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广州市商品混凝土原材料调查研究与管理分析

摘要：本文通过对广州商品混凝土原材料现状的调查研究，结合国内外原材料管理经验，对商品混凝土原材料现状进行了详细分析，并提出其发展与管理建议。关键词：商品混凝土；原材料；管理　　目前广州商品混凝土质量的主要制约因素是原材料的质量。由于当前商品混凝土生产商技术力量欠缺，对原材料的认识不足或片面，原材料供应商对原材料缺少必要的预处理等，均制约了砼原材料，尤其是骨料及外加剂质量的提高。例如人工碎石骨料，大部分厂家均缺少对骨料的清洗处理，而在国外这方面的理念已上升到对骨料“美容”的程度。其实人工骨料在机械破碎制造过程中，不可避免地伴生有石粉微粒矿物。石粉的有害作用及存在的形态均与粘土矿物相类似，主要是物理危害。例如法国Malpasset 坝的混凝土，虽是硬化25 年的混凝土，其粗细骨料是由机械破碎流纹岩制成的。由于其骨料表面粘附一层红色石粉，水泥- 骨料界面上胶结薄弱，使骨料从此薄弱界面脱出。这足以证明，冲洗石粉，限制石粉含量，是人工骨料混凝土取得优质的关键。所以对原材料的技术管理的提高是目前较为紧迫的当务之急。1 粗骨料调查研究与技术管理分析1.1 碎石厂的规模应向大型化、机械化和管理科学化发展　　目前广州市的石厂较多，而且规模小、设备落后、技术力量薄弱、生产粗放，不利于提高骨料产品的技术含量和生产工艺素质。这不仅影响骨料市场的良性竞争和进步，而且直接影响建筑物砼的最终质量。所以对碎石厂的立项要严格控制，应关闭或整改一些生产粗放落后的石厂。为适应建设发展的形势，一个中、大城市应至少兴建一座现代化、规模化的碎石制造中心。例如，英国分布有3 个巨型采石场，生产能力达1000～5000t/h，年生产能力达200～1000 万吨，矿石储量可供100 年开采。其碎石的运输均采取联合运输作业的经济运送系统。其中列车运输占最大比重，每列车运输量最高达2000～4000 万砘。因此，目前广州碎石产业正面临着产业改造的艰巨任务，即设备更新、降低成本、降低能耗、采用提高劳动生产率的科学工艺流程、合理运输供送、质量控制规范化和科学化，以及劳动素质提高等一系列改造。1.2 应就矿山的开采建立科学的技术论证制度　　虽然广州周边矿山大多属于花岗岩石，但出于对环境的保护和对骨料的具体掌控，矿山的开采也应经过科学的技术论证。从粗骨料调查情况看，部分石厂供应的碎石常出现硫化物偏多现象。这些硫化物矿物很少以单独颗粒存在，往往包裹在岩石的结构中，当处于波特兰水泥混凝土Ca2 饱和溶液中，活性的硫化物会氧化成硫酸亚铁，而构成酸性腐蚀，使颗粒失去强度或粘结力。硫酸亚铁进一步反应，会形成石膏，引起石膏结晶膨胀，石膏进一步与水泥水化物的铝酸盐及Ca 2 反应，生成钙矾石结晶，起膨胀破坏作用，另外还含有云母等不利成分。所以对于矿山的开采，一方面应对其岩性及风化情况进行技术论证和开采控制，另一方面还应从环境保护上进行开采规化。1.3 建立碎石厂的科学立项评估和监管制度　　骨料的级配、基本粒形、针片状骨料含量、比重等基本性能指标，对混凝土都有一定的影响。基本粒形好的其实积率也大，空隙率减小，流动性好，可节约水泥浆体量，增大混凝土流动工作性，而且可以提高混凝土强度。但对于广州花岗岩骨料来说，其主要不足在基本粒形、针片状含量、级配情况以及石粉含量等方面。而花岗岩骨料的基本粒形的好坏和针片状骨料的多少与破碎的机械设备有很大的关系。目前广州骨料生产不重视工艺流程及工艺设备的选型或改造，生产质量长期低下。