复习混凝土制备工艺

1、 第第3 3章章 混凝土工艺混凝土工艺 混凝土拌合物的制备工艺p原材料的配比称量原材料的配比称量 称量采用质量式或容积式计称量采用质量式或容积式计量称。量称。 p混凝土的搅拌装置混凝土的搅拌装置 不同的搅拌装置具有不同的不同的搅拌装置具有不同的搅拌方式和结构特点，由此决定搅拌机的性能搅拌方式和结构特点，由此决定搅拌机的性能和适用范围。和适用范围。 p混凝土拌合物的运输混凝土拌合物的运输 拌合物的运输是商品混凝拌合物的运输是商品混凝土生产的重要环节，它是将搅拌均匀的混凝土，土生产的重要环节，它是将搅拌均匀的混凝土，在符合质量要求的前提下，输送到施工现场的在符合质量要求的前提下，输送到施工现场的一

2、种方式，包括现场运输和远距离运输量大类。一种方式，包括现场运输和远距离运输量大类。混凝土拌合物的搅拌及运输混凝土拌合物的搅拌及运输 搅拌理论搅拌理论 混凝土拌合物的搅拌一是涉及混凝土拌合物中混凝土拌合物的搅拌一是涉及混凝土拌合物中有固、液、气三相物质参与搅拌；二是物料相互有固、液、气三相物质参与搅拌；二是物料相互间的化学和物理化学的变化，所以搅拌工艺是一间的化学和物理化学的变化，所以搅拌工艺是一个非常复杂的问题。评价搅拌工艺的优劣除了混个非常复杂的问题。评价搅拌工艺的优劣除了混凝土搅拌均匀性质量指标外，还要考虑混凝土的凝土搅拌均匀性质量指标外，还要考虑混凝土的结构形成。因而混凝土搅拌目的除了考

3、虑均匀性结构形成。因而混凝土搅拌目的除了考虑均匀性外，还必须考虑搅拌强化的问题。外，还必须考虑搅拌强化的问题。 混凝土拌合物的制备工艺 搅拌机类型搅拌机类型我国当前常用的搅拌机有鼓筒搅拌机、我国当前常用的搅拌机有鼓筒搅拌机、双锥搅拌机、梨型搅拌机和强制式搅拌双锥搅拌机、梨型搅拌机和强制式搅拌机等。机等。 不同稠度的混凝土应选择相应的搅拌不同稠度的混凝土应选择相应的搅拌机。如搅拌塑性混凝土可选用鼓筒形搅机。如搅拌塑性混凝土可选用鼓筒形搅拌机；拌机；搅拌塑性和低流动性混凝土可选用双搅拌塑性和低流动性混凝土可选用双锥或梨型搅拌机。锥或梨型搅拌机。 1重力机理重力机理 双锥式搅拌机也是根据重力机理设计

4、的。这种搅拌机由搅拌筒每旋转一周，物料在筒中可以翻拌数次，从而提高了搅拌效率。并可制成大容量搅拌机，克服了鼓筒式搅拌机容量较小的缺点（图4.9）。 混凝土拌合物的制备工艺 搅拌强化搅拌强化 所谓搅拌强化就是指能够用以改变搅拌工艺效果所谓搅拌强化就是指能够用以改变搅拌工艺效果而加速胶凝材料水化反应，从而提高混凝土早期而加速胶凝材料水化反应，从而提高混凝土早期或后期强度的方法，皆称为搅拌强化。有三种基或后期强度的方法，皆称为搅拌强化。有三种基本方法。本方法。 1均匀强化均匀强化 普通搅拌机中，只能使拌合物达到宏观均匀。而普通搅拌机中，只能使拌合物达到宏观均匀。而不能使细小颗粒和拌合水均匀分布。但在

