混凝土六西格瑪質(zhì)量改進(jìn)研究

混凝土抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性六西格瑪質(zhì)量改進(jìn)研究摘要隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大規(guī)模的建設(shè)發(fā)展迅速，工業(yè)建筑、民用建筑、交通土建、水利水電工程等發(fā)展快且持續(xù)時間長，混凝土為主要材料?；炷凉こ痰闹鲗?dǎo)地位不斷增強(qiáng)，發(fā)揮著越來越重要的作用。本文按照六西格瑪?shù)腄MAIC步驟對混凝土進(jìn)行實(shí)際改善，分析了六西格瑪?shù)膽?yīng)用現(xiàn)狀及趨勢，對其改善模型進(jìn)行分析并與其他質(zhì)量管理進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)其特點(diǎn)及優(yōu)勢所在。在分析六西格瑪?shù)腄MAIC步驟的基礎(chǔ)上構(gòu)建了混凝土-DMAICF改善模型，并建立了改善流程。運(yùn)用MINITAB軟件，針對混凝土抗壓強(qiáng)度問題，定量地分析了當(dāng)前混凝土試塊的問題，將其進(jìn)行改善。根據(jù)構(gòu)建的混凝土改善模型及流程對安徽X建筑股份有限公司Y項(xiàng)目部的混凝土進(jìn)行改進(jìn)，并取得了良好的效益。關(guān)鍵詞：六西格瑪；DMAICF；MINITAB；混凝土；抗壓強(qiáng)度ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofoureconomy,

theconstructionanddevelopmentof

large-scalerapiddevelopment,

industrialbuildings,

civilconstruction,transportationandcivil,

waterconservancyandhydropowerengineering

fast

andlastedforalongtime,

concreteasmainmaterial.

Thedominantposition

ofconcreteincreases,

playsamoreandmoreimportantrole.Thispaper

is

theimprovement

ofconcrete

inaccordancewithDMAIC

stepsof

SixSigma,

analyzestheapplication

statusandtrendsof

SixSigma,

carriesontheanalysistoits

improved

model

andcomparedwith

otherqualitymanagement,

findoutthefeatures

andadvantages.Basedonthe

analysisof

DMAIC

procedure

of

SixSigma

toconstruct

the

concrete-DMAICF

improved

model,

andtheestablishmentof

processimprovement.

UsingtheMINITABsoftware,

tosolvetheproblemof

thecompressivestrengthofconcrete,

thequantitative

analysisofthecurrent

problemsof

concrete

testblock,

will

improveit.

Accordingtothe

concrete

toimprovethe

modelandprocess

ofAnhuiXconstruction

LimitedbyShareLtdYProjectDepartmentof

concrete

wasimproved,

andachievedgoodresults.Keywords:

SixSigma;

