混凝土是水泥作為建筑材料的延伸，從這個(gè)角度看混凝土是水泥的終端產(chǎn)品，相應(yīng)的商品混凝土作為水泥生產(chǎn)的下游行業(yè)，也是水泥行業(yè)的主要服務(wù)對(duì)象，同時(shí)許多從事混凝土生產(chǎn)的人員也往往來源于水泥企業(yè)，越來越多的水泥企業(yè)正在進(jìn)入混凝土行業(yè)，因此以水泥行業(yè)人員看混凝土的生產(chǎn)，既有客觀的一面，也有相互聯(lián)系的一面。水泥生產(chǎn)技術(shù)在經(jīng)歷了一百多年的革新與進(jìn)步后，今天的水泥技術(shù)已經(jīng)建立了以預(yù)分解窯為基礎(chǔ)的新型干法水泥時(shí)代 [1] ，而作為水泥產(chǎn)品的應(yīng)用端，混凝土的生產(chǎn)也進(jìn)入了以化學(xué)外加劑和礦物摻合料為技術(shù)進(jìn)步手段的新的高性能混凝土?xí)r代，但兩者分別朝著各自不同的方向發(fā)展：其中前者向大型化、規(guī)?；?、自動(dòng)化等方向發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)的均質(zhì)高效；而應(yīng)用后者的建筑工業(yè)有著朝功能化、集約化、商品化發(fā)展趨向。商品混凝土作為主要建筑材料也在隨著建筑的發(fā)展向規(guī)?；⒐δ芑透咝阅芑较蚯斑M(jìn) [2,3] 。本文通過對(duì)商品混凝土生產(chǎn)特點(diǎn)的觀察和研究，探討了普通商品混凝土質(zhì)量控制中存在的問題及其未來的發(fā)展方向。商品混凝土又稱預(yù)拌混凝土，是現(xiàn)代混凝土的發(fā)展方向，它改變了原來建筑施工現(xiàn)場攪拌的方式，將生產(chǎn)地點(diǎn)由施工工地改為專門固定場所，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的專業(yè)化和規(guī)范化，物料的集中堆放和計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制，但是不容忽視的是，商品混凝土生產(chǎn)方式的改變沒有改變其作為建筑物半成品的天然缺陷，正如水泥生產(chǎn)沒有解決其自身高溫度煅燒所需要大量能源一樣，因此商品混凝土真正成為終端產(chǎn)品將是未來混凝土生產(chǎn)的發(fā)展途徑，也是混凝土商品化的最終方向。
1.1 短流程
與水泥生產(chǎn)相比混凝土的生產(chǎn)明顯呈現(xiàn)流程短的特點(diǎn)，商品混凝土的生產(chǎn)流程可以簡單記為：原材料的準(zhǔn)備→混凝土的攪拌→混凝土的運(yùn)輸，其最重要的就是商品混凝土的攪拌。與水泥企業(yè)的生料制備、熟料燒成和水泥粉磨等過程相比，商品混凝土的生產(chǎn)十分簡單，這就造成混凝土的生產(chǎn)速度快、質(zhì)量波動(dòng)大、穩(wěn)定性差，造成這種現(xiàn)象的原因在于商品混凝土的生產(chǎn)存在以下缺陷：
1.1.1 原料無均化
水泥生產(chǎn)之所以能夠生產(chǎn)出均質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品，在于水泥生產(chǎn)有良好的均化鏈，從礦山各品位礦石的搭配到原材料的預(yù)均化，生料的粉磨，生料均化庫的均化，均衡穩(wěn)定一直貫穿新型干法水泥生產(chǎn)的始終。對(duì)比混凝土生產(chǎn)，進(jìn)廠原材料多為汽車運(yùn)輸，堆放進(jìn)攪拌站后不經(jīng)過任何措施就開始使用，而且部分企業(yè)為了降低原材料資金占用甚至?xí)３趾艿偷膸齑?，或者在生產(chǎn)旺季得不到足夠數(shù)量的原材料，造成砂石等原材料未經(jīng)檢驗(yàn)直接使用，嚴(yán)重違反了水泥企業(yè)通常要求的 “ 先檢驗(yàn)后使用 ” 的基本原則。