5、搅拌的不能使细小颗粒和拌合水均匀分布。但在搅拌的同时加以振动，即能使水泥颗粒处于颤动状态，同时加以振动，即能使水泥颗粒处于颤动状态，使水泥颗粒与水分均匀分布，并增大水泥颗粒运使水泥颗粒与水分均匀分布，并增大水泥颗粒运动速度，加速水泥水化。动速度，加速水泥水化。混凝土拌合物的制备工艺 搅拌强化搅拌强化 2粉碎强化粉碎强化 超声波是粉碎强化的一种办法。它是先以超声波发生器活超声波是粉碎强化的一种办法。它是先以超声波发生器活化搅拌水泥砂浆，再用这种砂浆在普通搅拌机中与骨料混化搅拌水泥砂浆，再用这种砂浆在普通搅拌机中与骨料混合。由于超声波作用使水泥颗粒进一步粉碎，而加速水化合。由于超声波作用使水泥颗粒

6、进一步粉碎，而加速水化反应。超声活化对过期水泥有更明显的效果。反应。超声活化对过期水泥有更明显的效果。 3加热强化加热强化 采用加热强化，合理提高搅拌时的料温，不但利于加速水采用加热强化，合理提高搅拌时的料温，不但利于加速水泥水化，并且还可以消除混凝土在养护过程中升温期对混泥水化，并且还可以消除混凝土在养护过程中升温期对混凝土结构造成的破坏作用。凝土结构造成的破坏作用。 p综合运用以上三种方法，可取得更好的效果。综合运用以上三种方法，可取得更好的效果。混凝土拌合物的制备工艺p影响混凝土搅拌质量的原因影响混凝土搅拌质量的原因 1搅拌机类型搅拌机类型 p2工艺因素工艺因素 u转速转速 为保证混凝土

7、质量，搅拌速度不宜过快。鼓为保证混凝土质量，搅拌速度不宜过快。鼓筒式搅拌机的转速一般取筒式搅拌机的转速一般取n15/，式中，式中R为搅拌为搅拌筒半径（筒半径（m）；强制式搅拌机的转速一般为）；强制式搅拌机的转速一般为1.31.8m/s为宜。为宜。 投料顺序投料顺序 为不同密度的物为不同密度的物料进行混合搅拌时，一般是先投密度小的物料，料进行混合搅拌时，一般是先投密度小的物料，然后将密度大的物料逐步投入密度小的物料中边然后将密度大的物料逐步投入密度小的物料中边倒边搅拌。倒边搅拌。混凝土拌合物的制备工艺p影响混凝土搅拌质量的原因影响混凝土搅拌质量的原因 p2工艺因素工艺因素 u搅拌时间搅拌时间 搅

8、拌时间与搅拌机型和拌合物的和易性、搅拌时间与搅拌机型和拌合物的和易性、流动性有关。当用鼓筒式搅拌机时，混凝土抗压流动性有关。当用鼓筒式搅拌机时，混凝土抗压强度随搅拌时间的延长而增加，并在强度随搅拌时间的延长而增加，并在23min内内增长较快；增长较快； 用可倾式搅拌机时，拌合物的匀质性用可倾式搅拌机时，拌合物的匀质性随搅拌时间的延长而趋于稳定，一般在随搅拌时间的延长而趋于稳定，一般在50s以前以前就能达到规定值的要求；就能达到规定值的要求； u而用强制式搅拌机时其匀质性很快达到规定值。而用强制式搅拌机时其匀质性很快达到规定值。 混凝土拌合物的制备工艺p影响混凝土搅拌质量的原因影响混凝土搅拌质量

9、的原因 p2工艺因素工艺因素 u加水方法加水方法 混凝土拌合物在搅拌时加水方法也是有混凝土拌合物在搅拌时加水方法也是有效混凝土强度的因素，特别是强制式搅拌机，其效混凝土强度的因素，特别是强制式搅拌机，其加水方法有效较为明显。如向搅拌筒整个空间均加水方法有效较为明显。如向搅拌筒整个空间均匀供水时，只需匀供水时，只需30s即可搅拌均匀，若集中一处即可搅拌均匀，若集中一处供水，不但搅拌时间长，而且强度变异系数大。供水，不但搅拌时间长，而且强度变异系数大。所以，当强制搅拌机中环形供水管损坏改为人工所以，当强制搅拌机中环形供水管损坏改为人工供水时，必须延长搅拌时间。供水时，必须延长搅拌时间。混凝土拌合物

