混凝土施工工艺.doc

4.4 混凝土工程混凝土工程包括配料、搅拌、运输、浇筑和养护等过程。在整个工艺过程中，各工序相互联系又相互影响，其中任一个工序处理不当，都会影响到混凝土工程的最终质量。混凝土的质量要求包括正确的外形、良好的强度、密实性和整体性，在施工中对每一个环节做具体的分析以采取适当合理的措施保证混凝土工程质量是十分重要的。4.4.1 混凝土的配料混凝土配料指将各种原材料按照一定的配合比配制成工程所需的混凝土。它包括原材料的选择、配合比的确定和材料称量等方面的内容。（1）原材料的选择按目前的使用情况，混凝土有五大组分，即胶凝材料、骨料、水、化学添加剂和矿物掺合料。胶凝材料通常指水泥，为了保证混凝土的质量，对各种原材料的性质、成分、外观等都作了一定的规定。1）水泥水泥是一种无机粉状水硬性胶凝材料，加水搅拌后成浆体，一段时间后逐渐硬化并产生强度，和砂、石一起使用时，可使三者牢固粘结在一起，具有一定的强度。水泥是土木工程中的一种重要材料。我国目前使用的品种主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥等六大类。此外还有快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、大坝水泥、高铝水泥等六十多个品种。水泥在进场时必须有出厂合格证或进场试验报告，并按相关内容进行验收。主要有以下三点：品种验收根据供货单位的发货明细表或入库通知单及质量合格证，分别核对水泥包装上所注明的工厂名称、生产许可证号、品种名称、代号、等级、包装年、月、日和批号。按国家标准规定，掺火山灰质混合材料的普通水泥应标上“掺火山灰”字样。包装袋两侧应印有水泥名称的强度等级，硅酸盐水泥和普通水泥的印刷采用红色；矿渣水泥的印刷采用绿色；火山灰和粉煤灰水泥采用黑色。数量验收水泥分袋装和散装两种型式。袋装水泥每袋净重50+1kg。随机抽取20袋，水泥总质量不得少于1000kg,散装水泥平均堆积密度为1450 kg/m3，袋装压实的水泥为1600 kg/m3。质量验收出厂水泥应保证出厂强度等级，其余技术要求应符合国家标准要求。对于氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合产品标准规定时，应按废品处理；对于细度、终凝时间中任一项不符合产品标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度等级低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标识中，水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全者,也属于不合格品。水泥进场后应按品种、标号、出厂日期分别堆放，并作好标志，做到先到先用，防止混用。水泥储存仓库应尽量密闭，存放时离地离墙均应在300mm以上，且堆放高度不得超过10包。每堆要有一定的间隔，以加强通风效果；库房的四周应有排水沟。水泥存储时间不宜过长，否则其强度会明显下降，规范规定的储存期限为三个月（快硬硅酸盐水泥为一个月），从出厂之日算起，若超过此期限应做复查试验，并根据试验结果使用。2）细骨料混凝土配制中所用的细骨料一般为砂，根据其细度模数可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂四种。作为混凝土用砂在砂的颗粒级配、含泥量、坚固性、有害物质含量等性质方面必须满足国家有关标准的规定。混凝土用砂一般采用细度模数为2.53.5的中砂或粗砂，孔隙率不宜超过45%。对于强度等级低于C30的混凝土，砂的含泥量（即粒径小于0.080mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量）应不大于5%，强度等级高于或等于C30混凝土，含泥量应不大于3%。砂的坚固性用硫酸钠溶液法检验，试样经5次循环后，其质量损失应不大于10%。当同一产源的砂在类似的气候条件下使用已有可靠的经验时，可不做坚固性检验。砂中一些杂质会影响混凝土的质量，如砂中含有云母会影响水泥与砂粒的粘结；黑云母易于风化，会降低混凝土的抗冻性和耐久性；尘屑、淤泥、粘土等杂志会降低混凝土的强度、抗掺性和抗冻性，增大收缩变形；硫化物和硫酸盐对水泥有腐烛作用；有机质易分解，产生的有机酸对混凝土有腐烛作用，故当有机质含量较多时，宜先用石灰水冲洗后再用清水冲洗；视比重小于2.00的轻物质（如煤屑和褐煤渣等）会降低混凝土强度；氯离子对钢筋有锈蚀作用，活性氧化硅会与水泥中的碱发生碱骨架膨胀反应，使混凝土产生裂缝。