李茂奇
(天津市交通科學(xué)研究院,天津 300300)
混凝土成本與質(zhì)量:魚與熊掌可以兼得
李茂奇
(天津市交通科學(xué)研究院,天津300300)
混凝土成本與質(zhì)量成為困擾許多混凝土生產(chǎn)企業(yè)生存和發(fā)展的難題,針對(duì)這一難題,本文提出了幾種解決方案,在保證混凝土質(zhì)量的前提下,可以大大降低混凝土成本。本文可以為混凝土生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本,提高混凝土質(zhì)量提供借鑒。
成本;質(zhì)量;總膠凝材料;礦物摻合料;管理
隨著商品混凝土市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,混凝土生產(chǎn)企業(yè)面臨著巨大的生存壓力,為了獲得生存,降低混凝土成本成為混凝土生產(chǎn)企業(yè)的首要選擇。目前,大多數(shù)混凝土生產(chǎn)企業(yè)是通過降低膠凝材料(主要是水泥)用量的方法來實(shí)現(xiàn)成本降低的,一方面膠凝材料單價(jià)最高,另一方面也符合綠色環(huán)保的要求。但是,隨著膠凝材料用量的降低,混凝土質(zhì)量問題越來越突出。許多混凝土生產(chǎn)企業(yè)因?yàn)榛炷临|(zhì)量問題而面臨巨額索賠,更甚至導(dǎo)致混凝土生產(chǎn)企業(yè)一蹶不振,瀕臨破產(chǎn)。成本和質(zhì)量真的像魚和熊掌一樣,不可兼得嗎?當(dāng)然不是!魚和熊掌是可以兼得的。
混凝土成本和質(zhì)量之所以成為困擾企業(yè)發(fā)展的難題,主要是因?yàn)榛炷辽a(chǎn)企業(yè)沒有搞清楚問題的關(guān)鍵,認(rèn)為要想降低混凝土的成本,只有降低膠材用量這一條路可走。片面追求低膠材用量,而忽略了材料本身品質(zhì)差別帶來的影響;盲目照搬配合比,不根據(jù)原材料的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整;另外,企業(yè)管理混亂,權(quán)責(zé)不清,攪拌站和施工現(xiàn)場(chǎng)溝通不暢。以上是導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量變差的主要原因。
在對(duì)混凝土的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等多個(gè)方面進(jìn)行深入研究以后,本文認(rèn)為,在保證混凝土質(zhì)量不變的前提下,可以通過以下方法降低混凝土成本:
2.1原材料控制
混凝土是多種材料的混合物,要想保證混凝土的質(zhì)量,首先,原材料的質(zhì)量要有保證。
(1)骨料
骨料作為混凝土的主要骨架,其質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土的質(zhì)量。對(duì)于粗骨料,應(yīng)重點(diǎn)控制粗骨料的壓碎值、針片狀含量和含泥量;細(xì)骨料應(yīng)重點(diǎn)控制含泥量。壓碎值偏大、針片狀含量偏高均會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,而針片狀含量越高,則需要的膠凝材料用量越高,從而造成混凝土成本提高。當(dāng)含泥量在3% 以下時(shí),對(duì) C30 以下混凝土的質(zhì)量影響不太明顯,但對(duì) C30 以上混凝土的質(zhì)量影響較明顯。有些混凝土生產(chǎn)廠家在選擇砂時(shí),寧愿選擇含泥量3% 的砂,也不愿意每噸多花五元錢選擇含泥量1% 的砂。在混凝土生產(chǎn)企業(yè)看來,混凝土生產(chǎn)成本下降了,但是,他們卻忽略了一個(gè)問題——外加劑的用量增加了!由于泥為多孔結(jié)構(gòu),對(duì)外加劑的吸附性較強(qiáng),由于含泥量的增加而導(dǎo)致外加劑的用量大大增加,因外加劑用量增加而造成的單方混凝土成本增加往往是十幾甚至二十幾元。且因含泥量的增加而導(dǎo)致的混凝土強(qiáng)度偏低和開裂等問題時(shí)有發(fā)生,混凝土生產(chǎn)企業(yè)面臨高額索賠的事情時(shí)有發(fā)生。因小失大、得不償失!