DMAICF;MINITAB;concrete;compressivestrength目錄第一章緒論 11.1研究背景 11.2研究的目的和意義 21.3國內(nèi)外研究概況回顧 21.3.1國外六西格瑪應(yīng)用概況及趨勢 21.3.2國內(nèi)六西格瑪應(yīng)用情況及趨勢 31.4六西格瑪?shù)亩x和方法 51.5本文的研究思路及主要研究方法 61.5.1研究思路 61.5.2主要研究方法 71.5.3本文主要創(chuàng)新點(diǎn) 8第二章混凝土一DMIACF模型構(gòu)建 92.1混凝土簡介 92.1.1混凝土的分類 92.1.2混凝土的性能 102.2構(gòu)建混凝土一DMAICF 102.2.1D一定義階段 102.2.2M一測量階段 112.2.3A一分析階段 112.2.4I一優(yōu)化階段 122.2.5C一控制階段 132.2.6F一財(cái)務(wù)分析階段 142.3整合混凝土一DMICAF改善模型 14第三章抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性改進(jìn)的定義及測量 163.1項(xiàng)目公司及試塊 163.1.1項(xiàng)目確定公司簡介 163.1.2混凝土抗壓強(qiáng)度試塊 163.2定義階段 183.2.1問題的描述 183.2.2識別顧客需求 183.2.3確定改善目標(biāo) 193.3測量階段 193.3.1混凝土生產(chǎn)流程SIPOC圖 193.3.2抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)收集 203.4過程能力分析 213.4.1受控狀態(tài)分析 213.4.2過程性能分析 23第四章影響因素分析及改進(jìn) 264.1分析階段 264.1.1確定影響質(zhì)量特性的因素 264.1.2影響因素在過程中的特異性 274.2改進(jìn)階段 304.2.1析因設(shè)計(jì)分析簡介 304.2.2確定關(guān)鍵影響因素 314.2.3提出改善強(qiáng)度方案 33第五章質(zhì)量結(jié)果分析及控制 345.1改進(jìn)后過程分析 345.1.1受控狀態(tài)分析 345.1.2過程能力分析 365.2控制階段 365.2.1規(guī)范混凝土生產(chǎn)流程 365.2.2配合比設(shè)計(jì)管理 375.2.3材料的管理 385.2.4試塊制作及養(yǎng)護(hù)控制 385.3經(jīng)濟(jì)效益分析 39參考文獻(xiàn)： 40第一章緒論1.1研究背景隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大規(guī)模的建設(shè)正處于一個迅速發(fā)展時期，工業(yè)建筑、民用建筑、交通土建、水利水電工程等都將在一個相當(dāng)長的時期內(nèi)有較大的發(fā)展規(guī)模。雖然在這些土木水利工程項(xiàng)目中新工藝、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)，但是在這些建設(shè)工程中混凝土依然為主要材料?；炷凉こ痰闹鲗?dǎo)地位不斷增強(qiáng)，發(fā)揮著越來越重要的作用。建筑土木工程的迅猛速發(fā)展也促進(jìn)了混凝土技術(shù)的不斷進(jìn)步。雖然混凝土質(zhì)量關(guān)系到整個工程質(zhì)量優(yōu)劣，但混凝土強(qiáng)度等性能不準(zhǔn)確引發(fā)的建筑質(zhì)量問題卻屢見不鮮。在實(shí)際工程應(yīng)用中，由于裝備水平、技術(shù)力量和施工管理水平等因素制約，混凝土強(qiáng)度等性能往往存在一些問題并由此引發(fā)技術(shù)爭議。例如混凝土強(qiáng)度，在多種強(qiáng)度指標(biāo)中，由于混凝土是脆性材料，抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，在結(jié)構(gòu)物中它主要是用于承受壓力，且現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范主要是以抗壓強(qiáng)度為基礎(chǔ)，因而在工程實(shí)踐中抗壓強(qiáng)度是最重要指標(biāo)[1]，由其引發(fā)的事故已經(jīng)出現(xiàn)很多。1999年3月投資4.2億多元的寧波跨海大橋，尚未合攏，橋梁出現(xiàn)便斷裂；2001年10月31口沈陽遠(yuǎn)大鋁業(yè)有限公司電梯廠辦公樓工程在連續(xù)澆注頂層梁板混凝土過程中，突然發(fā)生屋頂梁板整體坍塌；2002年5月6口，湖南永州市江永縣城南一個加油站工地，在澆注雨棚混凝土過程中發(fā)生坍塌，造成7人死亡，2人重傷；海南東線高速公路十字路出口至東山湖野生動植物園的旅游專線2004年4月28口通車11天出現(xiàn)破損；投資760多萬元的江蘇省徐州市濟(jì)眾橋改建工程，原定于2004年6月28口舉行剪彩儀式，卻在27口坍塌，這些惡性事故的頻繁連續(xù)發(fā)生及釀成的惡果，無不令人震驚。這些事故的發(fā)生雖然有著許多的原因，但混凝土抗壓強(qiáng)度卻是其中最重要的原因之一。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2007年上半年上海地區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度現(xiàn)場檢驗(yàn)不合格的前10名生產(chǎn)企業(yè)，共有576組混凝土抗壓強(qiáng)度檢測不合格，其中排名第1位的上海某混凝土有限公司，有91組混凝土抗壓強(qiáng)度不合格。另一家混凝土有限公司提供給某學(xué)校的混凝土，因質(zhì)量問題造成嚴(yán)重質(zhì)量事故，因此對混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行質(zhì)量控制及改善顯得十分重要。本研究項(xiàng)目公司安徽X建筑股份有限公司Y項(xiàng)目也出現(xiàn)了混凝土質(zhì)量問題，主要是抗壓強(qiáng)度過分分散，甚至出現(xiàn)不合格情況。這些問題延遲了工程進(jìn)度，給工程成本帶了巨大的損失。經(jīng)過質(zhì)監(jiān)部門抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)少數(shù)不合格情況，其它許多試塊檢驗(yàn)出的結(jié)果是抗壓強(qiáng)度值比標(biāo)準(zhǔn)值大太多，這樣有可能造成工程材料的浪費(fèi)，增加了不必要的工程成本。這就要求我們對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行控制，以減小損失。六西格瑪最早作為一種突破性的質(zhì)量控制工具于上世紀(jì)八十年代末在摩托羅拉公司成型并付諸實(shí)踐。發(fā)展至今，它已是企業(yè)獲得和保持在經(jīng)營上的成功并將其經(jīng)營業(yè)績最大化的綜合管理體系和發(fā)展戰(zhàn)略。六西格瑪以系統(tǒng)觀為基礎(chǔ)、以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)、以數(shù)據(jù)為決策依據(jù)、以過程優(yōu)化為核心的管理理念已經(jīng)在世界范圍內(nèi)豐富和改善著傳統(tǒng)的管理方法，正被越來越多的人所關(guān)注。將六西格瑪用于混凝土質(zhì)量控制及改善可有效控制混凝土相關(guān)性能使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求并減少材料的浪費(fèi)。1.2研究的目的和意義基于上述的研究背景可以看出對混凝土質(zhì)量進(jìn)行控制及改善有著極大的必要性和重要性。而將六西格瑪方法應(yīng)用于混凝土質(zhì)量控制不僅具有理論意義也具有極大現(xiàn)實(shí)價值。（1）將六西格瑪應(yīng)用于抗壓強(qiáng)度等混凝土性能改善及控制，可以挖掘出一種較新的對混凝土性能控制及改善的方法。本文的研究有效豐富了混凝土質(zhì)量控制的方法。（2）許多混凝土工程的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，這使得在驗(yàn)收過程中出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象。如混凝土的強(qiáng)度主要有抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。其中抗壓強(qiáng)度值最大，也是最主要的強(qiáng)度指標(biāo)。強(qiáng)度在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中皆有明確要求，標(biāo)準(zhǔn)包括《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/55-96）,《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》（GBT107-87）,《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164-92），《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）。通過六西格瑪方法在抗壓強(qiáng)度中的應(yīng)用，使抗壓強(qiáng)度達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。（3）雖然有許多混凝土工程驗(yàn)收合格，但優(yōu)良率較低。所以通過混凝土抗壓強(qiáng)度等性能的控制提高優(yōu)良率，有效提高工程質(zhì)量，減少事故的發(fā)生，縮短工期，提高經(jīng)濟(jì)效益并提高建筑相關(guān)企業(yè)的競爭力。1.3國內(nèi)外研究概況回顧1.3.1國外六西格瑪應(yīng)用概況及趨勢根據(jù)質(zhì)量管理所依據(jù)的手段和方式，質(zhì)量管理發(fā)展分為四個階段[2]：第一階段：傳統(tǒng)質(zhì)量管理階段。從開始出現(xiàn)質(zhì)量管理一直到19世紀(jì)末資本主義的工廠逐步取代分散經(jīng)營的家庭手工業(yè)作坊為止。第二階段：質(zhì)量檢驗(yàn)管理階段。是從20世紀(jì)初開始到20世紀(jì)30年代為止，是質(zhì)量管理發(fā)展的初級階段。以美國泰勒的科學(xué)管理理論和體哈特的統(tǒng)計(jì)過程控制理論為主要代表。第三階段：統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理階段。是從20世紀(jì)40年代開始到50年代為止。在這個階段中，道奇和羅明提出了統(tǒng)計(jì)抽樣檢驗(yàn)方法，并且美國貝爾電話公司和美國軍方成功應(yīng)用了質(zhì)量控制技術(shù)。第四階段：全面質(zhì)量管理階段。在全面質(zhì)量管理階段的基礎(chǔ)上六西格瑪作為進(jìn)一步的質(zhì)量管理技術(shù)而出現(xiàn)。它是提高顧客滿意程度的同時降低經(jīng)營成本和周期的過程革新方法，它是通過提高組織核心過程的運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而提升企業(yè)贏利能力的管理方式，也是在新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下企業(yè)獲得競爭力和持續(xù)發(fā)展能力的經(jīng)營策略。六西格瑪理論是當(dāng)今先進(jìn)的質(zhì)量理論，已成為新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在六西格瑪?shù)南到y(tǒng)和方法因其良好的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，己廣為各大公司接受和采用。