對(duì)于混凝土所使用的天然砂石等物料，由于本身物料粒度較大，資源礦山品質(zhì)多變，制造設(shè)備簡陋，砂石等物料的礦物組成經(jīng)常發(fā)生變化。同時(shí)石子經(jīng)過簡單破碎，其中大部分有害雜質(zhì)無法剔除，粘土等有害物質(zhì)頻繁波動(dòng)，圖 1 就是某公司石灰石粉亞甲基藍(lán) MB 值檢測(cè)結(jié)果的波動(dòng)情況。實(shí)際上，多數(shù)商品混凝土企業(yè)并沒有自備礦山，上游砂石質(zhì)量和數(shù)量無法控制和調(diào)整，而即使有礦山的攪拌站也很難做到大規(guī)模儲(chǔ)備性搭配開采。對(duì)于固體物料，粒度越大，離析越大，越難以均化。對(duì)于天然砂石材料有均化設(shè)施的水泥企業(yè)尚且存在一定的波動(dòng)，而使用未經(jīng)均化的原料的商品混凝土企業(yè)的質(zhì)量波動(dòng)就更加劇烈了。
對(duì)于混凝土的其他原料也是如此，尤其是膠凝材料的波動(dòng)傳遞效應(yīng)更為明顯，沒有任何的緩沖和稀釋的余地?；炷列袠I(yè)對(duì)于這種質(zhì)量波動(dòng)毫無措施，或者在波動(dòng)發(fā)生后采取消極的措施應(yīng)對(duì)，如頻繁調(diào)整配合比等，這些質(zhì)量管理極其粗放。
1.1.2 計(jì)量精度要求高
水泥企業(yè)和商混站的計(jì)量要求有相似的地方，那就是連續(xù)式計(jì)量，這種計(jì)量方式要求計(jì)量設(shè)備響應(yīng)速度快、反饋迅速，自身能根據(jù)設(shè)定值快速調(diào)整。對(duì)于物料而言計(jì)量的量越大，相對(duì)誤差對(duì)結(jié)果的影響越小。水泥企業(yè)每小時(shí)的產(chǎn)量都在 100 ～ 500t 范圍內(nèi)，因此計(jì)量結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確。商品混凝土的生產(chǎn)每次計(jì)量后都需要攪拌，而物料攪拌的均勻性需要一定的攪拌時(shí)間與空間，物料攪拌均勻性的要求限制了攪拌機(jī)的攪拌容積，這樣每次混凝土攪拌站的計(jì)量都在 2 ～ 15t 范圍，與數(shù)百噸的水泥企業(yè)計(jì)量設(shè)備相比誤差明顯放大。對(duì)于混凝土這種短流程的生產(chǎn)工序，計(jì)量誤差對(duì)商品混凝土強(qiáng)度影響十分明顯，特別是對(duì)水灰比的稱量結(jié)果，因?yàn)轭A(yù)拌混凝土的水灰比與強(qiáng)度呈線性關(guān)系。生產(chǎn)中假定混凝土的水灰比是 0.5 ，如果原材料計(jì)量存在 3% 的誤差，同時(shí)原料水分存在 3% 的波動(dòng)，那么混凝土強(qiáng)度可以出現(xiàn) 20% 的波動(dòng)，由此可知計(jì)量設(shè)備對(duì)混凝土生產(chǎn)的影響。
1.1.3 物料水分影響顯著
商品混凝土生產(chǎn)規(guī)模小，物料水分沒有通過烘干等途徑進(jìn)行恒定，尤其對(duì)于天氣變化頻繁的季節(jié)。下雨的天氣很容易造成物料的飽和面吸水，在生產(chǎn)時(shí)若依然按照固定的用水量加入混凝土中，就會(huì)造成混凝土的水膠比偏大；相反在烈日下暴曬的物料由于水分損失，在混凝土攪拌過程中會(huì)吸收水分，造成混凝土中水膠比的減小，這些都會(huì)影響混凝土的和易性甚至后期硬化后的混凝土性能。