为保证混凝土的质量，砂中有害杂质的含量应符合表4-3-1的规定表4-3-1砂中有害杂质含量限制项目质量指标云母含量，按质量计，不宜大于（%）2轻物质含量，按质量计，不宜大于（%）1硫化物及硫酸盐含量，按质量计（折算成SO2），不宜大于（%）1有机质含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应配成砂浆，进行强度对比试验，比值不得低于0.95注：1. 对有抗冻、抗渗要求的混凝土，砂中云母含量不应大于1%；2. 砂中如含有颗粒状的硫酸盐或硫化物，则要求经专门检验，确认能满足混凝土耐久性时方能采用。如果怀疑砂中因含无定形二氧化硅而可能引起碱骨料反应时，应根据混凝土结构或构件的使用条件，进行专门试验，以确定其是否可用。3）粗骨料混凝土级配中所用粗骨料指的是碎石或卵石，由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的、粒径大于5mm的岩石颗粒，称为碎石或碎卵石。由于自然条件作用而形成的粒径大于5mm的岩石颗粒，称为卵石。卵石表面光滑，空隙率与表面积较小，故相对碎石水泥用量稍小，但与水泥浆的粘结性也差一些，故卵石混凝土的强度比碎石混凝土相比要低一些。碎石则刚好相反，所需水泥用量稍多，与水泥浆的粘结性好一些，故碎石凝土的强度较高，但其成本也较高。普通混凝土所用石子必须满足国家制定的一些技术要求：碎石或卵石的颗粒级配和最大粒径对混凝土的强度影响较大，级配越好，混凝土的和易性和强度也越高。碎石或卵石的颗粒级配应符合表4-3-2的规定。且其最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净距的3/4；对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不得超过50mm。表4-3-2 碎石或卵石的允许颗粒级配级配情况公称粒级（mm）累积筛余（按重量计%）筛孔尺寸（圆孔筛，mm）2.55101520253040506080100连续粒级510951008010001505159510090100306001005209510090100407001005309510090100709015450505409510075903065050单粒级10209510085100015015309510085100010020408010001030609510075100457501004080951007010030600100注：1. 公称粒级的上限为该粒级的最大粒径。单粒级一般用于组合成具有要求级配的连续粒级。它也可与连续粒级的碎石或卵石混合使用，以改善它们的级配或配成较大粒度的连续粒级。2. 根据混凝土工程和资源的具体情况，进行综合技术经济分析后，在特殊情况下允许直接采用单粒级，但必须避免混凝土发生离析。石子中针、片状颗粒含量及含泥量，应满足表4-3-3的要求，且不宜含有块状粘土。石子的强度、坚固性、有害物质含量等方面的技术指标都应满足国家标准规定，以保证混凝土浇筑成型后的质量。其中有害杂质含量不得超过表4-3-4的规定。表4-3-3石子含泥量及针、片状颗粒的允许含量混凝土强度等级高于或等于C30低于C30针片状颗粒含量（按质量计）不大于（%）1525含泥量（按质量计）不大于（%）1.02.0注：1. 针、片状颗粒含量的定义是：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者称为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者称为片状颗粒；平均粒径是指该粒级上下限粒径的平均值。2. 对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的含泥量不大于1%。3. 如含泥基本上是非粘土质的石粉时，其总含量可有1.0%及2.0%分别提高到1.5%和3.0%。4. 对C10或低于C10的混凝土用碎石或卵石，其针、片状颗粒含量可放宽到40%；其含泥量可酌情放宽。表4-3-4石子中有害杂质的允许含量项目质量标准硫化物和硫酸盐含量（折算为SO3）按质量计，不宜大于（%）1卵石中有机含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应于混凝土进行强度对比试验，予以复核注：碎石或卵石中如含有硫化物或硫酸盐，则要求经专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时方能采用。