10、的制备工艺p混凝土拌合物的运输混凝土拌合物的运输 l拌合物运输设备的选择应满足以下要求：拌合物运输设备的选择应满足以下要求： l混凝土拌合物运输设备容量应大于搅拌机容量和混凝混凝土拌合物运输设备容量应大于搅拌机容量和混凝土拌合物储料斗的容量；土拌合物储料斗的容量； l运输设备在运输过程中保证混凝土拌合物不漏浆、不运输设备在运输过程中保证混凝土拌合物不漏浆、不分层离析；分层离析； l运输设备的接料周期必须考虑搅拌机的搅拌周期和满运输设备的接料周期必须考虑搅拌机的搅拌周期和满足工艺要求。足工艺要求。混凝土拌合物的制备工艺 混凝土的密实成型工艺基本上有以下混凝土的密实成型工艺基本上有以下 几种方法：

11、几种方法： 振动密实成型工艺、振动密实成型工艺、 离心脱水密实成型工艺、离心脱水密实成型工艺、 真空脱水密实成型工艺、真空脱水密实成型工艺、 其它密实成型工艺。其它密实成型工艺。混凝土的密实成型工艺振动密实成型工艺振动密实成型工艺 定义：利用机械措施迫使混凝土拌合物的颗粒发生振定义：利用机械措施迫使混凝土拌合物的颗粒发生振动，从而使不易流动的拌合物液化，以达到密实成动，从而使不易流动的拌合物液化，以达到密实成型的目的。型的目的。 特点：此工艺方法设备简单，密实效果好，不仅在预特点：此工艺方法设备简单，密实效果好，不仅在预制混凝土构件密实成型过程中，而且在现浇混凝土制混凝土构件密实成型过程中，而

12、且在现浇混凝土构件的密实成型过程中得到广泛应用。构件的密实成型过程中得到广泛应用。 混凝土的密实成型工艺振动密实成型工艺振动密实成型工艺 振动密实原理振动密实原理 振动前：振动前： 经搅拌，还为成型的混凝土拌合物，水泥经搅拌，还为成型的混凝土拌合物，水泥的水化反应尚处初期，生成的凝胶体还不丰富，拌的水化反应尚处初期，生成的凝胶体还不丰富，拌合物内主要是粗细不匀的固体骨料和水分，且混有合物内主要是粗细不匀的固体骨料和水分，且混有大量的空气。因此，混凝土拌合物的结构非常松散，大量的空气。因此，混凝土拌合物的结构非常松散，骨料颗粒间常呈不连续状态。骨料颗粒间常呈不连续状态。 混凝土的密实成型工艺振动

13、密实原理振动密实原理 振动时：振动时： 当振动机械通过某种方式将一定频率、振幅和激振力的振动能量传递给混凝土拌合物时，骨料颗粒不断受到振动冲击力的作用而引起颤动。 当振动源传递出的振动能量达到一定程度使其颤动足以克服骨料颗粒间原有的粘结力和机械啮合力（即内阻力）时，拌合物颗粒的接触点便松开而使得混凝土拌合物的内阻力大大减小，从而导致混凝土拌合物部分或全部液化。混凝土的密实成型工艺振动密实原理振动密实原理 振动时：振动时： 这时，骨料颗粒犹如悬浮在液体中，在其自重作用下，纷纷沉落滑移并趋于紧密排列的稳定位置，其中水泥砂浆包裹石子并填充在石子的空隙间，而水泥净浆包裹砂子并填充于砂子的空隙间。 在这

