轨道交通清水混凝土生产过程质量控制措施探讨

郭伟，张海霞，王龙志，崔鑫，王鲲，吴修栋，薛凤江

（1. 济南市工程质量与安全生产监督站，山东 济南 250001；2. 山东建泽混凝土有限公司技术中心，山东 济南 250101）

轨道交通清水混凝土生产过程质量控制措施探讨

郭伟1，张海霞2，王龙志2，崔鑫2，王鲲2，吴修栋2，薛凤江2

（1. 济南市工程质量与安全生产监督站，山东 济南 250001；2. 山东建泽混凝土有限公司技术中心，山东 济南 250101）

从上世纪九十年代后期以来，清水混凝土研究及工程应用得到了长足发展，取得了一系列研究成果。但在清水混凝土研究与工程应用过程中，特别是清水混凝土生产过程的质量控制方面还存在不足。鉴于此，本文以济南轨道交通工程为依托，开展了针对清水混凝土的组织管理、原材料选择、生产过程控制及突发状况预防等方面的研究。通过上述内容的研究，以促进清水混凝土研究水平的发展及提高清水混凝土工程的施工质量。

清水混凝土；轨道交通；生产过程；质量控制

0 前言

清水混凝土又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，因此不同于普通混凝土，表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，显得十分天然、庄重。从搅拌站角度来说，如何确保混凝土能够达到清水状态且质量优异、稳定，是搅拌站质量控制中的重中之重。本文通过多年工程经验，结合当地轨道交通工程从搅拌站的组织管理、原材料选择、生产过程控制及突发状况预防等方面进行系列阐述。

1 清水混凝土生产组织管理

针对于高性能清水混凝土工程，我们应该充分认识到管理在混凝土生产过程中占据至关重要的地位，因此预拌混凝土企业在生产清水混凝土时，有必要成立清水混凝土领导小组、专家组和生产管控小组，从管理、技术和生产上确保高性能清水混凝土质量[1]。

2 明确清水混凝土原材料选择原则

根据工程图纸设计、清水混凝土技术要求及当地材料状况，确定原材料选择原则[2-3]。

2.1 水泥

对于高性能清水混凝土而言，混凝土表面观感、硬度等均与水泥性能相关。因此选择水泥时应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且要求同一厂家、同一品种，掺合料品质稳定、泌水率和压力泌水率尽可能小、与外加剂适应性要优良等。

2.2 细集料

细集料的强度、硬度、颗粒大小形状和分布以及化学耐久性对混凝土性能起着重要作用。因此应选择级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小、非活性的河砂，同时要求有机物含量、含泥量和泥块含量等指标应符合相关标准，细集料中小于 0.315mm 的颗粒含量不宜低于15%，细集料颜色一致。

2.3 粗骨料

粗集料的抗压强度、泥块含量、颗粒大小形状和分布以及化学耐久性对混凝土性能起着重要作用。应选择级配连续、抗压强度高、吸水率低、空隙率小、非活性的粗骨料，且粗集料含泥量、泥块含量、针片状含量等指标应符合相关标准。粗骨料粒型宜呈圆形或正方形最好，最大粒径不宜超过 31.5mm，不应存在树叶、草根等杂物，尤其不能出现生石灰类物质。

2.4 矿物掺合料

粉煤灰：应选择细度小、需水量小、烧失量小的Ⅱ级以上粉煤灰，同时要求粉煤灰同一厂家、同一等级、颜色一致，并严控粉煤灰中有机物含量，如焦油、助燃油等。

矿渣粉：选择时应严控比表面积，同时要求同一厂家、同一等级、颜色一致，严控磨细矿渣粉中添加剂品种和掺量。

2.5 外加剂

对外加剂的选择，首先优选聚羧酸系减水剂，同时应确保其减水性能、保塑性能和抗离析性能优异，保持外加剂配方稳定，同时与水泥适应性良好。

3 确定清水混凝土配合比

采用国家相关标准，并参考致密密度法和全计算法，综合考虑当地原材料质量、设计要求及施工需求，确定清水混凝土配合比。具体步骤如下：通过对石进行自然堆积，得到石的质量 m1，通过用砂对石进行紧密填充，得到砂的质量m2；根据强度设计理论确定水胶比，结合各胶材比例，配制浆体，测量浆体密度；通过计算砂和石的表面积并结合净浆的包裹厚度获得净浆的体积（包括砂的 0.315mm 以下部分的体积），其与砂 0.315mm 以上部分的体积和石的体积之和与单位体积进行比较，来调整砂石及净浆的量，使得总体积等于单位体积；再将净浆的体积减去砂的 0.315mm 以下部分的体积得到浆体的体积；然后计算浆体的质量及各胶材的质量和用水量；最后得出清水混凝土配合比[4-6]。