簡單地說，它是一個統(tǒng)計(jì)測量基準(zhǔn)。它告訴我們目前自己的產(chǎn)品、服務(wù)和工序的真實(shí)水準(zhǔn)如何，使我們與其他類似或不同的產(chǎn)品、服務(wù)和工序進(jìn)行比較，通過比較，我們可以知道自己處于什么位置。最重要的一點(diǎn)是，我們可以知道自己的努力方向和如何才能達(dá)到此目的。換句話說，可以幫助我們建立目標(biāo)和測試客戶滿意度的標(biāo)尺。在國外各大企業(yè)許多行業(yè)得以廣泛應(yīng)用。在歐洲ABB電力系統(tǒng)事業(yè)部六西格瑪被用于光導(dǎo)纖維的改進(jìn)；在韓國LG公司被用于微波爐生產(chǎn)過程的改進(jìn)；瑞典愛立信公司，描述了數(shù)字電話誤印電路板清理過程的改進(jìn)[3]。這些公司通過六西格瑪質(zhì)量改善得到以下了好處，完美的質(zhì)量給企業(yè)帶來巨大的收益，優(yōu)良的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝可以使公司產(chǎn)品具有更大的附加值，更快的上市速度可以幫助企業(yè)更多盈利和擴(kuò)大市場份額，更高的運(yùn)作效率，可以降低企業(yè)的運(yùn)營成本，更周到的服務(wù)可以使顧客更滿意，增強(qiáng)用戶的忠誠度，從而保持和擴(kuò)大市場份額。對于六西格瑪在質(zhì)量管理中的應(yīng)用也不斷的在發(fā)生變化。首先是越來越重視在質(zhì)量管理當(dāng)中創(chuàng)建持久的六西格瑪文化。上世紀(jì)八十年代，六西格瑪之父BillSmith提出這個理念，是基于他精心打造的那些統(tǒng)計(jì)量和公式能給摩托羅拉公司的產(chǎn)品的質(zhì)量帶來飛躍。這之后，出現(xiàn)了各種關(guān)于應(yīng)用的理論和實(shí)踐，而大多數(shù)只涉及如何應(yīng)用六西格瑪技術(shù)的內(nèi)容，諸如：如何收集數(shù)據(jù)、如何測量等等。其次是越來越關(guān)注質(zhì)量管理中的過程優(yōu)化和改進(jìn)。六西格瑪?shù)脑瓌t之一就是以過程為導(dǎo)向。越來越注重綜合考慮項(xiàng)目當(dāng)中的各個測度指標(biāo)。為項(xiàng)目建立的一組六西格瑪測度指標(biāo)，往往涉及項(xiàng)目的多個關(guān)鍵領(lǐng)域，如財(cái)務(wù)、顧客、流程和組織學(xué)習(xí)等等。國外學(xué)者和企業(yè)通過不斷的研究、實(shí)踐，開發(fā)出很多新的工具。1.3.2國內(nèi)六西格瑪應(yīng)用情況及趨勢六西格瑪管理法在我國只是處于初步認(rèn)識階段。我國企業(yè)大概在上世紀(jì)九十年代末開始認(rèn)識六西格瑪，風(fēng)靡一時的一部《韋爾奇自傳》讓更多的人知道了六西格瑪這種質(zhì)量管理方法。自機(jī)械工業(yè)出版社于2001年1月出版了《六西格瑪管理法一追求卓越的階梯》獲得市場青睞后，《六西格瑪?shù)牧α俊犯菫槠浼哟罅藢α鞲瘳數(shù)恼J(rèn)識，但是這些書籍基本上是翻譯出版國外的原著或是編著六西格瑪培訓(xùn)的教材，沒有對六西格瑪管理法進(jìn)行更深入的研究。雖然在許多國內(nèi)的工業(yè)大企業(yè)得到應(yīng)用，但是其他企業(yè)應(yīng)用較少。如寶鋼、春蘭、海南航空、澳柯瑪、中遠(yuǎn)集團(tuán)、上海煙草等都在實(shí)施六西格瑪管理方法。在上海朱蘭質(zhì)量研究院的咨詢幫助下，上海汽發(fā)公司、中興通訊、上海卷煙廠、上海國際機(jī)場股份有限公司等一批項(xiàng)目榮獲全國優(yōu)秀六西格瑪項(xiàng)目。寶鋼截至2004年底，共實(shí)施六西格瑪項(xiàng)目165個，取得財(cái)務(wù)收益7億多元。而其他企業(yè)真正在項(xiàng)目質(zhì)量管理中推廣和實(shí)施六西格瑪?shù)妮^少，應(yīng)用程度也不是太深。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，在美國公司前150強(qiáng)中，有120家都在使用六西格瑪進(jìn)行質(zhì)量管理，并且其中絕大部分是應(yīng)用在實(shí)際項(xiàng)目中。六西格瑪在我國企業(yè)中應(yīng)用的狀況與其自身有著很大的關(guān)系。拿中國企業(yè)的總體規(guī)模來說小于全球企業(yè)規(guī)模的平均水平，財(cái)力有限并且贏利能力普遍較弱。中國大多數(shù)企業(yè)缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃，也就是缺乏一種定義關(guān)鍵業(yè)務(wù)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需要行動的全面過程，這個可能會困擾中國企業(yè)，尤其是在中國的經(jīng)濟(jì)增長速度出現(xiàn)放慢的情況下。全球企業(yè)平均使用13種企業(yè)管理工具，其他亞洲國家的企業(yè)平均使用16種，而中國企業(yè)平均僅使用7.5種。我國大多數(shù)企業(yè)統(tǒng)計(jì)技術(shù)應(yīng)用薄弱，解決問題往往憑經(jīng)驗(yàn)，不習(xí)慣用數(shù)據(jù)進(jìn)行交流，問題靠“一把手”拍板，成本管理和資金管理隨機(jī)性大，質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)低，制度規(guī)范流于形式。我國大多數(shù)企業(yè)仍然采用直線職能制的結(jié)構(gòu)組織形式，層次多，機(jī)制僵化，信息傳遞不及時；我國企業(yè)管理信息化不是太高，除了財(cái)務(wù)管理、庫存管理應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比例較大以外，在經(jīng)營決策、采購、研發(fā)、營銷及電子商務(wù)方面應(yīng)用的比例都未超過20%。我國企業(yè)的許多主導(dǎo)產(chǎn)品技術(shù)含量低，產(chǎn)品質(zhì)量低，品牌的知名度不高。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的加速，世界企業(yè)由數(shù)量時代進(jìn)入了質(zhì)量時代。加入WTO，我國企業(yè)融入全球市場的程度逐漸加深，國內(nèi)市場國際化，國內(nèi)競爭國際化。中國企業(yè)與國際接軌，成為“世界級的生產(chǎn)基地”，提高質(zhì)量成為了我們塑造國際競爭力的巨大需求。產(chǎn)業(yè)的國際競爭力決定著國家之間的國際競爭力，企業(yè)的國際競爭力決定著產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。六西格瑪管理吸納客戶滿意理論、供應(yīng)鏈管理、財(cái)務(wù)管理等現(xiàn)代管理理論和方法，在提高顧客滿意程度的同時降低企業(yè)經(jīng)營成本和周期的過程革新方法，通過提高核心業(yè)務(wù)能力而提高企業(yè)盈利的管理方式，是在新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下企業(yè)獲得競爭力和持續(xù)發(fā)展能力的經(jīng)營策略。六西格瑪管理，以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ê蛯?shí)施步驟以及面向最終客戶建立營運(yùn)體系的管理思想，對于中國企業(yè)建立卓越的管理體系，獲取并保持在國際市場上競爭優(yōu)勢，提供了一種非常有效的管理思想和實(shí)踐方法，是快速有效提高產(chǎn)品質(zhì)量的先進(jìn)科學(xué)的管理模式，是企業(yè)獲得生存和發(fā)展取得成功的管理戰(zhàn)略[4]。從這些應(yīng)用的行業(yè)可以看出，我國服務(wù)業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)相繼在許多項(xiàng)目中應(yīng)用了六西格瑪管理，而六西格瑪在建筑行業(yè)被應(yīng)用的很少，但通過對六西格瑪在其他行業(yè)應(yīng)用的學(xué)習(xí)，已經(jīng)開始關(guān)注在建筑行業(yè)相關(guān)項(xiàng)目中的應(yīng)用，且開始被認(rèn)同和實(shí)施。李蒙應(yīng)用六西格瑪原理建立量化的建筑工程質(zhì)量管理體系。於永和應(yīng)用六西格瑪原理建立了工程項(xiàng)目過程管理的DMAIC模型。而在具體的建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)用的卻很少。對于六西格瑪在混凝土抗壓強(qiáng)度等性能中應(yīng)用，查閱相關(guān)文獻(xiàn)幾乎找不到相關(guān)內(nèi)容。在實(shí)際的項(xiàng)目中，通過向房地產(chǎn)、施工企業(yè)等相關(guān)人員詢問，也是很少被人了解和使用。1.4六西格瑪?shù)亩x和方法六西格瑪中的西格瑪（希臘字母）是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的用語。對連續(xù)可計(jì)量的質(zhì)量特性值，用。度量質(zhì)量特性總體上對目標(biāo)值的偏離程度，稱為標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)差越小，數(shù)據(jù)波動越小，離散程度越低，一致性越高，西格瑪水平越高?；诮y(tǒng)計(jì)學(xué)上的正態(tài)分布，可以把西格瑪水平同缺陷率聯(lián)系起來，形成同缺陷率相對應(yīng)的關(guān)系。六西格瑪其實(shí)是一種統(tǒng)計(jì)概念，也就是以不良率來衡量某個流程的狀況。表2-1各西格瑪情況下的不良率統(tǒng)計(jì)企業(yè)運(yùn)作能力不良率（PPM）±6σ3.4±5σ233±4σ6210±3σ66800±2σ308000±1σ690000實(shí)施六西格瑪可以從如下六個步驟來執(zhí)行:一是定義問題并確定目標(biāo)；二是建立整體項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，一起也負(fù)責(zé)人帶隊(duì)，主要執(zhí)行者身體力行；三是找到主要潛在影響因素；四是探詢根本原因并提出改進(jìn)措施；五是實(shí)施改進(jìn)措施并長期化控制；六是展示并慶祝改進(jìn)的成果。為了達(dá)到6σ，現(xiàn)在普遍采用的一種簡單的流程模式使得每個環(huán)節(jié)循環(huán)改進(jìn)，即DMAIC模型。1.定義（Define）定義階段要確定問題和目標(biāo)，重點(diǎn)關(guān)注主要問題有哪些?針這些問題進(jìn)行改善，要在什么時間取得怎樣的結(jié)果?2.量測（Measure）量測階段主要對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，借助關(guān)鍵數(shù)據(jù)縮小問題的范圍，找出關(guān)鍵因子，明確問題核心。3.分析（Analyze）分析階段主要利用各種方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，確定關(guān)鍵因子并確認(rèn)現(xiàn)象與本質(zhì)之間的因果關(guān)系。4.改進(jìn)（Improve）改進(jìn)階段主要是制定幾個改進(jìn)方案，從中挑選出最理想的改進(jìn)方案并進(jìn)行實(shí)施?？梢栽诖穗A段對原有流程進(jìn)行局部的修復(fù)或者設(shè)計(jì)新流程。5.控制（Control根據(jù)改進(jìn)方案中預(yù)先確定的控制目標(biāo)，在改進(jìn)過程中，及時解決出現(xiàn)的各種問題，使改進(jìn)過程不至于偏離預(yù)先確定的軌道而發(fā)生較大的失誤。表2-2各階段目標(biāo)及工具推薦階段活動目標(biāo)推薦工具D/界定項(xiàng)目選定