對(duì)比水泥生產(chǎn)過程，盡管原料也會(huì)有水分的存在，但是由于水泥在原料粉磨階段均會(huì)出現(xiàn)高溫環(huán)境，原料中的水分能夠快速蒸發(fā)，對(duì)產(chǎn)品的影響可以忽略不計(jì)，同時(shí)水泥的生產(chǎn)過程中規(guī)定物料最低的存儲(chǔ)量以保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)物料的連續(xù)供應(yīng)，同時(shí)原料的存儲(chǔ)一般在庫內(nèi)存放，避免外界天氣條件的影響，這一點(diǎn)非常值得預(yù)拌混凝土生產(chǎn)廠商借鑒，先進(jìn)場先使用，后進(jìn)場后使用的原則也非常必要。對(duì)于直接購買其它企業(yè)砂石資源的商品混凝土生產(chǎn)單位，除了要考核供應(yīng)單位的資源品質(zhì)外，還應(yīng)考慮供應(yīng)單位的生產(chǎn)能力、機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)工藝、長期質(zhì)量變異系數(shù)等，減少原材料品質(zhì)的波動(dòng)。
水泥生產(chǎn)是連續(xù)穩(wěn)定的過程，而預(yù)拌混凝土則呈現(xiàn)流程短的特點(diǎn)，從生產(chǎn)穩(wěn)定的角度看商品混凝土的生產(chǎn)可以通過增加物料存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)物料預(yù)均化等措施來保證質(zhì)量的穩(wěn)定以及生產(chǎn)的均衡性，部分采用劣質(zhì)材料的企業(yè)甚至可以建立上游材料的烘干、改性等工藝延長生產(chǎn)工藝流程。
1.2 多組分
與水泥生產(chǎn)相比混凝土的生產(chǎn)原料更加多樣化，它包括細(xì)集料、粗骨料、水泥、礦物摻合料、化學(xué)外加劑、水等六種組分，在現(xiàn)代混凝土中每種原材料都必不可少，相反水泥原料一般不超過 4 種，并且每種物料均為粒度 10 ～ 50mm 的固體顆粒，原材料種類和質(zhì)量相對(duì)固定，以保證較好的配料穩(wěn)定性。預(yù)拌混凝土的組分?jǐn)?shù)多，物料粒度相差較大，假設(shè)每種物料出現(xiàn)高低兩種波動(dòng)，那么預(yù)拌混凝土將出現(xiàn) 2n 個(gè)結(jié)果， n ≥ 6 ，即使是最普通的 n=6 ，就會(huì)出現(xiàn) 64 種不同的結(jié)果，這也就是做混凝土的配合比經(jīng)常出現(xiàn)千差萬別的原因。
物料種類多，必然會(huì)增加生產(chǎn)控制的難度，增加一種物料，生產(chǎn)控制的難度會(huì)增加一倍，也就存在增加一倍的質(zhì)量波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，分析問題出現(xiàn)的原因也會(huì)異常復(fù)雜，每種物料都是一個(gè)影響因素，在分析問題時(shí)，因素之間相互耦合，相互干擾，圖 2 就給出了混凝土原材料質(zhì)量波動(dòng)影響因素的因果圖示意圖，從圖中可以看出每一種原材料都存在多種影響混凝土質(zhì)量的因素，包括礦物摻合料在內(nèi)，尤其是化學(xué)外加劑種類繁多，每種外加劑都是一個(gè)影響因素，外加劑之間相互影響，因此組分?jǐn)?shù)的增加無疑會(huì)增加質(zhì)量控制的難度。過程，因此不同的時(shí)段施工作業(yè)對(duì)混凝土的性能要求不同，在可塑性階段必須有足夠的流動(dòng)性、保水性、可泵性和粘聚性，在硬化階段必須有體積穩(wěn)定性、抗?jié)B性、強(qiáng)度增長性以及耐久性等，在可塑性的階段也只有 1 ～ 2 個(gè)小時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)混凝土必須到達(dá)工地并應(yīng)用。顯然與水泥生產(chǎn)相比水泥就沒有時(shí)效性的問題，只要水泥能夠妥善密封，水泥可以保持 6 個(gè)月以上繼續(xù)使用。
