3.6 混凝土工程制备与运输（课件）《主体结构工程施工》同步精品课堂（高等教育出版社—第2版）

3.6 混凝土的制备与运输 主体结构工程施工 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握混凝土工程的施工工艺流程。 能力目标 了解混凝土的制备。 学会掌握及运用混凝土的运输等内容。 情感目标 通过本课程内容讲解及工程案例施工方案分析，使学生对主体结构工程的主要施工过程、质量、安全有一个较全面的认识，以 培养其职业技能，为后续专业课程的学习打下基础。 学习目标 情境引入 混凝土包裹在钢筋外，保护钢筋骨架，它与钢筋的关系犹如人体的肌肉与骨骼的关系。 图所示为混凝土工程施工现场。本节主要学习混凝土工程施工 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 混凝土工程的施工工艺流程 混凝土工程可分为现浇混凝土工程和预制混凝土 工程两类，它是钢筋混凝土结构工程的重要组成部分。 混凝土工程施工包括配料、搅拌、运输、浇筑、振捣和 养护等工序。 在整个混凝土工程施工中，各工序之间是 紧密联系和相互影响的，任一工序出现问题，都会影响 混凝土工程的最终质量。 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 混凝土工程的施工工艺流程 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 混凝土工程的施工工艺流程 必须保证每一工序的施 工质量，以确保混凝土结构的强度、刚度、密实性和整 体性。 混凝土工程应确保达到设计要求的强度和耐久性。 因此，施工时要保证：对原材料进行准确计量； 搅拌均匀，达到设计要求的和易性； 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 混凝土工程的施工工艺流程 运输过程中混凝土不分层、不离析； 严格按操作规程浇筑混凝 土；浇筑完毕，立即进行充分养护； 混凝土达到一定强度后，按规定要求拆模。 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 1.混凝土的组成 混凝土是人工石材，以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合 料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成。 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 2.混凝土的和易性 和易性是指混凝土施工操作难易程度和抵抗离析作用程度的性质。和易性是一个综合性 的技术指标，它包括流动性、黏聚性、保水性三个主要方面。 混凝土工程的施工工艺流程 新知学习 2.混凝土的和易性 (1)流动性(即稠度)流动性好，则操作方便，易于捣实、成型。 (2)黏聚性黏聚性差，则在施工中易发生分层、离析、泌水等情况。 (3)保水性 保水性是指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。 一、混凝土的制备 新知学习 混凝土的制备应采用符合质量要求的原材料，按规定的配合比配料，混合物应拌合均 匀，以保证结构设计所规定的混凝土强度等级，满足设计提出的特殊要求(如抗冻、抗渗 等)和施工和易性要求，并应符合节约水泥、减轻劳动强度等原则。 一、混凝土的制备 新知学习 混凝土原材料要求： (1)水泥进场时应对品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查。当使用中 对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时，应进行复验， 并依据复验结果使用。钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。 一、混凝土的制备 新知学习 混凝土原材料要求： (2)混凝土中掺外加剂的质量应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076、《混凝 土外加剂应用技术规范》GB 50119等和有关环境保护的规定。混凝土中掺用矿物掺合料的 质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596等的规定。 