14、个过程中，原来存在于拌合物中的大部分空气也被同时排除，从而使骨料和水泥浆在模具中得到致密地排列和充分地填充，致使原来的松散堆聚结构变为密实堆聚结构。混凝土的密实成型工艺振动密实成型工艺振动密实成型工艺 振动成型设备振动成型设备 p混凝土拌合物的振动成型设备多为电振动设备，另外还有气动和电磁振动等振动设备。这里只介绍电振动设备。 p 按对混凝土拌合物作用方式，振动成型设备大致可分为如下四种类型（见下图）。 混凝土的密实成型工艺a-内部振动器、b-外部振动器、c-表面振动器、d-振动台振动成型设备振动成型设备 内部振动器内部振动器：又称插入式振动器，作业时将振动器插入混凝土拌合物中进行振捣。 内部

15、振动器的工作部件是一个棒状空心圆柱体，其内安装偏心振动子。在动力源的驱动下，偏心振动子的振动使整个棒体产生高频微幅的进机械振动。混凝土的密实成型工艺 图4.16 行星式内部振动器 1-电动机、2-传动软轴、3-振动棒 用内部振动器振捣混凝土时，应垂直插入，并插入下层尚未初凝的混凝土中50100mm ，以促使上下层结合。插点的分布有行列式和交错式两种。对普通混凝土插点间距不大于1.5 R ( R 为振动器作用半径), 对轻骨料混凝土 , 则不大于1.0R。 离心脱水密实成型工艺离心脱水密实成型工艺 利用模型在离心机上高速旋转，模型内的混凝土拌合物受离心力的作用，脱去部分多余水分而密实成型。离心密

16、实成型是流动性混凝土拌合物成型工艺中的一种机械脱水密实成型工艺。 其特点是由离心力将拌合物挤向模壁，从而 排出拌合物中的空气和多余水分（2030），使拌合物密实并获得较高的强度。此种工艺适用于制造不同直径挤长度的环状制品，如管材、电线杆及管桩等。混凝土的密实成型工艺真空脱水密实成型工艺真空脱水密实成型工艺 真空脱水密实成型属机械脱水密实成型工艺之一。这种工艺可采用原始水灰比较大的流动性混凝土拌合物，利用真空作用排出多余水分，即便于浇灌和制作厚度较小形状复杂的制品，又可在脱水密实成型后获得较高的初始结构强度，以利快速脱模。硬化后的混凝土密实度较高，耐久性及耐磨性较好。在实际生产中，常将真空脱水与

17、振动密实成型工艺配合使用，效果更佳。混凝土的密实成型工艺真空脱水的分类：真空脱水的分类： 混凝土的密实成型工艺（c）（d）图4.21 真空脱水方法 （a）上吸法；（b）下吸法；（c）侧吸法；（c）内吸法 1真空吸垫；2混凝土；3模板；4内吸管混凝土养护工艺混凝土养护工艺混凝土的养护混凝土的养护 定义：混凝土拌合物经浇注振捣密实后，逐步硬化并形成内部结构，为使已成型的混凝土能正常完成水泥的水化反应，获得所需的物理力学性能及耐久性指标的工艺措施称为混凝土的养护工艺。 足够的湿度和适宜的温度是混凝土硬化所必需的条件，也是保证工程质量的基本要素。 混凝土养护可分为标准养护、自然养护和快速养护。 混凝土

18、的养护工艺混凝土的养护混凝土的养护 标准养护 ：标准养护是指在温度为203，相对湿度为90以上的潮湿环境或水中的条件下进行的养护，这是目前试验室常用的方法。 自然养护 ：在自然气候条件（平均气温高于5）下，于一定时间内采取浇水润湿或防风防干、保温防冻等措施养护，称为自然养护。 自然养护主要有覆盖浇水养护和表面密封养护两种。混凝土的养护工艺混凝土的养护混凝土的养护 覆盖浇水养护：覆盖浇水养护：在混凝土表面覆盖草垫等遮盖物，并定期浇水以保持湿润。浇水养护简单易行、费用少，是现场最普遍采用的养护方法。 表面密封养护：表面密封养护：利用混凝土表面养护剂在混凝土表面形成一层养护膜，从而阻止自由水的蒸发，