(2)礦物摻合料
現(xiàn)在常用的礦物摻合料是粉煤灰和礦粉,粉煤灰應(yīng)重點(diǎn)控制燒失量,在價(jià)格相差不大的情況下,應(yīng)優(yōu)先選擇燒失量低的粉煤灰。因?yàn)闊Я扛呔痛矸勖夯业暮剂扛?,碳同樣是多孔結(jié)構(gòu),對(duì)外加劑的吸附性很強(qiáng),同樣會(huì)增加外加劑的用量,造成混凝土成本的提高。對(duì)于礦粉,應(yīng)重點(diǎn)控制礦粉的活性指數(shù),活性指數(shù)越高,對(duì)混凝土前期強(qiáng)度增長(zhǎng)越有利,對(duì)減少開裂、提高混凝土質(zhì)量十分有利。
(3)采用高效減水劑
采用高效減水劑,可以大大減少混凝土的單方用水量,在保證水膠比不變的前提下,可以減少總膠凝材料的用量,降低混凝土成本。由于單方用水量的減少,使混凝土內(nèi)部更加密實(shí),可以明顯減少混凝土早期收縮和開裂現(xiàn)象的發(fā)生,保證混凝土的質(zhì)量。
2.2配合比調(diào)整
有了好的原材料并不代表就一定會(huì)生產(chǎn)出好的混凝土,因?yàn)榛炷僚浜媳鹊暮脡囊仓苯佑绊懙交炷恋馁|(zhì)量。
(1)降低水泥用量,摻加礦物摻合料
對(duì)于低強(qiáng)度等級(jí)和大體積混凝土,過大的水泥用量不僅不經(jīng)濟(jì),而且會(huì)帶來如早期收縮量大、混凝土開裂等許多問題,因此,這種條件下適當(dāng)降低膠凝材料用量是經(jīng)濟(jì)合理的。對(duì)于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土,在保持總膠凝材料用量不變的前提下,可以通過減少水泥用量,增加礦物摻合料用量的方法來降低成本。因?yàn)橐环矫娴V物摻合料價(jià)格較低,可以降低混凝土成本;另一方面,礦物摻合料的物理填充作用和二次水化反應(yīng),可以提高混凝土的密實(shí)程度,提高混凝土的抗裂性能,增加混凝土的耐久性,保證混凝土的質(zhì)量。
(2)減少總膠凝材料用量、摻加超細(xì)摻合料
這里的超細(xì)摻合料一般指磨細(xì)的石粉,超細(xì)摻合料具有物理潤(rùn)滑作用,可以減少混凝土的單方用水量,在保證水膠比不變的情況下,可以減少總膠凝材料用量,降低混凝土成本。另外,超細(xì)摻合料的填充作用,可以增加混凝土的密實(shí)程度,減少收縮和開裂,增加混凝土耐久性,提高混凝土的質(zhì)量。
(3)優(yōu)化粗骨料級(jí)配
可以將連續(xù)單級(jí)配變成連續(xù)兩級(jí)配或三級(jí)配,提高粗骨料的堆積密度,減少骨料間的空隙,從而減少膠凝材料用量,降低混凝土成本。由于混凝土密實(shí)程度提高,混凝土的質(zhì)量也隨之提高。
2.3加強(qiáng)管理
由于混凝土涉及的原材料種類繁多,一種原材料發(fā)生變化將影響混凝土的質(zhì)量。因此,加強(qiáng)對(duì)混凝土生產(chǎn)過程的管理顯得尤為重要。
(1)加強(qiáng)生產(chǎn)前的管理
混凝土生產(chǎn)之前,應(yīng)對(duì)骨料含水量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè),如果僅白天生產(chǎn),每天應(yīng)至少測(cè)試2次,如果夜間生產(chǎn),應(yīng)不少于3次。如果雨天生產(chǎn),測(cè)試次數(shù)應(yīng)加倍。對(duì)含水量的正確判斷,既可以保證混凝土的質(zhì)量,又可以減少混凝土生產(chǎn)配合比的調(diào)整次數(shù),減少不達(dá)標(biāo)混凝土的出現(xiàn)。
(2)加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的管理
混凝土生產(chǎn)過程中,施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)與混凝土拌合站緊密溝通,既要避免因混凝土等待時(shí)間過長(zhǎng)不能澆筑而造成的浪費(fèi),又要避免盲目加水(外加劑)而造成的混凝土離析、泌水,強(qiáng)度降低等現(xiàn)象。
(3)加強(qiáng)生產(chǎn)后的管理
混凝土澆筑完成后,混凝土生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)情況的監(jiān)測(cè),避免因養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)不到位造成混凝土質(zhì)量變差,而向混凝土生產(chǎn)企業(yè)索賠的事情發(fā)生。
(4)加強(qiáng)計(jì)量系統(tǒng)的管理
計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確程度不僅直接影響到混凝土的質(zhì)量,而且影響到混凝土的成本。以外加劑計(jì)量系統(tǒng)為例,如果外加劑計(jì)量系統(tǒng)誤差偏大,導(dǎo)致單方混凝土外加劑用量大于設(shè)計(jì)值,一方面增加了外加劑的成本,另一方面容易造成混凝土出現(xiàn)離析、泌水,凝結(jié)時(shí)間變長(zhǎng)等問題。既造成了混凝土成本的增加,又造成了混凝土質(zhì)量的下降。如果用量小于設(shè)計(jì)值,往往造成混凝土工作性能(流動(dòng)性)變差而不能正常澆筑,為了得到較好的工作狀態(tài),技術(shù)人員往往會(huì)采用增加單盤用水量的方式進(jìn)行調(diào)節(jié),從而導(dǎo)致單方用水量過大,造成混凝土早期收縮和開裂現(xiàn)象增加,影響混凝土的質(zhì)量,無形之中增加了混凝土成本。
綜上所述,混凝土的成本和質(zhì)量是可以兼顧的,只要加強(qiáng)對(duì)原材料的管理,合理選用骨料、摻合料、外加劑,優(yōu)化配合比設(shè)計(jì),加強(qiáng)生產(chǎn)管理,就可以做到既能降低混凝土的成本,又能保證混凝土的質(zhì)量。
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李茂奇(1982—),男,工學(xué)碩士,橋梁部部長(zhǎng);工程師,畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)橋梁與隧道工程專業(yè);主要研究方向:大跨度橋梁的設(shè)計(jì)理論、舊橋的檢測(cè)與加固。先后的國(guó)內(nèi)、外各大刊物發(fā)表論文20 余篇,EI 檢索3篇。