一、混凝土的制备 新知学习 混凝土原材料要求： (3)普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石 质量及检验方法标准》JGJ 52的规定。 一、混凝土的制备 新知学习 混凝土原材料要求： (4)拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合现行行业标准《混凝 土用水标准》JGJ63 的规定。 一、混凝土的制备 新知学习 1.混凝土施工配合比及施工配料 混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度的标准值是指根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》规定制作的边长为150 mm的立方体试件，在标准条 件[温度(20±3)℃,相对湿度90%以上]下，养护到28 d (天)龄期测得的抗压强度值 (单位：MPa)。 知识引入 一、混凝土的制备 新知学习 1.混凝土施工配合比及施工配料 混凝土应按现行国家标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的有关规定，根据混 凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。 知识引入 一、混凝土的制备 新知学习 1.混凝土施工配合比及施工配料 混凝土的试验室配合比是在试验室根据初步计算的配合比经过试配和调整而确定的。试 验室配合比所用的砂石是完全干燥、不含水分的，而在施工现场砂石两种材料都是露天堆放 的，不可避免地含有一些水分。因此，在施工时应将混凝土的试验室配合比换算成施工配 合比。 知识引入 一、混凝土的制备 新知学习 1.混凝土施工配合比及施工配料 设试验室配合比为：水泥：砂：石子=1:x:y, 并测得砂的含水量为 W, 石子的含水 量为W,, 则施工配合比应为：1: x(1+W):y(1+W)。 知识引入 一、混凝土的制备 新知学习 1.混凝土施工配合比及施工配料 按试验室配合比每立方米混凝土水泥用量为C(kg), 计算时确保混凝土水灰比 (W/C) 不变 (W 为用水量),但施工现场的实际用水量要减去砂石中的含水量。则换算后材料用 量为 水泥：C'=C 砂：S=C×x(1+W) 石子：G=C×y(1+W,) 水：W'=(W-xW-yW,)C 知识引入 一、混凝土的制备 新知学习 1.混凝土施工配合比及施工配料 求出每立方米混凝土材料用量后，还必须根据施工现场现有搅拌机出料容量确定每次需 用几袋水泥，然后按水泥用量来计算砂石的每次拌用量。 知识引入 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 混凝土搅拌方法主要有人工搅拌和机械搅拌两种。人工搅拌的拌合质量差，水泥耗量 大，只有在工程量很少时采用。目前工程中一般采用机械搅拌。 知识引入 (1)搅拌方法 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 混凝土搅拌机按搅拌原理分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两类。自落式搅拌机主要用 于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土，适用于施工现场。强制式搅拌机主要用于搅拌干硬性 混凝土和轻骨料混凝土，一般用于预制厂或混凝土集中搅拌站。 知识引入 (2)混凝土搅拌机 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 我国规定混凝土搅拌机以其出料容量 (m³)×1000 为标定规格，故国内混凝土搅拌机的 系列为50、150、250、350、500、700、1000、1500和3000。 知识引入 (2)混凝土搅拌机 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 为拌制出均匀优质的混凝土，除正确地选择搅拌机的类型外，还必须正确地确定搅拌制 度，其内容包括进料容量、搅拌时间与投料顺序等。 知识引入 (3)搅拌制度 ① 进料容量。 ② 搅拌时间。 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 (3)搅拌制度 混凝土坍落度/mm 搅拌机机型 搅拌机出料容量 <250 L 250~500 L >500 L   ≤30 自落式 90 120 150 强制式 60 90 120   >30 自落式 90 90 120 强制式 60 60 90 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 当混凝土需要量较大时，可在施工现场设置混凝土搅拌站或订购商品混凝土搅拌站供应 的预拌混凝土(商品混凝土)。