混凝土的多組分是伴隨著混凝土應(yīng)用朝著高強(qiáng)度方向發(fā)展而出現(xiàn)的，多組分理論在不斷地強(qiáng)調(diào)各組分之間相互配合，在膠凝材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件下，達(dá)到最緊密堆積，以保證混凝土早期強(qiáng)度的提升，然而多組分的相互配合在生產(chǎn)實(shí)踐中的一致性十分關(guān)鍵，即一旦按照試驗(yàn)設(shè)定的混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，必須保證生產(chǎn)實(shí)際的原材料與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的原材料保持一致并長期穩(wěn)定，而原材料的波動(dòng)往往造成一致性很難實(shí)現(xiàn)。從質(zhì)量控制穩(wěn)定的角度看，多組分的風(fēng)險(xiǎn)十分明顯，盡量固定某種原材料和固定生產(chǎn)廠家是商品混凝土企業(yè)的基本要求，但是在進(jìn)一步要求混凝土性能穩(wěn)定性時(shí)，減少混凝土生產(chǎn)的物料種類數(shù)將變得格外重要。同時(shí)對(duì)于規(guī)模較大的商品混凝土攪拌站來說，為保證各個(gè)組分物料有足夠的儲(chǔ)存量和足夠多的儲(chǔ)庫，必然要求企業(yè)占地面積的增加，這意味著商混站的前期投資也在增加。企業(yè)為了降低投資往往要求多種材料共用一個(gè)儲(chǔ)庫，顯然物料種類數(shù)越多，各物料混合的風(fēng)險(xiǎn)越大，這也在增加混凝土質(zhì)量控制的難度。
1.3 零庫存
商品混凝土的生產(chǎn)真正實(shí)現(xiàn)了零庫存，這是由其自身性質(zhì)決定的。商品混凝土在加水?dāng)嚢韬笏磻?yīng)就開始進(jìn)行，混凝土的可塑性能就開始逐步顯現(xiàn)，此時(shí)必須盡快將混凝土應(yīng)用于建筑施工，否則將會(huì)降低混凝土的施工性能，這緣于新拌混凝土的和易性能對(duì)混凝土的施工質(zhì)量至關(guān)重要，也對(duì)其硬化后的力學(xué)性質(zhì)影響明顯，這一點(diǎn)與水泥企業(yè)的質(zhì)量控制有明顯的不同。水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程明確規(guī)定禁止水泥在儲(chǔ)庫內(nèi)上入下出，就是為了防止出磨水泥質(zhì)量波動(dòng)直接傳遞于出廠水泥，從而影響水泥使用性能和導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量事故，而商品混凝土的質(zhì)量控制剛好相反，只要產(chǎn)品攪拌完成就必須盡快出廠，防止水泥水化的進(jìn)行改變混凝土性能。
零庫存增加了商品混凝土質(zhì)量控制的難度，對(duì)混凝土質(zhì)量控制提出了苛刻的要求，同時(shí)由于商品混凝土零庫存的必然性，混凝土的質(zhì)量波動(dòng)沒有任何緩沖，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量波動(dòng)的頻繁發(fā)生，因此解決混凝土質(zhì)量波動(dòng)的精力應(yīng)該放在商品混凝土生產(chǎn)的前端，除去建立嚴(yán)格進(jìn)廠檢驗(yàn)制度和嚴(yán)格的質(zhì)量在線控制以外，對(duì)商品混凝土質(zhì)量波動(dòng)的的預(yù)防與診斷必不可少，統(tǒng)計(jì)過程控制（ Statistical Process Control ，簡稱 SPC ）是過去國際大型電子產(chǎn)品跨國公司對(duì)零庫存和巨量電子器件質(zhì)量控制的主要手段，它是在生產(chǎn)過程中的各個(gè)階段（工序）對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與評(píng)估，是一種預(yù)防性控制方法，在商品混凝土的質(zhì)量控制中也可以借鑒其對(duì)生產(chǎn)過程的預(yù)防性控制，實(shí)現(xiàn)混凝土質(zhì)量波動(dòng)的提前預(yù)警，減小混凝土的施工質(zhì)量的波動(dòng)。
1.4 易感性
