警钟!长沙问题混凝土事件的反思

自11月6日网上发布湖南拓宇混凝土公司混凝土质量事故事件以来,大量媒体跟风转载,事件不断发酵,在社会造成巨大反响,也给业主造成心理阴影。这个事件的爆发既是坏事也是好事,说它是好事主要是指它给业界敲响了警钟,引起全社会重视。近段时间很多外地同行和本地朋友纷纷致电询问拓宇事件产生的本质和真相,作为从事30年混凝土技术工作的长沙砼人,觉得很有必要谈谈自己的看法和感想,供业界反思。

警钟!长沙问题混凝土事件的反思

概括地说拓宇事件既是偶然也是必然。理由如下:

一、原材料质量:组成普通混凝土的最常见的几种原材料为水泥、砂石、掺合料(矿粉、粉煤灰)、外加剂、水等,可以说所有原材料中是没有一种原材料质量是能让人省心的。

水泥越磨越细,水泥中混合材种类杂、掺量不明,水泥出厂温度高等,这些都能导致水化热峰值高而早、早强高、后期强度涨势不足、混凝土工作性能变差、抗开裂性能劣化等。

砂石是近二年来质量水平降低幅度最大的材料,随着天然砂石的禁采,机制砂石供应的青黄不接,各种劣质砂大行其道。原因一是对砂石的监管不到位:职能部门监管不到位,砂石企业自身没有质量监管手段,绝大多数砂石企业没有试验室没有出厂检验控制环节。二是搅拌站的成本压力,砂石价格贵1元混凝土成本增长将近2元,因此在砂石市场上难以做到优质优价,价格高一点的质量好一点的砂石搅拌站用不起,这就造成了劣币驱逐良币的怪圈。三是有些母岩根本不适合做机制砂石,如一些含蒙脱石、斑脱石、高岭石等粘土成分的母岩,这些粘土成分在开采过程中是无法分离干净的,这些粘土成分吸水性强吸附性大,吸水后体积能膨胀十几倍,其次软质岩石也不适合做机制砂石,如粘土岩、泥质页岩、泥质砂岩、泥灰岩及全风化的各种岩石,这种岩石制成的砂强度低坚固性差,在混凝土中根本起不到骨架作用。

矿粉的主要原料是水渣,近年来货源紧张价格在涨,目前矿粉价格直逼水泥价格,矿粉厂家出于成本压力,在其中加入了一些非活性成分,导致矿粉整体质量水平降低。

粉煤灰都要经过脱销脱硫处理后才能排放,粉煤灰中脱销脱硫后的残留物对混凝土性能产生一些不良影响,市场上缺少真正的高等级灰,大多数是原状灰(Ⅱ级+Ⅲ级+等外灰的混合体),而且粉煤灰一直是假冒伪劣的重灾区。

目前搅拌站使用的外加剂大多为聚羧酸类,这种外加剂优点多但缺点也有,如收缩值偏大,对骨料的含泥量含粉量敏感等,在当前砂石骨料质量水平下混凝土的工作性能难以调整到位,况且针对目前砂石含泥量偏大开发出来的所谓抑泥剂更是对混凝土质量的根本性摧残。

水,目前搅拌站要求实现零排放,废浆废水要求回收利用,如果没有控制手段,不能科学合理的使用,对混凝土质量影响很大。

混凝土看似简单,但却具有复杂的微观结构和性能的不确定性,是典型的非线性特征体系。由于水泥水化具有较长龄期,一般到28天混凝土强度才达到峰值然后转入缓慢发展期,其耐久性能更是一个伴随混凝土终身的长期过程,因此,对混凝土的检测手段一般都是死后验尸。一旦发现某批混凝土强度有问题,已是一个月以后,也许上部结构都已经升了6-7层,处理起来非常麻烦也非常费钱。因此,严把原材料质量进场验收关、严格过程控制和留足富余系数尤其重要。

