寧靖華:PCCP原材料選擇與質(zhì)量控制

中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) · 2013-08-29 16:12 留言

  寧夏青龍管業(yè)股份有限公司高工寧靖華

  2013年8月17日,第二屆全國(guó)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)行業(yè)發(fā)展高峰論壇在石家莊隆重召開(kāi)。本次高峰論壇以"創(chuàng)新管理 提升質(zhì)量服務(wù)國(guó)家重點(diǎn)工程"為主題,圍繞PCCP產(chǎn)品制造技術(shù)、生產(chǎn)管理、施工技術(shù)與工程管理等方面展開(kāi)培訓(xùn)與研討。寧夏青龍管業(yè)股份有限公司高工寧靖華出席會(huì)議并以《PCCP原材料選擇與質(zhì)量控制》為題做報(bào)告。他從PCCP的原材料、PCCP原材料的重要性、如何選擇PCCP原材料及PCCP原材料的質(zhì)量控制等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

  一、PCCP的原材料

  寧靖華首先就PCCP的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹,主要分為:高強(qiáng)鋼絲、混凝土管芯、砂漿保護(hù)層、鋼筒四大方面。其次,他認(rèn)為,PCCP原材料品種多、用量大,質(zhì)量變異的可能性就大。

  二、PCCP原材料的重要性

  2.1 歷史的教訓(xùn)

  國(guó)內(nèi):我國(guó)自推廣使用混凝土壓力管以來(lái),由于設(shè)計(jì)問(wèn)題、施工鋪設(shè)、管材本身等質(zhì)量問(wèn)題,導(dǎo)致發(fā)生多次管線事故。對(duì)行業(yè)也造成嚴(yán)重后果。特別是三階段預(yù)應(yīng)力混凝土管,少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)采用有問(wèn)題的材料生產(chǎn)或因管材本身問(wèn)題,導(dǎo)致發(fā)生爆管事故,失去市場(chǎng),這些教訓(xùn)是沉痛的,應(yīng)引起PCCP行業(yè)高度重視。

  國(guó)外:美國(guó)從上世紀(jì)四五十年代開(kāi)始應(yīng)用PCCP, 60多年來(lái),暴漏問(wèn)題也不少,曾調(diào)查1943 年到1990

年所發(fā)生的事故,主要是制管原材料,生產(chǎn)工藝中的質(zhì)量問(wèn)題,當(dāng)然也有鋪設(shè)安裝的問(wèn)題,工程事故發(fā)生頻率最高時(shí)期是20 世紀(jì)70 年代

。特別是Interpace公司,采用鋼板和鋼絲不符合要求,只顧追求產(chǎn)量,忽視了質(zhì)量,最終破產(chǎn)。

  在PCCP的發(fā)展過(guò)程中,質(zhì)量控制也不是一帆風(fēng)順的,也經(jīng)歷了許多波折。其質(zhì)量控制乃至整個(gè)工程的質(zhì)量控制也是通過(guò)對(duì)PCCP生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的改進(jìn)、對(duì)原材料指標(biāo)的質(zhì)量控制、對(duì)管道防腐方法的改進(jìn)逐步提高的。

  在保證自身產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題管道進(jìn)行質(zhì)量剖析,加強(qiáng)對(duì)原材料的質(zhì)量控制,從而使我們的質(zhì)量逐步提高。如不加以控制,國(guó)內(nèi)PCCP將會(huì)重走國(guó)外某些PCCP企業(yè)的老路。

  2.2 合格的原材料是PCCP各種優(yōu)點(diǎn)的保證

  寧靖華認(rèn)為質(zhì)量是工程的生命,南水北調(diào)工程是百年大計(jì)。PCCP技術(shù)經(jīng)歷了曲折的發(fā)展過(guò)程,因管道失事造成過(guò)重大的經(jīng)濟(jì)損失,但是由于質(zhì)量可靠,更多的管線在經(jīng)歷了60多年運(yùn)行考驗(yàn)后仍在服役,充分說(shuō)明了PCCP本身的優(yōu)越性。

