编者按:某地方产品监督局对一商品混凝土公司生产的混凝土进行监督抽检,报告结果显示,混凝土其他性能均满足要求,但出厂坍落度达 200~210mm,根据相关标准要求,混凝土坍落度应控制 (150±30)mm,以此为由,判定该批次混凝土不合格。那么这样的判定是否合理?标准中规定的坍落度是否为出厂坍落度值?该如何兼顾标准要求及现场施工对于坍落度的要求?本期特别策划请砼行们就此问题展开讨论。
坍落度是指混凝土拌合物在自重作用下自由坍落的高度,与扩展度共同判定混凝土拌合物的流动性大小,是反映混凝土施工性能好坏的一项重要指标。GB/T 14902—2012《预拌混凝土》将混凝土拌合物的坍落度等级划分为:10~40mm、50~90mm、100~150mm、160~210mm、≥220mm,五个等级。国标中对预拌混凝土的坍落度取值并未作出明确的限定值,仅对常规品的泵送混凝土坍落度控制目标值作出“不宜大于180mm,并应满足施工要求”的规定。说明国标的制定者已经考虑到不同的工程、不同的结构部位、或不同的施工环境等因素对混凝土坍落度的不同要求,并指出混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下尽可能采用较小的坍落度,坍落度大于 180mm 时容易出现分层、离析的风险。应依据具体工程的现场施工条件,通过试验确定出满足混凝土施工性能的最佳坍落度,该坍落度应以施工现场混凝土入模时为准。GB 50666—2011《混凝土结构工程施工规范》7.6.8 条中的第 3 条“预拌混凝土的坍落度检查应在交货地点进行”已作出明确的规定。因此,以商品混凝土公司生产混凝土的出厂坍落度控制值来判定该批次混凝土不合格,既不符合规范要求,且判定依据也不够充分。
坍落度在搅拌地点和浇筑地点都需进行检测,但检测的目的不同。搅拌地点检测的坍落度为控制性自检,浇筑地点检测的坍落度为验收检验。例如:某工程某施工部位所需的混凝土入模最佳坍落度为 (150±30)mm,商品混凝土搅拌车的运时为 1 小时,坍落度经时损失为30mm/h(符合标准要求),即混凝土的出厂坍落度控制值应为 (180±30)mm。在搅拌地点测定的出厂坍落度为 200~210mm,说明该混凝土能满足工程现场的施工坍落度要求。
混凝土配合比设计应满足混凝土的配制强度及其他力学性能、拌合物性能、长期性能和耐久性能的设计要求。其中“拌合物性能”也是行业内所称的“施工性”或“工作性”,其评定的具体指标为坍落度和扩展度。因此,坍落度不合格直接反映出混凝土的拌合物性能不合格,即混凝土的施工性能不好,但不足以判定混凝土的其他性能不合格。当混凝土的施工性能偏差时,是较容易采取措施进行补救的。如:坍落度偏小,可通过添加减水剂搅拌处理;坍落度偏大,可采取添加增强增稠剂进行快速二次搅拌解决。笔者认为,即便出现混凝土的出厂坍落度不合格,但通过技术措施能保证施工现场的入模坍落度达到施工要求,且不破坏混凝土的其他性能,则该批次混凝土应该判定为合格。即 GB 50666—2011《混凝土结构工程施工规范》中规定“预拌混凝土的坍落度检查应在交货地点进行”的意义所在。
首先抽查出站拌合物是可以的,但是要有出站指标的规定的参数要求,而这个指标与到工地的验收指标是不一样的,预拌混凝土可以通过对拌合物质量的检测从而推断混凝土的一些力学指标是否在控制范围之内,原因是任何一个配合比的使用前提,一定是拌合物的和易性要求指标以及力学等要求指标都满足了才可以生产的。在日本就是以检查拌合物的水灰比确定强度指标的。我国规定拌合物生产有出站质量的检测和交货验收质量检测,交货包括拌合物和易性(即坍落度)与强度等。如果可以说明出站的拌合物的流动性,会影响到交货时的质量了,这种判定也是可以的。如要求泵送浇筑的坍落度 200mm,而出站只有 180mm,到工地一定会不能满足交货质量要求的(规范黑体字规定不可以加水);如果检查出站的拌合物流动性明显过大,经查实际用水量超出了规定的偏差值,推算水胶比满足不了设计强度等的要求,也可以判断为不合格的。
首先,混凝土坍落度大小主要是根据工程实际情况,在特定工程条件下为了施工方便而定,不是固定的。坍落度大小是保证混凝土质量的一种手段或方式之一,不是目的。并没有哪个规范或标准规定,可以根据坍落度大小判定混凝土质量不合格。在 GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》第 3.1.3 条规定:混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下,尽可能采用较小的坍落度;GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第 7.3.5 规定:混凝土拌合物稠度应满足施工方案的要求。以上现行规范、标准中没有条文明确规定坍落度大混凝土质量就不合格。
