混凝土的搅拌和运输技术

第一节 混凝土的配料

混凝土的配料是指把水泥、碎石、砂、水和规定的外加剂按一定要求的比例进行组合。混凝土配料是混凝土进行施工前的第一道工序，也是保证混凝土质量的第一步。

一．混凝土配合比

混凝土施工配合比是指混凝土在施工过程中所采用的配合比。

调整步骤：设试验室配合比为： 水泥：砂子：石子=1：x：y，现场砂子含水率为m，石子含水率为n，则施工配合比调整为： 1：x（1+m）：y（1+n）。

混凝土配合比设计是混凝土工程中很重要的一项工作!它直接影响到混凝土的顺利施工、混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。

二. 设计依据

混凝土配合比设计依据：

《普通混凝土配合比设计规程》 《混凝土结构工程施工及验收规范》） 《混凝土质量控制标准》

《普通混凝土拌和物性能试验方法》 《普通混凝土力学性能试验方法》

《混凝土强度检验评定标准》和砂、石、外加剂、掺合料的相关标准。 （2）混凝土配合比设计的原则：

1．混凝土拌合物的和易性能够满足施工的需要； 2．混凝土的强度能够满足设计的要求； 3．混凝土应有良好的耐久性；

4. 在满足上述的要求时，尽量减少成本，增加效益。

2000年12月28日中华人民共和国建设部批准，于2001年4月1日起施行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55–2000）。原行业标准《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T 55-96）同时废止。

这次改标,主要是对原行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55-96)进行了修订。 三．配比设计

四个阶段

混凝土配合比设计过程一般分为四个阶段，即初步配合比计算、基准配合比的确定，实验配合比确定和施工配合比的确定。通过这一系列的工作，从而选择混凝土各组分的最佳配合比例[1] 设计要求 强度要求

满足结构设计强度要求是混凝土配合比设计的首要任务。任何建筑物都会对不同结构部位提出“强度设计”要求。为了保证配合比设计符合这一要求，必须掌握配合比设计相关的标准、规范，结合使用材料的质量波动、生产水平、施工水平等因素，正确掌握高于设计强度等级的“配制强度”。配制强度毕竟是在试验室条件下确定的混凝土强度，在实际生产过程中影响强度的因素较多，因此，还需要根据实际生产的留样检验数据，及时做好统计分析，必要时进行适当的调整，保证实际生产强度符合《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107）的规定，这才是真正意义的配合比设计应满足结构设计强度的要求。 满足施工和易性的要求

根据工程结构部位、钢筋的配筋量、施工方法及其他要求，确定混凝土拌合物的坍落度，确保混凝土拌合物有良好的均质性，不发生离析和泌水，易于浇筑和抹面。

满足耐久性要求

混凝土配合比的设计不仅要满足结构设计提出的抗渗性、耐冻性等耐久性的要求，而且还要考虑结构设计未明确的其他耐久性要求，如严寒地区的路面、桥梁，处于水位升降范围的结构，以及暴露在氯污染环境的结构等。为了保证这些混凝土结构具有良好的耐久性，不仅要优化混凝土配合比设计，同样重要的工作就进行混凝土配合比设计前，应对混凝土使用的原材料进行优选，选用良好的原材料，是保证设计的混凝土具有良好耐久性的基本前提。 满足经济要求

企业的生产与发展离不开良好的经济效益。因此，在满足上述技术要求的前提下，尽量降低混凝土成本，达到经济合理的原则。为了实现这一要求，配合比设计不仅要合理设计配合比的本身，而且更应该对原材料的品质进行优选，选择优质价格合理的原材料，也是混凝土配合比设计过程中应该注意的问题，不仅有利保证

混凝土的质量而且也是提高混凝土企业经济效益的有效途径。 四．普通混凝土

混凝土是非均质的三相体，即固体、液体和气体。两种相接触的面称为界面，混凝土中界面的存在是无法避免的，对混凝土性能产生不良影响。混凝土拌合物三相所占的体积大致为，固相占总体积的73%~84%、液相占15%~22%、气相占1%~5%。三相的体积并非一成不变，在建筑后的凝结硬化过程中，三相所占的体积将不断的发生变化，但终凝以后变化减少，表现为总体积和液相在减少，而气相却在增加，主要是液相流失、蒸发和被固相所吸收造成。另外，三相的体积也会随环境条件的变化而发生变化。三相体积的改变是混凝土产生裂缝主要原因之一，尤其是混凝土产生终凝之前较为明显（即通常认为随行收缩，干燥收缩等引起的裂缝），但这种裂缝如果在浇筑后及时采取有效的养护措施，能够获得明显的控制效果。

