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1、预 拌 混 凝 土,现代预拌混凝土生产线效果图,课程内容安排,上午：预拌混凝土概论 3-8 预拌混凝土的原料及选用 9-24 预拌混凝土的性能 25-29 预拌混凝土配合比设计 30-37 预拌混凝土的生产 38-39下午:预拌混凝土的质量管理 40-42 预拌混凝土的性能表征与试验方法 43-46 预拌混凝土的应用 47-54,预拌混凝土概论-发展与现状,1、预拌混凝土（又称商品混凝土）是指由水泥、骨料、水以及外加剂和掺合料等组分按一定比例、在搅拌站（厂）经计量、拌制后出售，并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物；2、预拌混凝土的实质是把混凝土这种主要建筑材料从备料、拌制到运输
2、等一系列生产环节从传统的现场施工中分离出来成为一种商品，其主要特点为商品化供应。,预拌混凝土概论-分类及生产技术,3 分类按照国家标准预拌混凝土GB/T 14902-2003将预拌混凝土分为通用品和特制品。通用品指的是强度不大于C50、坍落度不大于180mm、粗骨料最大公称料径为20mm、25mm、31.5mm或40mm，无其他特殊要求的预拌混凝土。特制品指的是任一项指标超出通用品规定范围或有特殊要求的预拌混凝土。特制品应规定混凝土强度等级、坍落度、粗骨料最大公称粒径或其他特殊要求。,预拌混凝土概论-分类及生产技术,4 性能简述预拌混凝土是一种混凝土的拌合物，即新拌混凝土，新拌混凝土重要的性质
3、就是和易性。和易性是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性包括流动性、黏聚性及保水性三方面的含义。混凝土流动性测定 混凝土坍落度测定仪 混凝土示意图,预拌混凝土概论-发展与现状,5 预拌混凝土发展现状,预拌混凝土从20世纪60年代以来在世界范围内得到快速发展。2011年全国预拌混凝土产量已达14.8亿m3，在我国基础设施建设和城市化进程中发挥了重要作用。,6 拌混凝土的政策支持,国家在国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要中明确提出提高水泥散装率，发展商品混凝土。国务院于2011年12月1日印发了国务院关于印发“十二五”控
4、制温室气体排放工作方案的通知（国发201141号，提出“加快发展新型低碳水泥，鼓励使用散装水泥、预拌混凝土和预拌砂浆”。据预测：预拌混凝土的持续高速发展至少将会延续到2015年,预拌混凝土概论,预拌混凝土的原料及选用,1 预拌混凝土的组成材料 主要组份：水泥、砂、石、矿物掺合料、外加剂和水，某些有特殊要求的混凝土还可以加入纤维。砂、石的总含量占混凝土总体积的70%以上，称为混凝土的骨料（又称集料），砂子称为细骨料，石子称为粗骨料。水泥与水形成水泥浆包裹在砂、石骨料表面并填充骨料之间的空隙。,预拌混凝土的原料及选用-水泥,2 水泥 水泥是一种水硬性无机胶凝材料，是影响混凝土强度、耐久性、经济性及
5、其他性能的重要因素。按化学成分水泥可分为：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。按用途水泥可分为：通用水泥、专用水泥和特性水泥。通用水泥：例如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸水泥、火山灰质硅酸水泥等;专用水泥：例如油井水泥、砌筑水泥、大坝水泥等；特性水泥：例如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥等 我国应用最广泛的通用水泥是通用硅酸盐水泥。,预拌混凝土的原料及选用-水泥,硅酸盐水泥特性,硬化很快，强度高，尤其是早期强度，因而适应 于早期强度要求高的工程抗冻性好，适用于严寒地区遭受反复冻融的工程水化热大，不宜用于大体积混凝土，但有利于冬期施工耐腐蚀性与耐
