清水混凝土质量控制体系研究

２０１７年第６期（总第３３２期）　Ｎｕｍｂｅｒ　６　ｉｎ　２０１７（Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．３３２）　

混　凝　土　

Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　预拌混凝土　

ＲＥＡＤＹ　ＭＩＸＥＤ　ＣＯＮＣＲＥＴＥ　

ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—３５５０．２０１７．０６．０２７　

清水混凝土质量控制体系研究　王龙志，，李宗才ｚ，崔鑫　，路林海。，王桂玲　，窦青松　，马万国　，张海霞’　（１．山东建泽混凝土有限公司，山东济南２５０１０１；２．济南市工程质量与安全生产监督站，山东济南２５００１４；　３．济南轨道交通集团有限公司，山东济南２５０１０１；４．中建八局技术中心，上海２００１２０；５．中建八局二公司，山东济南２５０１００）　

摘要：清水混凝土以其节约工程成本、提高工程质量、改善企业管理水平等优点，自从２０世纪９Ｏ年代后期以来在技术研究　及工程应用方面得到了长足发展。在清水混凝土质量控制措施方面取得了一些成果，但尚未形成体系，不利于对清水混凝土质量　的系统控制。以济南轨道交通清水混凝土工程为依托，开展了清水混凝土原材、配合比、工作性能、生产工艺、施工环境、施工工　艺、养护制度、修补措施等在内全过程质量控制方法的研究，形成了自主知识产权的清水混凝土质量控制体系。工程实践表明：清　水混凝土质量控制体系可有效保证清水混凝土工程的施工质量。　关键词：清水混凝土；质量控制；工程应用；轨道交通　中图分类号：ＴＵ５２８．３８　文献标志码：　Ａ　文章编号：　１００２—３５５０（２０１７）０６－０１０７—０４　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｆａｉｒ－ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ＷＡＮＧＬｏｎｇｚｈｉＩ　ＬＩＺｏｎｇｃａｉ　，ＣＵＩＸｉｎ１，５　ＬＵＬｉｎｈａｉ　，ＷＡＮＧＧｕｌｌｉｎｇ４，ＤＯＵＱｉｎｇｓｏｎｇｓ，ＭＡ　Ｗａｎｇｌｌｏ５，ＺＨＡＮＧＨａｉｘｉａ　（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　ＪｉａｎｚｅＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；　２．ＪｉｎａｎＰｒｏｊｅｃｔ　ＱｕａｌｉｔｙａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｊｉｎａｎ　２５００１４，Ｃｈｉｎａ；　３．ＪｉｎａｎＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；４．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒｏｆＣＳＣＥＳ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００１２０，Ｃｈｉｎａ；　５．ＳｅｃｏｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙｏｆＣｈｉｎａＣｏｎｓｔｒｕ￣ｉｏｎＥｉｇｈｔｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｕｒｅａｕ，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｉｔｓ　ｓａｖｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔ　ｃｏｓｔ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｌｅｖｅｌ，ｅｔｃ，ｆａｉｒ－ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅ￣　ｇｏｔ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｉｎｃｅ　ｔｈｅ　ｌａｔｅ　１９９０ｓ．Ｓｏｍｅ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｍａｄｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ￣ｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ｎｏｔ　ｂｅｅｎ　ｆｏｒｍｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆｔｈｅ　ｆａｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｆａｉｒ－ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｂａｃｋｉｎｇ，ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｑｕＭｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆｆａｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅ￣，ｓｕｃｈａｓ　ｒａｗｍａｔｅｒｉａｌ，ｍｉｘｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｒｅｐａｉｒ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ，ｆｏｒｍｅｄ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｆｉｇｈｔｓ　ｏｆ　ｆａｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｆａｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆｔｈｅ　ｆａｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆａｉｒ—ｆａｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｒａｉｌｗａｙｔｒａｆｆｉｃ　