二、成本压力:混凝土价格一直以来都跟不上原材料价格的涨幅,有些混凝土公司为消化成本压力,怀着打擦边球的侥幸心理,在质和量上有所放松,导致混凝土强度基本没有富余,而一旦原材料质量下滑或施工操作不规范,结构实体强度就基本上没有保障。因此,混凝土公司上层在设计成本考核指标时,应留足混凝土质和量的富余,以应对原材料质量和施工质量的波动。

三、施工质量:业内有句行话说的是“混凝土质量大部分掌握在民工兄弟手中”,此话一点不假,工地上的混凝土操作工人基本上都是没有经过培训的民工兄弟,诸如现场加水、超高下料、非均匀布料、振动棒赶料、过振、欠振、不及时二次抹面、不覆盖保湿保温养护、早期集中堆积荷载、无成品保护措施等现象普遍存在。一颗小苗能否长成参天大树离不开后天的悉心培养,预拌混凝土是半成品,就像一颗小苗,其成品质量与后期的施工操作、养护等息息相关。

四、设计质量:底板抗浮,墙柱梁板交接处的抗弯抗剪,水平结构的收缩抗裂,超静定结构和结构突变部位的应力释放等等,这些细微之处经常被忽视,没有仔细核算也没有对这些有害微应力进行全面分析,给混凝土结构留下先天隐患。

五、过程监管:预拌混凝土是半成品,其质量受到原材料质量、配合比设计、生产运输控制、施工操作、气候、保温保湿养护、成品保护等诸多环节影响,任何一个环节失控都会对混凝土质量造成影响,因此,过程监管尤其重要,搅拌站、设计方、施工方、监理方、建设方、职能部门等各方监管应形成一个闭环,前后呼应。

六、混凝土结构实体强度与混凝土材料强度(标养立方体试块强度)有区别:混凝土结构实体强度,国内标准没有给出明确定义,也没有指出是否服从正态分布,英国(欧洲)标准BSEN13791:2007《建筑物和预浇混凝土构件现场抗压强度评估》,3.4定义现场抗压强度特征值(结构实体强度)是所有测得的可能混凝土强度值分布中0.05置信区间的估计值。BSEN13791和英国标准BS6089《现存结构的混凝土强度评估》中提示“结构实体混凝土强度”和“混凝土材料强度”不属于同一样本,结构实体强度和标准立方体强度必然不同,结构实体强度可以理解为是一个“域”而不是一个值,结构实体强度比标准立方体强度要低。

标养立方体试件强度可以理解为是服从正态分布的满足保证率不低于95%的一个值,是工程设计和验收的主要依据之一。

标准立方体强度是混凝土生产方必须保证达到的,在标准立方体强度满足设计要求之后,结构实体强度是应该由施工方来保证达到的。因此,结构实体强度不能满足设计要求的责任应具体分析原因,不应该是搅拌站一方承担的责任。

七、拓宇事件给业界敲响了警钟,引起社会关注,职能部门高度重视已部署开展全省混凝土质量大检查,希望从事混凝土技术工作的你,无论怎样都能心宽体胖睡安稳觉。拓宇事件已经提醒无论原材料生产方、搅拌站、设计方、施工方、监理方、建设方、职能部门等都应高度重视混凝土及混凝土结构质量。预拌混凝土是半成品,其成长需要各方精心呵护,任何一方出现瑕疵都将给混凝土及混凝土结构质量留下致命打击,同时也忠告各方从业人员,坚守底线不图眼前利益,牢记百年大计乃质量重担也!

标准参编

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关于征集《透水混凝土配合比设计方法》协会标准参编工作的通知!

关于征集《预拌混凝土企业实验室管理规程》协会标准参编工作的通知!

【标准参编】关于征集《预拌混凝土生产企业废水回收利用规范》建材行业标准 参编工作的通知!

标准编制|关于征集《湿拌砂浆应用技术规程》《预拌混凝土智慧工厂建设及评价指标》团体标准 参编工作的通知


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