35基于过程控制混凝土的PDCA循环.docx
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35基于过程控制混凝土的PDCA循环
PDCA第一循环
因果分析图:
实施措施:
通过对裂缝成因的研究,我们在混凝土的施工中采取了以下防治措施:
对基层质量严格控制,严格控制水灰比,限制集料的含泥量,加强和提高养护质量,及时锯切横缩缝,防止过振和漏振,作业时间尽量避开午间气温高峰,水箱加盖,水管掩埋,降低混凝土入模温度等。
由于混凝土裂缝的产生同时受多种因素的影响,不能只注重单方面因素,否则收效甚微,也很难杜绝裂缝的产生。
根据以上原因分析影响混凝土配本的因素是多方面的,对于大体积混凝土如何控制内外温差的措施应近一步完善。
为此,分析各种材料的特性及其在混凝土中的作用,采取了以下措施:
措施一:
水泥:
为降低水化热,保证质量必须采用标号为425号矿渣硅酸盐水泥喷射混凝土所用水泥强度等级不应低于32.5MPa。
因为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥具有与速凝剂相容性好、能速凝、早强、快硬、后期强度较高等特性,应优先选用。
本项目使用水泥为拉法基牌普通硅酸盐水泥(P.O42.5R)。
在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。
措施二:
处加剂:
采用省建科院生产的高效缓凝水泵送剂,要求缓凝聚12h,既满足泵送混凝土的要求,又解决了不留施工缝及减少用水量的目的,使混凝土中水泥水化热的峰值降低,同时也适用低标号水泥(425号)配高强度等级混凝土(C40)的要求。
适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学,热学,变形,耐久性等性能起着极为重要的作用。
措施三:
掺和料:
外掺料能够改善喷射混凝土的工作性能,降低水化温度,增进后期强度,提高耐久性等。
如工程需要掺加外掺料时,掺量应根据试验来确定。
常用的外掺料有粉煤灰和硅灰。
采用粉煤灰代替水泥用量,既可减少水泥用量,降低水化热,增加和易性、密实性、可泵性,同时也可降低工程造价。
市发电厂粉煤灰在使用前没有检测过,不能确定是否符合要求,为此QC小组取样进行了检测,检验结果符合优质粉煤灰Ⅱ级标准,允许使用。
由此可节省粉煤灰的运输费用,同时也将本地粉煤灰变为宝,减少环境污染,合理开发利用当地资源,而且可取代水泥10%。
措施四:
采用标准砂、石:
协同建设单位和有关人员专程去选取优质碎石,收购定点,采用含杂质小的优质河沙。
根据以上分析及理论数据比较,总结以往的施工经验,请省级实验室及外加剂研究专家亲自试配计算,经过多次试验和试压比较,选出既合理,又经济,水化热又低的合理配合比,实测坍落度为200mm。
水泥:
砂:
石子:
粉煤灰:
泵送剂:
抗渗剂:
水
=418.5:
711:
984:
70:
60:
21:
198.5
=1:
1.7:
2.35:
0.15:
0.05:
0.474
同时还配有一组普通C40混凝土掺加粉煤灰配合比,坍落度为120~190mm。
水泥:
砂:
石子:
粉煤灰:
外加剂:
水
=420:
702:
1021:
103:
7.56:
197
=1:
1.67:
2.34:
0.25:
0.018:
0.47
质量状况分析
对材料严把进场关,认真执行验收制度,逐车进行检查。
在掺用外加剂方面,严格把关,认真进行计量配比。
经过8月下旬对C40混凝土试块强度进行统计计算,通过频数直方图分析质量状况。
(1)数据收集整理,见表
C40混凝土抗压强度检测数据(Mpa)
抗压强度数据(35个)
最大值
最小值
458
382
393
400
418
458