例如工艺流程不合理，缺少骨料清洗、砂均化、级配搭配优化等环节；工艺设备规模小，这使得粗骨料的破碎不只是骨料之间的碰撞和磨剥而很大部分是骨料与机腔的碰撞和挤压，造成骨料的针片状含量增大而且不稳定。所以对于立项的碎石厂，行政主管部门要组织专家对其投资及设备和技术水平进行一定的评估和监管。1.4 对碎石厂的工艺及控制技术应做出制度性规定　　石头除进行常规破碎外，还应具有颗粒整形、骨料清洗、骨料的初步均化工艺环节。目前，这种要求虽在一定程度上增大了骨料的加工成本，但从长远来说对于提高混凝土硬化后质量与降低砼成本是有较大益处的。例如，人工骨料比之天然骨料，前者粗糙尖棱，后者圆滑。单位立方米混凝土的用水量前者比后者多20～25Kg，水泥用量多40～50Kg。　　对于石生产厂，在骨料生产控制方面，应适当严格国标规定的部分指标要求，并进行必要的技术论证。例如对骨料的石粉以及针片状含量，国标的规定都较为宽松。其实这些放宽的规定可能是不适当的，无论骨料所含的是粘土物质还是石粉，它们都是矿物微粒，有害作用是一致的，放宽石粉含量是不科学的。再者，广州市粗骨料由于生产水平不高，除极少数石厂外，基本粒形均较差，而类针片状粒形骨料较多，所以我们应适当严格针片状的实际含量，国标的规定对于广州市来说相对太宽松。1.5 对粗骨料生产企业加强技术监管　　碎石生产商必须具备一定技术水平的生产控制和产品检验制度、技术人员配备及检测和实验设备。由于技术力量的薄弱，部分石厂还存在例如采用锥型堆料等简单错误，这是不科学的，往往加重骨料的分离，而且提供的产品颗粒级配波动较大。往往给商品混凝土生产者造成较大困难，对于混凝土质量也不利。2 细骨料调查研究与技术管理分析　　目前广州市商品混凝土用砂大多采用西江与北江两地的砂。从理论上及实验的结果来讲，中砂应用效果最好，但由于广州市采伐点有局限，实际大部分采用的是粗细砂，而且砂的质量波动也较大。2.1 建立切实可行、科学的立项制度　　对于细骨料开采企业，应建立一定切实可行的开采制度、论证程序及环境与资源保护制度来对之进行立项审查。使采砂厂必须具备良好的资源条件、投资及投产条件、生产规模、工艺及设备条件，这对克服破坏生态环境的乱采、乱挖、低水平生产导致砂品质低劣的状态，以及促进该行业产业化、现代化有重要的作用。2.2 建立砂的分级制备与供应制度　　目前，广州砂的生产只是简单的江上开采、岸边堆积、车船运输简单原始操作。由于天然砂因季节的不同随江水的流态变化，砂的粒度分布及细度变化较大，若砂生产商只是原始式开采供应，必将加重天然砂的细度变动，如不采用必要的措施，要将其控制在一定范围内是相当困难的。国外已开始对砂进行分级使用，但在我国还不普遍。据国外经验，由于砂子的分级使用，混凝土的抗压强度有可能提高3．0～4．0MPa，对于大体积混凝土来说，大约减少20%水泥用量，而且对小于0．3mm 以下类似云母薄片及粘土质等有害杂质可以除去，因而增进了砂的引气性能。　　所以，广州应根据实际必须走在骨料生产技术提高的前列，克服目前对我市混凝土质量影响较大的砂的问题。应对细骨料加工企业提出必备的加工工艺。除常规开采外，还应对砂进行一定的大致分级、自然脱水、初步均化工艺，每个企业对提供的产品要有一定的质量范围规定，提供的产品必须符合说明，模数偏差不应超过0．2，而且要严格执行。2.3 加强砂的技术监管，建立规范使用制度　　砂子级配对于混凝土和易性及浇筑性能的重要性远远超过粗骨料级配。