当怀疑碎石或卵石中因含有无定型二氧化硅而可能引起碱骨料反应时，应根据混凝土结构或构件的使用条件，进行专门试验，以确定是否可用。骨料应按品种、规格分别堆放,不得混杂。骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰块。4）水水是混凝土的主要组成材料之一。水中的某些杂质会影响到混凝土的正常凝结和硬化、影响混凝土的强度发展和耐久性、加快钢筋锈蚀、引起预应力混凝土脆断、污染混凝土表面影响表面装饰，因此对混凝土用水的选用非常重要。通常混凝土拌合用水采用饮用水，当采用其他来源水时，水质必须满足国家现行标准混凝土拌合用水标准的规定。水中杂质含量不得超过表4-3-5所示限值。主要是要求水中不能含有影响水泥正常硬化的有害杂质。如污水、工业废水及PH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水质量1%的水不得用于混凝土中。海水中含有氯盐，对钢筋有腐蚀作用，不得用于钢筋混凝土和预应力混凝土中。表4-3-5水中杂质含量限值项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH444不溶物/（mg/L）200020005000可溶物/（mg/L）2000500010000氯化物（以cl-计）/（mg/L）50012003500硫酸盐（以SO4-计）/（mg/L）60027002700硫化物（以S2-计）/（mg/L）100-5）外加剂在混凝土中掺入少量外加剂，可改善混凝土的性能，加速工程进度或节约水泥，满足混凝土在施工和使用中的一些特殊要求，保证工程顺利进行。外加剂的种类很多，用途和用法各不相同，常用的有早强剂、减水剂、缓凝剂、抗冻剂和加气剂等。早强剂早强剂可以提高混凝土的早期强度，从而加速模板周转，加快工程进度，节约冬期施工费用。常用早强剂有氯化钙、硫酸钠、硫酸钾等，可根据工程实际情况选用。早强剂的常用配方、适用范围及使用效果参见表4-3-6。表4-3-6早强剂配方参考表项次早强剂名称使用掺量(占水泥质量的%)适用范围使用效果1氯化钙（CaCl2）2低温或常温硬化7d强度与不掺者对比约可提高20%40%2硫酸钠12低温硬化7d强度可提高28%34%3硫酸钾0.52低温硬化7d强度可提高20%40%4三乙醇胺N(C2H4OH)30.05常温硬化35d可达到设计强度的70%5三异丙醇胺N(C3H6OH)3硫酸亚铁FeSO47H2O0.030.5常温硬化57d可达到设计强度的70%6硫酸钠(NA2SO4)亚硫酸钠(NANO2)34低温硬化在-5条件下,28d可达到设计强度的70%7三乙醇胺硫酸钠亚硫酸钠0.0336蒸汽养护在-10条件下,12月可达到设计强度的70%8硫酸钠石膏(CASO42H2O)21常温硬化蒸汽养护6h,与不掺者对比,强度约可提高30%100%注:1. 以上配方均可用于混凝土及钢筋混凝土工程中；2. 使用氯化钙或其他氯化物作早强剂时, 尚应遵守施工验收规范的有关规定。减水剂减水剂是一种表面活性材料,加入混凝土中，定向吸附于水泥颗粒表面，增加了水泥颗粒之间的静电斥力，对水泥颗粒起扩散作用；能把水泥凝胶体中包含的游离水释放出来,从而在保证混凝土能顺利浇筑的前提下,显著减少拌合用水，改善和易性、节约水泥、提高强度。对于不透水性要求较高的、大体积的、泵送混凝土，采用减水剂最为合适。常用减水剂种类、掺量及技术经济效果见表4-3-7。表4-3-7常用减水剂的种类及掺量参考表项次种类主要原料掺量（占水泥质量的%）减水率（%）提高强度（%）增加坍落度（cm）节约水泥适用范围1木质素磺酸钠纸浆废液0.20.31015102010201015大体积、普通混凝土2MF减水剂聚次甲基萘磺酸钠0.30.71030103023倍1025早强、高强、耐碱混凝土3SM减水剂密胶树脂0.20.510273050高强混凝土4FDN减水剂工业萘0.50.751625205020早旱高强混凝土5NNO减水剂亚甲基二萘磺酸钠0.50.81025202523倍1020增强、缓凝、引气注：技术经济效果指相对而言，在水泥用量、坍落度保持不变时，可减少用水量和提高强度；在水灰比和强度保持不变时，可增大坍落度；在强度和坍落度不变时，可节约水泥用量。 速凝剂速凝剂起加速水泥的凝结硬化作用，用于快速施工、堵漏、喷射混凝土等，其作用与早强剂略有区别。常用的速凝剂与水泥在加水拌合时立即反应，使水泥中的石膏丧失其缓凝作用，促使C3A迅速水化，并在溶剂中析出其水化物，导致水泥浆迅速凝固。