混凝土的易感性是指商品混凝土生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)受到周圍環(huán)境影響而產(chǎn)生變化的程度。商品混凝土自生產(chǎn)到使用，中間涉及許多環(huán)節(jié)，主要包括原料采購，原材料的存儲(chǔ)和計(jì)量，混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等，每個(gè)中間環(huán)節(jié)都會(huì)影響到混凝土的使用性能和最終的耐久性能，因此混凝土的易感性系數(shù)非常高，國內(nèi)外大量的文獻(xiàn)都指明了上述各個(gè)階段的重要性以及不能合理處置造成的嚴(yán)重質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。本文僅就文獻(xiàn)提及較少的運(yùn)輸作為例子，闡述混凝土的易感性。運(yùn)輸過程涉及到溫度、濕度、時(shí)間等三個(gè)因素，正常的一天中，早晨溫度最低，相比中午來說，水泥水化速度較慢，即使較遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸對(duì)混凝土質(zhì)量的影響也不明顯，而中午時(shí)氣溫最高，即使加入足夠數(shù)量的化學(xué)外加劑也不能有效抑制水泥的水化進(jìn)度，因此根據(jù)混凝土質(zhì)量控制的需要，在一天中的高溫時(shí)段混凝土的運(yùn)輸應(yīng)該轉(zhuǎn)向距離較近的工地，或者適當(dāng)增加外加劑中的緩凝成分；當(dāng)然在中午時(shí)分在不太繁忙的交通線路上，適當(dāng)增加車速、縮短運(yùn)輸時(shí)間，以及增加攪拌運(yùn)輸車外筒體灑水降溫等措施也是必要的。當(dāng)時(shí)間尺度延伸至一年時(shí)，在冬季的室外的最高溫度比夏季的室外溫度相差 30 ℃ 以上，因此冬季的混凝土運(yùn)輸制度應(yīng)該與夏季相區(qū)別，以防止混凝土溫度降低至 5 ℃ 以下，尤其是在更低溫度時(shí)段的混凝土汽車運(yùn)輸，保證運(yùn)輸過程中混凝土不因?yàn)闊崃可⑹Ф馐軆鰝直匾?/span>[4] 。運(yùn)輸過程中濕度的變化主要體現(xiàn)在大風(fēng)、暴雨等極端天氣的變化，混凝土運(yùn)輸過程能否在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸至施工工地使用受到多種因素的影響，既包括客觀的自然條件，也包括人為安排及工程進(jìn)度等，往往存在部分混凝土運(yùn)輸時(shí)長超過 3h 以上，在運(yùn)輸途中可能會(huì)出現(xiàn)天氣的極端變化，例如刮風(fēng)、下雨等，混凝土攪拌運(yùn)輸車周圍環(huán)境的變化直接影響內(nèi)部混凝土的濕度變化，也就是造成其內(nèi)部水分的流失或者增加，根據(jù)保羅米公式， R 28 =A·Rc （ C/W-B ），灰水比與混凝土 28d 抗壓強(qiáng)度呈線性關(guān)系，水分變化也就直接影響混凝土最終的強(qiáng)度，盡管較短時(shí)間的環(huán)境濕度變化對(duì)混凝土含水量影響不明顯，但是水分流失或增加對(duì)混凝土和易性的作用卻不容忽視。
商品混凝土運(yùn)輸過程中路況的好壞也對(duì)混凝土質(zhì)量有一定影響，這不僅是時(shí)間的長短，最重要的是混凝土骨料的離析，盡管運(yùn)輸過程中混凝土在不停的攪拌，但在長期顛簸的路面，這種攪拌不足以抵消離析的影響，試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，新拌混凝土與顛簸運(yùn)輸后的混凝土強(qiáng)度相差 1MPa 以上。混凝土自攪拌加水時(shí)起，水泥的水化就在進(jìn)行，盡管由于緩凝劑的使用，抑制了水泥的快速水化，但水泥的水化并不會(huì)就此停止。