,以免发生其它类型堵管。

[Page]

  7.4.2.9 外温极热型堵管

  1) 原因:大气温度在32~39℃以上时因太阳光直射,砼输送管壁可达70℃以上,管内温度可达73℃。由于这一外温,使输送管内砼极易出现水份蒸发,最敏感的当属砼润滑膜。润滑膜形成初期水份被管壁热量侵蚀,水份的热量使被包裹的细粉量产生极快的蒸发作用而消失,砼内部层次的水份不断补偿又因蒸发作用而消失,导致砼内部产生超值阻力。因润滑膜始终没有顺利形成而形成不了托浮力,砼中心层次在管内也产生不料悬浮运动。以上就是在外温极热情况下造成堵管的原因,因此,在极热气温下进行远距泵送,很容易出现润滑膜失脱型、极热坍落度损失型、附加剂局部离析型、空气挤压型、砼离析型等多种类型堵管。

  2) 处理方法:远距输送砼时应按如下方法进行:①用草袋、布袋等能吸水的材料将被太阳光直射的管路包裹起来,15分钟浇一次水,便于与外温隔开;②泵送砼前不限量地将冷水泵入管内降温;③打开泵的出口堵进海绵球,使管内水与砂浆隔开,以免造成砂浆离析型堵管;④打砂浆时要用大排量、快流速,以便带走不合适的热量及杂物;⑤必须用可泵性砼;⑥输送管内砼的停歇时间不得超出30分钟;⑦按远距输送方式掌握好砼在管内流速;⑧遇初堵情况时绝对不能强顶;⑨尽量保持泵送连续性,使外温造成的管温能及时降温。

  7.4.2.10 外温极冷型堵管

  1) 原因:冬季外温在-12~15℃或更低时为极冷外温情况下进行砼泵送,因为水泥颗粒表面水膜超出防冻剂作用范围,在一定时间里被冻成结晶状态,细粉量成分颗粒之间失去水膜的润滑作用而不能形成润滑膜层次,砼在管内也就不存在悬浮流动状态,因此极易造成砼润滑膜失脱型堵管。尤其开始打砂浆时常出现堵管现象,这与极热外温情况下堵管相似,但原理相反,因此在极冷外温情况下进行砼泵送,尤其远距泵送是很讲究泵送砼的手法的。

  2) 处理方法:①操作时注意掌握砼在管内的流速,砼在管内停歇不能超过30分钟,尽量保持泵送连续性;②打水泥浆(别打水)以后才能打砂浆,在泵送可泵性砼。拌水泥浆中水泥的用量一般是垂直泵送50m用2袋水泥100kg,每增加垂直30m再增1袋水泥;③泵送砼砂浆时要以前出口见砂浆为准,以最大泵送流量进行,以快制胜可使管壁温度与砼温度尽快适应(泵可吸入砼温度12℃以上);④绝对保证落实砼输送管的保温措施;⑤铺设管路时上垂直的下90度弯头底部要高于泵出口0.5m,以防刷管时下平管存水结冰造成下次工作的困难。

  7.4.2.11 空气挤压型堵管

  1) 原因:泵送砼时由于泵料斗内砼被打空,缸筒大量吸入空气,导致砼输送管内也进入空气,当砼再次泵送时空气被砼挤压产生热量,破坏了水膜的砼润滑膜中的作用,也破坏了其它层次的位置而产生紊流现象。

  2) 处理方法:①及时进行减速操作,将空气带到输送管的出口处,否则会造成砼组织内部层次颗粒间的摩擦而产生阻力,造成堵管;②拆开堵管,这时会产生气体和砂浆一起喷出的现象,有时还出现突然放泡现象,声音很响,砼被打出很远。

  7.4.2.12 管径变异型堵管

  1)原因:不分新管旧管,混杂铺设管路造成砼输送管内壁凹凸不平,内径的径向尺寸悬殊太大,使砼在输送管内初建的润滑膜在凹凸不平的情况下运动。砼的各层次由于压力在凹凸管路上的变化而变化,尤其接口台阶处变形大,使砼中带有小骨料层次不断侵入砼润滑膜划动管壁,使砼内部的摩擦阻力增大。在这种状态下平行中距或远距输送砼,必然会出现大的紊流现象而造成堵塞。

  2) 处理方法:①铺设管路时要区分开被磨损旧管与新管,掌握好从泵送的方向按顺序先接新管后接旧管;②接管时卡子要卡紧,密封圈要起作用,不能松动;③如发现堵管原因,要拆除管路重新按先新后旧的原则铺设,否则堵管现象将不断发生。