０　引言　清水混凝土是一种对原材料品质、配合比稳定性、工作　性能、施工环境、施工工艺等极其敏感的具有特殊表观性　能的建筑材料。为了实现清水混凝土工程，需要在清水混　凝土生产、施工中的各个环节进行细致、严格、系统地过程　控制。国内外科研与工程技术人员通过不懈的努力，形成　了一些清水混凝土质量控制经验，但成果较为分散，没有　形成系统、体系。为提高我国清水混凝土研究水平、推动我　国清水混凝土工程质量发展、建立适应于大规模施工的清　水混凝土质量控制方法，同时也为了形成具有我国完全自　主知识产权的清水混凝土生产、施工技术控制体系，以济　南轨道交通全清水混凝土工程为依托，针对清水混凝土工　收稿日期：２０１６－０７－２０　

程全过程，提出了系统的清水混凝土质量控制体系方法，　以推动清水混凝土技术研究与工程应用的发展。　

１　清水混凝土质量控制体系　１．１原材品质控制　原材料质量是确保清水混凝土工程质量的前提，根据　清水混凝土的外观及性能等方面的要求，对混凝土原材料　提出如下要求：　（１）胶材：选用同一厂家、同一品种、性能稳定的胶材。　各项性能指标符合ＧＢ　１７５（通用硅酸盐水泥》、ＧＢ／Ｔ　１５９６　《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》或ＧＢ／Ｔ　１８０４６（用于水泥　和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中相关规定，本工程中，尚　应符合ＴＢ／Ｔ　３２７５（（铁路混凝土》相关指标要求。　