第二,GB/T 14902—2012《预拌混凝土》、GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》中把混凝土拌合物坍落度划分为 5 个等级。其中 S4 级坍落度范围为 160~210mm。那 (150±30)mm 和出厂坍落度 200~210mm 都属于 S4 级,出厂坍落度符合标准。
第三,GB 50666—2011《混凝土结构工程施工规范》第 7.6.8 第 3 条规定:“预拌混凝土的坍落度检查应在交货地点进行。”也就是进场后、入模前或入泵时的坍落度。而混凝土出厂到工地期间内坍落度会有经时损失,出厂坍落度 200~210mm 并不能证明到工地后不符合标准。地方产品监督局并不清楚混凝土从出厂到工地的这段时间内具体损失多少坍落度。所以,不能说出厂坍落度不合格。
第四,原文中“混凝土其他性能均满足要求” 这句话也说明混凝土坍落度并没有直接影响混凝土强度、长期性和耐久性质量,而且质量符合 GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》、GB/T 50107—2010《混凝土强度检验评定标准》和耐久性 JGJ/T 193—2009《混凝土耐久性检验评定标准》的规定。混凝土拌合物性能按 GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》第 7.3.1 和 7.3.5 及 GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》第 3.1.3 执行。这三条都没有严格规定混凝土出厂坍落度多少就不合格。
根据以上 4 条可以看出原文:“混凝土其他性能均满足要求,但出厂坍落度达 200~210mm,根据相关标准要求,混凝土坍落度应控制 (150±30)mm,以此为由,判定该批混凝土不合格”这样的判定是不合理的。
至于“标准中规定的坍落度是否为出厂坍落度值”?
这个在 GB 50666—2011《混凝土结构工程施工规范》第 7.6.8 第 3 条规定:“预拌混凝土的坍落度检查应在交货地点进行”和 GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第 7.3.1“混凝土拌合物进场时其质量应符合 GB/T 14902—2012《预拌混凝土》的规定”,很明确拌合物坍落度验收为进场混凝土坍落度而不是出厂时的坍落度。
该如何兼顾标准要求及现场施工对于坍落度的要求?
现行 GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》第 3.1.3 中为:混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下,尽可能采用较小的坍落度;GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中第 7.3.5 为混凝土拌合物稠度应满足施工方案的要求;GB/T 14902—2012《预拌混凝土》第 6.2 常规品的泵送混凝土坍落度控制目标不宜大于 180mm,并应满足施工要求。
根据以上 GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》、GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》和 GB/T 14902—2012《预拌混凝土》中的关于拌合物坍落度的控制,结合施工实际情况:在满足施工条件下尽量采用较小的坍落度为宜。
该案例中,产品监督局选择出厂坍落度作为检测项目,来判定该批次混凝土拌合物是否合格的做法是符合标准规范的,是合理行为;但其对于评判标准数据的选择,因案例中未说明该批次混凝土的浇筑方式(泵送或自卸),未说明施工方对于该批次混凝土的坍落度要求,因此无法判定该批次混凝土的坍落度是否满足标准要求,故其不合格的判定可能是不合适的。
GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》中第7.2.1 条规定,“在生产施工过程中,应在搅拌地点和浇筑地点分别对混凝土拌合物进行抽样检验”;其条文说明第 7.2.1 条规定,“坍落度与和易性检验在搅拌地点和浇筑地点都要进行,搅拌地点检验为控制性自检,浇筑地点检验为验收检验”。由上可知,标准规定的坍落度检验包括出厂坍落度和到达施工现场坍落度。因此,以出厂坍落度不符合标准判定混凝土不合格的做法是合理的。但在实际生产过程中,施工方与商混站一般只约定混凝土拌合物到达施工现场的坍落度,而对出厂坍落度不做约定,出厂坍落度多作为商混站控制生产稳定性的自检项目。
GB/T 14902—2012《预拌混凝土》中第 6.2 条规定,“常规品的泵送混凝土坍落度控制目标值不宜大于180mm,并应满足施工要求”,且在表 8 中规定,当坍落度控制目标值≥100mm 时,允许偏差为±30mm;GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》中第 3.1.3 条规定,“混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下,尽可能采用较小的坍落度;泵送混凝土拌合物坍落度设计值不宜大于 180mm”,且在表 3.1.2-4 中规定,当坍落度设计值≥100mm 时,允许偏差为±30mm;其条文说明第 3.1.3-3.1.7 条,“以拌合物坍落度设计值为 180mm 为例,正文表 3.1.2-4 规定其允许偏差为30mm,则实际控制范围应为 150~210mm”。因该案例中未提供关于坍落度要求的相关信息,在此无法判定其坍落度是否满足标准要求。
在生产过程中,若要使混凝土拌合物出厂坍落度和到达施工现场坍落度均满足标准要求及现场施工对于坍落度的要求,则必须控制好混凝土拌合物的经时损失。GB/T 14902—2012《预拌混凝土》中第 6.2 条规定,“泵送混凝土坍落度经时损失不宜大于 30mm/h”;GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》中第 3.1.5 条规定,“混凝土拌合物的坍落度经时损失不应影响混凝土的正常施工。泵送混凝土拌合物的坍落度经时损失不宜大于 30mm/h”。
要控制好混凝土拌合物的坍落度经时损失,主要做好以下两方面:
1. 加强原材料质量控制,降低坍落度经时损失。
对混凝土拌合物坍落度经时损失影响较大的原材料主要有水泥、砂和外加剂。水泥品种的更换或水泥配方的调整都会影响水泥与外加剂的适应性,导致坍落度经时损失发生变化;水泥温度的变化,也会直接影响坍落度经时损失;砂含泥量的变化直接影响外加剂的保坍效果;外加剂中保坍组分的含量对混凝土拌合物坍落度经时损失有直接影响,要根据运距、温度等因素及时调整外加剂组分。要控制好这些因素,就必须做好原材料的入场检测,及时掌握原材料性能参数的变化;同时要加强与原材料生产厂家的沟通,及时了解原材料配方的变化情况。
2. 合理调配运输车辆,减少卸车等待时间。
GB/T 14902—2012《预拌混凝土》中第 9.3.2 条规定,“混凝土交货检验取样及坍落度试验应在混凝土运到交货地点时开始算起 20min 内完成”。但在实际生产施工过程中,混凝土拌合物到达施工现场后,等待30~60min 后才卸车是很普遍的事,无形中增加了不必要的坍落度经时损失。这就需要商混站与施工现场加强沟通,合理调配运输车辆,减少卸车等待时间,做到不断灰,不长时间压车,保证混凝土拌合物坍落度满足标准要求和施工要求。
个人认为以出厂坍落度不符合标准判定混凝土不合格是不合适的,理由如下:
首先,在法理上占不住脚跟。现行相关标准和规范中都没有明确提出混凝土出厂坍落度的具体标准是多少,仅仅在部分规范和标准中有一句“泵送混凝土拌合物坍落度设计值不宜大于 180mm”。
其次,在实际工作中,不同的施工部位、不同的结构部位甚至不同的施工单位对混凝土坍落度的要求都是不同的。在行业内的约定俗成中,一般道路混凝土选择80~120mm 坍落度为宜,普通直卸料 100~140mm 坍落度为宜,泵送混凝土 140~180mm 坍落度为宜,水下桩 200~220mm 坍落度为宜。但是有些特殊部位,或者特殊要求的混凝土,坍落度肯定以满足施工实际需要为准。比如,需要泵送施工的道路和坡度比较大的斜屋面泵送料,肯定要以能满足实际施工的坍落度为准。
第三,混凝土坍落度实际上是一个变化值,会随着时间延长而不断降低,所以会有一个叫“坍落度经时损失值”的行业名词,以下简称“坍损”。由于选用的原材料和配合比设计上的差异,不同的混凝土生产厂家在坍损上存在差异。实际工作中,为了保证混凝土施工性能,技术部门进行配合比设计时,会在施工坍落度的基础上增加一小时的坍损,这样就形成了一个配合比有出厂坍落度控制值和施工坍落度控制值两项坍落度值,生产投料时按施工坍落度控制值来选择配合比。