定義關(guān)鍵質(zhì)量特性

項(xiàng)目活動計(jì)劃流程組成圖

流程繪制圖

行動計(jì)劃表M/量測數(shù)據(jù)搜集計(jì)劃建立

先水準(zhǔn)掌握輸入、流程、輸出指標(biāo)

魚骨圖

關(guān)系矩陣A/分析關(guān)鍵因素選定

原因闡述柏拉圖分析

因果圖

5個為什么

失效模式及影響分析I/改進(jìn)最佳方案選定

實(shí)行及驗(yàn)證甘特圖

試驗(yàn)設(shè)計(jì)

回歸分析C/控制標(biāo)準(zhǔn)化

監(jiān)控

成果共享及傳播流程控制圖

控制圖1.5本文的研究思路及主要研究方法1.5.1研究思路本文旨在研究國內(nèi)外相關(guān)的前沿理論和成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體建筑行業(yè)及混凝土的特點(diǎn)，以混凝土性能特性（抗壓強(qiáng)度等）為主要研究對象。通過研究混凝土性能控制的現(xiàn)狀，并運(yùn)用六西格瑪進(jìn)行分析找出其所存在的問題，并針對這些問題尋求解決的辦法。其研究內(nèi)容主要包括以下幾個部分：第1章緒論：包含選題背景及意義、國內(nèi)外應(yīng)用及研究現(xiàn)狀、研究的目的等以確認(rèn)研究的方向和主題。第2章混凝土—DMAICF模型構(gòu)建：本章在DMAIC模型的基礎(chǔ)上加入財(cái)務(wù)分析F,并整合為最終的混凝土—DMAICF模型。第3章抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性改進(jìn)的定義及測量：確定需要改進(jìn)的對象或過程，決定項(xiàng)目需要什么資源。定義缺陷、收集有關(guān)產(chǎn)品或過程現(xiàn)狀的（底線）數(shù)據(jù)，確定改進(jìn)的目標(biāo)。第4章影響因素分析及改進(jìn)：分析在測量階段收集的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)顯示的結(jié)果，以確定一組按重要程度排列的影響質(zhì)量的變量，并提出改進(jìn)方案。第5章質(zhì)量結(jié)果分析及控制：對所實(shí)施的方案進(jìn)行分析，確認(rèn)該方案能夠滿足或超過項(xiàng)目質(zhì)量改進(jìn)目標(biāo)。根據(jù)改善方案及質(zhì)量的結(jié)果，將滿足項(xiàng)目要求的過程實(shí)體程序化、標(biāo)準(zhǔn)化和文件化，使之正常運(yùn)作。對實(shí)施方案所產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行財(cái)務(wù)效益分析。本文將研究思路及對應(yīng)的研究目的進(jìn)行整理匯集成本文的框架（見圖1-1）。第三章混凝土一POE模型構(gòu)建結(jié)論第三章混凝土一POE模型構(gòu)建結(jié)論第六章質(zhì)量結(jié)果分析及控制第五章影響因素分析及改進(jìn)第四章抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性改進(jìn)的定義及測量第一章緒論了解六西格瑪重要概念、思想及改善步驟DMAICF有效解決混凝土抗壓強(qiáng)度質(zhì)量問題對改善結(jié)果進(jìn)仃總結(jié)并提出相關(guān)六西格瑪建議六西格瑪準(zhǔn)備-P六西格瑪結(jié)果評價-E六西格瑪實(shí)施優(yōu)化-O1.5.2主要研究方法（1）相關(guān)文獻(xiàn)資料的系統(tǒng)分析法。就是通過多種渠道對已有文獻(xiàn)進(jìn)行檢索并展開分析的一種研究方法。文獻(xiàn)檢索是本研究的前提和基礎(chǔ)。在寫作該論文的過程中，主要通過江蘇科技大學(xué)圖書館和江蘇省鎮(zhèn)江市圖書館的館藏書刊資料以及網(wǎng)絡(luò)資源（校內(nèi)圖書館網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)、Compendex,SpingerLink,EBSCOhost,Google學(xué)術(shù)搜索引擎和百度搜索引擎)，查閱了大量有關(guān)六西格瑪應(yīng)用等國內(nèi)外論文及專著。此外，中國優(yōu)秀碩博士論文數(shù)據(jù)庫中的優(yōu)秀論文給我提供了可供參考的規(guī)范的論文寫作方法。（2）定性與定量分析相結(jié)合的方法。六西格瑪以系統(tǒng)觀為基礎(chǔ)、以顧客為關(guān)焦點(diǎn)、以數(shù)據(jù)為決策依據(jù)、以過程優(yōu)化為核心的管理理念，要求本論文在研究過程中必須既重視“軟”技術(shù)的相關(guān)研究，也重視“硬”技術(shù)的相關(guān)研究，通過定量分析來保證定性分析的有效性。（3）實(shí)地項(xiàng)目調(diào)查及數(shù)據(jù)收集。本文在寫作中實(shí)地去了安徽X建筑股份有限公司Y項(xiàng)目部，并詢問了該項(xiàng)目的相關(guān)情況。通過詢問施工技術(shù)員、資料員、現(xiàn)場施工人員，了解到該現(xiàn)場混凝土使用情況。并得到了該項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理及施工技術(shù)員對本論文研究的支持。1.5.3本文主要創(chuàng)新點(diǎn)在六西格瑪-DMAIC模型的基礎(chǔ)上，將財(cái)務(wù)效益分析F作為改善模型的最后一階段，則為DMAICF改善步驟。第二章混凝土一DMIACF模型構(gòu)建六西格瑪是典型的定量決策系統(tǒng)，和傳統(tǒng)的方法相比，它更強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的作用，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)手段和各種技術(shù)去發(fā)現(xiàn)過程問題的本質(zhì)規(guī)律。一旦過程的所有變量得到揭示和量化，比較和改善就成了順利成章的事。在對過程的理解上，六西格瑪系統(tǒng)達(dá)到了常規(guī)方法無法達(dá)到的高度。基于對過程本質(zhì)的深刻理解，六西格瑪用DMAIC模式來對過程進(jìn)行改進(jìn)。下面本章在第二章介紹的基礎(chǔ)上構(gòu)建混凝土一DMAICF改善模型。2.1混凝土簡介混凝土，簡寫為“砼”，英文名concrete，是指由無機(jī)膠凝材料和水或有機(jī)膠凝材料的膠狀物與集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥做膠凝材料，砂、石作集料，與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土，也稱普通混凝土。它廣泛應(yīng)用于土木工程。2.1.1混凝土的分類混凝土發(fā)展史上最重要的里程碑是約瑟夫.阿斯頓丁發(fā)明了波特蘭水泥，從此，水泥逐漸替代了火山灰、石灰用于制造混凝土。直到1875年，威廉.拉賽爾斯采用改良后的鋼筋強(qiáng)化的混凝土技術(shù)獲得專利，混凝土才真正的成為了重要的現(xiàn)代建筑材料。20世紀(jì)初，有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說，初步奠定了混凝土強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)。以后，相繼出現(xiàn)了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土，各種混凝土外加劑也開始使用。60年代以來，廣泛應(yīng)用減水劑，并出現(xiàn)了高效減水劑和相應(yīng)的流態(tài)混凝土；高分子材料進(jìn)入混凝土材料領(lǐng)域，出現(xiàn)了聚合物混凝土；多種纖維被用于分散配筋的纖維混凝土?，F(xiàn)代測試技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于混凝土材料科學(xué)的研究?；炷恋姆N類按膠凝材料分有：無機(jī)膠凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸鹽混凝土、水玻璃混凝土等；有機(jī)膠結(jié)料混凝土，如瀝青混凝土、聚合物混凝土等。按容重分有：重混凝土，容重2600-5500公斤/立方米甚至更大；普通混凝土，容重2400公斤/立方米左右；輕混凝土，容重為500-1900公斤/立方米的輕集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。按使用功能分主要有：結(jié)構(gòu)混凝土、保溫混凝土、裝飾混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防輻射混凝土等。按施工工藝分主要有：離心混凝土、真空混凝土、灌漿混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、擠壓混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素（即無筋）混凝土、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)水泥、纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有：干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流動性混凝土、高流動性混凝土、流態(tài)混凝土等。2.1.2混凝土的性能和易性：混凝土拌合物最重要的性能。它綜合表示拌合物的稠度、流動性、可塑性、抗分層離析泌水的性能及易抹面性等。強(qiáng)度：混凝土硬化后的最重要的力學(xué)性能，是指混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等應(yīng)力的能力。水灰比、水泥品種和用量、集料的品種和用量以及攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)，都直接影響混凝土的強(qiáng)度。混凝土按標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度（以邊長為15Omm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28天，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度）劃分的強(qiáng)度等級，稱為標(biāo)號，分為C10、C15、C20、C25等[5]?；炷恋目估瓘?qiáng)度僅為其抗壓強(qiáng)度的1/8-1/13。提高混凝土抗拉、抗壓強(qiáng)度的比值是混凝土改性的重要方面。變形：混凝土在荷載或溫濕度作用下會產(chǎn)生變形，主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等。