・ｌ０７・　（２）外加剂：选用同一厂家、同一品种的高效减水剂，　减水率＞２０％，含气量≤３％，在使用前应进行与胶材的相　容性试验，并对混凝土进行含气量测试和监控。当使用含氯　化物的￣ｔ，ＪＪｎＮ时，混凝土中氯化物的总含量应符合ＧＢ　５０１６４　《混凝土质量控制标准》的规定。所选用外加剂的性能指　标应符合ＧＢ　８０７６（（混凝土￣＇ｌ，ＪＪＩｌ剂》，对于本工程尚应符合　ＴＢ／１ｒ　３２７５（（铁路混凝土》相关指标要求。　（３）砂：细度模数２．６～３．０的ＩＩ区中砂。所选用砂的性　能指标应符合ＪＧＪ　５２《普通混凝土用砂、石质量及检验方　法标准》，对于本工程尚应符合ＴＢ／Ｔ　３２７５（（铁路混凝土》相　关指标要求。　砂中含泥量指标是对清水混凝土工作性能影响较大　的技术指标，同时也要求砂泥块含量指标符合标准要求。　但经长期试验发现：　（ａ）泥块含量指标检测的重复性、再现性不良；　（ｂ）含泥量与清水混凝土工作性能相关性不强。经大　量试验研究，探索出了砂含泥量新的检测方法，建议以漂　浮法进行砂含泥量检测的标准方法［１］。　（４）石子：５～３１．５　ｍｍ粒径连续级配碎石，自然堆积孔　隙率不大于４２％。所选用石的性能指标应符合ＪＧＪ　５２《普　通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》，对于本工程尚应　符合ＴＢ／Ｔ　３２７５（（铁路混凝土》相关指标要求。　１．２配合比品质控制　清水混凝土的配合比应根据配合比设计方法进行严　格、精确设计和计算，之后在基准清水混凝土配合比的基　础上，经过试拌、性能测试等过程确定清水混凝土施工配　合比。本工程中所使用的清水混凝土配合比是用清水混凝　土专用配合比设计方法计算得到，是基于清水混凝土“内实　外美”的技术要求而设计的，具有较强的科学性和实用性。　清水混凝土施工配合比一经确定，在原材料未出现较　大波动，如更换原材厂家、更换料源等情况，及未超过一定　使用期限，如超过６个月原材应重新型式检验等，不可变　动清水混凝土配合比。但基于清水混凝土原材的现实情　况，如砂含水率的波动、含石率的波动、含泥量的波动、外　加剂减水率的波动等因素，在应用过程中可一定范围内，对　清水混凝土配合比进行小范围的调整，但这种调整仅限于　在清水混凝土施工配合比范围内的合理、适当变动，不能　脱离清水混凝土施工配合比而任意调整　。　１．３混凝土状态控制技术　清水混凝土状态，主要指清水混凝土出机状态和清水　混凝土浇筑前状态。　清水混凝土出机状态的控制通常情况下是通过每车　甚至每盘测量清水混凝土工作性能，但此种方法劳动强度　大，需要投入大量劳动成本，不适宜长期、大规模施工。通　过工程实践探索，发明了应用“电流差法”控制清水混凝土　出机坍落度的技术方法。本方法是通过清水混凝土搅拌设　备空转时的电流与清水混凝土一定方量搅拌时的工作电　流的差值来判断清水混凝土的工作性能，通过长期应用，　电流差与清水混凝土的工作性能相关性良好。但应用电流　・１０８・　差法时需注意：　（１）搅拌设备的差异。不同的搅拌设备所显示的电流　差值不同，应根据混凝土搅拌设备的不同，确定针对某个　搅拌设备的电流差。　（２）搅拌方量的差异。混凝土搅拌方量的不同，所消耗　的能量不同，显示在搅拌机上的电流也不同，所以应用此　方法时应考虑搅拌方量不同的影响。　（３）混凝土强度等级的差异。不同的？昆凝土强度等级，　其混凝土配合比不同，骨料用量也不同，导致搅拌时消耗　的能量也不同，所以在应用时，也应考虑混凝土强度等级　的影响。　虽然对清水混凝土的出机的状态进行了有效的控制，　但由于天气、运距、原材、施工进度等因素的影响，清水混　凝土施工前的状态也需要进行有效的控制，以保证清水混　凝土的浇筑状态符合设计要求，进而保证清水混凝土施丁　质量合格。清水混凝土浇筑前，须对清水混凝土状态进行　测量，只有达到施工要求的清水混凝土才可进行施Ｔ，不符　合施工要求的清水混凝土不得施工，更不得在施丁现场对　清水混凝土状态进行加水调整。因为清水混凝土运输罐车　无法完成混凝土搅拌设备所具备的功能，不能使清水混凝　土充分搅拌均匀，搅拌不均匀的清水混凝土用于施工中，将　对清水混凝土工程的表观造成不可估量的恶劣影响。　１．４生产工艺控制　生产工艺是在试验室科学研究与Ｔ程实践应用之间　起承上启下关键作用的工艺过程，常被忽视确异常重要。　（１）清水混凝土生产过程中，必须按设￣－ｔ－￣ｄ合比进行　投料，严格控制水胶比，根据气候变化随时抽验砂、石的含　水率，及时调整用水量、外加剂用量；　（２）根据搅拌机类型、产量等技术指标，确定清水混凝　土每盘搅拌量，通常情况下，不大于搅拌机额定搅拌量的　８０％，不小于搅拌机额定搅拌量的２０％。　（３）为了保证清水混凝土的匀质性，需确定清水混凝　土的生产搅拌时间，以保证生产的清水混凝土充分均匀。　通过ＧＢ／Ｔ　９１４２（（混凝土搅拌机》中匀质性检测方法，确定　清水混凝土搅拌时间。　１．５不同施工环境下清水混凝土质量控制　１．５．１夏季施工清水混凝土质量控制　清水混凝土夏季高温季节施工，应采取如下必要措施，　保证清水混凝土施工质量：　（１）温度对清水混凝土工作性能影响较大，对于入模　温度虽然在标准范围内，但高温施工，会引起清水混凝土　工作性能显著波动。故如若清水混凝土施Ｔ气温较高，为　了保证清水混凝土的施工质量，建议设置遮阳棚，防止阳　光对清水混凝土直射，而对清水混凝土施工质量造成不利　影响。遮阳棚还可适当降低清水混凝土人模温度。　（２）夏季，特别是进入雨季，施工过程中应特别注意雨　水对清水混凝土影响，应提前查询天气情况，以确定是否　适宜施工。如正在施工过程中发生降雨，应根据雨情确定施　工工艺：雨量较小时，可采取防雨措施进行施Ｔ；雨量较大