如掺入水泥重量2.5%3.5%的711速凝剂，水灰比0.4左右，可使水泥在5min内初凝，10min内终凝，抗渗性、抗冻性和粘结能力都有所提高。 缓凝剂缓凝剂是一种能延迟水泥水化反应，从而延长混凝土凝结时间的外加剂。主要用于夏季施工或混凝土浇筑时间紧张的工程中。常用缓凝剂见表4-3-8表4-3-8常用缓凝剂的种类及掺量参考表项次品种掺量（占水泥用量的%）水泥初凝时间延长（h）1木质素磺酸钙和木质素磺酸钠0.25352亚硫酸盐纸浆废液0.2233NNO(亚甲基二萘磺酸钠)134糖蜜（己糖二酸钠）0.20.3245甲基硅酸钠13466柠檬酸0.050.1247磷酸0.1111.58磷酸钠0.5111.5注：纸浆废液用酸法生产的，掺量以有效物质计；磷酸以无水磷酸计，对混凝土强度比不掺稍有降低，在混凝土中要增加一定水泥用量。抗冻剂抗冻剂是能够降低混凝土中水的冰点的一种外加剂，也就是在混凝土中起到延迟水的冻结保证混凝土在负温条件下能获得强度的持续增长。常用的抗冻剂有无机化合物和有机化合物两大类。其中无机化合物有亚硝酸钠、氯化钠、氯化钙等，有机化合物有氨水、尿素等，但大多数抗冻剂都配制成复合剂形式，以有效利用各种外加剂的优点，如氯化钙和氯化钠复合剂、氯化钙和亚硝酸钠复合剂、氯化钙复合剂及尿素等。在这些复合外加剂中，氯化钙能使混凝土在负温下迅速硬化；而亚硝酸钠可使钢筋混凝土结构中的钢筋免使氯离子的腐蚀；尿素在某些复合外加剂中可增加水泥中硅酸盐的溶解性而加速混凝土的硬化。 加气剂加气剂能在混凝土中产生大量微小的封闭气泡，以改善混凝土的和易性，提高抗冻和抗渗性能，掺有加气剂的混凝土还可用作灌浆混凝土。常用加气剂有松香酸钠、松香热聚物、铝粉等，其中铝粉加气剂主要用于预应力筋的孔道灌浆。防锈剂防锈剂实质上是一种比铁具有更强还原性的离子化合物，掺入混凝土后以减少金属失去电子的趋势，从而起到防锈的目的。在混凝土中掺有氯盐等可腐蚀钢筋的外加剂时，往往同时使用防锈剂。常用防锈剂有亚硝酸钠、草酸钠、硫代硫酸钠和苯钾酸等。防水剂防水剂是用以配制防水混凝土的方法之一。其种类较多，如用按水泥重量的0.05%松香酸钠和0.075%的氯化钙配制成的复合加气剂防水混凝土，其抗渗能力可达1235个大气压，用水玻璃配制的混凝土不仅防水，而且还有很大的粘结力和速凝作用，用于修补工程和堵塞漏水很有效果。在选用外加剂时应注意：在正式使用外加剂之前，应进行相应的试验，以确定适当的掺量，而且要通过试验效果确定外加剂的效果。外加剂已成为混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五种原料，是改善混凝土性能、发展混凝土技术的有效途径。6）混合材料在混凝土中掺入适量的矿物质混合材料，有助于减少水泥用量，改善混凝土的特定性能。如掺入火山灰既可代替部分水泥，又可以提高混凝土抗海水、硫酸盐等侵蚀的能力；掺入适当的粉煤灰既可节约水泥、改善和易性，又可使混凝土渗水性降低1/61/7。混合材料可分为水硬性和非水硬性两大类，水硬性混合材料在水中具有硬化的性质，如粉煤灰、火山灰、粒状高炉煤渣等，而非水硬性混合材料在常温常压下和其它物质基本不起化学反应，主要起降低水泥标号和填充的作用，常用的有石英砂粉、石灰岩粉、粘土等。混合材料的用量一般为水泥用量的5%20%。混合材料只可用于硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土中。其质量应符合国家现行标准的规定，具体用量应通过试验来确定。（2）混凝土配合比的确定混凝土配合比应该根据材料的供应情况、设计混凝土强度等级、混凝土施工和易性的要求等因素来确定，并应符合合理使用材料和经济的原则。合理的混凝土配合比应能满足两个基本要求：既要保证混凝土的设计强度，又要满足施工所需要的和易性。对于有抗冻、抗渗等要求的混凝土，尚应符合相关规定。1）试配强度普通混凝土和轻骨料混凝土的配合比，应按照国家现行标准普通混凝土配合比设计技术规范和轻骨料混凝土技术规程进行计算，并通过试配确定。混凝土的施工配制强度可按（4-3-1）式确定： （4-3-1）式中：混凝土的施工配制强度(N/2)；混凝土设计强度标准值(N/2)；施工单位的混凝土强度标准差(N/2)。当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度资料时，其混凝土强度标准差按（4-3-2）式计算：（4-3-2）式中：统计周期内同一品种混凝土第i 组试件的强度值(N/2)；统计周期内同一品种混凝土N组试件的平均值(N/2)；N统计周期内同一品种混凝土试件的总组数,N25。