耐久性：在一般情況下，混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地區(qū)，特別是在水位變化的工程部位以及在飽水狀態(tài)下受到頻繁的凍融交替作用時，混凝土易于損壞。為此對混凝土要有一定的抗凍性要求。用于不透水的工程時，要求混凝土具有良好的抗?jié)B性和耐蝕性。2.2構(gòu)建混凝土一DMAICF在DMAIC基礎(chǔ)上引入財(cái)務(wù)分析F，構(gòu)建混凝土-DMAICF模型。2.2.1D一定義階段該階段主要是混凝土質(zhì)量問題的定義見下圖2-1混凝土定義階段-D圖。砼-D砼-D描述改進(jìn)性能和易性變形耐久性強(qiáng)度圖2-1混凝土準(zhǔn)備階段-D圖見圖2-1砼-D階段，該階段首先是要對現(xiàn)實(shí)混凝土中所遇到的質(zhì)量問題進(jìn)行陳述，如抗壓強(qiáng)度、和易性等不合格。其目的是，清楚地確定混凝土質(zhì)量問題并進(jìn)行量化，識別潛在的衡量標(biāo)尺和衡量資源，識別負(fù)面影響、當(dāng)前混凝土狀況及其與顧客的關(guān)系。其要素構(gòu)成為：對正在處理的混凝土性能問題進(jìn)行專門陳述；描述性陳述概括問題事件的地點(diǎn)和發(fā)生的方式；最初的“問題范圍”陳述。接下來是要確認(rèn)顧客。所謂顧客是建筑物的制造者、接收者、監(jiān)督者、使用者，可以分為外部和內(nèi)部。之后從顧客的角度來確定混凝土CTQ（關(guān)鍵質(zhì)量特性），并可操作性定義即準(zhǔn)確描述CTQ。砼-M過程能力性能測試指標(biāo)DPMOCp過程能力控制圖2.2.2砼-M過程能力性能測試指標(biāo)DPMOCp過程能力控制圖圖2-2混凝土測量階段-M圖在砼-M階段里，主要是建立一致性的測量混凝土質(zhì)量特性的標(biāo)準(zhǔn)，此測量標(biāo)準(zhǔn)一方面可用來了解目前的狀況好或壞的程度如何[6]？例如，現(xiàn)在是多少DPMO；另一方面則可當(dāng)做未來改進(jìn)時的參考基準(zhǔn)，例如，改善了多少DPMO？在此階段，需透過大量數(shù)據(jù)的收集，測量整個混凝土生產(chǎn)過程，測量該過程以決定目前質(zhì)量狀況，找出可能影響質(zhì)量的重要生產(chǎn)流程，不斷的與關(guān)鍵質(zhì)量特性做對比測定其發(fā)生的可能原因。六西格瑪所強(qiáng)調(diào)的是DPMO（DefectsPerMillionOpportunities），開發(fā)相關(guān)過程資料的收集計(jì)劃，測量目前的情況和客戶需求之間的差距，找出關(guān)鍵質(zhì)量特性，且測量以數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。2.2.3A一分析影響因素砼-SIPOC重要影響因素砼數(shù)據(jù)分析砼-A圖2-3影響因素砼-SIPOC重要影響因素砼數(shù)據(jù)分析砼-A砼-A階段里要對在砼-M階段里收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，在此基礎(chǔ)上找出CTQ的影響因素，然后提出并驗(yàn)證影響因素與CTQ之間的因果關(guān)系。在因果關(guān)系明確之后，確定影響CTQ的關(guān)鍵因素，這些因素將成為改進(jìn)階段關(guān)注的重點(diǎn)。這一階段的主要任務(wù)是把握要改進(jìn)的問題，并找出改進(jìn)的切入點(diǎn)。分析階段要做好三項(xiàng)工作：整理并分析數(shù)據(jù)、提出并檢驗(yàn)因果關(guān)系、確定關(guān)鍵影響因素。（1）收集、整理并分析數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)是為分析數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備的，收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以在收集數(shù)據(jù)過程中應(yīng)注意以下問題：制定好數(shù)據(jù)收集計(jì)劃；對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，以確保收集過程遵循規(guī)定的程序，沒有偏誤；可以應(yīng)用實(shí)時的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，記錄并保存測量到的數(shù)據(jù)，也可應(yīng)用數(shù)據(jù)收集單、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)單等形式收集數(shù)據(jù)；對測量階段收集到的數(shù)據(jù)要利用一定的工具進(jìn)行處理，以便更清晰、直觀地反映出數(shù)據(jù)的變化趨勢。常用的工具有坐標(biāo)圖、直方圖等，應(yīng)用這些工具可以在收集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上把數(shù)據(jù)更形象化的表示出來，為進(jìn)一步分析和尋找波動源打下基礎(chǔ)。（2）提出并驗(yàn)證因果關(guān)系掌握了質(zhì)量特性的狀態(tài)之后，要對其有所改進(jìn)，首先要了解哪些因素會造成其波動，即哪些因素是這一特性的波動源，建立因素和結(jié)果之間的因果關(guān)系，然后通過一些統(tǒng)計(jì)工具去驗(yàn)證這種因果關(guān)系。提出因果關(guān)系。首先通過頭腦風(fēng)暴法可得出多個影響因素，然后通過因果圖從操作者、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等五大類對影響因素進(jìn)行整理。此外，也可應(yīng)用關(guān)聯(lián)圖形式整理這些影響因素。驗(yàn)證因果關(guān)系。通過因果圖和關(guān)聯(lián)圖找出因果關(guān)系之后，要確定是否找到了真正的原因，還需要通過各種檢驗(yàn)才能得到證明。（3）確定關(guān)鍵因素找出影響因素和特性結(jié)果之間的因果關(guān)系后，還要確定哪些因素是關(guān)鍵的，也就是說要集中力量改進(jìn)那些能夠產(chǎn)生明顯效果的因素。確定關(guān)鍵因素可以根據(jù)因果關(guān)系的檢驗(yàn)結(jié)果來進(jìn)行，把因果關(guān)系密切的變量作為關(guān)鍵的因素。資源和交流進(jìn)行策劃，對一些復(fù)雜的方案起著至關(guān)重要的作用；其次，過程改進(jìn)的前景是不可預(yù)測的，建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，一切結(jié)果才顯得真是可信；最后，多思考一些不利的方面，盡可能的尋找替代方案，考慮問題盡可能的周到，以保證成功的解決問題。DMAIC模式中，各階段銜接緊密，環(huán)環(huán)相扣。后一個階段的輸入即為前一個階段的輸出。因此，分析階段的輸入即為測量階段的輸出[7]。2.2.4I一優(yōu)化階段全析因分析關(guān)鍵因素改善方案砼-I效應(yīng)圖砼-SIPOC圖2-4全析因分析關(guān)鍵因素改善方案砼-I效應(yīng)圖砼-SIPOC在砼-I階段里，在這一階段主要的任務(wù)是首先確定混凝土影響因素關(guān)鍵輸入變量，然后尋找混凝土關(guān)鍵質(zhì)量特性與關(guān)鍵過程特性之間的關(guān)系，通過改變輸入變量而實(shí)現(xiàn)提高輸出變量的目標(biāo)，同時對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。所以這一階段有三項(xiàng)工作：提出改進(jìn)意見；選擇改進(jìn)方案；實(shí)施改進(jìn)策略。（1）提出改進(jìn)意見在改進(jìn)階段，需要發(fā)揮每位可能參與人員的創(chuàng)造性思維來更好的解決實(shí)際問題包括項(xiàng)目經(jīng)理、施工員、資料員、各班組等，頭腦風(fēng)暴法是一種最常見的激發(fā)創(chuàng)造性思維來解決問題的方法。將頭腦風(fēng)暴法形成的觀點(diǎn)經(jīng)過分析、歸納和總結(jié)形成一些方案，然后分析選出最可行的方案。（2）選擇改進(jìn)方案頭腦風(fēng)暴法所形成的各種方案混凝土生產(chǎn)方案是由各種建議混合合成的初步想法，精心處理后，才能形成具有一定回報(bào)價值的計(jì)劃方案。對方案賽選并不是一個簡單的活動，因?yàn)椴煌暾幌到y(tǒng)的方案只是對問題的簡單修補(bǔ)，會造成巨大的浪費(fèi)所以必須認(rèn)真的對待，希望對考慮中的各種建議由一個全局的概念和把握，一旦選擇了某種實(shí)施方案，就要形成完整的文件。（3）實(shí)施改進(jìn)策略經(jīng)過賽選形成的混凝土生產(chǎn)計(jì)劃方案，最后進(jìn)入方案的實(shí)施階段。此時我們可能會比較關(guān)注實(shí)施的結(jié)果，看效果是否明顯。其實(shí)，為保證最后的成功，在實(shí)施改進(jìn)措施的過程中也得預(yù)防。2.2.5C一控制階段該階段對所實(shí)施的混凝土方案進(jìn)行分析，確認(rèn)該方案能夠滿足或超過項(xiàng)目質(zhì)量改進(jìn)目標(biāo)。根據(jù)改善方案及質(zhì)量的結(jié)果，將滿足項(xiàng)目要求的過程實(shí)體程序化、標(biāo)準(zhǔn)化和文件化，使之正常運(yùn)作。砼-改善方案過程分析過程標(biāo)準(zhǔn)化砼-生產(chǎn)受控砼-C圖2-5砼-改善方案過程分析過程標(biāo)準(zhǔn)化砼-生產(chǎn)受控砼-C在混凝土C階段主要對關(guān)鍵因素進(jìn)行長期控制并采取措施以維持前幾個階段所取得的改進(jìn)結(jié)果見圖2-5。定期檢測可能影響數(shù)據(jù)的變量和因素、制定計(jì)劃時所未曾料到的事情。在此階段，要應(yīng)用適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量原則和技術(shù)方法，關(guān)注改進(jìn)對象數(shù)據(jù)，對關(guān)鍵變量進(jìn)行控制，制定工程控制計(jì)劃，修訂標(biāo)準(zhǔn)操作程序和作業(yè)指導(dǎo)書，建立測量體系，監(jiān)控工作程序，并制定一些突發(fā)事件的應(yīng)對措施。2.2.6F一財(cái)務(wù)分析階段推廣不推廣成本費(fèi)用R-C工期、材料、試驗(yàn)砼-F圖2-6推廣不推廣成本費(fèi)用R-C工期、材料、試驗(yàn)砼-F在F階段，最終的從工期、材料節(jié)省等多方面對混凝土改善進(jìn)行效益評價，可以直觀的看出改善的水平以及經(jīng)濟(jì)效益。2.3整合混凝土一DMICAF改善模型根據(jù)以上各個階段的混凝土DMAICF模型分析，整合如下混凝土POE改善模型見圖2-7。