  7.4.2.13 异物吸入型堵塞

  1) 原因:在变径管内或弯头处出现异物,有长形异物,如钢筋、铁管、铁丝等掉入料斗后被吸入,一般都堵在输送管的第一个弯头;变径管堵塞一般是大于泵输送管直径的石头进入变径管。这种堵管现象由于离泵很近,一般反吸动作后正打次数是一样的。

  2) 处理方法:①必须在砼泵料斗上方加设铁篦子,网眼60mm×60mm即可;③堵塞后一定不要强顶,拆除最小接口和对应接口,将石头等异物清除即可,接管后继续打砼。

  7.4.2.14 骨料超大型堵管

  1) 原因:砼骨料内有粒径3.5cm、总量超出12%以上的石头就会出现骨料超大型砼输送管的堵塞现象,尤其输送管运距在80m以上时,3.5cm粒径骨料用量越大则堵管可能性越频繁。其原因是砼在管内行走中大骨料相距太近,不能分布很均而造成冲撞形成摩擦阻力,破坏了砼润滑膜的托浮力而发生堵塞现象。如再进行多次泵的顶压动作,管卡处将出现滴水,这说明管内砼已从初堵的情况变成在管内堵死之程度。这种频繁的堵管现象将反复在弯管前位置出现,尤其在第二、三、四弯头处反复性更大。

  2) 处理方法:必须将大骨料(3~3.5cm)配制在骨料总用石量的10%以内,含砂率为42%~43%,相应提高细粉量,坍落度在18~20cm时砼在输送管中才能顺利流动。

[Page]

  7.4.2.15 流量失控型堵管

  1) 原因:从砼的吸入口至出口整个管路都在地面平行铺设,由于重力作用砼的中间层次总有一种指向地面方向的径向力而又被砼润滑膜托浮力屈服,当这种力增强时砼输送管的径向靠地面一侧内壁就易被砼中骨料棱角划动而产生阻力。如砼泵突然加速,流量加大,因整体管路2/3运距不适应这种突变而造成砼分层流动状态的变化,使大骨料层次颗粒间造成冲撞摩擦破坏了悬浮运行的自然规律而造成堵管。这种情况对平行近距输送砼,感觉不到砼在弯头处产生的紊流现象,对砼泵的再启动、强泵送没影响;但在长距离(200m)以上时如泵料斗内砼的存量在下限而突然减速或停顿,砼泵的挤压传递推动力在弯管处造成传递压力的反弹而出现紊流。这种紊流现象促成骨料沉下力的产生而颇坏了砼分层流动状态,引起再泵送的困难而堵管。

  2) 处理方法:①平行输送管远距离泵送时正确掌握砼在管内的流速是关键;②泵送开始时必须打水泥浆,以每50m运距增加1袋水泥拌浆为标准,决不能直接打砂浆;③在极冷、极热外温条件下作好输送管的保温工作;④泵送开始时起步要慢,逐渐加速,加减速均应平稳;⑤尽量保持连续性泵送,停歇时间不得超出15分钟。

  7.4.2.16 坍落度过大或过小型堵管

  1) 原因:①砼坍落度过小(8cm)以下时砼泵压力表将显示出每一个行程都有明显增加,随时出现堵管的可能,在中距以上时将无法泵送。因为被吸入时非常困难,吸入量少,容积效率低并进入空气,摩擦阻力极大,流速不均,出口处出现一段段的砼柱状并掺杂着热气,常出现放炮现象,这是因为管内运动砼中润滑膜成分颗粒被水膜包裹时其水膜太薄,使润滑膜在砼内部及其管内壁的润滑作用很低所造成;②砼坍落度过大(23~25cm)时近距输送可以,但在管内稍加停歇就会出现堵管,这是因为砼已经接近离析状态,如中距、远距输送泵送将无法进行;在平行中距100m以上泵送时将出现流量失控型及砼离析型堵管,这是因为砼坍落度过大时容易出现弯头处骨料的紊流现象,泵的推动力无法屈服这种紊流阻力而出现骨料冲撞挤压和划动管壁,造成堆积而堵管;在上下垂直泵送时则垂直下90度弯头很容易出现骨料堆积,稍加停顿就会在压力作用下产生严重泌水而堵管。

  2) 处理方法:控制砼合适的坍落度。

  7.4.3 小结

  分析以上现象和原因可总结出如下经验:泵送砼施工中选择具有可塑性、可泵性砼以后必须慎重考虑泵送输送管距、行走方向(上垂直、深基、超高层)、外温等外部条件,选择最佳坍落度,确保砼泵送顺利进行。


(中国混凝土与水泥制品网 转载请注明出处)

编辑:

监督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

本文内容为作者个人观点,不代表水泥网立场。如有任何疑问,请联系news@ccement.com。(转载说明
2024-11-06 03:43:32