19、保证水泥充分水化。这种方法主要适用于不易浇水养护的高耸构筑物或大面积混凝土结构，可以节省人力。混凝土的养护工艺自然条件下温、湿度对混凝土硬化过程的影响自然条件下温、湿度对混凝土硬化过程的影响 在其他条件一定的情况下，自然养护混凝土强度主要取决于水泥的强度等级、品种以及外界环境的平均温度。 炎热区域炎热区域 高温下新拌混凝土坍落度的损失增大，初凝提前，易因振捣不良而形成孔隙、麻面与蜂窝； 早凝、表面易干燥、用水量增多，均易导致干缩裂缝； 白昼浇捣及养护时，以及夜间环境降温后的内外温差，易导致温度裂缝。 混凝土的养护工艺寒冷地区寒冷地区 当温度低于4时，水的体积膨胀，冻结后其体积增大9。解冻后，混

20、凝土孔隙率增加1516，强度下降10。 冻结还使骨料与水泥石的粘结力受到损害，若粘结力完全丧失，其强度降低13。 冻结和解冻过程中，混凝土内水分的迁移、体积变化及组分体积膨胀系数的差异，均将导致结构的开裂。 同时，温度的降低使混凝土强度的增长速度明显减慢，这是因为混凝土中水的冰点约为0.52.5，温度降至3时，混凝土中只有10的液相存在，水化反应极为缓慢。混凝土的养护工艺自然养护的措施自然养护的措施 覆盖浇水覆盖浇水 覆盖浇水时，一般采用纤维质吸水保温材料，如麻袋、草垫等，水质应符合拌合水的要求。 开始覆盖和浇水的时间，塑性混凝土应不迟于成型后的616h，干硬性混凝土应不迟于12h，炎热及大风

21、时，应不迟于23h。 每日浇水次数取决于气候条件及覆盖物的保湿能力。一般气温（约15）时，成型后三天内，白天应每隔23h浇水一次，夜间不得少与两次，以后随气温的不同，按表4.28所示的次数浇水。混凝土的养护工艺 高强度等级的水泥水化热高，水分蒸发较快，浇水次数应适当增加，干燥气候下也是如此。 气温低于5时，为防止气温骤降而是混凝土受冻，不易浇水。 覆盖天数随气温不同一般不得低于表4.29的数值。 浇水以后日期取决于水泥品种、用量及混凝土强度。通常，普通水泥和矿渣水泥混凝土不少于7天；掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土不得少与14天。混凝土的养护工艺寒冷环境下的养护方法寒冷环境下的养护方法 在寒冷环

22、境下，混凝土的养护方法主要有掺用外加剂法、热混凝土法和蓄热法。 掺用外加剂法 ：在混凝土中掺用外加剂，使其强度在负温下能继续增长并不受冻裂，与其他方法复合应用，更能加速养护，保证质量，节约能耗。 寒冷环境下常用的外加剂有：早强剂、防冻剂、引气剂、阻锈剂。 混凝土的养护工艺寒冷环境下的养护方法寒冷环境下的养护方法 蓄热法 ：在混凝土或热混凝土成型后的覆盖保温、防止预加热量和水化热过快损失、减缓混凝土冷却速度、使之保持正温并增长至所需强度的方法，均属蓄热法。 这种方法无需热养护设备，费用低廉，简便易行，是寒冷条件下首先应考虑的方法。混凝土的养护工艺寒冷环境下的养护方法寒冷环境下的养护方法 热混凝土

23、法 ：热混凝土法有原料预热、热搅拌、混凝土拌合物及在中间料斗的预热等三种方法，目的在于使浇注成型后的制品仍蓄有一定热量，保持正温，防止冻裂，并增长至所需强度。 通常采用蒸汽对原料预热，值得提出的是水的比热比骨料高5倍左右，故应优先考虑水的预热，若仍不能满足要求，再考虑其它原材料预热。 拌合物在中间料斗中的电加热的优点是，能耗低、时间短。混凝土的养护工艺快速养护快速养护 凡是能加速混凝土强度发展过程的工艺措施，均属于快速养护。 采用快速养护有利于缩短生产周期，提高设备的利用率，降低产品成本。 快速养护按其作用的实质可分为热养护法、化学促硬法、机械作用法及复合法等。 混凝土的养护工艺快速养护快速养