砼-改善方案砼-改善方案過程分析過程標(biāo)準(zhǔn)化砼-生產(chǎn)受控砼-C撤銷成本費(fèi)用R-C砼-F推廣不推廣工期、材料、試驗(yàn)砼數(shù)據(jù)分析影響因素砼-SIPOC全析因分析關(guān)鍵因素重要影響因素砼-A砼-I效應(yīng)圖砼-M砼-D描述改進(jìn)性能性能改進(jìn)目標(biāo)過程能力性能測試指標(biāo)和易性變形耐久性DPMOCp過程能力控制圖SIPOC數(shù)據(jù)強(qiáng)度圖2-7混凝土DMICAF改善模型第三章抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性改進(jìn)的定義及測量本章主要是確定混凝土需要改進(jìn)的對象和過程，定義缺陷，收集有關(guān)抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)，確定改進(jìn)的目標(biāo)。以下首先介紹項(xiàng)目公司混凝土抗壓強(qiáng)度試塊的相關(guān)特性，以便確定了解和確定改進(jìn)的對象和過程。3.1項(xiàng)目公司及試塊3.1.1項(xiàng)目確定公司簡介安徽X建筑股份有限公司始建于1983年，為安徽省首家民營建筑股份制企業(yè)，企業(yè)資質(zhì)系房屋建筑工程施工總承包一級。集團(tuán)公司于2000年一次性通過IS09002國際質(zhì)量體系。注冊資本5150萬元，擁有各種機(jī)械設(shè)備2300臺，總功率18000千瓦，在職職工4000多人，各類專業(yè)技術(shù)人員350人，其中具有中高級以上職稱86人。安徽X建筑股份有限公司在20多年的發(fā)展過程中，始終堅(jiān)持“以質(zhì)量求生存，以信譽(yù)求發(fā)展”，不斷學(xué)習(xí)創(chuàng)新施工工藝，逐漸形成以“優(yōu)、快、精”的施工風(fēng)格著稱于安徽建筑業(yè)。公司先后承接了一大批國家和省、市級優(yōu)良工程項(xiàng)目。代表性項(xiàng)目有：建設(shè)部住宅試點(diǎn)小區(qū)35萬平方米的琥珀山莊、杏花公園住宅小區(qū)、安居苑小區(qū)；解放軍電子工程學(xué)院、蚌埠坦克學(xué)院等綜合樓；淮河路綜合樓松蔭閣；界首市人民醫(yī)院病房大樓；蚌埠市二馬路市場；15萬平方米的鳳凰城。家家景園。近十年來我們共創(chuàng)建國家、省市優(yōu)良工程400多項(xiàng)，曾榮獲全國集體建筑企業(yè)全面質(zhì)量管理優(yōu)秀獎——金屋獎；曾榮獲建筑業(yè)最高質(zhì)量獎——魯班獎；多次榮獲安徽省工程質(zhì)量最高獎一一黃山杯；合肥市工程質(zhì)量最高獎——琥珀杯，連續(xù)多年被評為省、市“重合同守信用企業(yè)”、“全國先進(jìn)集體建筑企業(yè)”、“安全文明施工先進(jìn)單位”、“安徽省民營50強(qiáng)企業(yè)”。3.1.2混凝土抗壓強(qiáng)度試塊為了對混凝土質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確和公正的評定，就必須在各個階段制作混凝土試塊來進(jìn)行試壓，以便獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。也就是說，混凝土試塊強(qiáng)度值是評定混凝土質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。根據(jù)規(guī)范要求，最終評定混凝土質(zhì)量的依據(jù)是28天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。我國建筑行業(yè)，在強(qiáng)化驗(yàn)收，加強(qiáng)質(zhì)量控制的同時，又新增了對混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體進(jìn)行混凝土強(qiáng)度驗(yàn)收的項(xiàng)目。而混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的混凝土強(qiáng)度驗(yàn)收又是以同條件養(yǎng)護(hù)的試塊強(qiáng)度為依據(jù)的。標(biāo)準(zhǔn)的試塊為150mm的立方體試件，還有其他非標(biāo)準(zhǔn)的有100mm，200mm的立方體試件[8]。在安徽X建筑股份有限公司Y項(xiàng)目部的混凝土試塊是用強(qiáng)度42.5的普通硅酸鹽水泥所生產(chǎn)的C30混凝土，并按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作的150mm的立方體試件見圖3-1。圖3-1試塊制作模具及試塊3.2定義階段3.2.1問題的描述混凝土廣泛用于各種工程建設(shè)項(xiàng)目，是用量最大的建筑結(jié)構(gòu)材料?；炷劣捎谧陨淼奶厥庑阅茉诠I(yè)建筑、民用建筑、交通土建、水利水電工程等土木工程領(lǐng)域發(fā)揮著及其重要的作用。混凝土質(zhì)量的好壞，既對結(jié)構(gòu)物的安全，也對結(jié)構(gòu)物的造價有很大影響[9]。因此必須對混凝土的質(zhì)量有足夠的重視?；炷翉?qiáng)度是硬化混凝土最重要的性質(zhì)，混凝土的其他性能與強(qiáng)度均有密切關(guān)系，混凝土的強(qiáng)度也是配合比設(shè)計(jì)、施工控制和質(zhì)量檢驗(yàn)評定的主要技術(shù)指標(biāo)，其主要有抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。而抗壓強(qiáng)度比其他強(qiáng)度指標(biāo)大得多，所以抗壓強(qiáng)度是混凝土最重要的技術(shù)指標(biāo)。目前安徽X建筑股份有限公司Y項(xiàng)目部的現(xiàn)狀是項(xiàng)目的單位工程、分部工程、分項(xiàng)工程和檢驗(yàn)批等驗(yàn)收前，制作混凝土試塊報(bào)相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試及分析。返回的結(jié)果是C30試塊抗壓強(qiáng)度的平均值比較大，卻仍然有部分試塊達(dá)不到檢測要求，需要經(jīng)過建筑實(shí)體的鉆芯取樣檢測。這種狀況影響了項(xiàng)目的整體質(zhì)量，同時也影響了整個工程的進(jìn)度。既給公司增加了項(xiàng)目成本費(fèi)用，也影響了企業(yè)的可信度。同時，混凝土的評定級別為一般，未能達(dá)到優(yōu)良。加強(qiáng)混凝土生產(chǎn)各階段控制，確保混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)需要的前提下，控制其質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性對企業(yè)的發(fā)展非常必要。3.2.2識別顧客需求對于以上描述可知現(xiàn)在我們要滿足三個方面的顧客需求：建設(shè)單位、施工單位、質(zhì)量監(jiān)督部門。建設(shè)單位：建設(shè)單位是質(zhì)量控制貫穿建設(shè)全過程的管理者和組織者，對質(zhì)量負(fù)有決策、監(jiān)督、幫助、驗(yàn)收的責(zé)任。項(xiàng)目最后還是由建設(shè)單位接收，所以項(xiàng)目的質(zhì)量好壞直接影響到建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)利益。施工單位：施工單位對工程項(xiàng)目負(fù)有制造責(zé)任。要通過實(shí)行施工項(xiàng)目管理和建立施工項(xiàng)目質(zhì)量保證體系確保每個分項(xiàng)、分部工程和單位工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和合同要求，按竣工標(biāo)準(zhǔn)要求交工。達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要進(jìn)行返修，確保安全和使用功能。公司目前的狀況由前一小節(jié)可知道主要是混凝土抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性方面的問題。如果檢驗(yàn)達(dá)不到合格，通過現(xiàn)場鉆芯取樣檢測還是達(dá)不到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則必須返工或返修；即使達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，但穩(wěn)定性較差會給公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。質(zhì)量監(jiān)督部門：質(zhì)量監(jiān)督部門代表政府對工程項(xiàng)目的質(zhì)量負(fù)監(jiān)督和評定等級責(zé)任。主要評定標(biāo)準(zhǔn)為《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ1O7-87。有以下相關(guān)評定標(biāo)準(zhǔn)：（1）合格評定條件是根據(jù)下述原則確定的：規(guī)定合格質(zhì)量水平的總體均值fcu，k>fcu，k+1.645σ。式中m——同一驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的平均值（N/mm2）；fcu，k一混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）；σ—驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差（N/mm2）；當(dāng)fcu，k=C30，C30表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30MPa，亦即混凝土立方體抗壓強(qiáng)度>30MPa的保證率要求95%以上。為了從質(zhì)量安全和混凝土經(jīng)濟(jì)性兩方面考慮，C30通過檢測后得到的抗壓強(qiáng)度范圍應(yīng)該大于3OMpa，而對于大于或等于C30的混凝土，從混凝土的經(jīng)濟(jì)性可以規(guī)定C30混凝土試塊抗壓強(qiáng)度范圍?。?0Mpa，40.13Mpa）比較合理。3OMpa是C30的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，40.13Mpa是C30強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差取值3.0N/mm2時配置強(qiáng)度的1.15倍。（2）經(jīng)過質(zhì)檢部門的檢測以后根據(jù)評定標(biāo)準(zhǔn)給混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平評級如表4-1。