堯煉,陳淑高,陳銘功,高照得
(廣東浪淘砂新型材料有限公司,廣東 廣州 510000)
漫談濕拌砂漿的質(zhì)量控制
堯煉,陳淑高,陳銘功,高照得
(廣東浪淘砂新型材料有限公司,廣東 廣州 510000)
濕拌砂漿是水泥、細(xì)骨料、摻合料、外加劑、添加劑和水組成。本文主要從不同原材料逐一介紹生產(chǎn)濕拌砂漿常見的問題,結(jié)合實(shí)際案例分析,闡述濕拌砂漿生產(chǎn)中質(zhì)量控制方法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
濕拌砂漿;質(zhì)量波動(dòng);案例分析
2016 年中共中央、國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》,對完善綠色節(jié)能建筑和建材評價(jià)體系,推廣綠色建筑和建材作了專門指示。
濕拌砂漿是房屋建筑、市政工程廣泛應(yīng)用的綠色環(huán)保建筑材料,其環(huán)保節(jié)能作用日益非常突出,是建筑業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方面。2016 年 1~6 月,全國共生產(chǎn)預(yù)拌砂漿 3512.91 萬噸,同比去年增加 471.50 萬噸,增長 15.5%。其中同期全國濕拌砂漿產(chǎn)量共 466.18萬立方米,同比去年 317.87 萬m3增加 148.31 萬m3,增長 46.66%。濕拌砂漿占全國預(yù)拌砂漿生產(chǎn)總量的21.23%。隨著行業(yè)逐漸認(rèn)識(shí)濕拌砂漿在環(huán)保方面的優(yōu)勢,其發(fā)展趨勢顯而易見的。當(dāng)然,濕拌砂漿持續(xù)穩(wěn)步地發(fā)展,也需要更多行業(yè)人士不斷提出問題和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
濕拌砂漿是水泥、細(xì)骨料、礦物摻合料、外加劑、添加劑和水,按一定比例,在攪拌站計(jì)量、拌制后,送至使用地點(diǎn),并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用的拌合物。濕拌砂漿常見質(zhì)量問題主要與原材料的質(zhì)量波動(dòng)、配合比設(shè)計(jì)合理性、生產(chǎn)控制、技術(shù)人員生產(chǎn)和品質(zhì)控制以及環(huán)境等有關(guān)。本文結(jié)合多年濕拌砂漿質(zhì)量問題的實(shí)際案例,總結(jié)生產(chǎn)中一些常見問題,以供相關(guān)從業(yè)人員參考。
1.1 水泥質(zhì)量波動(dòng)
從原材料的影響角度,水泥是出現(xiàn)問題概率相對小的因素,但是每年實(shí)際砂漿質(zhì)量事故中還是存在因水泥質(zhì)量波動(dòng)影響濕拌砂漿性能穩(wěn)定性的案例。水泥質(zhì)量波動(dòng)通常影響砂漿的稠度損失、粘性等施工性能,在工地表現(xiàn)為砂漿幾個(gè)小時(shí)后干散,粘性變差,需要加大量水才能進(jìn)行施工,甚至表現(xiàn)為砂漿幾個(gè)小時(shí)干硬。
案例分析:某攪拌站砂漿在工地連續(xù)被投訴,砂漿松散、粘性不高、掛不住墻,砂感偏粗,且站里留樣的砂漿,顏色偏黑、不光亮,發(fā)澀,提前硬化。試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)見表1。
通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同品牌的水泥試配的砂漿狀態(tài)和性能差別很大,初步結(jié)論現(xiàn)生產(chǎn)用的水泥品牌與之前生產(chǎn)用的水泥品牌熟料和摻合料存在不同,影響砂漿狀態(tài)和性能。當(dāng)天晚上,生產(chǎn)砂漿改用之前品牌水泥,按照原來的配合比,第二天上午工地查看砂漿情況,工人反應(yīng)砂漿好用,和易性好,白天沒有任何工地投訴。
所以,濕拌砂漿的水泥品牌更換、不同批次切換,一定要做好試配確認(rèn)砂漿性能、狀態(tài)是否正常。如果出現(xiàn)異常,一定及時(shí)做好調(diào)整,確保砂漿性能和狀態(tài)符合標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際工地施工的要求。
1.2 粉煤灰質(zhì)量波動(dòng)
表 1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果
表 2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果
