4-3 混凝土的制备及运输

砼制备及运输讲授：史立梅1砼的原材料1.1.1水泥的选用1.1水泥水泥的品种和成分不同，其凝结时间、早期强度、水化热和吸水性等性能也不相同，应按适用范围选用。品种性能适用范围不适用范围普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥基本相同与硅酸盐水泥基本相同与硅酸盐水泥基本相同矿渣硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；抗渗性差；耐热性好；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；耐热混凝土；蒸汽养护的构件有抗碳化要求的混凝土；有抗渗要求的混凝土；早强混凝土品种性能适用范围不适用范围火山灰质硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；抗渗性好；耐热性好；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；抗渗混凝土；蒸汽养护的构件有抗碳化要求的混凝土；早强混凝土；有抗冻要求的混凝土；干燥气候条件下的混凝土品种性能适用范围不适用范围粉煤灰硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；抗渗性差；干缩性小；抗裂性好；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；蒸汽养护的构件；承受荷载较迟的混凝土有抗碳化要求的混凝土；早强混凝土；有抗冻要求的混凝土；干燥气候条件下的混凝土；路面混凝土品种性能适用范围不适用范围复合硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度增长快；水化热低；耐腐蚀性较强；抗冻性较差；干缩性较大；抗碳化性能差；耐磨性较差；湿热养护效果好大体积混凝土工程；受侵蚀的混凝土；蒸汽养护的预制构件；有抗碳化要求的混凝土；有抗冻要求的混凝土；干燥气候条件下的混凝土；路面混凝土1.1.2水泥的验收

水泥进场应对其品种、级别、包装、出厂日期等进行检查，并对强度、安定性等指标进行复检，其质量必须符合国家标准。

检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。

检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。重新检验：当使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月(快硬硅酸盐水泥超过一个月)应视为过期水泥，使用时须重新检验、确定标号。水泥的抽样入库的水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆放、并挂牌标识；做到先进先用，不同品种的水泥不得混掺使用。1.13

水泥贮存地面架空15～20cm以防潮、防水!袋装水泥堆高不超过10包，堆宽以5～10包为限!先进先用！贮存期不超过3个月！不同品种、标号、出厂日期的水泥应分别堆放，不得混杂！工地水泥仓库

安定性不合格的水泥不能使用。钢筋砼结构、预应力砼结构中，严禁使用含氯化物的水泥。1.2

砂

砼用砂以细度模数为2.5～3.5的中粗砂最为合适；当砼强度等级高于或等于C30时(或有抗冻、抗渗要求)，含泥量不大于3%；当砼强度等级低于C30时，含泥量不大于5%。天然砂1.3

石子常用石子有卵石和碎石。卵石砼水泥用量少，强度偏低；碎石砼水泥用量大，强度较高。天然卵石人工碎石

（1）石子的级配：石子的级配越好，其空隙率及总表面积越小,不仅节约水泥，砼的和易性、密实性和强度也较高。碎石和卵石的颗粒级配应优先采用连续级配。

（2）石子的含泥量：砼强度等级高于或等于C30时，含泥量≤1.0%；砼强度等级低于C30时，含泥量≤2.0%(泥块含量按重量计)。

（3）石子的最大粒径：在级配合适的情况下，石子的粒径越大，对节约水泥、提高砼强度和密实性都有好处。但由于结构断面、钢筋间距及施工条件的限制，石子的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不超过钢筋最小净距的3/4；对砼实心板不超过板厚的1/3，且最大不超过40mm(机拌)；任何情况下石子的最大粒径机械拌制不超过150mm，人工拌制不超过80mm。饮用水都可用来拌制和养护砼，污水、工艺废水不得用于砼中。海水不得用来拌制配筋结构的砼。

1.4

水1.5

外加剂

为改善砼的性能，提高其经济效果，以适应新结构、新技术的需要，外加剂已经成为砼的第五组分，主要有：减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、加气剂、抗冻剂等。

采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制砼时，为节约水泥和改善砼的工作性能，可掺用一定的混合材料，外掺料一般为当地的工业废料或廉价地方材料。外掺料质量应符合国家现行标准的规定，其掺量应经试验确定。1.6