6、软水侵蚀性差耐高温性较差,水泥常规检测及试验方法,强度：依据水泥胶砂强度检测方法规定，水泥：标准砂：水=1:3:0.5的质量比混合，按照规定的方法制作标准试件，在规定的温度的水中养护，测其3d和38d 的强度，按照测试结果评价水泥的强度等级。标准稠度用水量凝结时间安定性细度化学指标和碱,预拌混凝土的原料及选用-骨料,3 骨料骨料又称集料，是用于拌制混凝土或砂浆的砂、碎石或砾石的总称。骨料分粗骨料和细骨料两种。细骨料：粒径4.75mm,预拌混凝土的原料及选用-细骨料,3 骨料（细骨料-技术要求）粒径4.75mm以下的骨料称为细骨料，俗称砂，分天然砂和机制砂 砂按细度模数大小分为粗、中、细三种规格
7、 砂按技术要求分为类、类、类配制混凝土时，宜优先选用2区砂；采用1区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性，当采用3区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土强度.,预拌混凝土的原料及选用-细骨料,细度模数,细度模数越大，表示砂越粗，根据细度模数可以将砂分为粗砂、中砂和特细砂。,含泥量,含泥量是指天然砂中粒径小于75m的颗粒含量，当含泥量过多时，会降低混凝土的强度和耐久性，并增加混凝土的干缩。,3 骨料（细骨料-技术要求）,预拌混凝土的原料及选用-细骨料,3 骨料（细骨料-技术要求）C 有害物质含量范围，如：云母、硫化物及硫酸盐等D 坚固性：E 表观密度（2500kg/m3）、
8、堆积密度（1400kg/m3）、孔隙率44%F 碱-骨料反应G 含水率和饱和面干吸水率,预拌混凝土的原料及选用-粗骨料,4 骨料（粗骨料）粒径4.75mm以上的骨料称为粗骨料，俗称石子，分卵石和碎石。卵石：表面光滑，少棱角，孔隙率及总表面积较小，拌混凝土流动性较好，但与水泥的胶结能力较差；碎石：表面粗糙，多棱角，孔隙率及总表面积较大，与水泥的胶结能力较好；相同条件下：碎石混凝土的强度较卵石混凝土的强度要高一些，但成本也高。,预拌混凝土的原料及选用-矿物掺合料,5 矿物掺合料为了节约水泥、改善混凝土性能，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时加入的矿物粉质材料称为混凝土矿物掺合料。矿物掺合料多数以氧
9、化硅、氧化铝为主要成分，也被称为胶凝材料。矿物掺合料用于混凝土中的目：1节约水泥，获得经济效益，2减小大体积混凝土升温，避免温度裂缝；矿物掺合料用于混凝土中的目的及机理：1活性效应；2 形态效应；3微骨料效应；常用的掺合料有粉煤灰、粒化高炉矿渣微粉、硅粉、沸石粉等,预拌混凝土的原料及选用-矿物掺合料,5 矿物掺合料（粉煤灰）质量要求：细度、烧失量、需水量比。用于拌制混凝土和砂浆的粉煤灰等级：,预拌混凝土的原料及选用-矿物掺合料,5 矿物掺合料（粉煤灰）混凝土掺入粉煤灰的作用节约水泥改善和提高混凝土的技术性能：如和易性、可泵性等 还可提高混凝土抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性、抑制碱-骨料反应等粉煤灰对混
10、凝土的影响对新拌混凝土影响：提高混凝土的流动性、保水性对硬化混凝土影响：增加密实度，提高强度,预拌混凝土的原料及选用-化学外加剂,化学外加剂外加剂是为了改善和调节混凝土的某些性能，在混凝土搅拌时加入的不超过水泥用量的5%（特殊情况除外）的物质。分类-按主要功能分1 调节混凝土拌合物流变性能的外加剂，如减水剂、泵送剂、引气剂等；2调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如早强剂、缓凝剂、速凝剂等；3 改善混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、防水剂、防冻剂和阻锈剂；4 改善混凝土其他性能的外加剂，如加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、脱模剂；,预拌混凝土的原料及选用-化学外加剂,减水剂,减水剂作用机理：表面