  眾所周知,產(chǎn)品的質(zhì)量控制必須從源頭抓起, 即從原材料開(kāi)始,貫穿于生產(chǎn)的全過(guò)程,PCCP 作為一種工業(yè)產(chǎn)品也不例外。

  高強(qiáng)度混凝土管芯:管子的主要結(jié)構(gòu)部分,可提供光滑的內(nèi)表面以利水流。該管芯內(nèi)的鋼筒起防滲作用和提供縱向抗拉強(qiáng)度,并可增加環(huán)向強(qiáng)度。

  預(yù)應(yīng)力鋼絲:抵抗內(nèi)壓和外荷載的關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)。

  密實(shí)的砂漿保護(hù)層:保護(hù)高強(qiáng)度鋼絲和管芯,使之免受物理?yè)p壞和外界腐蝕。

  鋼筒、承插口環(huán):抗?jié)B,聯(lián)接件和密封件。

  2.3 原材料質(zhì)量穩(wěn)定是工程質(zhì)量和進(jìn)度的基礎(chǔ)

  材料品種多、用量大,質(zhì)量變異的可能性就大,且任何質(zhì)量波動(dòng)最終都體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)上,甚至出現(xiàn)不合格產(chǎn)品,因此在原材料質(zhì)量控制穩(wěn)定的情況下,保證管道質(zhì)量和加快生產(chǎn)進(jìn)度就有了基礎(chǔ)和可能。

  三、PCCP原材料的選擇

  3.1混凝土的原材料

  水泥

  大型,旋窯生產(chǎn),強(qiáng)度等級(jí)≥42.5,滿足GB175、GB748,堿含量≤0.6%,C3A≤8%。C3A的水化熱和收縮率是其他礦物的數(shù)倍,如C3A含量較大易引起早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開(kāi)裂。低堿可防止混凝土堿骨料反應(yīng),水泥的堿度過(guò)高易引起混凝土后期裂縫。

  細(xì)骨料

  中粗砂

  GB/T14684,質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好的天然砂。細(xì)度模數(shù)宜在3.0~2.3的范圍內(nèi),含泥量≤1%,比重≥2.6,顆粒級(jí)配Ⅱ區(qū)。

  粗骨料

  質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好的人工碎石。GB/T14685《建筑用卵石、碎石》,比重≥ 2.6,含泥量≤ 0.5%,連續(xù)級(jí)配,最大粒徑≤

30mm,且不得大于混凝土層厚度的2/5;含水率測(cè)定,影響混凝土的工作度和強(qiáng)度。

  堿活性

  采用非堿活性骨料。如使用具有潛在堿活性的骨料,必須經(jīng)過(guò)專門試驗(yàn)和論證,且每立方米混凝土中堿含量≤

2.5kg?;炷林械膲A含量按《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144 附錄B計(jì)算。

  外加劑——減水劑

  GB8076《混凝土外加劑》,無(wú)堿、低堿型。水溶性氯離子含量≤水泥重量的0.06%。含氣量,與水泥的適應(yīng)性,勻質(zhì)性。

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  3.2 鋼材類原材料

  接口環(huán):GB/T699、GB/T700,Q235B,最小伸長(zhǎng)率20%。

  承口鋼板:板厚測(cè)量不少于4點(diǎn),平整。

  插口型鋼:插口形狀較復(fù)雜, 各部尺寸應(yīng)準(zhǔn)確,與膠圈配合密封的關(guān)鍵,重皮。

  薄鋼板——冷軋板/熱軋板

  GB11253、GB912的規(guī)定。薄鋼板公稱厚度≥ 1.5mm、最小屈服強(qiáng)度≥ 235MPa,標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度50mm時(shí)的斷裂伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于21%。統(tǒng)計(jì)中,因鋼筒質(zhì)量問(wèn)題概率很低,從機(jī)械性能角度,均滿足。Spc