外掺料掺入适量粉煤灰既可节约水泥、改善和易性，还可降低水化热、改善砼的耐高温、抗腐蚀等方面的性能。掺入适量火山灰既可替代部分水泥，又可提高砼抗海水、硫酸盐等侵蚀的能力。2

砼的和易性及强度砼的和易性及强度是衡量砼质量的两个主要指标。2.1砼的和易性

和易性是指砼在搅拌、运输、浇筑等施工过程中保持成分均匀、不分层离析，成型后砼密实均匀的性能。它包括流动性、粘聚性和保水性三方面的性能。

和易性好的砼，易于搅拌均匀；运输和浇筑时，不发生离析泌水现象；捣实时，流动性大，易于捣实，成型后砼内部质地均匀密实，有利于保证砼的强度与耐久性。和易性不好的砼，施工操作困难，质量难以保证。目前尚无全面反映砼拌和物和易性的指标和简单测定方法。根据对和易性的需求不同，砼有塑性砼和干硬性砼之分。塑性砼的和易性一般用坍落度测定，干硬性砼则用工作度试验确定。砼名称坍落度（mm）工作度（s）流动性砼50～805～10低流动性砼10～3015～30干硬性砼030～180砼的和易性指标2.1.1

砼和易性指标及测定

坍落度测定主要反映砼在自重作用下的流动性，以目测和经验评定其粘聚性和保水性。坍落度筒提起后无稀浆或只有少量稀浆自底部析出，则此砼保水性良好！用捣棒在已坍落的锥体一侧轻轻敲打，如锥体慢慢下沉，则表示其粘聚性良好！如锥体突然倒塌、部分崩裂或发生离析现象，则表示其粘聚性不好！坍落度筒提起后有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的砼也因失浆而骨料外露，则此砼保水性差。坍落度测定（1）水泥的影响：水泥颗粒越细，砼的粘聚性和保水性越好，如硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的和易性比火山灰水泥、矿渣水泥好；在水灰比相同的情况下，水泥用量越大，则和易性越好。（2）用水量的影响：在保持水泥用量不变的情况下，减少拌合用水量，水泥浆变稠，水泥浆的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好，而流动性变小。2.1.2

影响砼和易性的因素

（3）砂率的影响：砂率过大，水泥浆被比表面积较大的砂粒所吸附，则流动性减小；砂率过小，砂子的体积不足填满石子间的空隙，石子间没有足够的砂浆润滑层，会使砼拌合物的流动性、粘聚性和保水性均差，甚至发生砼骨料离析、崩散现象。

（4）骨料性质的影响：用卵石和河沙拌制的砼拌合物，其流动性比碎石和山砂拌制的好：用级配好的骨料拌制的砼拌合物和易性好。

（5）外加剂的影响：砼拌合物掺入减水剂或引气剂，流动性明显提高，引气剂还可有效改善砼拌合物的粘聚性和保水性，还分别对硬化砼的强度与耐久性起着十分有利的作用。

砼以抗压强度作为控制和评定砼质量的主要指标。

砼抗压强度是边长为150mm的立方体试件，在标准条件下(温度20±30C、相对湿度≥90%)养护28d后，按标准试验方法测得，据此来划分砼强度等级。2.2砼的强度砼试块的现场制作砼试块的标准养护（恒温恒湿）影响砼抗压强度的主要因素一是水泥强度，二是水灰比。2.2.1

影响砼强度的主要因素

（1）水泥强度：在相同条件下，所用水泥强度等级越高，砼的强度也就越高；反之，强度则低。（2）水灰比：砼在硬化过程中，和水泥起水化作用的水只占水泥质量的15～20%，其余的水只是为满足砼流动性的需要。水泥石在水化过程中的孔隙率取决于水灰比，如果水灰比大，则水泥浆中多余的水在砼中呈游离状态，硬化时会形成许多小孔降低砼的密实度，从而降低砼强度。

当砼混合料能被充分捣实时，砼的强度随水灰比的降低而提高。2.2.2

影响砼强度的其它因素

（1）砼振捣：浇筑砼时，充分捣实才能得到密实度大、强度高的砼。对于干硬性砼，可利用强力振捣、加压振捣等振捣条件提高砼强度；塑性砼则不宜利用振捣条件提高砼强度，过振会使砼产生离析泌水现象，强度降低。