表3-1混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平生產(chǎn)質(zhì)量水平優(yōu)良一般差混凝土強(qiáng)度等級低于C20不低于C20低于C20不低于C20低于C20不低于C20混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ≤3.0≤3.5≤4.0≤5.0>4.0>5.03.2.3確定改善目標(biāo)在問題的描述中可知混凝土抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性是必須改進(jìn)的，使其在可控制的范圍之內(nèi)。所以改善目標(biāo)如下：（1）改善混凝土抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性，消除不合格現(xiàn)象。（2）使混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，評定級別達(dá)到優(yōu)良，降低標(biāo)準(zhǔn)差減少成本投入。本項(xiàng)目是改進(jìn)C30混凝土的穩(wěn)定性，為了達(dá)到優(yōu)良，混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差小于等于3.5σ。這兩條要求實(shí)際上是盡量降低混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差?；炷恋膹?qiáng)度有一定離散性，這是客觀的，但通過科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值，因此混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實(shí)際管理水平，管理水平越高，標(biāo)準(zhǔn)差越小?？梢哉f，混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。3.3測量階段3.3.1混凝土生產(chǎn)流程SIPOC圖混凝土是由膠凝材料、骨料和水（有些品種的混凝土中可不加水），按適當(dāng)?shù)谋壤韬投傻幕旌衔?，?jīng)一定時間后硬化而成的人造石材。本項(xiàng)目部目前的混凝土SIPOC流程圖如圖3-2所示。通過對混凝土SIPOC流程圖分析我們可以知道，操作員工、攪拌器材、各種材料、生產(chǎn)方法、生產(chǎn)環(huán)境是影響混凝土質(zhì)量的主要流程影響因素。原材料：水泥、沙子、石頭等原材料：水泥、沙子、石頭等材料供應(yīng)商SupplierInputProcess施工部門及試塊制作OutputClient混凝土攪拌流程混凝土圖3-2混凝土SIPOC圖3.3.2抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)收集在安徽X建筑股份有限公司Y項(xiàng)目部資料處收集到連續(xù)兩個月內(nèi)的混凝土試塊抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)見表3-2?？梢园l(fā)現(xiàn)收集到得數(shù)據(jù)很分散，平均值和極差的變動幅度都比較大，甚至有的低于混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這就需要我們進(jìn)一步對抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)值進(jìn)行分析。表3-2混凝土抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)試塊編號試塊抗壓強(qiáng)度Mpa平均值X極差R138.83734.636.804.2239.739.835.338.274.5328.128.229.228.501.1440.540.835.638.975.2543.74135.640.108.1640.740.33538.675.7741.738.635.538.606.2840.538.634.137.736.4939.8363637.273.8104240.236.139.435.91140.439.53337.637.41242.840.334.339.138.51340.439.835.938.704.51439.937.433.536.936.4154239.333.938.408.1164037.533.537.006.51739.83934.937.904.91842.541.534.339.438.2193940.835.838.5352043.541.838.941.404.62139.9403538.3052241.943.540.742.032.82338.335.331.735.106.62441.443.536.240.377.3254244.63741.207.62642.839.536.739.676.12739.83934.637.805.22839.739.735.438.274.32943.8443641.2783042.54035.339.277.23140.237.534.337.335.93240.53733.737.076.83339.4373135.808.43440.138.234.237.505.93541.94336.840.576.23640.54033.838.106.7樣本均值38.315.983.4過程能力分析3.4.1受控狀態(tài)分析由表可知，36組數(shù)據(jù)的總平均值x=38.31，平均極差R=5.98。由于樣本容量n=3，可知參數(shù)A2=1.023，D4=2.575，D3=0。所以-的控制圖設(shè)計(jì)如下：對于圖：CL==38.31UCL=LCL=運(yùn)用MINITAB軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得-的控制圖，如下圖3-3。圖3-3-的控制圖平均值X的單值控制圖檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)1。1個點(diǎn)，距離中心線超過3.00個標(biāo)準(zhǔn)差。檢驗(yàn)出下列點(diǎn)不合格：3。極差R的單值控制圖檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)1。1個點(diǎn)，距離中心線超過3.00個標(biāo)準(zhǔn)差。檢驗(yàn)出下列點(diǎn)不合格：3。從檢驗(yàn)結(jié)果來看，過程處于失控狀態(tài)。按照強(qiáng)度范圍在（30，40.13）之間，運(yùn)用MINITAB軟件進(jìn)行判定工序質(zhì)量是否合格，如圖4-4。圖3-4平均值X的Xbar控制圖平均值X的Xbar控制圖檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)1。1個點(diǎn)，距離中心線超過3.00個標(biāo)準(zhǔn)差。檢驗(yàn)出下列點(diǎn)不合格：3檢驗(yàn)7。15個點(diǎn)在中心線1個標(biāo)準(zhǔn)差以內(nèi)（中心線的上方和下方）檢驗(yàn)出下列點(diǎn)不合格：18，19?？梢钥闯鲈S多點(diǎn)己經(jīng)超過規(guī)范上限。也就是說C30混凝土抗壓強(qiáng)度按照所給出的規(guī)范限嚴(yán)重不合格。從以上受控狀態(tài)我們可以看出C30混凝土抗壓強(qiáng)度的穩(wěn)定性非常的差，這就要求我們針對現(xiàn)有的狀態(tài)進(jìn)行改進(jìn)，提高C30混凝土抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性。3.4.2過程性能分析根據(jù)數(shù)據(jù)對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行過程能力分析，見（圖3-5）過程能力分析圖。圖3-5過程能力分析我們用百萬次缺陷率（DPMO）以及能力指數(shù)分別作為尺度來測量關(guān)鍵質(zhì)量特性的性能或能力。在本論文中關(guān)鍵質(zhì)量特性為C30混凝土抗壓強(qiáng)度。（1）百萬次缺陷率DPMO（即：每百萬次采樣數(shù)的缺陷率）是指100萬個機(jī)會里面，出現(xiàn)缺陷的機(jī)會是多少。由圖知百萬次缺陷率總和為：21004.61dpmo。這是一個巨大的不良性能，存在著巨大的改進(jìn)潛力。（2）過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)也稱工序能力指數(shù)，是指工序在一定時間里，處于控制狀態(tài)（穩(wěn)定狀態(tài)）下的實(shí)際加工能力。它是工序固有的能力，或者說它是工序保證質(zhì)量的能力。CP>1.33。當(dāng)CP>1.33時表明工序能力充分，這時就需要控制工序的穩(wěn)定性，以保持工序能力不發(fā)生顯著變化。如果認(rèn)為工序能力過大時，應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)要求和工藝條件加以分析，一方面可以降低要求，以避免設(shè)備精度的浪費(fèi)，另一方面也可以考慮修訂標(biāo)準(zhǔn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。1.0≤CP≤1.33。當(dāng)工序能力處于1.0到1.33之間時，表明工序能力滿足要求，但不充分。當(dāng)CP值很接近1時，則有產(chǎn)生超差的危險(xiǎn)，應(yīng)采取措施加強(qiáng)對工序的控制。CP<1.0。當(dāng)工序能力小于1時，表明工序能力不足，不能滿足標(biāo)準(zhǔn)的需要，應(yīng)采取改進(jìn)措施，改變工藝條件，修訂標(biāo)準(zhǔn)或嚴(yán)格進(jìn)行全數(shù)檢查等。由圖知CP=0.84<1.0。表明工序能力不足。第四章影響因素分析及改進(jìn)4.1分析階段4.1.1確定影響質(zhì)量特性的因素了解混凝土過程能力現(xiàn)況與改善的目標(biāo)后，應(yīng)立即尋找出影響混凝土過程的變異因素，在此階段我們利用特性要因圖來分析。特性要因分析圖又稱Ishikawa圖，是日本人KaoruIshikawa博士所提出的方法，因其結(jié)果非常類似一幅魚骨，所以也稱之為魚刺圖（FishboneDiagram）。因果分析圖是以結(jié)果作為特性，以原因作為因素，在它們之間用箭頭聯(lián)系表示因果關(guān)系。因果分析圖是一種充分發(fā)動員工動腦筋，查原因，集思廣益的好辦法，也特別適合于工作小組中實(shí)行質(zhì)量的民主管理。當(dāng)出現(xiàn)了某種質(zhì)量問題，未搞清楚原因時，可針對問題發(fā)動大家尋找可能的原因，使每個人都暢所欲言，把所有可能的原因都列出來。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查以及與相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行討論得出以下可能因素見表4-1：表4-1影響抗壓強(qiáng)度的不良因素causebranchSub-branch人1、不聽指揮

