質(zhì)量控制談何入手
大家都想控制混凝土質(zhì)量，其實最大的難度莫過于用盡課本知識還是無從下手。碰到棘手問題求老專家也沒用。專家不到現(xiàn)場泛泛而談很難專注癥結(jié)。從技術(shù)角度來講，控制混凝土質(zhì)量就是控制每道環(huán)節(jié)，每道工序。比方說配合比環(huán)節(jié)搞好了還會出問題，那是因為其他環(huán)節(jié)你沒法保證。高手不是書本知識全，而是實踐經(jīng)驗足，很多高手最大的被人的感受就是他懂得各種原材料性能，不光是表面的，更是別人不知道的小細(xì)節(jié)。你如果只知道課本常用原材料的常用知識，那和別人沒區(qū)別。能綜合利用原材料配制滿足性能要求的混凝土，這是不簡單的，比方說，你對粉煤灰的認(rèn)識比別人多一點(diǎn)，那就有可能配出的東西比別人好，當(dāng)出現(xiàn)問題時，別人的知識庫不全，所以想來想去都不知道，你想到了別人沒有掌握的知識點(diǎn)就解決了問題。
大家都說原材料必須符合工程應(yīng)用要求，但符合要求不是只針對一開始的材料選用，和配合比設(shè)計，大多數(shù)出問題不是一開始，而是后續(xù)工作。從配合比理論講，這也是大家都在做的；新拌混凝土的工作性能滿足設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工及抹面要求；硬化混凝土的強(qiáng)度、耐久性滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計和服役環(huán)境要求等。以上這些好像對于試驗室的要求比較多，但是試驗室保住了源頭就能保證后面不出現(xiàn)問題嗎？
最難解決說我問題莫過于大家都知道的問題。對于管理制度的規(guī)范化和產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化而言，規(guī)范化的管理可以實現(xiàn)企業(yè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，樹立企業(yè)形象，并保證規(guī)模化生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量；這不是空話，你去想想，我們和國外的混凝土水平是否有差距？是否有讓人嘆息的地方？那這些差距全都是技術(shù)差距嗎？顯然不是。標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品質(zhì)量，可以節(jié)約過程質(zhì)量控制成本，更有利于產(chǎn)品應(yīng)用和市場推廣。人家技術(shù)差不多，但標(biāo)準(zhǔn)化比你做得好很多，沒毛病的流程、沒毛病的管理，在大家技術(shù)都相差不多時，比的就是這個了。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50164-2011主要從混凝土技術(shù)規(guī)程角度出發(fā)，規(guī)定混凝土原材料質(zhì)量控制、混凝土性能要求、配合比控制、生產(chǎn)控制水平要求、生產(chǎn)與施工質(zhì)量控制、混凝土質(zhì)量檢驗和驗收等內(nèi)容。這些內(nèi)容不是停留在課本上，而是要做到實際中，試想一下，大家都按標(biāo)準(zhǔn)做，哪怕犧牲企業(yè)金錢利益，但不會集體滅亡。整個行業(yè)就都是原則性壓倒一切的。我們有時說外國人“古板”，但是人家就是在做事方面古板得把事情都標(biāo)準(zhǔn)化了。
水泥變化的四大特征
混凝土的大頭就是水泥。水泥是影響混凝土質(zhì)量的最重要因素之一。28d齡期以后強(qiáng)度不增長，早期水化熱高，早期開裂顯著等問題，這都是當(dāng)前混凝土生產(chǎn)用水泥存在一些常人難以理解的。盡管混凝土質(zhì)量控制影響因素較多，但20世紀(jì)20年代以來，從水泥工業(yè)的發(fā)展背景來看，盡管水泥外貌并沒有顯著變化，但是水泥的礦物組份和強(qiáng)度等性能隨著水泥工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程而發(fā)生了巨大變化，這些變化均對于今天的混凝土質(zhì)量控制產(chǎn)生了重要影響。A. M. Neville 在《Properties ofconcrete》（Fourth Edition）一書中指出水泥變化可概括如下四點(diǎn)：