粉煤灰是以燃煤發(fā)電的火力發(fā)電廠排出的廢渣。煤粉在高溫懸浮的燃燒過程中,其所含的黏土質(zhì)礦物熔融并形成液滴,由于煤的品種、煤粉細(xì)度以及燃燒條件不同,粉煤灰的化學(xué)成分波動(dòng)范圍較大。其次出爐時(shí)經(jīng)過急速冷卻,即成為粒徑為 1~50 微米細(xì)球形顆粒。首先,由于粉煤灰不規(guī)則的多孔玻璃體表面粗糙、蓄水孔腔多、需水量增多,使粉煤灰活性減小。另外,粉煤灰中的未燃盡炭對其質(zhì)量是有害的。炭粒粗大多孔,當(dāng)含炭量高的粉煤灰摻入水泥后,往往使需水量增多,而大大降低強(qiáng)度,并且未燃炭遇水后,能在顆粒表面形成一層憎水薄膜,阻礙了水分向粉煤灰顆粒內(nèi)部滲透,從而影響水泥水化產(chǎn)物 Ca(OH)2與活性氧化物的相互作用,降低粉煤灰的活性。
論文 [1] 中試驗(yàn)分析結(jié)論也提到,(1)Ⅲ 級原灰及磨細(xì) Ⅱ 級灰等量取代 25% 水泥后,砂漿用水量增加、保水率下降、和易性變差、稠度損失增加、收縮率增大、抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度損失較大,既降低施工效率,又極易導(dǎo)致抹灰砂漿后期空鼓開裂,建議在生產(chǎn)中慎用或不用。若兩者必選其一,應(yīng)優(yōu)先選用磨細(xì) Ⅱ 級灰。(2)摻入Ⅰ級粉煤灰、Ⅱ 級粉煤灰能改善砂漿的和易性,提高砂漿的保水率,降低砂漿稠度損失和收縮率,且抗壓強(qiáng)度損失較??;摻入Ⅰ級粉煤灰的砂漿后期強(qiáng)度甚至能超過取代之前的砂漿,在一定程度上可提高施工效率,降低砂漿空鼓開裂的風(fēng)險(xiǎn),建議在生產(chǎn)中優(yōu)先選用。
摻合料粉煤灰的質(zhì)量波動(dòng)是影響濕拌砂漿性能比較關(guān)鍵的因素,選擇粉煤灰品質(zhì)的好壞影響到砂漿用水量增加、保水率下降、和易性變差、稠度損失增加等。實(shí)際上,攪拌站對于粉煤灰質(zhì)量的控制還是不足,往往生產(chǎn)中忽視批次之間的砂漿試配確認(rèn),等到工地出現(xiàn)問題才去重視它。粉煤灰質(zhì)量波動(dòng)導(dǎo)致砂漿質(zhì)量在工地出現(xiàn)投訴是比較常見的,攪拌站需要多做幾組粉煤灰不同摻量砂漿試配來調(diào)整生產(chǎn)配合比。
1.3 砂的級配和細(xì)度模數(shù)變化
砂在砂漿中起主要的骨料填充作用。生產(chǎn)濕拌砂漿用的細(xì)骨料宜優(yōu)先選用細(xì)度模數(shù)為 2.3~2.7[2]的天然砂。若選用機(jī)制砂則考慮其顆粒級配是否存在缺陷的情況,配制砂漿時(shí)需要不同細(xì)度模數(shù)的細(xì)骨料進(jìn)行搭配使用以得到顆粒級配適宜的砂漿。細(xì)骨料的摻量對砂漿體積穩(wěn)定性影響較大,細(xì)骨料摻量大的砂漿體積收縮相對會(huì)小,砂漿產(chǎn)生塑性裂紋的概率會(huì)相應(yīng)減小。所以,砂的級配和細(xì)度模數(shù)變化影響,可以通過優(yōu)化或搭配砂改善,也可以通過整體適當(dāng)優(yōu)化砂漿配合比,彌補(bǔ)其不足帶來的影響。
案例分析:某攪拌站砂漿反應(yīng)砂級配變差和細(xì)度模數(shù)變大,砂漿按原來的配合比試配不出好狀態(tài),通過現(xiàn)場調(diào)整和優(yōu)化配合比,適當(dāng)增加減水劑提高砂漿包裹性和漿體均勻分布,改善砂漿體系中漿體和骨料的合理融合,砂漿狀態(tài)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和工地要求,具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 2。
當(dāng)然,砂的含泥量對砂漿也是有很大影響的。砂的含泥量建議控制在 3% 以下。砂漿生產(chǎn)過程需要認(rèn)真關(guān)注含泥量的變化,如果超出原有配合比體系的控制范圍,送到工地的砂漿可能出現(xiàn)問題,比如砂漿開放時(shí)間縮短、砂漿收縮開裂等。所以,含泥量超出原砂漿配合比體系控制范圍,一定要通過試驗(yàn)重新調(diào)整和優(yōu)化砂漿配合比。
1.4 合理循環(huán)水的利用
混凝土攪拌站產(chǎn)生的廢水中含有水泥漿、外加劑、骨料等具有堿性的物質(zhì),直接排放會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,也造成巨大的浪費(fèi)。基于這種原因,現(xiàn)在很多攪拌站對廢水進(jìn)行回收循環(huán)利用,并且一些攪拌站開始利用循環(huán)水生產(chǎn)砂漿。目前,對于循環(huán)水利用生產(chǎn)濕拌砂漿需要謹(jǐn)慎,如果廢水利用比例掌握不好,砂漿容易出現(xiàn)異常。