11、活性剂机理减水剂的作用：湿润、乳化分散、润滑 减水剂的经济效果在配合比不变的条件下，可以增加混凝土拌合物的流动性，且不影响其强度在保持流动性及水泥用量不变的条件下，能减少混凝土拌合物的用水量，降低水灰比，提升混凝土的强度及耐久性在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少拌合物的用水量，同时相应的减少水泥用量，降低混凝土成本，且不改变混凝土强度,引气剂,引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂加入引气剂的主要作用：改善混凝土的拌合物的和易性 显著提高混凝土的抗冻性和抗渗性 气泡可使混凝土弹性模量有所降低，对提高混凝土抗裂性有利 加入引气剂的缺点：掺用引气剂使混凝
12、土强度及耐磨性有所降低，所以掺量不宜过高,预拌混凝土的原料及选用-化学外加剂,早强剂,早强剂是加速混凝土早期强度发展并对后期强度无明显影响的外加剂 类别：氯盐类、硫酸盐类、有机胺类以及他们组成的符合早强剂通过对各种早强剂组分之间的复合，以及早强剂组分与减水剂组分之间的复合，可以收到比单一早强剂更好的改性效果。,缓凝剂,缓凝剂是指能延长混凝土凝结时间而又不会显著降低混凝土后期强度的外加剂。作用机理是延缓混凝土凝结时间和水泥水化热释放速度。主要类别：无机盐类、羟基羧酸盐类、多羟基碳水化合物类、木质素磺酸盐类。主要用途：多用于大体积混凝土，以及混凝土地夏季施工或其他远距离运输的商品混凝土,预拌混凝土
13、的原料及选用-化学外加剂,防冻剂,防冻剂是为了使混凝土在环境温度为低温或负温下达到规定强度而使用的外加剂。一般说来，掺防冻剂后混凝土的抗冻临界强度略低一些（相对空白),这是因为混凝土掺防冻剂后其含水量减小、冰晶变的较为分散软弱且减弱了冻胀效果的缘故类别：无机盐类、水溶性有机化合物类、有机化合物和无机盐复合类；通常情况下，组合防冻剂的效果比单一组分的 防冻剂好。,防水剂,防水剂指能降低混凝土在静水压力下渗透性的外加剂。主要类别：水性环氧树脂防水剂、水性渗透型无机防水型、机硅类防水剂、硅酸质粉末系列防水剂作用机理：掺入微细颗粒,充填混凝土内部孔隙与水泥水化产物结合，形成稳定的产物混入憎水性物质或生
14、成憎水性组分形成防水性的薄层,预拌混凝土的原料及选用-化学外加剂,膨胀剂,膨胀剂是指能使混凝土经水化后产生膨胀的外加剂。将膨胀剂以8%12%的比例掺入水泥中,可对混凝土的收缩进行等量补偿,并具有填充、堵塞毛细孔缝的作用,极大地提高了混凝土的防渗抗裂能力类别：硫铝酸钙类、氧化钙类、硫铝酸钙类-氧化钙类；主要用于补偿收缩混凝土、自应力混凝土和有较高抗裂防渗要求的 混凝土工程,速凝剂,速凝剂指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。作用机理：速凝剂加入后迅速与石膏反应，使水泥中的石膏失去缓凝效果，从而起到速凝作用。主要类别：常用的速凝剂是无机盐类的铝氧熟料,预拌混凝土的性能,预拌混凝土的生产以硬化混凝土的性
15、能为目的硬化混凝土的性能是预拌混凝土使用价值的最终体现,预拌混凝土的性能,预拌混凝土的性能-和易性流动性（坍落度）黏聚性保水性可泵性,预拌混凝土的性能,预拌混凝土的性能的影响因素：水泥浆含量 水灰比（水泥浆的稀稠）砂率,硬化混凝土的性能,硬化混凝土的主要性能：,硬化混凝土的性能,硬化混凝土的性能-耐久性,影响耐久性的因素抗渗性抗冻性抗冲耐磨性抗侵蚀性及抗风化性碱-骨料反应碳化氯离子侵蚀,提高耐久性的措施,严格控制水灰比混凝土所用材料的品质应符合规范的要求合理选择骨料级配掺用减水剂及引气剂保证混凝土施工质量,预拌混凝土配合比设计,设计前所需资料工程概况及对混凝土性能的要求：对混凝土强度、变形性能
16、、耐久性等的要求，对浇筑部位、浇筑块的几何尺寸的情况了解施工方式及其对混凝土工作性的要求原材料资源情况其他情况（交通、温湿度等）,预拌混凝土配合比设计,配合比设计的基本原则满足建筑工程对于混凝土各项性能的要求满足施工对混凝土和易性的要求尽可能地降低混凝土的成本便于混凝土的生产过制满足某些规范要求,预拌混凝土配合比设计,混凝土配合比设计流程,根据设计图纸及施工单位的工艺条件选择材料、选用设计参数计算用料、可用重量法或体积法计算对配合比设计的结果进行试配、调整并加以确定配合比确定后，应签发配合比通知书,混凝土强度的配制,混凝土两特性：实际生产的波动性和工程要求较高的可靠性，因此混凝土的配制强度应该