在进行混凝土配合比的设计，就是在满足相关要求的前提下，尽量减少三相体体积的变化，通过试样将三相体得体积调整到最佳比例。

普通混凝土定义

混凝土试配(5张)

普通混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护、硬化而得的具有一定结构强度的结构或者构件，也称水泥混凝土，它广泛应用于工业和民用建筑以及一般构筑物配合比设计的基本资料

配合比设计的依据 1）混凝土设计强度等级

2）工程特征（工程所处环境、结构断面、钢筋最小净距等） 3）水泥品种和强度等级

4） 砂、石的种类规格、表观密度以及石子最大粒径 5）施工方法 设计方法与步骤

普通混凝土配合比的设计步骤，首先按照原始资料进行初步计算。得出“理论配合比”；经过试验室试拌调整，提出满足施工和易性要求的“基准配合比”；然后根据基准配合比进行表观密度和强度的调整，确定出满足设计和施工要求的“试验室配合比”；最后根据现场砂石实际含水率，将试验室配合比换算成“生产配合比”。

普通混凝土设计依据标准

《JGJ55-2000混凝土配合比设计规程》

新版本《JGJ55-2011混凝土配合比设计规程》2011年12月1日实施

五. 配比计算：

一、设计要求及材料情况

1、设计要求：C30承台混凝土，采用泵送施工，坍落度120mm~160mm。

2、材料情况：华新P.O42.5水泥，fce=45.0；粗骨料：采用湖北阳新5~25mm及25~31.5mm的两种碎石进行搭配，组成5~31.5mm的连续级配碎石，按5~25mm:

25~31.5mm=8: 2（重量比）的比例配制；细骨料：浠水巴河Ⅱ区中砂，Mx=2.7；外掺料：武汉青源Ⅱ级粉煤灰；外加剂：山西武鹏WP缓凝高效减水剂。

二、计算

1、fcu,0=fcu+1.645σ=30+1.645×5.0=38.2Mpa。

2、w/c=aa×fce/(fcu,o+aa×ab×fce)=0.46×45.0/(38.2+0.46×0.07×45.0)=0.52 3、根据施工要求，混凝土设计坍落度为120mm~160mm，取单位用水量为215kg，掺加1.7%的缓凝高效减水剂，减水率δ=22%，则混凝土单位用水量：mW0= mW(1-δ)=215×(1-22%)=168kg。

4、单位水泥用量：mc=mwo/w/c=168/0.52=323kg 5、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有 水泥用量：mc0= mc×（1-16.5%）=270 kg。 粉煤灰用量：mf0= mc×16.5%×1.3=69.3kg。 减水剂用量：mFDN0=( mc0+ mf0)×1.7%=5.77 kg。

6、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=40%，则有： mc0+ mf0+ ms0+ mg0+ mW0= mcp mso/(mso+mgo) ×100%=βs

得：细骨料ms0=757kg，粗骨料mg0=1136kg。

则混凝土配合比：mc0: ms0: mg0: mf0: mFDN0: mW0=270:757:1136:69.3:5.77:168 = 1 : 2.80:4.21:0.26:0.021:0.62

三、根据规定，水灰比比基准水灰比减少0.03，则水灰比w/c=0.49 1、单位水泥用量

mc=mwo/w/c=168/0.49=343kg

2、用粉煤灰取代16.5%的水泥，取代系数为λ=1.3, 则有 水泥用量：mc1= mc×（1-16.5%）=286 kg。 粉煤灰用量：mf1= mc×16.5%×1.3=73.6kg。

减水剂用量：mFDN1=( mc1+ mf1)×1.7%=6.11 kg。

3、假设混凝土单位容重mcp=2400kg/m，砂率βs=39%，则有： 细骨料ms1=730kg，粗骨料mg1=1142kg。

则混凝土配合比：mc1: ms1: mg1: mf1: mFDN1: mW0=286:730:1142:73.6:6.11:168 = 1 : 2.55:3.99:0.26:0.021:0.59[2]