注：1. 同一品种混凝土系指混凝土强度等级相同且生产工艺和配合比基本相同的混凝土；2. 对预拌混凝土工厂和预制混凝土构件厂,统计周期可取为1个月；对现场拌制混凝土的施工单位,统计周期可根据实际情况确定,但不宜超过三个月；3. 当混凝土强度等级为C20或C25时,如计算得到的2.5N/mm2，取=2.5N/ mm2；当混凝土强度等级高于C25时,如计算得到的3.0N/mm2，取=3.0N/mm2。 当施工单位不具有近期的同一品种混凝土强度资料时，其混凝土强度标准差可按表4-3-9查用.表4-3-9取值(N/mm2)混凝土强度等级低于C20C20C35高于C354.05.06.0注:在采用本表时,施工单位可根据实际情况,对值作适当调整.2）和易性混凝土的和易性是指混凝土拌合后既便于浇筑,又能保持其匀质性,不出现离析现象,即具有一定的粘聚性和流动性。混凝土的粘聚性和水泥用量有关,故国家规范对混凝土的最大水灰比、最小水泥用量和最大水泥用量均作了规定，见表4-3-10，混凝土的最大水泥用量不宜超过550/m3。混凝土的流动性一般由坍落度值来表示,随着结构特点、使用部位、施工方法、气候条件等因素的变化而变化,一般可按表4-3-11选用。表4-3-10混凝土的最大水灰比和最小水泥用量混凝土所处的环境条件最大水灰比最小水泥用量（/m3）普通混凝土轻骨料混凝土配筋无筋配筋无筋不受雨雪影响的混凝土不作规定2502002502001. 受雨雪影响的露天混凝土2. 位于水中或水位升降范围内的混凝土3. 在潮湿环境中的混凝土0.70250225275250 寒冷地区水位升降范围内的混凝土 受水压作用的混凝土 0.65275250300275严寒地区水位升降范围内的混凝土0.60300275325300注：1. 本表中的水灰比，对普通混凝土指水与水泥（包括外掺混合材料）用量的比值；对轻骨料混凝土指净用水量（不包括轻骨料1h吸水量）与水泥（不包括外掺混合材料）用量的比值；2. 本表中的最小水泥用量，对普通混凝土包括外掺混合材料，对轻骨料混凝土不包括外掺混合材料；当采用人工捣实混凝土时，水泥用量应增加25/m3；当掺用外加剂且能有效地改善混凝土的和易性时，水泥用量可减少25/m3；3. 当混凝土强度等级低于C10时，可不受本表的限制；4. 寒冷地区指最冷月份平均气温-5-15之间；严寒地区指最冷月份平均气温低于-15；5. 防水混凝土应符合地下防水工程施工及验收规范的有关规定。表4-3-11混凝土浇筑时的坍落度（mm）结构种类坍 落 度基础或地面等的垫层,无配筋的大体积混凝土(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）5070配筋特密的结构7090注：1. 本表为采用机械振捣时的坍落度，人工捣实时可适当增大；2. 当需要配制大坍落度混凝土时，应掺用外加剂；3. 曲面或斜面结构混凝土的坍落度应根据实际需要另行规定；4. 轻骨料混凝土的坍落度，宜比表中数值减少1020mm。当使用混凝土泵输送混凝土时，要求混凝土具有良好的可泵性。混凝土的可泵性指的是混凝土能顺利通过输送管道到达浇筑地点，不堵塞、不离析、坍落度不过分减少的性质。为保证泵送混凝土具有良好的可泵性，在配料时需要满足一些条件：骨料的最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5；通过0.135筛孔的砂不应少于15%，砂率宜控制在40%50%；最小水泥用量宜为300/m3；混凝土的坍落度宜为80180；混凝土内宜掺适量的外加剂。（3）混凝土施工配合比的确定前面所述的混凝土配合比指的是实验室配合比，也就是说砂、石等原料处于完全干燥状态下。而在现场施工中，砂、石两种原材料都采用露天堆放，不可避免地含有一些水分，其含水量随着气候变化而变化，配料时必须把这部分含水量考虑进去，才能保证混凝土配合比的准确，从而保证混凝土的质量。所以在施工时应及时测量砂、石的含水率，并将混凝土的实验室配合比换算成考虑了砂石含水率条件的施工配合比。若混凝土的实验室配合比为水泥：砂：石：水=1：s：g ：w，而现场测出砂的含水率为，石的含水率为,则换算后的施工配合比为:例:已知某混凝土的实验室配合比为280:820:1100:199(为每m3混凝土用量),已测出砂的含水率为3.5%,石的含水率为1.2%,搅拌机的出料容积为400L，若采用袋装水泥(50一袋),求每搅拌一罐混凝土所需各种材料的用量.