所以生产商在生产时必须采取如下措施来优化供应的产品：①粗、细砂按适当比例掺配混合，使之达到级配规范要求；②当原砂料某粒级范围偏粗时，将其粗、细粒级分级出来，然后磨细粗粒级再掺配混合；③如果砂料资源充沛，将原砂颗粒分成几个粒级，弃掉其中某些粒级的多余部分，再掺配混合。　　除对砂的常规模数、级配、含水率等进行控制外，还要定期对其含泥量、云母含量进行检测和控制，这部分工作应重点针对砂开采加工商。骨料中云母含量对混凝土的工作度有较敏感的影响，当云母在骨料中的含量达到2%时，混凝土工作度损失几乎达到50%；当云母含量达到10%时混凝土的坍落度降低到零。另外，云母含量对混凝土强度也有显著的影响，强度损失百分率随云母含量增加而增加。而在实际中这方面的检测较少，有的基本没有进行。所以这方面的监管工作加强。　　混凝土搅拌站应对砂的含水率加强控制，且具备生产检测和控制及生产调整的台帐记录。砂子含水率稳定与否，对贫配合的大体积混凝土来说，其影响大于富配合混凝土。对于贫配合混凝土来说，当含水率波动2%，其水灰比有可能相差0．05 左右，混凝土的强度波动能达2．0～3．0MPa 另外砂子的含水率还和砂子的分离现象有关，当含水率达5%～8%，基本上不产生分离，也不会产生级配的变化，但当含水率很低，在3%以下时，其分离现象则很严重，所以搅拌站不应用含水率太低的砂。3 外加剂及掺合料调研与技术管理分析　　目前，从宏观来讲，广州混凝土外加剂及掺合料市场存在的主要问题是：企业规模小，数目多，低水平重复建设和低层次竞争；市场开拓不够；大部分外加剂厂管理粗放。部分外加剂厂短期行为突出，部分性能差或假冒产品无序竞争冲击市场。而且很大一部分外加剂性能指标低、浓度低、氯离子和碱含量高。掺合料产品单一，技术储备不足。3.1 以产品结构调整为重点加强行政管理　　政府部门应把重点放在调整广州市外加剂的产品结构调整上，提高高技术含量产品的比率。对于新立项的外加剂厂项目要严格把关，指导方向应以发展高性能、高浓度、环保型、智能型的外加剂，逐步淘汰低性能、低浓度、高碱含氯、对环境有污染的外加剂品种；推广液态产品，限制粉状产品。　　目前，广州外加剂市场主要是减水剂、泵送剂、少部分的防水剂和膨胀剂。减水剂应积极研制、开发、推广使用高浓度低碱的萘系高效减水剂和聚合物类高效减水剂；泵送剂应积极开发以高浓度萘系高效减水剂、三聚氰胺类、胺基苯磺酸盐系的高性能泵送剂，限制低性能泵送剂发展；防水剂应只允许无氯、低碱、高性能的进入广州市场；膨胀剂更应严格控制，淘汰掺量大、碱含量高的，必须应用高性能产品。　　同时，控制广州市外加剂的生产总量，制止低水平基础上的过度竞争，以往的准用证制度执行较松，基本没起到控制质量和监督的作用。支持产品结构优化、生产条件完善、产品开发和技术服务能力强、经营行为自律的骨干企业加快发展，提高行业的生产集中度和整体素质。3.2 加强对外加剂厂的技术水平要求　　对于本地外加剂企业及外地进驻外加剂技术服务机构，应完善已有规定或进一步制定有关规定来加以管理。主要从配备技术力量及配备设备水平进行管理。混凝土外加剂的生产应逐步更新设备、采用全机械化生产线，同时实现自动计量。在生产管理上进行ISO9000 标准质量体系认证，或首先建立以此为目标的企业质量保证体系。从总体上提高外加剂的技术水平和服务力量。　　同时，要求生产厂家增加外加剂产品的透明度。目前广州市外加剂的产品所提供给客户的产品说明书缺乏透明度，这使商品混凝土生产商难以根据实际来指导实践。同时使部门对之的监管难度也增大。3.3 强化终身责任制，引入产品标识与追溯制度　　目前广州膨胀剂的应用及研究较薄弱。有的掺量较大，引入混凝土碱量较高；有的膨胀作用较小；有的膨胀较大甚至引起混凝土开裂。