自密实混凝土配合比的试配、调整与确定应符合下列规定：

1 混凝土试配时应采用工程实际使用的原材料，每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于25L。

2 试配时，首先应进行试拌，先检查拌合物自密实性能必控指标，再检查拌合物自密实性能可选指标。当试拌得出的拌合物自密实性能不能满足要求时，应在水胶比不变、胶凝材料用量和外加剂用量合理的原则下调整胶凝材料用量、外加剂用量或砂的体积分数等，直到符合要求为止。应根据试拌结果提出混凝土强度试验用的基准配合比．

3 混凝土强度试验时至少应采用三个不同的配合比。当采用不同的配合比时，其中一个应为本规程第5．2．2条中第2款确定的基准配合比，另外两个配合比的水胶比宜较基准配合比分别增加和减少0.02；用水量与基准配合比相同，砂的体积分数可分别增加或减少1%。

4 制作混凝土强度试验试件时，应验证拌合物自密实性能是否达到设计要求，并以该结果代表相应配合比的混凝土拌合物性能指标。

5 混凝土强度试验时每种配合比至少应制作一组试件，标准养护到28d或设计要求的龄期时试压，也可同时多制作几组试件，按《早期推定混凝土强度试验方法标准》JGJ/T 15早期推定混凝土强度，用于配合比调整，但最终应满足标准养护28d或设计规定龄期的强度要求。如有耐久性要求时，还应检测相应的耐久性指标。 6 应根据试配结果对基准配合比进行调整，

7 对于应用条件特殊的工程，宜采用确定的配合比进行模拟试验，以检验所设计的配合比是否满足工程应用条件。

第二节

混凝土的搅拌

一、搅拌机械

（一）.混凝土搅拌机

1.简介

混凝土搅拌机，包括通过轴与传动机

构连接的动力机构及由传动机构带动的滚筒，在滚筒筒体上装围绕滚筒筒体设置的齿圈，传动轴上设置与齿圈啮合的齿轮。本实用新型结构简单、合理，采用齿轮、齿圈啮合后，可有效克服雨雾天气时，托轮和搅拌机滚筒之间的打滑现象；采用的传动机构又可进一步保证消除托轮和搅拌机滚筒之间的打滑现象。

2.分类

按工作性质分间歇式(分批式)和连续式；按搅拌原理分自落式和强制式；按安装方式分固定式和移动式；按出料方式分倾翻式和非倾翻式；按拌筒结构形式分梨式、鼓筒式、双锥、圆盘立轴式和圆槽卧轴式等。

1、按工作性质分： （1）周期性工作搅拌机； （2）连续性工作搅拌机。 2、按搅拌原理分： （1）自落式搅拌机； （2）强制式搅拌机。

3、按搅拌桶形状分： （1）鼓筒式； （2）锥式； （3）圆盘式。

另外，搅拌机还分为裂筒式和圆槽式（即卧轴式）搅拌机。

3.描述

自落式搅拌机 有较长的历史，早在20世纪初，由蒸汽机驱动的鼓筒式混凝土搅拌机已开始出现。50年代后，反转出料式和倾翻出料式的双锥形搅拌机以及裂筒式搅拌机等相继问世并获得发展。自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。

强制式搅拌机 从20世纪50年代初兴起后，得到了迅速的发展和推广。最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。19世纪70年代后，随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机，它又分单卧轴式和双卧轴式两种，兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小，耐磨性好和耗能少，发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片，加入拌筒内的物料，在搅拌叶片的强力搅动下，形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈，主要适于搅拌干硬性混凝土。

连续式混凝土搅拌机 装有螺旋状搅拌叶片，各种材料分别按配合比经连续称量后送入搅拌机内，搅拌好的混凝土从卸料端连续向外卸出。这种搅拌机的搅拌时间短，生产率高、其发展引人注目。

随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机,如蒸汽加热式搅拌机,超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。