隨著時(shí)間的推移，水泥水化的不斷深入，在混凝土運(yùn)輸途中混凝土的各種性能處于動(dòng)態(tài)變化中，這種時(shí)刻不停進(jìn)行的化學(xué)方應(yīng)以時(shí)間為函數(shù)表征，同時(shí)也受到周圍環(huán)境的約束。混凝土的易感性也表現(xiàn)在時(shí)間對(duì)其性能的作用，這是除去周圍環(huán)境條件波動(dòng)對(duì)其性能的影響外的另一因素，也許使用敏感性更適合表述混凝土性能的波動(dòng)。商品混凝土的運(yùn)輸也可以比喻成新鮮蔬菜的運(yùn)輸，即使在保質(zhì)期內(nèi)也可能產(chǎn)生 “ 腐敗 ” ，這無疑為混凝土的質(zhì)量控制帶來了困難。運(yùn)輸過程中外界環(huán)境的變化往往無法控制，時(shí)間長短也受到多種條件的制約，因此降低混凝土質(zhì)量波動(dòng)的措施主要是阻斷或者減小環(huán)境變化的影響，縮短運(yùn)輸時(shí)間，以保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性。
1.5 時(shí)效性
混凝土的時(shí)效性表現(xiàn)在混凝土性能隨時(shí)間變化的情況，即不同的時(shí)間混凝土的性能不同。作為一種普通的建筑材料，商品混凝土主要依靠其硬化后不斷增強(qiáng)的力學(xué)性能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的支撐與承載等，為了保證不同復(fù)雜結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件的施工，混凝土必須有足夠的流動(dòng)性和粘聚性?；炷亮W(xué)性能的獲得就是水泥持續(xù)水化由塑性狀態(tài)向水硬性材料轉(zhuǎn)變的過程，這個(gè)過程是水泥水化產(chǎn)物不斷填充混凝土空隙的過程，因此不同的時(shí)段施工作業(yè)對(duì)混凝土的性能要求不同，在可塑性階段必須有足夠的流動(dòng)性、保水性、可泵性和粘聚性，在硬化階段必須有體積穩(wěn)定性、抗?jié)B性、強(qiáng)度增長性以及耐久性等，在可塑性的階段也只有 1 ～ 2 個(gè)小時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)混凝土必須到達(dá)工地并應(yīng)用。顯然與水泥生產(chǎn)相比水泥就沒有時(shí)效性的問題，只要水泥能夠妥善密封，水泥可以保持 6
個(gè)月以上繼續(xù)使用。
混凝土產(chǎn)品的時(shí)效性比較短，這與混凝土的濕化學(xué)反應(yīng)緊密相連。圖 3 是混凝土坍落度與時(shí)間的關(guān)系。從圖中可以看出，隨著時(shí)間的推移，混凝土的流動(dòng)性在逐步損失，混凝土?xí)r效性的控制就是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，將其澆筑施工應(yīng)用，一般情況下 1 個(gè)小時(shí)內(nèi)必須澆筑，澆筑完成時(shí)間夏季最長不應(yīng)超過 3 小時(shí)，冬季最長不應(yīng)超過 5 小時(shí)，這樣才能較好的保證混凝土生產(chǎn)質(zhì)量，一旦超過時(shí)效必須進(jìn)行混凝土的報(bào)廢處理。
針對(duì)混凝土生產(chǎn)與質(zhì)量控制的特點(diǎn)，混凝土質(zhì)量控制的措施主要是保證混凝土質(zhì)量的均勻穩(wěn)定。過去僅僅通過控制某種物料的質(zhì)量是不夠的，必須建立所有原材料的長期質(zhì)量穩(wěn)定，監(jiān)控所有物料的質(zhì)量變異系數(shù)。與水泥生產(chǎn)相比混凝土質(zhì)量波動(dòng)明顯，質(zhì)量不穩(wěn)定變異系數(shù)大。