所以对进入广州市场的膨胀剂应严格控制。鉴于此，应坚决执行建设项目终身责任制，这是防止假冒伪劣和不合格膨胀剂进入市场，防止某些施工单位和混凝土搅拌站偷工减料等行为的根本措施。监理和质检部门要严格检查，按“建筑法”加强监督，奖罚分明。　　同时，对在广州生产高效外加剂的生产厂家，建议也应引入高性能混凝土外加剂产品标识与质量追溯制度。该制度要求必须对进厂的每一种、每一天来的原材料进行标识，对生产中每个过程、全部情况进行标识，对生产每一批产品进行标识，标识必须要有记录。使用单位在出现问题时必须对其进行上述方面的有关调查。广州商品混凝土大部分为C60 以下的标号，但也有部分用到C80。而配制高性能混凝土就需要高效减水剂，而且减水剂的作用较大，为满足高性能的要求，极少部分科研能力强的外加剂厂提供的外加剂是多功能高效减水剂。减水剂的成分相对较复杂，而且当发现高性能混凝土问题时，需要马上能追溯外加剂质量情况，除确定事故责任归属外，关键是方便采取适当科学的解决措施。3.4 加大开发掺合料品种力度，加强站内检测控制　　目前，广州商品混凝土所用掺合料基本都是二级粉煤灰，部分高强高性能混凝土对矿渣有极少量应用，由于产品单一，掺合料在很多时候相对供不应求，混凝土生产商为了降低产品成本，紧要时不管什么质量的灰都会用，这就为将来的混凝土带来较多潜在隐患。所以开发掺合料品种是目前当务之急。　　另外，还应重点加强站内掺合料的检测管理和控制。目前站内对粉煤灰的控制主要是细度和需水比，而且对掺合料的作用缺乏正确的认识，粉煤灰的烧失量对混凝土影响较大，但实际中缺少控制。所以应根据实际制定更严格的规定，在国标范围内强制增强粉煤灰的检测项目，而且除要求混凝土生产厂家具有完整的检测记录台帐，搅拌站还应必须配备建材专业技术人员。4 有关水泥技术管理意见　　总的来说，目前广州商品混凝土市场水泥的问题不大。其中大型水泥厂如珠水、石井、广水等占有了大部分市场，所以水泥质量较稳定。但水泥厂应从水泥与外加剂的相容性角度更进一步改善水泥的化学组成和物理性质；而且对于目前广州周边立窑水泥厂水泥，应有限制的进行准入，对于一些大型、技术力量强的立窑厂水泥可以准入低标号混凝土，质量相对稳定的也可介入高强混凝土。总之要对立窑水泥做出必要的控制。5 结语　　通过以上的调查研究和技术管理分析，只有规范原材料的生产与使用，完善原材料生产与供应体系，才能保证混凝土质量发生真正意义上的总体水平提高。广州市在砼及其原材料长远发展规划方面，应朝建立一个完善的建筑混凝土质量保证体系而努力。最终形成：①一个稳定供应的质量保证的水泥生产基地；②一个生产设备及技术上档次的，资源及加工两方面的质量都有保证的砂、石骨料生产基地；③一个能生产系列化产品的外加剂生产基地或一套完善的外加剂供应网络；④一套多品种、多功能的混凝土掺合料供应网络；⑤一个具备合理的工艺布置、设备选型、计量精度、计算机控制和数据管理水平、原材料及产品检验和混凝土设计水平，并且选点合理的混凝土搅拌站布局；⑥一个技术资质合格、装备配套的、严格管理的现场混凝土施工队伍；⑦一套适合本地资源和建筑施工特点的严格的商品混凝土生产技术管理规程。

原作者：徐海军文梓芸

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发布：2007-08-14 11:10 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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