解:混凝土的实验室配合比折算为:1:s:g:w=1:2.93:3.93:0.71将原材料的含水率考虑进去计算出施工配合比1:3.03:3.98:0.56每搅拌一罐混凝土水泥用量为:2800.4=112,实用两袋水泥100则搅拌一罐混凝土砂用量为:1003.03=303搅拌一罐混凝土石用量为:1003.98=398搅拌一罐混凝土水用量为:1000.56=56（4）材料称量施工配合比确定以后,就需对材料进行称量,称量是否准确将直接影响混凝土的强度。称量误差由两方面因素引起：一是称量工具引起的误差,工程上一般采用磅秤作为计量工具,为保证其称量精度,应定期校检,并注意检修；另一方面是由操作人员的操作引起,为保证称量准确,需加强对工人的技术培训,提高其工作能力,使其操作规范化以尽量减少称量误差。 称量误差对混凝土的强度会产生不同程度的影响。资料表明：当水的误差为+1%,水泥的误差为-1%时,混凝土的强度降低4.2%；当水的误差为+2%，水泥的误差为-1%时，混凝土的强度将降低8.9%；当水的误差为+5%,水泥的误差-10%时,混凝土的强度将降低31.4%。可见称量准确是保证混凝土强度的一个重要环节。我国施工规范规定混凝土原材料的称量误差不得超过表4-3-12中允许偏差的规定。表4-3-12混凝土原材料称量允许偏差（%）材 料 名 称允 许 偏 差水泥、混合材料+2粗、细骨料+3水、外加剂+2 4.4.2混凝土的拌制混凝土的拌制就是将水泥、水、粗细骨料和外加剂等原材料混合在一起均匀拌合的过程。搅拌后的混凝土要求匀质，且达到设计要求的和易性和强度。混凝土的拌制，除工程量小且分散时，采用人工拌制外，一般均采用搅拌机拌制。（1）搅拌机目前普通使用的搅拌机根据其工作原理可分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两大类。1）自落式搅拌机自落式搅拌机如图4-3-1所示。其工作机构为一可转动的搅拌筒，筒内壁焊有弧形叶片。当搅拌筒绕水平轴旋转时，弧形叶片不断地将混合料提到一定高度，然后自由落下而互相混合。根据构造不同，自落式搅拌机又分为鼓筒式、锥形反转出料式和双锥式三种。原理图4-3-1自落式搅拌机1进料口；2大齿轮；3弧形叶片；4卸料口；5搅拌鼓筒；6斜向叶片鼓筒式搅拌机的优点是制作较易，使用可靠、维修方便，但搅拌作用不强烈，不宜搅拌粘度较大的混合料，且鼓筒容量不能过大，否则骨料落下时易磨损叶片；锥形反转出料式搅拌机，其叶片布置较好，它能使混合料上升后落下混合，又迫使混合料沿轴向左右窜动，故搅拌作用强烈，能搅拌低流动性混凝土。它正转搅拌、反转出料，构造亦较简单。但出料叶片占出一部分容积，降低了搅拌筒的利用系数。且反转出料在负载情况下启动，启动电流大，故其容量一般不大；双锥式搅拌机其拌筒由两个接头圆锥组成，筒内叶片向内倾斜，搅拌时混合料在中部形成交叉料流进行拌合。搅拌筒每转一周，混合料在筒内的循环次数比在鼓筒式搅拌中的多，故效率高。由于混合料提升高度小，故可做成大容量的搅拌筒，且可搅拌大粒径骨料混凝土。由此可见，自落式搅拌机主要是利用拌筒内材料的自重进行工作，比较节约能源。在使用中筒体和叶片的摩檫较小，易于清理，但搅拌力量小，动力消耗大，效率低，主要用于搅拌流动性和低流动性混凝土。由于搅拌过程对混凝土骨料有较大的磨损，从而对混凝土质量产生不良影响，故自落式搅拌机正逐步被强制式搅拌机所替代。2）强制式搅拌机强制式搅拌机是利用拌筒内运动的叶片强迫物料朝着各个方向运动，由于各物料颗粒的运动方向、速度各不相同，相互之间产生剪切划移而相互穿插、扩散，从而在很短的时间内，使物料拌合均匀，其搅拌机理被称为剪切搅拌机理。强制搅拌机适用于搅拌干硬性或低流动性混凝土和轻骨料混凝土。强制搅拌机在构造上可分为立轴式和卧轴式两类。立轴式搅拌机的拌筒为一个水平放置的圆盘，圆盘有内外筒壁，内筒壁轴心装有立轴，立轴上有装有搅拌叶片，一般为23组，当立轴旋转时，叶片即带动物料按复杂的轨迹运动，搅拌强烈，在短时间内即可完成搅拌。卧轴式搅拌机是一种较为新型的搅拌机，可分为单轴式和双轴式两类。其工作原理大致相同，只是双轴式采用双筒双轴工作，生产效率更高。卧轴式搅拌机具有体积小、容量大、搅拌时间短、生产效率高等优点。其拌筒水平放置，筒内有一根水平轴，轴上装有搅拌臂，搅拌臂上又安装有侧叶片和螺旋形叶片，叶片有左旋和右旋两种，拌合时可把物料反复地从两端推向中部，再进行左右螺旋运动，物料在拌筒内进行轨迹复杂的强烈运动，故在很短时间内，便能形成匀质的拌合料。（2）搅拌制度为了获得均匀优质的混凝土拌合物，出合理选择搅拌机型号外，还必须正确确定搅拌制度，包括搅拌机的转速、搅拌时间、装料容积和投料顺序等。