24、护 热养护法：是利用外界各种热源对成型的混凝土制品加热硬化的方法。热养护法又可分为湿热养护、干热养护和干湿热养护三种。 湿热养护法，以相对湿度90以上的热介质加热混凝土，升温过程中冷凝而无蒸发过程发生。 随着介质压力的不同，湿热养护有常压、无压、微压及高压湿热养护等。 混凝土的养护工艺快速养护快速养护 湿热养护法：湿热养护是指在湿热介质作用下，引起混凝土一系列物理、化学和力学的变化，从而加速混凝土内部结构的形成，获得早强快硬的效果。 常压湿热养护时，介质温度不超过100，相对湿度不低于90，又称蒸汽养护。 若制品在100、相对湿度为100的纯饱和蒸汽中养护，且窑内外介质无压力差，即为无压蒸汽养

25、护。 微压养护时，则使严格密封的窑内湿热介质工作压力比混凝土的升温前增至0.03Mpa，以抑制其结构破坏过程。 高压养护在表压为0.8Mpa、温度为174以上的纯饱和蒸汽中进行，又称压蒸养护。混凝土的养护工艺快速养护快速养护 干热养护时，制品不可与热介质直接接触，或以低湿介质升温加热，升温过程中则以蒸发过程为主。干热养护是指升温过程中混凝土不增湿或少增湿，甚至以水分蒸发过程为主的养护方法，通常以热空气为介质。低湿介质对混凝土的破坏作用小，因此混凝土结构的表面质量好。但是，干热养护却存在混凝土失水过多，水泥水化不充分、后期强度损失较大、降温效果较差等弊端。 混凝土的养护工艺快速养护快速养护 比较

26、：湿热养护混凝土的结构破坏主要发生在升温期，而干热及干湿热养护混凝土的主要特点就在于，低湿介质升温可以削弱结构破坏过程，使混凝土的变形随介质相对湿度的降低而大幅度减小。 热养护时混凝土的结构破坏过程随介质相对湿度的降低而减弱的主要原因在于混凝土的加热速度减缓，最高温度有所降低，从而有利于形成较为密实的结构。混凝土的养护工艺先张法：先张法：在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行绑扎钢筋，安装铁件，支设模板，然后浇筑混凝土；待绑扎钢筋，安装铁件，支设模板，然后浇

27、筑混凝土；待混凝土达到规定的强度，保证预应力筋与混凝土有足够混凝土达到规定的强度，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助于它们之间的粘结力，的粘结力时，放松预应力筋，借助于它们之间的粘结力，在预应力筋弹性回缩时，使混凝土构件受拉区的混凝土在预应力筋弹性回缩时，使混凝土构件受拉区的混凝土获得预压应力。获得预压应力。先张法施工工艺先张法施工工艺预应力混凝土可采用预应力混凝土可采用自然养护自然养护或或湿热养护湿热养护，自然养护不得少，自然养护不得少于于14d14d。干硬性混凝土浇筑完毕后，应立即覆盖进行养护。干硬性混凝土浇筑完毕后，应立即覆盖进行养护。当预应力混凝土采用湿热养护时，要尽量减少由于温度升高当预应力混凝土采用湿热养护时，要尽量减少由于温度升高而引起的预应力损失。而引起的预应力损失。为了减少温差造成的应力损失，采用湿热养护时，在混凝土为了减少温差造成的应力损失，采用湿热养护时，在混凝土未达到一定强度前，温差不要太大，一般不超过未达到一定强度前，温差不要太大，一般不超过2020C C。 放张预应力筋时，混凝土强度必须符合设计要求。如设计放张预应力筋时，混凝土强度