17、高于设计强度。混凝土施工配置强度：fcu,o=fcu,k+tfcu,o混凝土配制强度MPa；fcu,k混凝土设计龄期的强度标准值MPa；t 概率度系数混凝土强度标准差MPa。,预拌混凝土配合比设计,预拌混凝土配合比设计基本方法配制强度的确定水泥品种及标号的选择水胶比的确定坍落度的确定用水量和外加剂用量的确定胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量砂率的确定粗、细骨料的用量计算,预拌混凝土配合比设计-比试配、调整与确定,混凝土配合比的调整,和易性不符合的调整砼较稀引起坍落度过大，减少水和水泥；砼较稠引起坍落度过小，增减水和水泥；砂浆过多引起坍落度过大，降低砂率；砂浆不足引起离析，加大砂率；,混凝土配合比的
18、调整,强度不符合的调整强度不足，降低水胶比坍落度满足但强度不足，水量不变，增加水泥用量；强度过大，提高水胶比坍落度满足但强度过大，水量不变，减少水泥用量；,预拌混凝土配合比设计,有特殊要求的混凝土配合比设计-按掺料类别分类掺减水剂设计混凝土配合比掺引气剂设计混凝土配合比掺膨胀剂设计混凝土配合比掺早强剂设计混凝土配合比掺速凝剂设计混凝土配合比,预拌混凝土配合比设计,有特殊要求的混凝土配合比设计-按混凝土性能要求分类粉煤灰混凝土配合比设计高强混凝土配合比设计轻骨料混凝土配合比设计防水抗渗混凝土配合比设计泵送混凝土配合比设计高性能混凝土配合比设计再生骨料混凝土配合比设计自密实混凝土配合比设计大体积混
19、凝土配合比设计水下不分散混凝土配合比设计,预拌混凝土配合比设计,举例-泵送混凝土配合比设计泵送混凝土技术要求：满足设计强度和耐久性；砼初凝时间不得少于砼运输、泵送、浇灌完毕的全过程时间；砼坍落度下限值为5cm，并具有良好的内聚性、不离析、少泌水；在砼基本组成材料中，石子的最大粒径应不大于泵送时输送管道内径的1/3,颗粒级配采用连续级配。泵送混凝土材料要求：水泥：拌合水：石子：掺合料：砂子：外加剂：,预拌混凝土生产,原料准备 混凝土搅拌预拌混凝土运输,预拌混凝土,预拌混凝土的质量管理,混凝土的生产与应用具有以下特点：时间概念强：收凝结时间的限制，不能长时间储存；质量控制环节多：合同签订、配合比设
20、计与试配、原材料准备、混凝土生产、运送、交货、浇注成型以及养护等；影响质量的因素复杂：原材料质量、计量、配合比设计、计划调度、生产工艺与设备、施工条件、人员素质、操作技能、管理水平、生产单位与施工单位的配合、交通、天气等；因此，预拌混凝土的质量管理，必须按照全员、全面、全过程的思想，推向全面质量管理。,预拌混凝土的质量管理,可追溯的质量管理体系合同的签订配合比的设计原材料质量管理混凝土生产混凝土的运送混凝土交货及浇筑预拌混凝土质量检验,预拌混凝土的质量管理-流程图,预拌混凝土性能表征与试验方法,混凝土拌合物是混凝土生产整体过程中的过渡状态，也是混凝土搅拌站的出厂成品。此状态下的性能主要包括：工
21、作性、凝结时间、离析、泌水、含气量、表观密度等。,预拌混凝土性能表征与试验方法,预拌混凝土性能试验,稠度试验坍落度测定黏聚性和保水性测定维勃稠度测定密实度测定凝结时间试验泌水与压力泌水试验表观密度试验含气量试验,硬化混凝土性能试验,抗压强度试验轴心抗压强度试验静力受压弹性模量试验动弹性模量试验抗拉强度试验,预拌混凝土性能表征与试验方法,混凝土变形性能试验,收缩试验受压徐变试验,混凝土耐久性能试验,抗冻性能试验抗渗性能试验钢筋锈蚀试验抗压疲劳强度试验碳化试验抗化学侵蚀试验碱-骨料反应试验,预拌混凝土性能表征与试验方法,混凝土非破坏性试验,回弹法超声法超声回弹综合法钻芯法拔出法红外成像无损检测,新