考虑轨道交通使用年限和混凝土耐久性要求，清水混凝土配合比设计确定时还应充分考虑以下几点：控制胶凝材料总量和水泥用量；控制砂率；控制水胶比，一般不宜超过0.45，用水量尽可能控制在 155～160kg/m3之间；控制坍落度，非泵送混凝土坍落度应控制在 140mm±20mm；泵送混凝土坍落度宜控制在 180mm±20mm。

4 清水混凝土生产控制

4.1 原材料管理

从原材料进场组织、入厂检验、储存等方面制定详细的细则及流程图，确保专料专供、专人专职，确保原材料进场质量和数量满足生产要求。

4.2 混凝土生产配合比复核管理

当原材料厂家、等级、批次发生变更时，须进行生产配合比复核、公示。每批次清水混凝土生产前 2h，须进行清水混凝土配合比核定、公示。每周须至少进行一次生产配合比复核、公示。生产配合比复核应由站技术负责人主持。

4.3 混凝土开盘管理

开盘前的检查。检查搅拌机是否清洗干净，检查送到搅拌台的资料是否正确，核对操作员输入的配合比是否正确，检查使用的原材料与配合比是否相符等。

开盘鉴定。清水混凝土生产必须进行严格的开盘鉴定，包括：计算用水量，观察和易性，做坍落度试验、含气量试验及泌水试验，制作试块等。

4.4 混凝土质量检测管理

混凝土出站质量检测。明确混凝土出站质量负责人，制定出站质量控制流程，细化混凝土出站质量控制细则：明确取样批次、检测项目及出站控制指标。

混凝土交货质量检测。明确交货质量负责人，制定交货验收流程，细化交货验收细则，确定交货混凝土检测项目、验收指标及处理方式。

4.5 混凝土浇筑质量管理

明确混凝土浇筑质量负责人，制定浇筑流程及注意事项，确保浇筑顺利无停顿。浇筑前应检查模板是否干净整洁，浇筑过程中采用串筒或溜槽，防止混凝土溅至模板上产生白斑。

4.6 混凝土养护管理

制定养护措施，分为浇筑完毕和拆模后养护。针对于不同部位制定不同养护措施和养护方式，并明确养护时间[7]。

5 制定清水混凝土生产应急预案

成立施工停顿管理小组，针对于现场施工停顿和生产停顿制定应急预案，明确应对流程和细则[8]，具体应对流程可参考以下：

（1）现场施工停顿应对流程：现场施工停顿→排查原因（堵管、爆管、浇注设备故障）→塔吊方式代替泵送（同时检修）→检修完毕→转回原有浇注方式。

（2）生产停顿应对流程：生产停顿→通知现场→排查原因，抢修→修好，恢复生产（未修好，商议解决）。

6 结语

清水混凝土的制备与质量控制是一项庞大的工程，各个环节必须紧密衔接，这与普通混凝土有很大的区别，为确保达到理想效果，具体注意事项总结如下：

（1）清水混凝土生产过程中，管理要求远大于技术要求；

（2）清水混凝土生产前原材料选择应满足其选用原则；

（3）清水混凝土配合比制定时应充分考虑其骨料外包裹料浆的厚度，并注意其耐久性要求；

（4）混凝土生产组织充分遵循“四专”原则：专料专供、专机专用、专人专岗、专法专编；

（5）混凝土质量控制遵循“动态”控制原则：原材料、环境温度、施工条件发生变化时及时调整混凝土配合比，确保混凝土状态不发生变化。

[1] 马克新，刘甦．预拌混凝土的生产、组织与管理[J]．辽宁建材，2009(7): 15-16．

[2] 郑玉华，周鹏华，卢松．清水饰面混凝土的原材料选择和配合比的优化[J]．建筑技术，2004,35(1): 54-55．

[3] 谢雄伟，唐凯，万纯兵，等．主塔清水混凝土的原材料选择与配合比设计[J]．建材世界，2011,32(3): 32-37．

[4] 万纯斌，唐凯，李北星，等．基于致密配合比法的索塔清水混凝土配合比设计及性能研究[J]．混凝土，2012(10): 100-103．

[5] 吴海勇，马建高，石福弟，等．清水混凝土配合比设计及脱模剂的选择[J]．混凝土，2007(12): 93-95．

[6] 张萍．清水混凝土配合比设计与施工质量控制[J]．混凝土，2014(8): 107-110．

[7] 吕丽萍，张亮．清水混凝土配合比设计及脱模剂的选择[J].混凝土，2008(6): 92-93．

[8] 杨剑锋．锦屏一级大坝混凝土施工突发事件应急预案[J].人民长江，2014，45(17): 81-84．

［通讯地址］山东省济南市经十路 14306 号济南建设档案大厦 济南市工程质量与安全生产监督站（250014）

郭伟（1975—），男，山东省潍坊人，工程师，从事建筑工程质量与安全生产监督工作。