382
420
428
419
398
404
428
398
414
423
423
429
408
432
408
438
439
466
417
428
466
417
421
396
386
423
431
431
386
437
450
446
421
423
450
421
444
449
460
424
412
460
412
表:
C40混凝土试块强度统计计算表
极差R=466—382=8
组距h=84/7=12
频数的分布,见表:
组号
分级界限
频数统计
频数
频率
1
382~394
3
3
0.086
2
394~406
7
4
0.114
3
406~418
12
5
0.143
4
418~430
23
11
0.314
5
430~442
28
5
0.143
6
442~454
32
4
0.114
7
454~466
35
3
0.086
合计
35
35
1
表:
频数分布表
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
3
4
5
5
4
3
频数直方图(见图)通过整理排列分析频数直方图,可以看出:
直方图是中间高两侧低,接近对称。
382~394394~406406~418418~430430~442442~454454~466
图:
频数直方图
判断:
工艺条件正常情况下,质量状态正常。
质量控制建议
针对上述情况为了确保商品混凝土的质量符合要求,必须加强质量控制,对商品混凝土严格施工规范操作,防止施工质量事故的发生。
重点需要做好以下几点:
1施工承包方。
在选择商品混凝土的供应商时,要选择资质高信誉好的供应商,并考虑地理位置及交通道路是否合适。
商品搅拌站工程技术人员在计算普通混凝土配合比时.坍落度宜按规范取值。
施工现场与商品混凝土搅拌站加强联系与沟通。
计算好施工现场浇筑混凝土的速度。
选择合理的运输车的安排、合理的运输路线。
保证商品混凝土运至施工现场的质量。
2施工现场。
加强施工管理并制定管理制度,提高操作人员的技术水平和质量意识,增强工作责任心,保证商品混凝土的质量。
在使用商品混凝土的过程中,应对商品混凝土拌合物逐车进行坍落度试验,并做好检查记录,现场监理人员应对坍落度检验过程作见证,加强监督管理,坍落度不符合要求的混凝土严禁使用。
加强商品混凝土质量的现场控制和验收,商品混凝土出厂运输过程中和卸料时不产生离析。
不能混入其他任何成分和附加水分,特别是不准随意加水和向运输料斗中加水。
制定出现场如遇泵送管道堵塞,运输混凝土车因交通堵塞不能按时到达施工现场的应急措施。
浇筑商品混凝土时,振动棒应严格按规范要求进行施工振动时间不宜过长。
3严格施工操作程序,不盲目赶工,杜绝过早上施工材料。
合理的施工速度应建立在严密周全的科学组织基础上。
在混凝土强度未达到1.2MPa之前。
不准随便上人和集中放钢筋等重物;混凝土强度达到10MPa之后。
堆放重物应在两根梁之间放上方木,将重物重量通过方木传递到梁上,以减轻对楼板混凝土的冲击影响。
4商品混凝土的养护是防冶裂缝的关键。
因此商品混凝土的第一次养护时间应该尽量提前。
越早越好。
特别是遇到干燥大风、烈日暴晒的天气。
要在二次振捣后,及时养护,随抹随覆盖塑料薄膜,在不易覆盖塑料薄膜的部位涂刷养护剂。
严禁在太阳直晒后裸露的混凝土上直接浇水养护,以防止由于温度骤降导致板面开裂。
混凝土终凝后,设专人淋水养护,使混凝土表面处于湿润状态。
养护时间应不少于7d,若为抗渗混凝土养护时间不少于14d。
通过以上方面工作,加强施工管理,商品混凝土施工现场的使用过程中的质量将得到有效的控制。
PDCA第二循环
(1)因果分析图
PDCA第二循环因果分析图
(2)确定该问题中影响质量原因的分类方法,根据上述不良因果图中的原因分析找出主要的原因见图:
排列图分析:
图:
排列图分析
因果分析图的要因确认:
从原因分析图以及分析说明中,可以看出影响混凝土质量的各种因素,通过大家共同研讨表决,得出:
①人工计量不准确,速度慢;②材料入场时质量检测不严;③振捣混凝土时上下层不能有效结合;④混凝土温度控制;⑤传统的浇水,保温,保湿不能满足,是影响工程质量的主要因素。
在运用对策时,首先用排列图和鱼刺图找出影响到质量的主要原因,然后再寻找解决产品质量事故的具体措施,并进行落实。
对策一般按照PDCA循环的四个阶段八个步骤进行,在P(计划)阶段的四个步骤(即分析分析现状、划出主要质量问题和主要原因等)针对主要问题、原因,制定对策或改进措施计划,对策是执行阶段(D)的依据。
根据如上因果分析图,制定以下措施:
(1)措施一:
原材料的质量控制:
水泥进入施工现场,必须到实验室检验,合格后方可使用。
粉煤灰及砂石选用定点、定厂材料,不符合要求的,不允许进入施工现场,外加剂使用建科院外加剂厂生产。
(2)措施二:
1、混凝土采用机械振捣和机械搅拌,塌落度控制在18~20cm,在人泵前做好塌落度监测工作,严谨人泵前现场加水,以免降低泵送混凝土的强度,同时控制入模温度。
2、各种材料用量允许偏差,水泥+2%,经细骨料+3%,水外加剂+2%,并严格控制砂、石含泥量,测定砂、石、粉煤灰的含水率,及时调整配合比。
(3)措施三:
振捣及浇注方法。
1、浇注混凝土的程序:
采用薄层推移,每层浇注厚度控制在500mm以内,且控制混凝土均匀上升,避免过大高差,一次到顶,要循序渐进。
利用表面散热,与下层混凝土时间间隔不超过12小时,这种自然流淌形成斜坡的浇注,较好的使用了泵送工艺。
2、混凝土采用机械振捣,振动棒的操作要做到“快插慢拔”在振捣过程中,亦将振动棒上下略有抽动,亦使上下震动均与。
上一层振捣要插入下一层内100mm内,来消除两层之间的接缝。
3、混凝土浇注至设计标高,将表面副将向前赶然后撒铺1~3cm潮湿洁净的碎石,用铁抹子磨平潮湿洁净的碎石,用铁抹子拍平、压实,然后用塑料布覆盖,保证混凝土免受风吹日晒,保持混凝土表面温度和内部温度相当,避免裂缝。
(4)措施四:
混凝土的养护:
因混凝土的塌落度大而且用水量较多,其中80%的水分要蒸发,仅有约20%的水是水泥凝结所必须的。
凝固过程中最初失散的自由水几乎不引起收缩,随着混凝土继续凝结而使吸附水溢出,则出现干燥收缩。
由于表面与大气接触面大,散热快,收缩也快;而深层和中心干燥收缩慢。
表面干缩收到中心部分混凝土的约束,只是表面出现较大的拉应力。
当其超过混凝土同期自身抗拉强度时就会产生裂缝。
为此,要保证混凝土的质量就必须控制混凝土的内外温差小于27C。
因此,采用保温、保湿、复合保温层,先在混凝土表面覆盖三层草袋和两层塑料薄膜,覆盖时间以混凝土表面终凝为宜,使混凝土处于封闭似高温湿热养护条件下,提高其早期抗拉强度,减少混凝土基础内温度梯度,降低混凝土中心于表面温差和降温速度,充分发挥混凝土自身抗裂能力。
利用温度梯度,混凝土应力松弛特性,使混凝土内部因温差产生的抗拉应力值小于混凝土本身同期抗拉强度,以达防止产生有害的深层裂缝和贯穿裂缝的效果。
(5)措施五:
温度控制:
基础结构大多都埋设地下,虽然受外界温度变化影响较小,但要求抗渗性能较高。
因此,如何控制混凝土因内外温差和温度变形而造成的裂缝,提高混凝土的抗渗,抗裂和抗侵蚀性能,是建筑工程大体积混凝土施工中的一个关键问题。
对大体积混凝土温度控制,是根据我国对大体积混凝土实践经验,结合我地区常年平均温度,选定温度控制在27度以内。
为准确掌握大体积混凝土温度上升和下降规律,严格控制温度小于27C,进行了测温监控。
测温点布置:
距边角100mm每点间距5m设一测温孔,温度上升阶段没2~4测一次,降温阶段每8h测一次,同时测混凝土的表面温度。