22、拌混凝土快速检测,混凝土力学性能快速检测沸水法80热水法和55 温水法混凝土配合比快速检测混凝土水灰比快速检测,预拌混凝土的应用,预拌混凝土施工工艺分为普通浇筑施工和泵送浇筑施工普通浇筑施工：至混凝土由水平、垂直运输设备输送至浇筑地点进行间歇浇筑振捣施工泵送浇筑施工：至混凝土由混凝土泵和输送管道输送至浇筑地点连续间歇浇筑振捣施工,预拌混凝土的应用,混凝土浇筑混凝土的浇筑包括：布料、摊平、捣实和抹面修整等工序，它对混凝土的密实性、耐久性，以及结构的整体性和外形的正确性等有重要影响浇筑过程中，需要控制：混凝土的均匀性、密实性和整体性，还要保证结构的尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确，并保证结构的外观
23、性、整体性和耐久性符合设计的要求。混凝土拌合物从搅拌站搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间：环境温度 25，不易超过150min环境温度 25，不易超过120min,预拌混凝土的应用常见问题及处理一,预拌混凝土普通浇筑施工过程中的常见问题,混凝土坍落度损失大，施工现场二次加水现象严重混凝土施工速度慢，混凝土进入初凝期前，不能完成混凝土浇筑振捣,预拌混凝土普通浇筑施工过程中常见问题的处理方法,明确混凝土的初凝时间，混凝土必须在初凝前浇筑使用完毕混凝土单车最大运送量控制小于6m3混凝土掺加剂减水剂，提高混凝土出厂坍落度，施工现场混凝土严禁二次加水根据天气情况，尤其是夏季施工，混凝土掺加缓凝剂，适当延长
24、混凝土的初凝时间控制混凝土的施工浇筑时间，一般不得超过2H,预拌混凝土的应用常见问题及处理二,预拌泵送混凝土泵送过程中的常见问题,泵送过程中中途停泵时间过长；泵送时水箱或活塞清洗室中未保持充满水，造成机械故障；泵送混凝土坍落度过大或过小；泵送混凝土和易性差,可泵性差混凝土泵送困难，堵管；泵送过程中随意向搅拌运输车或输送泵受料斗内加水；,预拌泵送混凝土泵送过程中常见问题的处理方法,检查水箱等设备，避免中途停泵等故障；泵送时，打开输送管上的气阀，防止管内混凝土的流动受到阻碍；接长输送管泵送之前，用水泥砂浆进行润滑管道内壁，减少混凝土在管壁内的摩擦；控制粗骨料最大粒径与管径之比；集料采用中砂且有良好
25、的级配；检测泵送剂与水泥相容性；控制混凝土运送时间间隔；卸料前采用二次掺加外加剂；,预拌混凝土的应用常见问题及处理三,混凝土堵管原因,混凝土拌合物质量不合要求骨料粒径大混凝土离析泵送润滑砂浆离析砂率不合格坍落度不符合要求管件质量不好，布置不合理管路留存残渣管道漏浆、漏气管径变异堵管输送管布置不合理管道润滑不好，并有剧烈振动,混凝土堵管处理方法,控制粗骨料最大粒径的比例和输送管道的最小内径；根据泵送高度要求，控制混凝土坍落度；确定最佳砂率(最宜比例3845%)；泵送前，认真检查、清洗管件，确保管件使用有效；其他方法,预拌混凝土的应用典型通病问题及防治措施坍落度损失,原因,水泥水化产生水化产物水泥
26、水化耗用拌合水混凝土中水分蒸发水泥矿物和水化产物吸附减水剂,处理方法,原材料方面不选用C3A、C4AF含量高和细度大的水泥,选用含有二水石膏的水泥；降低砂率,采用级配,采用较粗骨料调节水泥、水、外加剂的用量水泥混合材用矿渣、粉煤灰等生产方面稳定控制原料质量、原料计量、混凝土搅拌时间等其他方法,预拌混凝土的应用典型通病问题及防治措施泌水、离析,原因,水泥方面的原因粉煤灰的影响骨料方面的原因外加剂方面的原因混凝土配合比原因含气量对泌水和离析的影响混凝土生产管理方面的原因施工导致的混凝土泌水、离析,处理方法,配合比方面：适当增加胶凝材料用量、提高砂率、减少单位用水量原材料方面：掺加优质粉煤灰和高品质引气剂减水剂方面：选用泌水较少的减水剂施工方面：样控制振捣时间,预拌混凝土的应用典型通病问题及防治措施混凝土裂缝,原因,塑性收缩裂缝塑性沉降裂缝温度裂缝干缩裂缝混凝土化学自收缩,处理方法,塑性、沉降裂缝：优化选材优化配合比尽量安排夜间施工混凝土二次抹面混凝土中加入合成纤维充分湿润模板和底板温度裂缝选用低热水泥降低混凝土入模温度掺加缓凝型减水剂保温,减小内外温差,降温速度其他,谢 谢,