（2）粗骨料的尺寸与级配：当水泥用量和稠度一定时，较大的骨料粒径其表面积小，所需拌和水较少，较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区，含较大骨料粒径砼拌和物比含较小粒径的强度小。

粗骨料级配良好比未采用连续级配的砼强度高。碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时，碎石配制的砼强度比卵石高。

（3）砼养护：砼强度与养护温度、湿度有关。当湿度合适时,在4～400C范围内，温度愈高，水泥水化作用愈快，其强度发展也愈快；反之则愈慢。当温度低于00C时，砼强度停止发展，甚至因冻胀而破坏。砼浇筑后在一定时间内必须保持足够的湿度，否则，砼失水干燥，而且因水化作用未能充分完成，造成砼内部结构疏松，表面出现干缩裂缝。养护湿度是砼强度正常增长的必要条件。

（4）砼的龄期：砼的强度随着龄期的增长而逐渐提高，在正常养护条件下，砼在最初的7～14d内发展较快，以后逐渐趋缓，28d达到设计强度等级，此后强度增长过程可延续数十年。3

砼施工配料施工配料是按现场使用搅拌机的装料容量进行搅拌一次(盘)的装料数量的计算。它是保证砼质量的重要环节之一，影响施工配料的因素主要有两个，一是原材料的过秤计量，二是砂石骨料要按实际含水率进行施工配合比的换算。要严格控制砼配合比，严格对每盘砼的原材料过秤计量，每盘称量允许偏差为：水泥及掺合料±2%，砂石±3%，水及外加剂±2%。衡器应定期校验，雨天应增加砂石含水率的检测次数。3.1

原材料计量

砂石含水率的换算是在已知水、水泥、砂、石的重量和砂、石含水率的情况下进行，换算时：

3.2施工配合比的换算●水泥C，重量不变；●砂S，重量=原配合比砂重S（1+砂的含水率WS）；●石G，重量=原配合比石重G（1+石的含水率WG）●水W，重量=原配合比水重W－原砂重S×含水率WS－原石重G×含水率WG

即：“二加一减，水泥不变”！

例题：某混凝土的设计配合比为水泥︰砂︰石︰水=1：1.9：3.8︰0.54，1m3混凝土水泥用量为350kg，测得现场砂、石的含水率分别为5%和1%，,该混凝土的施工配合比应为多少？3.3配料机配料配料机是一种与砼搅拌机配套使用的自动配料设备，可根据设计的砼配比自动完成砂、石等2－4种物料的配制。下图所示的PL1200型砼配料机采用电子称量、微机控制，生产率≥56m3/h，配料误差±1%，最大称量值3000kg，上料高度3m，具有称量准确，配料精度高，速度快，控制功能强，操作简便等优点。PL1200型砼配料机（三仓）二仓配料机4

砼的搅拌及运输砼的制备方法，除零星分散且用于非重要部位的可采用人工拌制外，均应采用机械搅拌。砼搅拌机按其搅拌原理分为自落式和强制式两类，自落式搅拌力量小、动力消耗大、效率低，正日益被强制式搅拌机所取代。4.1

搅拌机选择强制式搅拌机砼拌合料搅拌作用强烈，适宜搅拌干硬性砼和轻骨料砼。搅拌质量好、速度快、生产效率高、操作简便安全，但机件磨损较严重。强制式搅拌机有立轴和卧轴之分，立轴式不宜用于搅拌流动性大的砼。卧轴式搅拌机具有适用范围广、搅拌时间短、搅拌质量好等优点，是大力推广的机型。强制式搅拌机4.1.3

大型砼搅拌站砼的现场拌制已属于限制技术，在规模大、工期长的工程中设置半永久性的大型搅拌站是发展方向。将砼集中在有自动计量装置的砼搅拌站集中拌制，用砼运输车向施工现场供应商品砼，有利于实现建筑工业化、提高砼质量、节约原材料和能源、减少现场和城市环境污染、提高劳动生产率。4.2

搅拌制度的确定

在正确选择砼搅拌机后，还必须确定装料容量、搅拌时间和投料顺序等。搅拌机容量有几何容量、进料容量和出料容量三种标示。几何容量指搅拌筒内的几何容积，进料容量是指搅拌前搅拌筒可容纳的各种原材料的累计体积，出料容量是每次从搅拌筒内可卸出的最大砼体积。为保证砼得到充分的拌和，装料容量通常是搅拌机几何容量的1/2～1/3，出料容量约为装料容量的0.55～0.72(称为出料系数)。4.2.1搅拌机的装料容量4.2.2

砼搅拌时间从原材料全部投入到砼拌和物开始卸出所经历的时间，过短砼拌和不均匀；过长则降低了生产率，还降低了砼的和易性或产生分层离析现象。砼搅拌的最短时间S砼坍落度mm搅拌机机型搅拌机出料量L＜250250～500＞500≤30强制式6090120自落式90120150＞30强制式606090自落式9090120

注：1.当掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长；

2.

