混凝土制备与运输.

混凝土制备与运输蔡伟2012年7月31日混凝土制备与运输概述本章内容包括混凝土制备与运输。规定了混凝土原材料进场检查和复验、配合比设计、计量投料、加水搅拌，以及将拌合物运输到施工现场的各项基本要求。归纳为以下6个方面：1、混凝土制备方式的选择与场外运输的基本要求；2、各种混凝土原材料的选用原则、质量要求和储存规定；3、混凝土配合比设计的规定；4、混凝土搅拌的基本要求；5、混凝土运输的基本要求；6、混凝土制备与运输过程的质量检查。第一节一般规定一、混凝土制备方式的选择目前混凝土制备主要有三种方式：1、搅拌站专业化生产；2、现场较大规模集中搅拌；3、施工单位在工地进行的零星少量混凝土搅拌。三种制备方式选择的顺序：1、优先选用预拌混凝土；质量稳定、节能、环保。是建筑结构混凝土的主要制备方式。2、如果受到条件限制或由于其他原因，不能采用预拌混凝土时，《规范》允许在施工现场搅拌但要求尽可能采用在现场集中搅拌的方式。所说的“集中搅拌”是指采用具有自动计量装置的搅拌设备在施工现场搅拌。能够较好地控制混凝土拌合物的质量，基本等同于预拌混凝土。3、当上述条件都不具备《规范》才允许在施工现场采用人工计量、机械搅拌的方式制备混凝土。质量不稳定、保证系数差。二、混凝土场外运输方式的选择及基本要求；混凝土的场外运输是指将预拌混凝土由搅拌站运输到施工现场的过程。重视程度不够！（可能出现：拌和物离析、塌落度损失大、违规加生水现象。）一般采用混凝土搅拌运输车。搅拌运输车的旋转拌合功能能够避免运输途中混凝土离析，有效保证混凝土拌合物在运输过程中的匀质性和工作性。混凝土搅拌运输车已有行业标准JG／T5094，其技术性能应符合该标准的规定。除搅拌运输车外，在少数情况下采用自动翻斗车等其他运输工具由于其不具备途中搅拌功能故《规范》在第7．1节“一般规定”中未将其列出，不予推荐。第二节原材料一、各种原材料的选用原则：应注意以下两点：一是材选择应该结合工程的具体特点用适用的材料。不能将规范给出的选用方法和原则当成教条。二是应注意各种原材料的选用和搭配并非只有唯一的选择方案。（应该通过实验根据结果进行必要调整。）各种材料选择的基本条件；1，水泥：硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥特性1.快硬早强2.水化热较高3.抗冻性好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差1.早期强度较高2.水化热较大3.耐冻性好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差和耐水性较差1.早期强度低后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性好4.耐硫酸盐侵蚀和耐水性较好5.抗冻性差6.易泌水7.干缩性大1.抗渗性较好2.耐热性较差3.不易泌水其他同矿渣水泥1.干缩性较小、抗裂性较好2.抗碳化能力差其他同火山灰水泥适用范围快硬早强的工程，配制高标号混凝土，预应力构件，地下工程的喷射里衬等一般土建工程中混凝土及预应力钢筋混凝土结构，受反复冰冻作用的结构，拌制高强度的混凝土1.高温车间和有耐热要求的混凝土结构2.大体积混凝土结构3.蒸汽养护的混凝土构件4.地上、地下和水中的一般混凝土结构5.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程1.地下、水中大体积混凝土结构和有抗渗要求的混凝土结构2.蒸汽养护的混凝土构件3.一般混凝土结构4.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程]1.地上，地下、水中及大体积混凝土结构2.蒸汽养护的混凝土构件3.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程不适用范围1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及海水侵蚀的工程3.受水压作用的工程1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及海水侵蚀的工程3.受水压作用的工程1.早期强度要求较高的工程2.严寒地区，处在水位升降范围内的混凝土结构1.处在干燥环境中的工程2.