所有测温孔都有编号,并有温度控制记录表,见表。
编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
浇筑时间
8月23日
8月23日
8月24日
8月24日
8月25日
8月26日
8月26日
8月27日
大气温度(℃)
测温时间
混凝土表面温度/内部温度(℃)
22
8月24日18:
00
23/29
23/29
20
8月25日07:
30
27/35
27/37
23/29
23/29
20
8月25日07:
30
30/40
30/41
23/30
23/31
20
8月26日01:
00
40/51
40/50
30/42
30/41
23/28
23/29
27
8月26日10:
00
42/60
42/62
42/59
42/60
27/50
27/36
28
8月27日01:
30
43/67
43/65
43/60
43/63
35/47
35/47
28/31
28
8月27日12:
00
44/64
44/64
43/65
43/64
40/59
41/58
30/38
32
8月28日12:
00
40/65
40/63
44/64/
43/64
43/65
43/65
38/46
33/39
29
8月28日03:
00
41/63
40/60
41/59
41/60
42/63
42/65
42/58
36/48
32
8月30日12:
00
42/60
44/60
40/57
40/55
40/60
40/61
44/65
41/57
33
9月1日12:
00
38/50
38/52
40/58
40/54
41/59
41/60
43/62
42/63
32
9月2日02:
00
40/61
41/60
41/61
42/62
40/58
41/57
42/61
40/56
29
9月3日11:
00
41/58
42/61
39/56
42/63
42/63
41/60
40/61
36/58
31
9月4日12:
00
42/62
43/62
41/61
41/60
42/62
43/64
41//60
41/61
表:
温度控制记录表
在第一次PDCA循环实施后,认真分析第二次PDCA循环中产生缺陷的原因,并在第二次的基础上增加措施。
混凝土强度控制:
高层建筑的支撑,靠的是混凝土框架,整个建筑工程的荷载,靠的是混凝土基础。
为此,把混凝土基础强度设置了质量管理点,对混凝土强度严加控制。
施工采用的是泵送混凝土,每天高峰期可泵送混凝土360m³,根据混凝土立方数,按规定留置试压块数。
随机抽样,严格计量,确保混凝土强度,见图。
图:
混凝土抗压平均强度控制值
经过各项措施的实行,即改善了泵送混凝土的和易性,通过缓凝使水化的峰值降低,经过以粉煤灰代替水泥,即节约了水泥,又大大降低了水泥水化热,使筏基混凝土的内外温差控制在所要求的27℃范围内。
而且内外干缩小,没有发现裂缝现象。
并且在后期的强度测试中,强度稳定符合设计的标准。
同时,通过试验测试,掺加量相同,粉煤灰细度越高,混凝土的强度越高;而在混凝土强度相同时粉煤灰越细,则节约的水泥越多,水化热也越低。
利用双掺技术,很好的解决夏季大体积混凝土容易产生温度裂缝的技术难题。
掺加的粉煤灰替代水泥用量的10%,仅基础筏板就节约水泥169t,合计金额58812元,全楼使用粉煤灰共节约水泥804t,合计27.1万元,经济效益相当可观。
把电厂的粉煤灰变废为宝,合理利用当地资源,并降低了工程成本,为在建筑工程中采用粉煤灰配置高强度大体积混凝土的施工奠定了基础,填补了本地区该项目技术空白。
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- 35 基于 过程 控制 混凝土 PDCA 循环