1）搅拌机的转速对自落式搅拌机，转速过高，混凝土拌合料会在离心力作用下吸附于筒壁不能自由下落；而转速过低，既不能充分拌合，又将降低搅拌机的生产率。为此搅拌机转速应满足（4-3-3）式的要求，才能使拌合物既克服离心力影响而自由下落，又保持最大转速充分发挥其机械性能。(4-3-3)式中：R搅拌筒半径（m）。对于强制搅拌机虽不受重力和离心力的影响，但其转速也不能过大，否则将会加速机械的磨损，同时也易使混凝土拌合物出现分层离析的现象。所以强制式搅拌机叶片转轴的转速一般为30r/min,鼓筒的转速为67r/min。2）装料容积不同类型的搅拌机具有不同的装料容积，装料容积指的是搅拌一罐混凝土所需各种原材料松散体积之和。一般来说装料容积是搅拌机拌筒几何容积1/21/3，强制式搅拌机可取上限，自落式搅拌机可取下限。若实际装料容积超过额定装料容积一定数值，则各种原材料不易拌合均匀，势必延长时间，反而降低了搅拌机的工作效率，而且也不易保证混凝土的质量。当然装料容积也不必过少，否则会降低搅拌机的工作效率。搅拌完毕混凝土的体积称为出料容积一般为搅拌机装料容积的0.550.75。目前，搅拌机上标明的容积一般为出料容积。3）投料顺序在确定混凝土各种原材料的投料顺序时，应考虑到如何才能保证混凝土的搅拌质量，减少机械磨损和水泥飞扬，减少混凝土的粘罐现象，降低能耗和提高劳动生产率等。目前采用的装料顺序有一次投料法、二次投料法等。 一次投料法这是目前广泛使用的一种方法，也就是将砂、石、水泥依次放入料斗后再和水一起进入搅拌筒进行搅拌。这种方法工艺简单、操作方便。当采用自落式搅拌机时常用的加料顺序是先倒石子，再加水泥，最后加砂。这种加料顺序的优点就是水泥位于砂石之间，进入拌筒时可减少水泥飞扬，同时砂和水泥先进入拌筒形成砂浆可缩短包裹石子的时间，也避免了水向石子表面聚集产生的不良影响，可提高搅拌质量。 二次投料法二次投料法又可分为预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。预拌水泥砂浆法是将水泥、砂和水投入拌筒搅拌11.5min后加入石子再搅拌11.5min。预拌水泥净浆法是先将水和水泥投入拌筒搅拌1/2搅拌时间，再加入砂石搅拌到规定时间。实验表明，由于预拌水泥砂浆或水泥净浆对水泥有一种活化作用，因而搅拌质量明显高于一次加料法。若水泥用量不变，混凝土强度可提高15%左右，或在混凝土强度相同的情况下，可减少水泥用量约15%20%。当采用强制式搅拌机搅拌轻骨料混凝土时，若轻骨料在搅拌前已经预湿，则合理的加料顺序应是：先加粗细骨料和水泥搅拌30s，再加水继续搅拌到规定时间；若在搅拌前轻骨料未经预湿，则先加粗、细骨料和总用水量的1/2搅拌60s后，再加水泥和剩余1/2用水量搅拌到规定时间。4）搅拌时间搅拌时间指的是从全部原材料装入拌筒时起，到开始卸料时为止的时间。一般来说，随着搅拌时间的延长，混凝土的匀质性有所增加，相应地混凝土的强度也随着有所提高。但超过一定限度后，混凝土的强度不再随着搅拌时间的增加而增加，而且时间过长，将导致混凝土出现离析现象，多耗电能，增加机械磨损，降低搅拌机生产效率。我国规范规定不同情况下搅拌混凝土的最短时间见表4-3-13。表4-3-13混凝土搅拌的最短时间（s）混凝土坍落度（mm）搅拌机机型搅拌机出料量（L）混凝土坍落度（mm）搅拌机机型搅拌机出料量（L）25025050050025025050050030强制式609012030强制式606090自落式90120150自落式9090120注：1. 当掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长；2. 全轻混凝土宜采用强制式搅拌机搅拌，砂轻混凝土可采用自落式搅拌机搅拌，但搅拌时间应延长6090s；3. 当采用其它形式的搅拌设备时，搅拌的最短时间应按设备说明书的规定或经试验确定。在搅拌过程中，每班至少要分两次检查材料的质量及每盘用量，确保工程质量。（3）搅拌站搅拌站是生产混凝土的场所，根据混凝土生产能力、工艺安排、服务对象的不同，搅拌站可分为施工现场临时搅拌站和大型预拌混凝土搅拌站两类。图4-3-2为一个简易的现场混凝土搅拌站示意图，其设备简单，安装方便，不需要专门的设备，采用人工上料。平面布置时水泥库布置在搅拌机的一侧、地面水流向的上游，注意防潮，砂、石布置较为灵活，只是需尽量靠近搅拌机的上料平台，由于石子用量较多，宜优先布置在离磅称和料斗较近的位置。各种原材料的堆放要便于运输，可直接卸货，避免二次搬运。