全轻砼、砂轻砼搅拌时间应延长60-90s。

4.2.3

投料顺序投料顺序应考虑提高搅拌质量、减少拌合物与搅拌筒的粘结、减少水泥飞扬、改善工作环境。常用的有一次投料法、两次投料法和水泥裹砂法等。

（1）一次投料法：在料斗中先装石子、再加水泥和砂，将水泥夹于砂与石子之间，一次投入搅拌机。

（2）两次投料法：它分两次加水、两次搅拌。搅拌时先将全部的石子、砂和70%的拌合水倒入搅拌机，拌合15s使骨料湿润，再倒入全部水泥搅拌30s左右，然后加入30%的拌合水再进行糊化搅拌60s左右即完成。与普通搅拌工艺相比，可使砼强度提高10%～20%，或节约水泥5%～10%。

（3）水泥裹砂法：又称SEC法，是先加适量的水使砂表面湿润，再加石子与湿砂拌匀，然后将全部水泥投入与砂石共同拌合,使水泥在砂石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳，最后将剩余的水和外加剂加入搅拌成砼。SEC法制备的砼与一次投料法相比，强度可提高20%-30%，砼不易产生离析和泌水现象，工作性好。此外还有净浆法、净浆裹石法、裹砂法、先拌砂浆法等投料工艺。4.2.4

砼搅拌的注意事项（1）砼配合比必须在搅拌站傍挂牌公布，接受监督和检查；（2）严格控制水灰比和坍落度，未经试验人员同意不得随意加减用水量；（3）砼掺用外加剂时，外加剂应与水泥同时进入搅拌机，搅拌时间相应延长50～100%；当外加剂为粉状时，应先用水稀释，然后与水一同加入；

（4）搅拌第一盘砼时，考虑搅拌机筒壁要吸附一部分水泥浆，只加规定石子重量的一半，俗称“减半石砼”。

（5）搅拌好的砼要基本卸尽，在全部砼卸出之前不得再投入拌合料，严禁采用边出料边进料的方法。（6）当砼搅拌完毕或预计停歇时间超过1h以上时，应将搅拌机内余料倒出，用清水清理搅拌机。（7）每班至少应分两次检查材料的质量及每盘的用量，确保工程质量。4.3

砼的运输

（1）保证砼的浇筑量：在不允许留施工缝的情况下，砼运输须保证浇筑工作能连续进行，应按砼的最大浇筑量来选择砼运输方法及运输设备的型号和数量。4.3.1

砼运输的基本要求砼从搅拌机中卸出砼输送车将砼卸入泵车泵车输送砼入模

（2）应保证砼在初凝前浇筑完毕：应以最短的时间和最少的转换次数将砼从搅拌地点运至浇筑地点，砼从搅拌机卸出后到振捣完毕的延续时间见下表：

砼强度等级气候≤250C＞250C≤C3012090＞C309060

（3）保证砼在运输过程中的均匀性：避免产生分层离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝现象。砼从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间（min）4.3.2

砼运输方法和运输机具

（1）砼地面水平运输：分为间歇式运输机具(手推车、机动翻斗车、自卸汽车、搅拌运输车)和连续式运输机具(皮带运输机、砼泵等)。手推车、机动翻斗车适用于运输距离短、运输工程量不大的砼输送；砼泵适用于水平距离在1500m内、需连续进行的砼输送；砼搅拌运输车适用于建有砼集中搅拌站的城市内砼输送；自卸汽车适用于长距离的砼输送。独轮手推车

D500型小型机动翻斗车

砼搅拌运输车是一种长距离输送砼的高效机械，适用于建有砼集中搅拌站的砼输送，容量