范 正 春

(中國水利水電第十工程局有限公司勘測設(shè)計院,四川 都江堰 611830)

0 引 言

作為水電工程項目的試驗室，更多的定義在水電工程項目實施過程中，對現(xiàn)場混凝土原材料、混凝土試驗檢測和質(zhì)量控制，而忽略了試驗室在水電工程項目投標(biāo)階段的技術(shù)作用。其技術(shù)作用主要體現(xiàn)在充分利用試驗室在混凝土原材料和混凝土配合比設(shè)計等方面的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，提供出合理的混凝土原材料選擇和混凝土配合比參數(shù)。

1 混凝土原材料[1-2]

混凝土通常由水泥、摻合料、砂石骨料、水和外加劑經(jīng)過拌和形成混凝土拌合物，混凝土拌和物經(jīng)過澆筑、振搗、養(yǎng)生成型形成混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中混凝土原材料中的水泥、摻合料和砂石骨料的技術(shù)處理結(jié)果對混凝土的單價影響較大，故水泥、摻合料和砂石骨料的選擇適當(dāng)與否直接影響到混凝土的投標(biāo)單價，進而影響整個工程項目的投標(biāo)總額。試驗室可以通過對投標(biāo)技術(shù)資料、實地勘察的資料和多年的試驗經(jīng)驗進行技術(shù)分析，給出合理、經(jīng)濟的混凝土原材料的技術(shù)處理。

1.1 水泥和摻合料

在自主選擇水泥和摻合料的水電工程項目中，試驗室利用其專業(yè)的水泥和摻合料的數(shù)據(jù)分析，分析其技術(shù)指標(biāo)的合格性、技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣性、技術(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定性等，尋找和推薦水泥和摻合料的廠家及供應(yīng)商，可以避免在水電工程項目具體實施后，因水泥和摻合料的部分技術(shù)指標(biāo)的波動和不穩(wěn)定因素而引起在混凝土生產(chǎn)過程中的成本增加。波動和不穩(wěn)定因素主要指水泥和摻合料的強度突然變低、需水量比突然變大等因素；混凝土生產(chǎn)成本的增加主要指因水泥和摻合料的強度突然變低、需水量比突然變大后，為了保持當(dāng)初設(shè)計的混凝土性能指標(biāo)而需要增加單位體積的水泥和摻合料用量的成本。

試驗室可對生產(chǎn)廠家最近3個月(至少)的水泥和摻合料的強度和需水量等技術(shù)指標(biāo)進行統(tǒng)計和分析，選出水泥和摻合料質(zhì)量穩(wěn)定且滿足要求的廠家。同時，避免整個項目使用單一品種和等級的水泥，如：混凝土強度等級較低(不高于C20)的大體積混凝土應(yīng)選擇復(fù)合硅酸鹽水泥32.5級，其余的考慮P.O42.5級水泥，有硫酸鹽環(huán)境水侵蝕的混凝土應(yīng)選擇抗硫酸鹽水泥，有抗沖耐磨要求的混凝土應(yīng)選擇摻入一定量的硅粉和抗沖耐磨劑。

1.2 砂石骨料

砂石骨料在混凝土中不僅僅是起骨架作用，而且骨料本身的品質(zhì)、強度、吸水率以及不同的形成條件對混凝土性能均有較大的影響，在影響混凝土性能(本文只論述混凝土的抗壓強度性能指標(biāo))的同時，也影響了單位體積的混凝土單價值，進而影響到整個項目的混凝土價格的預(yù)算。

試驗室利用其專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢，從骨料密度的大小、強度的高低和吸水的大小方面進行技術(shù)比較和經(jīng)驗判斷，分析出綜合技術(shù)指標(biāo)較好的砂石骨料作為混凝土的砂石骨料。兩種不同品質(zhì)的砂石骨料，要滿足相同的混凝土設(shè)計強度等級要求，其混凝土的膠凝材料用量是不一樣的，較好品質(zhì)的砂石骨料所需的膠凝材料要少一些，混凝土的原材料成本單價也要低一些；反之，較差品質(zhì)的砂石骨料所需的膠凝材料要多一些，混凝土的原材料成本單價也要高一些。在福建周寧抽水蓄能電站投標(biāo)過程中，就考察到現(xiàn)場有兩種骨料的選擇機會，砂石骨料1和砂石骨料2，均為人工碎石料，骨料的單價成本幾乎一致。查詢兩種骨料的部分技術(shù)指標(biāo)后，根據(jù)經(jīng)驗推算出泵送C25二級配混凝土的配合比時，發(fā)現(xiàn)兩種品質(zhì)不同的骨料所產(chǎn)生的混凝土原材料成本相差22.1元/m3，即在滿足C25混凝土強度等級條件下，使用砂石骨料1比使用砂石骨料2的混凝土原材料成本要少22.1元/m3(見表1)，試驗室根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果建議把砂石骨料1作為該項目投標(biāo)混凝土用骨料。

表1 不同品質(zhì)的骨料對混凝土強度和混凝土單價值的影響[3]