2、基本素質(zhì)差

3、不按制度辦事

4、用人不當(dāng)

5、有情緒1、互相交底通氣不夠，管理制度無力，不重視

3、責(zé)任心差，未交底

5、福利差，分工不當(dāng)機(jī)1、攪拌機(jī)不良

2、計(jì)量器不準(zhǔn)

3、運(yùn)輸工具不良1、拌不勻，攪拌時間料1、沙石級配不當(dāng)

2、沙石含泥量大，雜質(zhì)多

3、水泥不準(zhǔn)確使用

4、外加劑的使用3、水泥強(qiáng)度，水泥用量法1、配比不當(dāng)

2、養(yǎng)護(hù)不好

3、攪拌不勻

4、振搗不實(shí)

5、試塊制作不當(dāng)1、計(jì)量有誤，砂率不當(dāng)，水灰比控制不嚴(yán)

2、養(yǎng)護(hù)時間不夠環(huán)1、氣溫太低

2、場地太窄經(jīng)由上表可知C30抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性不良的影響原因；而本研究將抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性不良的影響原因以特性要因圖的方式畫出，讓影響抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定性不良的原因能更清楚的表達(dá)出來如下圖4-1所示：機(jī)機(jī)法環(huán)沙石含雜質(zhì)多水泥不準(zhǔn)確使用場地太窄料人強(qiáng)度影響因素不按制度辦事用人不當(dāng)不聽指揮基礎(chǔ)素質(zhì)太差沙石級配不當(dāng)外加劑的使用水泥強(qiáng)度水泥用量攪拌機(jī)不良運(yùn)輸不良配比不良試塊制作不當(dāng)攪拌不勻振搗不實(shí)氣溫太低拌不勻攪拌時間砂率不當(dāng)水灰比控制不嚴(yán)計(jì)量有誤圖4-1抗壓強(qiáng)度不良因素分析根據(jù)所做成的要因分析圖經(jīng)過與技術(shù)人員及現(xiàn)場作業(yè)人員的討論，最終以重要性的不同給予評分，針對本具體項(xiàng)目選出重要因素分列如下（其它為非重要影響因素）：（l）配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)（主要是水灰比）（2）水泥使用不當(dāng)（3）沙石含雜質(zhì)量大（4）骨料級配不當(dāng)（5）試塊制作及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)4.1.2影響因素在過程中的特異性要進(jìn)一步分析各影響因素在混凝土抗壓強(qiáng)度中的重要性，及以后生產(chǎn)改進(jìn)中的參數(shù)設(shè)置，就必須對各個影響因素在過程中的特異性及作用進(jìn)行分析。下面就針對上一節(jié)經(jīng)過評分而得出的影響因素進(jìn)行分析。（l）配合比設(shè)計(jì)所謂配合比就是指在滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、抗裂性、耐久性和施工和易性要求的條件下，經(jīng)濟(jì)合理的選出混凝土單位體積中各種組成材料的用量，常用的表示方法有兩種：一種是以每立方米混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示；另外一種是以各項(xiàng)材料相互之間的質(zhì)量比來表示[10]?；炷僚浜媳仁菦Q定強(qiáng)度的重要因素之一。配合比影響混凝土的因素很多，主要表現(xiàn)在以下方面：一、水灰比過大，混凝土坍落度過大?；炷劣不?，多余的水分就殘留在混凝土中或蒸發(fā)后形成氣孔或通道，減少了混凝土抵抗荷載的有效截面，而且可能在孔隙周圍引起應(yīng)力集中。因此，在水泥強(qiáng)度等級相同的情況下，水灰比愈小，水泥石的強(qiáng)度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，混凝土強(qiáng)度也愈高。但是，如果水灰比過小，拌和物過于干稠，在一定的施工振搗條件下，混凝土不能被振搗密實(shí)，出現(xiàn)較多的蜂窩、孔洞，反將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重下降；二、材料計(jì)量不準(zhǔn)確。目前，我國相應(yīng)的施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)中對混凝土各種原材料的投料誤差都有明確的規(guī)定。如果實(shí)際投料誤差超出允許的范圍，就會造成混凝土的強(qiáng)度不足；三、外加劑使用不當(dāng)和摻量不準(zhǔn)，造成外加劑沒達(dá)到預(yù)期的目的，反而使混凝土強(qiáng)度不足；四、堿—骨料反應(yīng)。當(dāng)混凝土總含堿量較高時，又使用含有碳酸鹽或氧化物成分的粗骨料，可能產(chǎn)生堿—骨料反應(yīng)，即堿性氧化物水解后形成的氫氧化鈉和氫氧化鉀，它們與活性骨料起化學(xué)反應(yīng)生成吸水膨脹的凝膠體，造成混凝土開裂和強(qiáng)度下降。（2）水泥水泥是影響混凝土強(qiáng)度、耐久性及經(jīng)濟(jì)性的重要因素。首先，應(yīng)合理選用水泥品種和強(qiáng)度等級。配制混凝土用的水泥品種，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)與特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工條件，結(jié)合水泥的特性，合理選用。如對于厚大體積的混凝土，為了避免由于溫度應(yīng)力引起水泥石的開裂，采用水化熱低的礦渣水泥、火山灰水泥等，不宜選用硅酸鹽水泥。水泥強(qiáng)度等級的選擇，應(yīng)當(dāng)與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級相適宜。原則上是配置高強(qiáng)度等級的混凝土選用高強(qiáng)度等級水泥，低強(qiáng)度等級的混凝土選用低強(qiáng)度等級水泥[11]。若用低強(qiáng)度等級水泥配制高強(qiáng)度等級混凝土，為滿足強(qiáng)度要求必然使水泥用量過多，這不經(jīng)濟(jì)，而且使混凝土收縮和水化熱增大；若用高強(qiáng)度等級水泥配置低強(qiáng)度等級混凝土，從強(qiáng)度考慮，少量水泥就滿足要求，但為滿足混凝土和易性和耐久性，就需要額外增大水泥用量，造成水泥浪費(fèi)。其次，水泥的實(shí)際活性對混凝土的強(qiáng)度和耐久性也有很大的影響。由于水泥生產(chǎn)廠家的技術(shù)裝備和質(zhì)量管理水平不一，造成部分水泥出廠質(zhì)量較差，這些水泥一旦用到混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，必然造成混凝土強(qiáng)度等級不足。另一方面由于水泥在施工現(xiàn)場保管條件差或儲存時間過長，致使水泥受潮，造成水泥結(jié)塊，活性降低，從而影響混凝土強(qiáng)度。再則是水泥的安定性不合格，對普通混凝土強(qiáng)度和耐久性的影響。由于水泥熟料中含有過多的游離氧化鈣、游離氧化鎂及熟料中摻入石膏過多，導(dǎo)致水泥在遇水硬化后繼續(xù)產(chǎn)生體積膨脹，破壞混凝土己經(jīng)形成的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致混凝土開裂，同時也降低了混凝土的強(qiáng)度。（3）沙石含雜質(zhì)量配制混凝土的細(xì)骨料要求清潔不含雜質(zhì)，以保證混凝土的質(zhì)量。而砂中常含有一些有害雜質(zhì)，如云母、粘土、淤泥、粉砂等，粘附在砂的表面，妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低混凝土強(qiáng)度；同時還增加混凝土的用水量，從而加大混凝土的收縮，降低抗凍性和抗?jié)B性。一些有機(jī)雜質(zhì)、硫化物及硫酸鹽，它們都對水泥有腐蝕作用。特別是配制高強(qiáng)度混凝土?xí)r更應(yīng)嚴(yán)格些。當(dāng)用較高標(biāo)號水泥配制低強(qiáng)度混凝土?xí)r，由于水灰比（水與水泥的質(zhì)量比）大，水泥用量少，拌合物的和易性不好。（4）骨料級配骨料對混凝土強(qiáng)度和耐久性的影響主要有以下幾個方面：第一、石子強(qiáng)度低于混凝土的強(qiáng)度，當(dāng)混凝土受壓時，石子首先被壓碎，導(dǎo)致混凝土的實(shí)際強(qiáng)度降低。特別是使用風(fēng)化或軟質(zhì)巖石破碎加工成的碎石拌制的混凝土易發(fā)生此類問題；第二、骨料體積穩(wěn)定性差，尤其是由頁巖、帶有膨脹松土的石灰?guī)r等制成的骨料，在干濕交替或凍融循環(huán)作用下，常表現(xiàn)為體積穩(wěn)定性差，發(fā)生變形，破壞混凝土己經(jīng)形成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時會使混凝土構(gòu)件受到破壞；第三、骨料表面的粗糙程度及孔隙特征等影響骨料與水泥石之間的粘結(jié)性能，進(jìn)而影響混凝土的強(qiáng)度。碎石表面粗糙而且具有吸收水泥漿的孔隙特征，所以與水泥石的粘結(jié)能力強(qiáng)；卵石表面光滑且少棱角，與水泥石的粘結(jié)能力較差，但和易性較好。在相同條件下，碎石混凝土比卵石混凝土強(qiáng)度約高10%左右；第四、骨料中腐爛動植物等有機(jī)物雜質(zhì)含量過高時，對水泥水化不利，延緩混凝土的硬化，影響混凝土強(qiáng)度的增長；第五、骨料中的松土、粉塵含量過高，會造成混凝土強(qiáng)度下降。因?yàn)檫@些很細(xì)小的微粒包裹在骨料表面，影響骨料與水泥漿的粘結(jié)，同時加大骨料表面積，增加用水量，而且顆粒體積不穩(wěn)定，干縮濕脹，對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定破壞作用；第六、骨料中硫化物與硫酸鹽的存在會腐蝕混凝土，引起鋼筋銹蝕，降低混凝土強(qiáng)度和耐久性；第七、細(xì)骨料中云母含量過高，由于云母表面光滑，與水泥漿的粘結(jié)性能極差，而且極易沿節(jié)理裂開，對混凝土的物理、力學(xué)性能均有不利的影響。（5）試塊制作及養(yǎng)護(hù)采用不同的方法制作試塊，則檢驗(yàn)出來的強(qiáng)度會差別很大。主要有標(biāo)準(zhǔn)方法和非標(biāo)準(zhǔn)方法，而非標(biāo)準(zhǔn)方法制作的試塊根據(jù)尺寸又有許多種。養(yǎng)護(hù)條件（溫度、濕度）是通過對水泥水化過程所產(chǎn)生的影響而起作用的[12]。混凝土的硬化，原因在于水泥的水化作用。養(yǎng)護(hù)溫度高可以增大初期水化速度，混凝土初期強(qiáng)度也高。在養(yǎng)護(hù)溫度較低的情況下，由于水化速度緩慢，具有充分的擴(kuò)散時間，從而使水化物在水泥石中均勻的分布，有利于后期強(qiáng)度的發(fā)展。當(dāng)溫度降至零度以下時，由于混凝土中的水分大部分結(jié)冰，水泥顆粒不能和冰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展。周圍環(huán)境的濕度對水泥的水化作用能否正常進(jìn)行有顯著影響：濕度適中，水泥水化能順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。如果濕度不夠，混凝土?xí)稍锒绊懰嗨饔玫恼＿M(jìn)行，甚至停止水化，降低混凝土的強(qiáng)度。4.2改進(jìn)階段4.2.1析因設(shè)計(jì)分析簡介實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DesignofExperiments，縮寫為DOE）是研究如何制定適當(dāng)實(shí)驗(yàn)方案以便對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)學(xué)理論與方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循三個原則：隨機(jī)化，局部控制和重復(fù)。隨機(jī)化的目的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡量避免受到主客觀系統(tǒng)因素的影響而呈現(xiàn)偏倚性；局部控制是化分區(qū)組，使區(qū)組內(nèi)部盡可能條件一致；重復(fù)是為了降低隨機(jī)誤差的影響，目的仍在于避免可控的系統(tǒng)性因素的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大致可以分為四種類型：析因設(shè)計(jì)、區(qū)組設(shè)計(jì)、回歸設(shè)計(jì)和均勻設(shè)計(jì)，其中析因設(shè)計(jì)是一種多因素的交叉分組設(shè)計(jì)。它不僅可檢驗(yàn)每個因素各水平間的差異，而且可檢驗(yàn)各因素間的交互作用。兩個或多個因素如存在交互作用，表示各因素不是各自獨(dú)立的，而是一個因素的水平有改變時，另一個或幾個因素的效應(yīng)也相應(yīng)有所改變；反之，如不存在交互作用，表示各因素具有獨(dú)立性，一個因素的水平有所改變時不影響其他因素的效應(yīng)。析因設(shè)計(jì)特點(diǎn)：同時觀察多個因素的效應(yīng)，提高了實(shí)驗(yàn)效率；能夠分析各因素間的交互作用；容許一個因素在其他各因素的幾個水平上來估計(jì)其效應(yīng)，所得結(jié)論在實(shí)驗(yàn)條件的范圍內(nèi)是有效的。析因設(shè)計(jì)要求每個因素的不同水平都要進(jìn)行組合，因此對剖析因素與效應(yīng)之間的關(guān)系比較透徹，當(dāng)因素?cái)?shù)目和水平數(shù)都不太大，且效應(yīng)與因素之間的關(guān)系比較復(fù)雜時，常常被推薦使用。但是當(dāng)研究因素較多，且每個因素的水平數(shù)也較多時，析因設(shè)計(jì)要求的試驗(yàn)可能太多，以至到了無法承受的地步。具有全面性和均衡性。析因設(shè)計(jì)可以提供三方面的重要信息：各因素不同水平的效應(yīng)大?。桓饕蛩亻g的交互作用；通過比較各種組合，找出最佳組合。4.2.2確定關(guān)鍵影響因素根據(jù)分析階段所提出的幾個影響因素：水灰比、水泥、砂石含雜質(zhì)量、骨料級配、制作及養(yǎng)護(hù)。由于因子水平不同而組合在一起的混凝土試驗(yàn)將對抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)值產(chǎn)生影響，因此，根據(jù)測量數(shù)據(jù)及技術(shù)人員的建議，可以將析因分析的因子水平設(shè)定如下表4-2。表4-2因子水平設(shè)定抗壓強(qiáng)度可控因素因素因素水平A水灰比A1：小A2：適中B水泥B1：32.5B2：42.5C沙石中雜質(zhì)C1：未清洗C2：清洗D骨料級配D1：碎石D2：卵石E試塊制作及養(yǎng)護(hù)E1：標(biāo)準(zhǔn)E2：未按標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)上表可進(jìn)行全析因設(shè)計(jì)分析，制作C30混凝土試塊，每一組實(shí)驗(yàn)做混凝土試塊三塊，測量抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并計(jì)算其抗壓強(qiáng)度均值，實(shí)驗(yàn)整理如下表5-3。表4-3析因正交表試驗(yàn)號水灰比水泥沙石中雜質(zhì)骨料級配試塊制作及養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度1適中42.5未清洗卵石未按標(biāo)準(zhǔn)372適中32.5清洗卵石未按標(biāo)準(zhǔn)35.83小42.5清洗碎石未按標(biāo)準(zhǔn)404適中42.5清洗碎石未按標(biāo)準(zhǔn)38.45適中32.5清洗碎石標(biāo)準(zhǔn)376適中32.5清洗卵石標(biāo)準(zhǔn)37.697小32.5未清洗卵石未按標(biāo)準(zhǔn)388小42.5未清洗卵石標(biāo)準(zhǔn)419小42.5未清洗卵石未按標(biāo)準(zhǔn)4010適中42.5清洗卵石未按標(biāo)準(zhǔn)3811小42.5未清洗碎石標(biāo)準(zhǔn)4212適中42.5未清洗卵石標(biāo)準(zhǔn)4013小32.5未清洗碎石標(biāo)準(zhǔn)38.814小42.5清洗卵石標(biāo)準(zhǔn)42.815小42.5清洗卵石未按標(biāo)準(zhǔn)41試驗(yàn)號水灰比水泥沙石中雜質(zhì)骨料級配試塊制作及養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度17小32.5清洗碎石標(biāo)準(zhǔn)37.318適中32.5未清洗碎石標(biāo)