案例分析:某個(gè)攪拌站晚上 10 點(diǎn)生產(chǎn)的砂漿到工地稠度很小,罐車無法卸料。到站進(jìn)行情況調(diào)查,查看從砂漿罐車返回的砂漿,發(fā)現(xiàn)砂漿稠度的確損失非常嚴(yán)重。對返回的砂漿進(jìn)行增加減水劑進(jìn)行調(diào)和,砂漿能恢復(fù)施工性能。接下來就對生產(chǎn)配合比、設(shè)備、材料進(jìn)行檢查,同時(shí)進(jìn)行試配,沒有發(fā)現(xiàn)砂漿有異常,設(shè)備秤也沒問題,配合比也沒問題,沒查出哪個(gè)環(huán)節(jié)有異常,接著按原先的步驟進(jìn)行生產(chǎn),跟車到工地,砂漿正常。第二天晚上生產(chǎn)又出現(xiàn)這個(gè)情況,在生產(chǎn)幾車后砂漿又恢復(fù)正常。在第三天晚上生產(chǎn)時(shí),更換水源進(jìn)行生產(chǎn),工地砂漿稠度損失的情況竟然徹底解決。
該站砂漿出現(xiàn)問題的原因主要是存水池里的廢水濃度過高,對砂漿外加劑產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng),影響其正常功能和作用。所以,生產(chǎn)砂漿的用水要注意廢水的使用比例。因?yàn)槎鄶?shù)攪拌站同時(shí)生產(chǎn)混凝土和砂漿,回收的廢水里面含的雜質(zhì)復(fù)雜,生產(chǎn)時(shí)候廢水濃度高勢必會(huì)影響砂漿或混凝土的稠度損失及坍落度損失。
1.5 外加劑的穩(wěn)定及適應(yīng)性
近幾年,我國濕拌砂漿外加劑技術(shù)取得很大進(jìn)步,濕拌砂漿添加劑區(qū)別于混凝土減水劑形成獨(dú)特一道風(fēng)景,產(chǎn)品主要分為液體和粉劑兩種形態(tài)。液體添加劑一般分為單組份和雙組份,單組份添加劑相比雙組分適用性、靈活性都較差,因?yàn)殡p組份可以根據(jù)砂漿原材料的變化,攪拌站試配確認(rèn)后可自行優(yōu)化調(diào)整。粉劑外加劑相比液體外加劑主要問題還是攪拌站計(jì)量、攪拌的均勻性。隨著我國天然砂石資源的枯竭和限采,不管何種形態(tài)外加劑,其適應(yīng)性和兼容性都非常重要。所以,砂漿外加劑適應(yīng)性應(yīng)達(dá)到適用不同地方原材料特征和工人施工習(xí)慣,且生產(chǎn)的砂漿應(yīng)用到工地能連續(xù)一年以上(經(jīng)歷不同季節(jié))通過施工工人認(rèn)可和工程驗(yàn)收。
濕拌砂漿質(zhì)量控制是一個(gè)大課題,并不是簡單一篇文章能夠講述完整,本文主要根據(jù)實(shí)際案例中熱點(diǎn)或容易出現(xiàn)問題的點(diǎn)介紹質(zhì)量控制的方法和經(jīng)驗(yàn),希望能幫助到真正需要這方面知識(shí)的相關(guān)技術(shù)人員,也期待專家和專業(yè)技術(shù)人士分享更多的濕拌砂漿質(zhì)量控制知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
[1] 謝玲麗.粉煤灰質(zhì)量對抹灰砂漿性能影響研究[J].混凝土世界,2015(3)∶ 70-74.
[2] 李從波,陳均僑.濕拌砂漿生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)指南[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2016.
[通訊地址]廣州市海珠區(qū)新港東路 2519 號(hào)(510000)
Extensive discussion on quality control of wet-mixed mortar
Yao Lian, Chen Shugao, Chen Minggong, Gao Zhaode
(Gangdong lados new materials Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510000)
Wet-mixed mortar is composed with fine aggregate, admixture, additive composition, additives and water. This paper introduced common problems or knowledgesharing of wet-mixed mortar production mainly from every different raw material, combined with the actual case analysis, describes quality control methods and experience of wet-mixed mortar production.
wet-mixed mortar; quality differences; case analysis
堯煉,男,工程師,研究方向?yàn)楣腆w廢棄物在濕拌砂漿研究和應(yīng)用。