1、C3S含量大幅增長，C2S含量則相應(yīng)降低
說說英國，1960年的C3S含量只有47%左右，到了20世紀(jì)70年代變成54%左右，而C2S含量則相應(yīng)降低，一直保持硅酸鈣總量為70－71%左右，這是基本不變的。法國20世紀(jì)60年代中期，硅酸鹽水泥的C3S平均含量是42%，到了1989年增加到了58.4%，而C2S含量則同時從28%降低到13%。
2、早期水泥膠砂強(qiáng)度增加
另一個特點(diǎn)，水泥膠砂強(qiáng)度的變化很大，主要是固定水膠比的7d強(qiáng)度顯著增長，28d強(qiáng)度也是增強(qiáng)的很厲害。但是，另一個很重要的指標(biāo)卻沒進(jìn)步過，那就是28d齡期之外的強(qiáng)度。我們知道在1970年需要0.50的水灰比，混凝土立方體強(qiáng)度才能達(dá)到32.5MPa。而1984年則需要0.57的水灰比。保持混凝土的每立方米用水量為相同的175kg/m3，假定工作性能保持一致，即則水泥用量從350kg/m3降低到307kg/m3。為了更易被碳化或被侵蝕物質(zhì)滲透，我們慢慢采用更高水膠比和更低水泥用量來使得混凝土具有更高滲透性，這樣的話，一般混凝土耐久性就更低了。與使用“舊”水泥的混凝土相比，快速獲得早期強(qiáng)度也意味更早獲得足夠的拆模強(qiáng)度，這樣就停止了早期有效養(yǎng)護(hù)。從而使混凝土性能不能得到長期改善。
3、水泥膠砂28d強(qiáng)度與7d強(qiáng)度之比降低
前28d齡期的水泥膠砂強(qiáng)度快速增長，導(dǎo)致28d強(qiáng)度與7d強(qiáng)度之比降低，這是由于C3S含量與C2S含量之比變大，受其水化速度影響。水泥膠砂28d強(qiáng)度與7d強(qiáng)度比值在低的水膠比時顯得更低。這種經(jīng)驗理論就導(dǎo)致現(xiàn)代水泥含有更多的堿，每個水泥廠家都暗自加堿，而且是不固定的，會根據(jù)客戶情況，應(yīng)付客戶的要求靈活加堿。在1923年，混凝土抗壓強(qiáng)度與齡期的對數(shù)成線性關(guān)系達(dá)到25或50年，這是使用高C2S含量、低細(xì)度的水泥配制混凝土的結(jié)果。在1937年，抗壓強(qiáng)度與齡期的對數(shù)成線性關(guān)系大約為10年，這是使用低C2S含量、高細(xì)度的水泥配制混凝土的結(jié)果。近年來，隨著關(guān)系更短。從圖3可以看出這種變化趨勢。
圖3 1916年－1990年不同齡期水泥強(qiáng)度的變化（水膠比0.53混凝土標(biāo)準(zhǔn)圓柱體強(qiáng)度
4、水泥細(xì)度不斷提高
由于現(xiàn)在水泥工業(yè)采用新型生產(chǎn)設(shè)備，和過去相比先進(jìn)很多，特別是新型粉磨設(shè)備的不斷更新進(jìn)步，使得水泥比表面積（細(xì)度）穩(wěn)步提高。應(yīng)當(dāng)指出，我們現(xiàn)在很多都是拿混凝土質(zhì)量和自己的口袋鈔票在博弈。要提高水泥比表面積，很多人都認(rèn)為是必做的，降低生產(chǎn)成本，這點(diǎn)也是生存之道，這是一場持久的博弈。提高水泥比表面積可以提高早期水化速度和強(qiáng)度，進(jìn)而提高水泥售價，但是這樣做難免會過度粉磨，生產(chǎn)成本提高了那也不行。因此，水泥生產(chǎn)商更熱衷于充分利用生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)更新，找到兩者平衡關(guān)系。現(xiàn)在有好方法了，那就是使用助磨劑。摻加助磨劑是提高水泥細(xì)度的常用生產(chǎn)方式。
現(xiàn)在水泥與100年前水泥不相同大了去了?，F(xiàn)有很多高強(qiáng)水泥可采用高C3S、低C2S，高細(xì)度的方式實現(xiàn)早期高強(qiáng)目標(biāo)。盡管使用“高強(qiáng)水泥”可以降低規(guī)定強(qiáng)度的水泥用量、加快拆模、加速工程進(jìn)度而使建設(shè)總承包方獲取豐厚利益，但是高水膠比和低水泥用量容易導(dǎo)致混凝土的滲透性較高，一般耐久性較差。過高早期強(qiáng)度和過早放棄模板的有效養(yǎng)護(hù)同樣對工程質(zhì)量產(chǎn)生安全隱患。
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