4.维护保养

1 ）保养机体的清洁，清除机体上的污物和障碍物。

2 ）检查各润滑处的油料及电路和控制设备，并按要求加注润滑油。

3 ）每班工作前，在搅拌筒内加水空转1--到2min，同时检查离合器和制动装置工作的

可靠性。

4 ）混凝土搅拌机运转过程中，应随时检听电动机，减速器，传动齿轮的噪声是否正常，温升是否过高，

5） 每班工作结束后，应认真清洗混凝土搅拌机。

5.搅拌机功能

使各组成成分宏观与微观上均匀

破坏水泥颗粒团聚现象，促进弥散现象的发展 破坏水泥颗粒表面的初始水化物薄膜包裹层 促使物料颗粒间碰撞摩擦，减少灰尘薄膜的影响

提高拌合料各单元体参与运动的次数和运动轨迹的交叉频率，加速匀质化

搅拌质量

为了确保混凝土的搅拌质量，要求混凝土混合料搅拌均匀,搅拌时间短，卸料快，残留量少,耗能低和污染少。影响混凝土搅拌机搅拌质量的主要因素是：搅拌机的结构形式，搅拌机的加料容量与拌筒几何容积的比率，混合料的加料程序和加料位置，搅拌叶片的配置和排列的几何角度，搅拌速度和叶片衬板的磨损状况等。

6.操作规程

1、搅拌前应空车试运转。

2、根据搅拌时间调整时间继电器定时，注意在断电情况下调整。 3、水湿润搅拌筒和叶片及场地。

4、过程如发生电器或机械故障应卸出部分拌合料，减轻负荷，排除故障后再开车运转。 5、操作使用时，应经常检查，防止发生触电和机械伤人等安全事故。 6、试验完毕，关闭电源，清理搅拌筒及场地，打扫卫生。

7.注意事项

1、混凝土搅拌机应设置在平坦的位置，用方木垫起前后轮轴，使轮胎搁高架空，以

免在开动时发生走动。 2、混凝土搅拌机应实施二级漏电保护，上班前电源接通后，必须仔细检查，经空车试转认为合格，方可使用。试运转时应检验拌筒转速是否合适，一般情况下，空车速度比重车（装料后）稍快2~3转，如相差较多，应调整动轮与传动轮的比例。

3、拌筒的旋转方向应符合箭头指示方向，如不符实，应更正电机接线。

4、检查传动离合器和制动器是否灵活可靠，钢丝绳有无损坏，轨道滑轮是否良好，周围有无障碍及各部位的润滑情况等。

5、开机后，经常注意混凝土搅拌机各部件的运转是否正常。停机时，经常检查混凝土搅拌机叶片是否打弯，螺丝有否打落或松动。

6、当混凝土搅拌完毕或预计停歇1h以上，除将余料出净外，应用石子和清水倒入抖筒内，开机转动，把粘在料筒上的砂浆冲洗干净后全部卸出。料筒内不得有积水，以免料筒和叶片生锈。同时还应清理搅拌筒外积灰，使机械保持清洁完好。

7、下班后及停机不用时，应拉闸断电，并锁好开关箱，以确保安全。

8.混凝土搅拌机操作步骤及注意事项：

操作步骤：

1、将立柱上的功能切换开关，拨到“自动”位置，按下控制器上的启动开关，整个运行程序将自行自动控制运行。

2、全过程运行完毕后自动停止，在运行工程中如需中途停机，可按下停止钮然后可重新启动。

3、按下启动按钮后，显示屏即开始显示时间、慢速、加砂、快速、停止、快速、运行指示灯按时闪亮。

4、自动控制时，必须把手动功能的开关全部拨到停的位置。

操作事项：

1、用测量规检测叶片与锅壁之间的间隙应为3mm±2mm，若间隙超差时，可调节叶片的上下位置来达到规定范围。

2、每次使用后对搅拌叶、锅应及时清理干净，电器部分应避免剧烈震动，远离水和高温，注意防尘。

知道搅拌机的使用方法，才能更好提高工程工作效率。 第三节 混凝土的运输

混凝土搅拌物从搅拌机出料后应以最小的转载次数，最短的时间，从搅拌地点运至浇筑地点。

混凝土从搅拌机出料后，由运输到浇筑完毕所需的延续时间不宜超过表5—10的规定。 表3—1混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间（单位：min） 混凝土强度等级 ≤25℃ 120 90 气温 ﹥25℃ 90 60 低于及等于c30 高于c30 注：1.掺用外加剂或采用快硬水泥时，应按实验确定。 2.轻骨料混凝土的运输、浇筑延续时间应适当缩短。