  預(yù)應(yīng)力鋼絲——冷拉鋼絲

  GB/T5223,1470-1570MPa, ASTM648,扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)扭轉(zhuǎn)圈數(shù)不得少于8圈。鋼絲在拔制過(guò)程中,鋼絲表面任何點(diǎn)溫度不應(yīng)超過(guò)182℃。滿足氫脆性靈敏度試驗(yàn)。

  預(yù)應(yīng)力鋼絲

  在生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)從每五盤鋼絲中抽取一盤取樣進(jìn)行鋼絲的抗拉、扭轉(zhuǎn)及斷面收縮率等試驗(yàn)。

  配件用鋼板

  中厚板:GB/T700,且鋼材的等級(jí)不應(yīng)低于Q235的C、D級(jí)要求。

  配件用鋼絲網(wǎng)

  焊接鋼絲網(wǎng):機(jī)械制造,GB/T1499.3,鋼絲直徑不小于4mm,網(wǎng)格尺寸為50×50mm。

  3.3保護(hù)層砂漿原材料

  水泥:與管芯用水泥相同

  細(xì)砂:GB/T14684,質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好的天然砂。細(xì)度模數(shù)宜在2.2~1.6的范圍內(nèi),含泥量≤ 1%,比重≥ 2.6。大顆粒。

  3.4 防腐材料

  接口環(huán)防腐涂料

  環(huán)氧飲水艙涂料/環(huán)氧富鋅底漆;附著力≥3MPa,耐磨性≤0.1,耐水性試驗(yàn)(浸泡30d)不起泡、不生銹、不脫落;衛(wèi)生要求。

  管體外防腐涂料

  環(huán)氧煤瀝青涂料,無(wú)溶劑,有溶劑,濕涂,干涂。固體含量≥80%,耐沖擊性:≥20kg-cm

;附著力≥1.5MPa(或大于砂漿本身粘結(jié)強(qiáng)度);鉛筆硬度≥3H;耐鹽霧試驗(yàn),耐化學(xué)介質(zhì),氯離子滲透系數(shù)(30d)。

  3.5接頭密封橡膠圈

  AWWA C301、JC/T748、749。聚異戊二烯或合成橡膠制造(含量不得少于50%),不得用橡膠代用品、再生膠;“○”形,表面不應(yīng)有氣孔、裂縫、重皮、砂眼、平面扭曲、肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)及缺陷。模壓/擠出,接頭個(gè)數(shù)不得超過(guò)2個(gè);

  直徑公差為±0.4mm;抗拉強(qiáng)度≥ 18.6MPa;老化后的抗拉強(qiáng)度;斷裂伸長(zhǎng)率 ≥ 400%;

壓縮永久變形:按原始變形的百分率表示≤20%;硬度:膠圈邵氏A硬度為50~65。同一工程不同廠家供管,尺寸,硬度。

  四、PCCP原材料的質(zhì)量控制

  4.1 建立和運(yùn)行全員參與的質(zhì)量管理體系

  建立完善的質(zhì)量管理體系:業(yè)主的質(zhì)量管理體系,監(jiān)理的質(zhì)量控制體系,承包人的質(zhì)量保證體系,政府的質(zhì)量監(jiān)督體系。通過(guò)一系列的措施促使質(zhì)量管理體系的有效運(yùn)行。

  4.2 可行的原材料質(zhì)量控制程序

  工程質(zhì)量目標(biāo)下的原材料管理目標(biāo),從源頭控制,為確保工程質(zhì)量打下基礎(chǔ)。進(jìn)場(chǎng)前檢驗(yàn)、廠內(nèi)檢驗(yàn)、監(jiān)理抽檢;各種材料分區(qū)存放、標(biāo)識(shí),對(duì)原材料質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)控(PDCA)。

  4.3 明確的原材料控制指標(biāo)及試驗(yàn)方法

  制定原材料檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū),原材料控制指標(biāo)、檢驗(yàn)頻次、試驗(yàn)方法。

編輯:許玉婷

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