有耐磨性要求的工程其他同矿渣水泥有抗碳化要求的工程其他同火山灰水泥2、骨料的选择；《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204中规定：粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋间最小净距的3/4；混凝土实心板骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。尽量采用连续粒级。也可以用单粒级组合满足要求的连续粒级。选择较粗的、级配良好的砂、石，既能保证混凝土的质量，又能节省水泥。粗骨料继配的好坏对保证混凝土的流动性、强度和节省水泥等方面影响起着重要作用。粗骨料颗粒级配也通过筛分析实验确定。在相同配合比的情况下，卵石混凝土的强度却比碎石混凝土的低。C60以上混凝土对骨料增加以下要求：需要确定粗骨料压碎指标的控制值时应该经试验确定。粒径不宜超过25mm，针片状含量不宜大于8.0%。含泥量不大于0.2%。细骨料细度模数控制在2.6—3.0之间。含泥量不应大于2.0%。泥块含量不宜大于0.5%.研究表明，混凝土强度等级越高，其所用粗骨料粒径应该越小。原因之一是较小粒径的粗骨料，其岩石内部的纹理等缺陷在加工过程中会得到很大程度的消除，从而提高骨料的压碎指标。大于或等于C60混凝土，其所用粗骨料粒径不宜大于25mm。有抗渗、抗冻融等耐久性要求的混凝土，粗骨料最大粒径不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%；细骨料含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。3．矿物掺合料的选用常用的矿物掺合料主要有粉煤灰、磨细矿渣微粉和硅粉等。选择矿物掺合料时，应依据混凝土所处环境、设计要求、施工工艺要求等因素经试验确定，并应遵守相关矿物掺合料应用技术规范以及相关产品标准。矿物掺合料的掺量应通过试验确定。4．外加剂的选用混凝土中加入外加剂是为了改善混凝土的性能。配制混凝土使用的外加剂应根据混凝土性能、施工工艺、结构所处环境因素选择，并最终通过试验确定。外加剂的掺入量虽然较少，但对混凝土的性能改变却有明显影响，因此外加剂是混凝土组成材料的重要组份。品种已发展到30-40种，除应遵守《规范》外，通常还应遵守国家产品标准《混凝土外加剂》GB8076和国家工程标准《外加剂应用技术规范》GB50119。外加剂首次复合使用时，应检验混凝土外加剂的相容性，考虑复合使用时，可能会发生某些化学反应，造成相容性不良的现象，影响混凝土的工作性或影响混凝土结构的性能，应事先经过试验对相容性加以确认。5．拌合及养护用水的选用水的选择应以保证混凝土的品质为准。《混凝土用水标准》JGJ63，对混凝土拌合及养护用水的各项性能指标作出了具体规定，应遵照执行。凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可用于拌制素混凝土，但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。地表水、地下水以及经适当处理或处置的工业废水，若水的PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量符合JGJ63-89规定的数值，且凝结时间对比试验，水泥的初终凝时间差不大于30min并尚符合水泥国标规定；强度对比试验抗压强度不低于标准试样混凝土抗压强度的90%，也可以用用于拌制混凝土。三、储存规定（1）散装水泥、矿物掺合料等粉体材料应采用散装罐分开储存。袋装水泥、矿物掺合料、外加剂等应按品种、批次分开码垛堆放，并采取防雨、防潮措施，高温季节应有防晒措施；（2）骨料应按品种、规格分别堆放，不得混入杂物，并保持洁净与颗粒级配均匀。骨料堆放场地的地面应做硬化处理，并应采取排水、防尘和遮雨等措施；（3）液体外加剂应放置阴凉干燥处，防止日晒、污染、浸水，使用前应搅拌均匀；如有变质、变色等现象，应经检验合格后方可使用。第三节混凝土配合比一、配合比设计原则1、满足混凝土强度、耐久性和工作性要求的前提下，减少水泥和水的用量。2、应该考虑环境温度对施工及工程结构的影响。3、试配使用的原材料与施工采用的原材料一致。二、混凝土配合比设计；（略）三、最大水胶比和最小胶凝材料用量为保证混凝土结构的质量，配合比设计中，需要遵守最大水胶比和最小胶凝材料用量的规定。这些规定在国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164等中提出。