說明：配合比設(shè)計采用質(zhì)量法，盡可能的保證兩種不同品質(zhì)的砂石骨料在1 m3混凝土中的用量接近；混凝土單價值是根據(jù)混凝土28 d實際抗壓強度值反推混凝土的設(shè)計強度等級，依據(jù)混凝土的設(shè)計強度等級，按照《水電工程工程量清單計價規(guī)范》(2010年版 )計算的混凝土單價值。

1.3 外加劑

外加劑作為混凝土的原材料之一，有摻量不大，作用不小的功效。加上外加劑在現(xiàn)代混凝土的技術(shù)發(fā)展中有著不可估量的作用，所以在水電工程項目投標(biāo)階段的外加劑選擇就顯得極為重要。作為非專業(yè)的機構(gòu)對外加劑的選擇更多的是注重外加劑的價格和摻量，計算單位體積的混凝土的外加成本。而作為試驗室，則利用其專業(yè)性和對外加劑性能數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合外加劑的摻量、混凝土減水率、混凝土的強度增長指標(biāo)和單價進行綜合測算，更加精細(xì)的測算出性價比最高的外加劑(性價比最高是指：與不摻外加劑的和摻用其它相同類型外加劑的混凝土比較，投入較小的外加劑成本，節(jié)約更多的混凝土單價成本)。

2 混凝土配合比設(shè)計[4]

在水電工程項目的投標(biāo)活動中，混凝土單位體積的材料用量通常是按照相關(guān)的預(yù)算定額標(biāo)準(zhǔn)確定，在仔細(xì)閱讀了預(yù)算定額標(biāo)準(zhǔn)后，發(fā)現(xiàn)與我們實際施工存在一些差異，主要表現(xiàn)在：定額標(biāo)準(zhǔn)中僅有常態(tài)混凝土和泵送混凝土與之對應(yīng)的混凝土材料用量標(biāo)準(zhǔn)，沒有對常態(tài)混凝土拌和物的坍落度進行細(xì)化，實際生產(chǎn)過程中可能會有50～70 mm、70～90 mm和90～110 mm三種不同坍落度的常態(tài)混凝土；預(yù)算定額中的部分混凝土的水灰(膠)比超出了相應(yīng)的施工技術(shù)規(guī)程規(guī)范要求；預(yù)算定額中的部分泵送混凝土的膠凝材料用量未達(dá)到相關(guān)的泵送混凝土的技術(shù)要求；這些差異對混凝土單位體積的膠凝材料用量有影響，也影響到混凝土的預(yù)算成本。如果簡單的引用預(yù)算定額標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)預(yù)算額與實際額不一致，有較大偏差。試驗室可利用其混凝土配合比設(shè)計的專業(yè)優(yōu)勢和對混凝土配合比設(shè)計規(guī)程規(guī)范的熟知，通過技術(shù)處理可減少或避免預(yù)算與實際的偏差。對混凝土拌和物坍落度采取取中值的技術(shù)處理；對混凝土水膠比采用規(guī)程規(guī)范的上限值；對混凝土膠凝材料用量采用成本較低的摻合料補充至規(guī)范要求；通過試驗室的技術(shù)處理有利于混凝土單價的合理預(yù)算。

2.1 混凝土坍落度

常態(tài)混凝土拌和物的坍落度通常有50～70 mm、70～90 mm和90～110 mm三種，不同坍落度的混凝土的單位體積的材料用量是不一樣的,就坍落度50～70 mm和90～110 mm的混凝土水泥用量相差約16kg·m-3，如果三種坍落度的混凝土采用預(yù)算定額中的一個固定標(biāo)準(zhǔn)進行預(yù)算是不準(zhǔn)確的。見表2。

表2 不同坍落度的混凝土單位體積的材料用量

2.2 混凝土水灰(膠)比

在水電工程項目的混凝土配合比設(shè)計中，《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2015)和《水工混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(DL/T5330-2015)對混凝土配合比的水灰(膠)比都有限制性的要求，要求最大的水灰(膠)比≤0.65；在水電建筑工程預(yù)算定額(2004年版)中，混凝土的水灰(膠)比達(dá)到了0.75；水灰(膠)比的不同限制直接影響混凝土單位體積的膠凝材料用量。

2.3 混凝土膠材用量

在水電建筑工程預(yù)算定額(2004年版)中，泵送混凝土的膠凝材料最低用量為253 kg·m-3，在《水工混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(DL/T5330-2015)中對泵送混凝土的膠凝材料用量的規(guī)定是不宜低于300kg·m-3,兩者差距達(dá)47 kg·m-3之多。

3 結(jié) 語

在水電工程項目投標(biāo)過程中，不可避免的涉及到混凝土的單價預(yù)算，因水電工程項目的混凝土方量大，所以混凝土的單價預(yù)算額直接關(guān)系到工程項目的投標(biāo)總額。試驗室作為專業(yè)的混凝土原材料和混凝土配合比設(shè)計技術(shù)分析、解決和處理中心，可根據(jù)項目招標(biāo)書的技術(shù)文件資料、實地勘察結(jié)果和多年的試驗經(jīng)驗對混凝土的原材料進行合理的技術(shù)分析，做出混凝土原材料的最佳選擇；提出混凝土配合比的合理參數(shù)；顯現(xiàn)試驗室在水電工程項目投標(biāo)階段的技術(shù)作用。