一.运输机械，运输混凝土，如距离较近时，可采用双轮收推车、机动翻斗车。但运送容器应严密、不吸水、不漏浆。使用前要湿水，对于粘附在容器上的混凝土残渣应经常清除。当距离较远时，应采用自卸汽车或混凝土搅拌运输车。垂直运输一般采用井架、塔式起重机或混凝土泵等。随着混凝土施工技术的发展，机动翻斗车和自卸汽车等已不能适应混凝土运输的发展方向了。

混凝土搅拌运输车型号示例：jcd6型混凝土搅拌运输车。 Jc—混凝土搅拌运输车j（搅拌），c（车） D—拌筒取力特征代号 6—拌筒搅动容量/m³

注：卸料时间。以每立方米（m³）卸料时间计，单位为秒（s）。 二．混凝土泵车

混凝土泵车（图3—1）系采用汽车底盘，功率大，行驶机动性好，可在作业范围内向高、低远处自由地进行混凝土的压送和浇筑，适用于混凝土量大、质量高的工业设施基础、桥梁、

高层建筑等。

图3—1

2 混凝土泵车安全运行注意事项

2.1 混凝土泵车的操作人员须经过专门培训，熟悉泵车的机械性能，掌握泵车的操作方法和注意事项，生产中认真履行本岗位安全职责，遵守现场的有关安全规定。

2.2 用混凝土泵输送混凝土，应遵守其使用及操作规程，管道接头、安全阀必须完好，管道的架子必须牢固，且与泵送部位结构模板脱开自成支撑体系，输送前先用水试送，检修时必须卸压，检修后必须试送。

2.3 使用的混凝土有外加剂时，掺入外加剂的人员须认真操作，谨防腐伤。 2.4 混凝土泵车的停放场地须硬化处理，停放平稳、牢固，有良好的排水设施，防止坍塌。

2.5 混凝土泵车的输送管在接管使用前，须认真检查，如有管壁裂纹、穿漏、管身磨损严重、接头损坏等现象，应修复或停止使用，以防压送混凝土时，在较大压力下发生意外。

2.6 泵管连接时，架设必须可靠牢固，悬空跨越时，必须搭设钢管排架，为防止泵送过程摆动，可采用锚固钢筋加固。

2.7 混凝土泵车输送管的连接，必须使用完好的专用卡栓，施工中应有备用的卡栓和易损配件。

2.8 泵送混凝土时，导管两侧1米范围内不得站人，以防导管摆动伤人；导管出料口正前方30米内禁止站人，以防泵内有空气，压力大时泵出的骨料伤人。 2.9 贴壁安装、拆除导管时，作业人员必须遵守高空作业安全要求，系好安全带（绳）；导管安装后必须与墙体连接牢固，以防倾倒。

2.10 安装、拆除泵管时，劳力应充足，不能硬接装、硬拆管；混凝土送完需压水泵送时，压水堵头应迅速、准确接牢，仓内人员要注意出料口喷水冲倒施工人员。

2.11 导管拆除时不得任意拆除其中一节，应遵从自上而下、先前而后的原则，拆除的导管不得从高处直接抛、丢；导管拆除后必须放到平整的场地上，不得随意堆放在排架上。

2.12 泵管拆卸后，必须抬放到平整场地冲洗干净，平稳堆放，并检查，如有损坏须及时维修。

2.13 泵车运行过程中，应安排专职人员，经常巡视导管各处有无松脱现象，随时处理，并检查导管固定排架、支架的稳定状况、导管有无明显破损等。 2.14 混凝土泵车工作前，泵车现场和混凝土施工仓内必须有完善的通讯手段，以便施工的安全进行。

3 泵车的安全运行记录

泵车的操作人员每班必须认真填写混凝土泵车的运行记录，每班认真检查泵管在使用中和使用后有无损坏情况，须维修或更换时要记录完整，易损部件必要时应重新更换，记录清楚。

复习思考题 1.什么叫混凝土配合比？施工配合比？ 2.混凝土配合比设计时有哪些要求？

3.混凝土搅拌前为什么要进行配合比调整？混凝土的配合比为什么不能一次性确定下来？ 4.简述一般的混凝土设计步骤 5.混凝土搅拌时，时间是如何控制的？ 6.混凝土常见的运输机械油哪些？ 7.在运送混凝土的过程中要注意哪些问题？