保障建筑材料百分之百合格是商品混凝土質(zhì)量控制的核心，在存在質(zhì)量波動(dòng)的前提下，只能依靠質(zhì)量波動(dòng)的下限來控制出廠混凝土質(zhì)量，這就造成多余部分的混凝土強(qiáng)度的浪費(fèi)，同時(shí)也造成各種物料的浪費(fèi)。圖 4 就是混凝土質(zhì)量控制的示意圖，它從側(cè)面說明保持質(zhì)量穩(wěn)定，剔除偶然因素和減小異常因素的重要性。在符合商品混凝土生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)上實(shí)施質(zhì)量控制，即是所有混凝土技術(shù)人員努力的方向，尤其是水泥行業(yè)人員轉(zhuǎn)向混凝土生產(chǎn)領(lǐng)域的必須轉(zhuǎn)變質(zhì)量控制思維，同時(shí)要積極融合水泥生產(chǎn)過程控制的有益經(jīng)驗(yàn)，顯然這是一個(gè)螺旋提升的質(zhì)量管理創(chuàng)新過程。
2.1 延長流程增加均化
延長商品混凝土生產(chǎn)工藝流程就是為了保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定性和均勻性，對(duì)于各種砂石原料建立原料預(yù)均化堆場，既增加了物料存儲(chǔ)量，保證了物料較長時(shí)間質(zhì)量的穩(wěn)定，同時(shí)物料的密閉堆放也減少了水分波動(dòng)對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，延長生產(chǎn)流程的改造盡管增加了企業(yè)的占地面積，增加了布料機(jī)和取料機(jī)等附屬設(shè)備，但是它也增加了物料的存儲(chǔ)量和節(jié)省了人力，提高了企業(yè)自動(dòng)化水平。對(duì)混凝土生產(chǎn)來講，通過上游的控制往往比控制下游更簡單、更主動(dòng)，付出的成本最低，獲得的效益最好。上游資源的好壞決定著整個(gè)混凝土質(zhì)量，過去國內(nèi)混凝土質(zhì)量的改進(jìn)焦點(diǎn)集中在化學(xué)外加劑的研究上，而近些年來隨著砂石等原材料資源的枯竭，各種砂石都在變差，甚至在資源貧乏的區(qū)域開始使用非天然砂石，這些砂石中含有大量的雜質(zhì)并且無法剔除，質(zhì)量品位波動(dòng)非常大，在實(shí)驗(yàn)室的小樣試驗(yàn)不能代表整體的樣本，預(yù)均化措施正好解決砂石的雜質(zhì)波動(dòng)問題，也保證建筑物按照既定壽命服役，質(zhì)量的穩(wěn)定也減 少很多材料的浪費(fèi)。
2.2 適當(dāng)減少組分?jǐn)?shù)
在采取砂石材料均化后，物料的存儲(chǔ)量得到大幅增加，但對(duì)于粉體物料來說沒有合適的措施進(jìn)行大面積堆積均化而只能采用氣體均化，增加庫容，物料種類數(shù)越多計(jì)量越復(fù)雜，需要建立的儲(chǔ)存庫數(shù)量越多，精簡混凝土配料的物料組分?jǐn)?shù)勢(shì)在必行。其原則就是保證水泥充分水化的情況下，實(shí)現(xiàn)物料的最緊密堆積和施工性能。對(duì)于原材料的砂石而言，連續(xù)級(jí)配砂能夠填充粗骨料孔隙，水泥能夠填充砂的孔隙，礦物摻合料能夠填充水泥的孔隙，這就形成了緊密堆積。并不是組分?jǐn)?shù)越多緊密堆積的程度就越高，相反由于混凝土攪拌的時(shí)間有限，在大約 120s 的時(shí)間內(nèi)物料很難攪拌均勻，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是使用硅灰配制高性能混凝土，而硅灰呈現(xiàn)團(tuán)狀分布 [5] ，因此物料自身有良好的級(jí)配比通過攪拌混合達(dá)到緊密堆積更實(shí)用。減少組分?jǐn)?shù)的前提就是要求物料必須級(jí)配良好。
2.3 合理安排，縮短環(huán)節(jié)時(shí)間