基于以上的理由,本人认为以出厂坍落度不符合标准判定混凝土不合格是不合适的。
商品混凝土的生产、供应、浇筑、后期性能发展等各个方面影响因素众多。流动性(坍落度)的要求是为了满足泵送、施工浇筑的需要,设计、施工方根据已有经验判定施工时(入模)合适的坍落度,路面混凝土的坍落度为 40~ 80mm,中低强度等级非泵送的为60~100mm,中低强度等级泵送的为 90~150mm,高强度等级泵送和高层泵送的为 130~190mm,水下灌注桩的为 180~220mm 等。
坍落度波动主要是原材料较之配合比设计时用料不同引起的,包括砂石含泥量、颗粒级配、含水率变化、水泥和掺合料需水量变化、减水剂和水泥适应性及减水率变化等。商品混凝土坍落度的变化并不一定会引起水胶比显著变化,与自拌混凝土不同。自拌混凝土使用的原材料中不含减水剂,流动性的调整完全依靠用水量的增减,使得流动性和水胶比密切相关,会显著影响强度。商品混凝土公司在进行配合比设计时已提高了试配强度,强度的富余设计可以容忍混凝土流动性变化对强度的影响。商品混凝土公司为防止因坍损引起流动性不足,会在配合比设计时提高出厂坍落度,所以坍落度是否合格应以施工现场的检测为准。当检测混凝土坍落度没在设计范围内,但目测混凝土和易性良好,未出现离析现象,能够正常施工浇筑,也是可以放行的。
判断商品混凝土合格的标准无非是两个:一个是双方合同的约定;一个是关于混凝土的强制性规范。(当然,双方的约定也不能违反国家强制性规范)。而不是简单的以出厂坍落度不符合标准判定混凝土不合格。
在商品混凝土交付过程中,沟通至关重要。如果沟通不良,商品混凝土公司是无法满足客户和监管部门要求的。流动性如此,强度方面的沟通更加困难。GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中(附录 D)明确规定混凝土结构取芯应取三个,最小值不小于 80% 等级值,平均值不小于 88% 等级值即可判定结构混凝土强度合格,然而福建省规定取芯只取一个,必须达到等级值的 100%,否则工地就会被停工,全数回弹检测。商品混凝土公司和施工单位投诉无门,只能接受。而有些施工单位就回弹、取芯未通过归咎于商品混凝土,扣留货款。造成混凝土公司既要顾及以后的市场占有率,又要努力收回货款,压力巨大。
对预拌混凝土质量要求,首先混凝土拌合物要满足施工操作要求,然后凝结、硬化后的混凝土强度、耐久性及其他性能应满足设计要求。
要想使混凝土拌合物满足施工操作要求,就要使混凝土拌合物具有良好的工作性,也即和易性。和易性良好的混凝土是保证混凝土振捣密实、质量均匀稳定、顺利施工的前提。混凝土的和易性包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。要想保证混凝土具有良好的工作性,就要保证混凝土具有良好的黏聚性、保水性及满足泵送、施工要求的流动性,通过坍落度检测试验可较直观的反映出混凝土这三个方面的优劣。
依据 GB/T 14902—2012《预拌混凝土》6.2 坍落度质量要求,常规品的泵送混凝土坍落度控制目标值不宜大于 180mm,允许偏差±30mm,即坍落度控制范围应在 150~210mm 间,并应满足施工要求。标准这里使用的是“不宜”,并没有使用“不应”、“不得”等较严格的用词,且要求坍落度应满足施工要求。
随着混凝土强度等级的提高,其胶凝材料、减水剂用量越来越多,在良好的混凝土配合比下生产的混凝土,和易性会越来越好,流动性会越来越大。一般 C40及以上等级的混凝土,如泵送、施工性能良好,其坍落度检测值都会在 200mm 以上,扩展度会在 550mm 以上。如小于这一数值,混凝土一种情况是过于黏稠,另一种情况是和易性不好,如石子不挂浆,黏聚性、流动性不好,这两种情况都会造成混凝土泵送、施工困难。
一般黏聚性、保水性及泵送性能良好的混凝土,流动性也较大,其坍落度、扩展度检测值也会偏大。只要混凝土生产实际用水量不超配合比,这应该说是一个成功的、良好的混凝土配合比的一个优点或特点。
现在随着高层、超高层及特殊构造建筑越来越多,钢筋混凝土中钢筋用量越来越大,钢筋间距越来越小,对混凝土工作性能提出了更高要求。目前积极推广使用高性能混凝土,而高性能混凝土一个显著特点,就是要具有易于施工操作的良好工作性。
因此,在抽检混凝土拌合物质量时,不能只看混凝土坍落度检测数值,应根据混凝土强度等级,结合混凝土综合状态、性能,只要混凝土黏聚性、保水性良好,无离析、泌水现象,即使混凝土坍落度检测数值偏大,也不应该判定该混凝土拌合物质量不合格。