四、耐久性要求配合比设计中对耐久性参数进行检验。混凝土耐久性，主要包括抗渗、抗冻融等性能。五、大体积混凝土的配合比设计大体积混凝土由于体积量较大，其配合比设计、施工工艺、养护要求、温度控制等有别于普通混凝土。为了防止大体积混凝土发生收缩和温差裂缝，《规范》提出了3项规定。1、在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应采用提高掺合料的含量等措施降低水泥用量，并宜采用中、低水化热水泥；2、温度控制要求较高的大体积混凝土，其胶凝材料用量、品种等宜通过水化热和绝热温升试验确定；3、宜采用高性能减水剂。值得注意的是，上述3项规定是在普通混凝土配合比设计基本要求基础上进一步提出的要求。七、预防钢筋锈蚀与砼骨料反应的措施1．预防氯离子对钢筋造成腐蚀混凝土细骨料中氯离子含量应符合下列规定：（1）钢筋混凝土，按干砂质量百分率计算不大于0.06%；（2）预应力混凝土，按干砂质量百分率计算不大于0.02%；（3）使用海砂时，应按现行行业标准《海砂混凝土应用技术规范》JGJ1206执行。未经处理的海水被严禁用于钢筋混凝土结构。2.预防碱骨料反应所谓“碱骨料反应”，是混凝土在一定条件下容易发生的一种危及结构安全的病害，也称“碱集料反应”。其具体过程是：在混凝土硬化后，混凝土中的水泥、外加剂、矿物掺合料和拌和水中的可溶性碱（钾、钠）溶于混凝土孔隙液中，与骨料中能与碱反应的活性成分逐渐发生一种有害的化学反应。反应能使混凝土产生内部应力，导致混凝土结构膨胀开裂，大大缩短结构寿命，造成严重后果。具体措施主要有：控制混凝土中可溶性碱的总含量（选用低碱水泥、减少外加剂、掺合料等带入的碱含量）；采用非碱活性骨料等。八、配合比的试配与调整九、重新设计配合比混凝土配合比在三种情况下应该重新进行设计：（1）当混凝土性能指标有变化或者有其他特殊要求时；（2）当原材料品质发生显著改变时；（3）同一配合比的混凝土生产间断三个月以上时。（注：现场材料含水量调整不属于配合比调整）第四节混凝土搅拌一、原材料计量《规范》对混凝土原材料计量提出了如下要求：计量设备定期检定或校准。各种原材料的计量应按重量计，允许偏差应符合表7.2的规定。（看教材）材料名称允许偏差水泥、掺合料±2%粗、细骨料±3%水、外加剂±2%二、投料顺序（1）先拌水泥净浆法：先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后，再加入砂和石搅拌成混凝土。（2）先拌砂浆法：先将水泥、砂和水投入搅拌筒内进行搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再加入石子搅拌成均匀的混凝土。（3）水泥裹砂法：先将全部砂子投入搅拌机中，并加入总拌和水量70%左右的水（包括砂子的含水量），搅拌10s-15s，再投入水泥搅拌30s~50s，最后投入全部石子、剩余水及外加剂，再搅拌50s~70s后出罐。（4）水泥裹砂石法：先将全部的石子、砂和70%拌合水投入搅拌机，拌合15s，使骨料湿润，再投入全部水泥搅拌30s左右，然后加入30%拌合水再搅拌60s左右即可。2.搅拌时间表7.3混凝土搅拌的最短时间（s）注：1混凝土搅拌的最短时间系指全部材料装入搅拌筒中起，到开始卸料止的时间；2当掺有外加剂与矿物掺合料时，搅拌时间应适当延长；3采用自落式搅拌机时，搅拌时间宜延长30s；4当采用其他形式的搅拌设备时，搅拌的最短时间也可按设备说明书的规定或经试验确定。四、开盘鉴定1.开盘鉴定的时间和目的对首次使用的配合比应进行开盘鉴定。目的是大批生产混凝土之前对配合比的正确性进行验证。2.开盘鉴定的内容开盘鉴定应包括以下4项内容：混凝土的原材料与配合比设计的一致性；出机混凝土工作性与配合比设计要求的一致性；混凝土强度是否满足设计要求；当结构对混凝土有特殊要求时，还应包括混凝土耐久性能。3.开盘鉴定的组织（1）施工现场拌制的混凝土，开盘鉴定由监理工程师组织；（2）预拌混凝土搅拌站的开盘鉴定，由预拌混凝土搅拌站总工程师组织，搅拌站技术、质量负责人和试验室代表等参加。（3）对开盘鉴定当有合同约定时，应按合同约定进行。第五节混凝土运输一、保证混凝土的“均匀性”和“连续供应”问题运输方式目前有搅拌运输车和机动翻斗车2种，以前者为主。距离较近或受条件限制无法采用搅拌运输车时才可使用翻斗车运输。预防措施，设计配合比时考虑坍落度的经时损失值，缩短