图4-3-2现场小型混凝土搅拌站1搅拌机；2上料斗；3水泥库；4磅秤；5石料堆；6砂堆由于生产设备、施工技术和条件的提高，对混凝土的质量和供应提出了更高的要求，尤其是一些大型工程，施工现场所设搅拌站的生产能力远远不够，且由于临时搅拌站的生产能力不太稳定，其产品质量的稳定性也差一些，因而大型预拌混凝土搅拌站应运而生，预拌混凝土在工程建设中所占比例也越来越大。大型混凝土搅拌站有单阶式和双阶式两种。单阶式混凝土搅拌站是将原材料由皮带螺旋输送机等运输设备一次将原材料提升到需要高度后，靠自重下落，依次经过储料、称量、集料、搅拌等程序，完成整个搅拌生产流程，见图4-3-3。单阶式搅拌站具有工作效率高、自动化程度高、占地面积小等优点，但一次投资大。双阶式混凝土搅拌站是将原材料一次提升后，依靠材料的自重完成储料、称量、集料等工艺，再经第二次提升进入搅拌机进行搅拌，见图4-3-4。双阶式搅拌站的建筑物总高度较小，运输设备较简单，和单阶式相比投资相对要少，但材料需经两次提升进入拌筒 ，其生产效率和自动化程度较低，占地面积较大。图4-3-3单阶式混凝土搅拌站图4-3-4双阶式混凝土搅拌站1料仓库；2称量层；3搅拌层；4底层；1水泥仓；2骨料储料斗；5旋转布料器；6水泥料仓；7砂、石料仓；3称量系统；4搅拌机8集中控制室；9集料斗；10两路溜槽；11搅拌机；12混凝土漏斗4.4.3混凝土的运输混凝土自搅拌机卸出后，应及时送到浇筑地点。其运输方案的选择，应根据建筑结构的特点、混凝土的工程量、运输距离、地形、道路和气候条件及现有设备等综合考虑。（1）运输要求1）保证混凝土的浇筑量。尤其是在不允许留施工缝的情况下，混凝土运输必须保证其浇注工作能够连续进行。为此，必须按混凝土的最大浇筑量和运距来选择运输机具设备的数量及型号。同时，也要考虑运输机具设备与搅拌设备的配合。一般运输机具的容积是搅拌机出料容积的倍数。2）应使混凝土在初凝之前浇筑完毕。为此，应以最少的转运次数和最短的时间将混凝土从搅拌地点运至浇筑现场，混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表4-3-14之规定。表4-3-14混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间（min）混凝土强度等级气温不高于25C0高于25C0不高于C3012090高于C309060注：1、对掺用外加剂或采用快硬水泥拌制的混凝土其延续时间应按试验确定；2、对轻骨料混凝土，其延续时间应适当缩短。3）在运输过程中应保持混凝土的均匀性。要避免产生分层离析、水泥浆流失、坍落度变化以及初凝等现象。产生这些现象的原因，主要是由于运输中的振动；皮带和溜槽运输时惯性力的作用；垂直运输时自由落差过大；运输时间和距离过长；转运次数过多；运输工具漏浆、吸水、风吹日晒等所造成的。为此，应尽可能使运输线路短直、道路平坦、车辆行使平稳，以减少运输时的振荡；垂直运输的自由落差不大于2m；溜槽运输的坡度不宜大于300，混凝土移动速度不宜大于1m/s。如果溜槽的坡度太小，混凝土移动太慢，可在溜槽底部加装小型振动器；当溜槽太斜，或用皮带运输机运输，混凝土流动太快时，应在末端设置串筒和挡板，以保证垂直下落和落高差。当混凝土浇筑高度超过3m时，应采用成组串筒。当混凝土浇筑高度超过8m时，则应采用带节管的振动串筒，即在串筒上每隔23根节管安置一台振动器。运输混凝土的容器应平整光洁、不吸水、不漏浆，装料前应先用水湿润；在炎热或者风雨天气，容器上应加上遮盖，防止进水或减少水分的蒸发；冬季运输应考虑到保温措施。（2）运输机具运输混凝土的机具种类很多，根据空间位置的不同可分为水平运输机具和垂直运输机具，水平运输机具又可分为地面水平运输和楼面水平运输机具；根据工作方式的不同可分为间歇式运输机具（如手推车、自卸汽车、机动翻斗车、搅拌运输车，各种类型的井架、桅杆、塔吊以及其它起重机械）和连续式运输机具（如皮带运输机、混凝土泵等）两类，可根据工程情况和设备配置选用。1）手推车主要用于短距离水平运输，具有轻巧、方便的特点，其容量为0.070.1m3。机动翻斗车具有轻便灵活、速度快、效率高、能自动卸料、操作简便等特点，容量为0.4m3，一般与出料容积为400L的搅拌机配套使用，适用于短距离混凝土的运输或砂石等散装材料的倒运。2）混凝土搅拌运输车是一种用于长距离的施工机械，它是将运输混凝土的搅拌筒安装在汽车底盘上，把在预拌混凝土搅拌站生产的混凝土成品装入拌筒内，然后运至施工现场。在整个运输过程中，混凝土搅拌筒始终在作慢速转动，从而使混凝土在长途运输后，仍不会出现离析现象，以保证混凝土的质量；或者将混凝土干料装入筒内在运输途中加水搅拌，以减少长途运输引起的混凝土坍落度损失。使用混凝土搅拌运输车必须注意以下几点： 混