在混凝土攪拌之后，盡快的實(shí)現(xiàn)混凝土入模施工非常重要，在攪拌運(yùn)輸環(huán)節(jié)占用的時(shí)間越長對(duì)混凝土施工性能改變?cè)酱?，這是由混凝土的時(shí)效性和易感性決定的。商品混凝土入模之后，機(jī)械振搗，抹面覆蓋，定期澆水養(yǎng)護(hù)等同樣對(duì)混凝土質(zhì)量有影響，但此時(shí)施工方的責(zé)任占更大的份額，在混凝土配合比設(shè)計(jì)良好時(shí)，盡快將按照配合比保證質(zhì)量的混凝土送入施工方是商品混凝土企業(yè)能夠控制的，中間環(huán)節(jié)時(shí)間越短，混凝土性能發(fā)生變化的幾率越小，受到環(huán)境影響的程度越小，因此盡量減少人為的時(shí)間延誤，如道路不通暢、設(shè)備故障、吊裝速度慢、人員安排不合理等非技術(shù)性時(shí)間延長。對(duì)于天氣變化較快的地區(qū)，盡量減少輸送距離，增加必要的保溫或者降溫措施；對(duì)于夜間施工的工程，更應(yīng)防止以料等工的情況。
積極改善商品混凝土攪拌條件，在縮短運(yùn)輸及其它環(huán)節(jié)時(shí)間的同時(shí)，必須保證各組分物料的均勻攪拌，不能任意調(diào)整混凝土攪拌時(shí)間，只有充分?jǐn)嚢璨拍軐?shí)現(xiàn)混凝土各種物料的充分混合接觸，達(dá)到最密實(shí)堆積的目的。一部分企業(yè)往往縮短攪拌時(shí)間來加快生產(chǎn)速度，這對(duì)混凝土的質(zhì)量波動(dòng)危害更大，是得不償失的錯(cuò)誤措施。在條件一般的路況上，商品混凝土運(yùn)輸距離 10km 左右，最遠(yuǎn)不超過 15km ，混凝土運(yùn)送至澆筑地點(diǎn)后，不離析、不分層、組成成分不發(fā)生變化，并保證坍落度偏差在 30mm 內(nèi)，在要求坍落度越小時(shí)，坍落度的允許偏差越小 [6] 。
相對(duì)水泥生產(chǎn)，商品混凝土的生產(chǎn)環(huán)節(jié)更多并大都在圍墻之外，因此商品混凝土的質(zhì)量控制線路更長、更復(fù)雜，而及時(shí)性要求更高，但是通過穩(wěn)定前端原材料質(zhì)量，完善混凝土配合比設(shè)計(jì)，加強(qiáng)運(yùn)輸環(huán)節(jié)質(zhì)量管理，進(jìn)入施工模具內(nèi)的混凝土就能得到保證。原材料質(zhì)量的均衡穩(wěn)定是混凝土質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，將均化的理念引入混凝土是其質(zhì)量穩(wěn)定的必然要求，而將 SPC 的預(yù)測(cè)功能應(yīng)用在零庫存的混凝土質(zhì)量上對(duì)其質(zhì)量控制也非常有益，探索適合的商品混凝土質(zhì)量控制方式對(duì)我國中小混凝土企業(yè)的改造升級(jí)十分重要，這也是改變不斷調(diào)整混凝土配合比來被動(dòng)延遲質(zhì)量控制的有力武器。改變過去混凝土質(zhì)量控制依靠單獨(dú)控制某種物料的做法，在管
理粗放和降低成本的利益驅(qū)動(dòng)下，多種物料都能達(dá)到要求并且持續(xù)穩(wěn)定是不現(xiàn)實(shí)的，只有通過減少物料種類數(shù)，強(qiáng)化前端物料質(zhì)量穩(wěn)定性，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)時(shí)間消耗，合理施工，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，建立規(guī)范的養(yǎng)護(hù)制度等措施，才能實(shí)現(xiàn)商品混凝土各個(gè)鏈條的有序運(yùn)行和混凝土質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定。在商品混凝土向最終商品構(gòu)件以前，保證混凝土向均質(zhì)方向發(fā)展是建筑施工的必然。
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