大型混凝土搅拌站采用自动上料系统，各种材料单独自动称 量配料，卸入锥形料斗后进入搅拌机，自动添加粉煤灰、外加剂，如图所示。 知识引入 (4)混凝土搅拌站 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 (4)混凝土搅拌站 一、混凝土的制备 新知学习 2.混凝土的拌制 小型混凝土搅拌站常设在施工现场。大型混凝土搅拌站(拌合楼)在市区外专门设置， 搅拌好的混凝土通过搅拌运输车运输。 混凝土搅拌站制备混凝土一般包括原料储存、称量配料和搅拌等工序。 知识引入 (4)混凝土搅拌站 二、混凝土的运输 新知学习 1. 混凝土运输要求 运输中应保持匀质性，不应产生分层离析现象，不应漏浆；如有离析现象，必须在浇筑 前进行二次搅拌。运至浇筑地点应具有规定的坍落度，并保证混凝土在初凝前能有充分的时 间进行浇筑。 二、混凝土的运输 新知学习 1. 混凝土运输要求 项次 结构类型 坍落度/mm   1 基础或地面等垫层，无配筋的厚大结构(挡土墙、基础或厚大 的块体等)或配筋稀疏的结构   10~30 2 板、梁和大型及中型截面的结构 30～50 3 配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等) 50~70 4 配筋特密的结构 70~90 二、混凝土的运输 新知学习 混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间 混凝土强度等级 气温 ≤25 ℃ >25 ℃ 控制值 限值 控制值 限值 不掺外加剂 90 180 60 150 掺外加剂 150 240 120 210 二、混凝土的运输 新知学习 2.混凝土运输机具的选择 混凝土运输设备的选择应根据建筑物的结构特点、运输的距离、运输量、地形及道路条 件、现有设备情况等因素综合考虑确定。 水平运输 楼面水平运输 垂直运输 二、混凝土的运输 新知学习 2.混凝土运输机具的选择 地面水平运输时，短距离多用双轮手推车、机动翻斗车；长距离宜用自卸汽车、混凝土 搅拌运输车。垂直运输可采用井架提升机和塔式起重机作为运输工具。对于浇筑量大、浇筑 速度比较稳定的大型设备基础和高层建筑，宜采用混凝土输送泵，也可采用自升式塔式起重 机或爬升式塔式起重机运输。楼面水平运输可采用塔式起重机或双轮手推车。 二、混凝土的运输 新知学习 (1)双轮手推车 双轮手推车的容量为0.1～0.12 m³。操作灵活、方便，适用于少量楼地面混凝土水平 运输。 二、混凝土的运输 新知学习 (2)机动翻斗车 机动翻斗车的车前装有容积为0.467 m³的料斗，具有轻便灵活、结构简单、转弯半径 小、速度快、能自动卸料等特点，适用于短距离混凝土水平运输。 二、混凝土的运输 新知学习 (3)自卸汽车 自卸汽车以载重汽车作驱动力，在其底盘上安装一套液压举升机构，使车厢举升和降落 来自卸物料，适用于远距离和混凝土需用量大的地面水平运输。 二、混凝土的运输 新知学习 (4)混凝土搅拌运输车 混凝土搅拌运输车在载重汽车或专用汽车的底盘上安装一个梨形反转出料的搅拌机，如 图3-40所示，兼有运载混凝土和搅拌混凝土的双重功能，在运输混凝土的同时，低速转动 以防止混凝土离析或初凝。搅拌筒的容量为2~10 m³。混凝土搅拌运输车适用于混凝土远距 离运输，是商品混凝土必备的运输工具。 二、混凝土的运输 新知学习 (5)混凝土输送泵 泵送混凝土是利用混凝土输送泵的压力，将混凝土通过泵管输送到浇筑地点，依次完成 水平运输、垂直运输和楼面运输。泵送混凝土具有输送能力大(最大水平输送距离可达800 m,最大垂直输送高度可达300 m)、效率高、可连续作业、节省人力等优点，是较先进 的输送混凝土的方法。 二、混凝土的运输 新知学习 为使输送的混凝土直接浇筑到模板内，应设置具有输送和布料两种功能的布料杆。 砂以天然砂为宜，砂率宜控制在40%～50%,通过0.315 mm 筛孔的砂不少于15%。 水泥的最少用量为300 kg/m³ 。 粗骨料宜优先选用卵石。碎石最大粒径与泵管内径之比不宜大于1:3;卵石不宜大于 1:2.5。 泵送轻骨料混凝土的原材料选用及配合比，应通过试验确定。 为了提高混凝土的流动性，减小混凝土与泵管内摩擦力，防止离析，宜掺入适量的外加剂和 矿物掺合料。 01 02 03 输送的混凝土 二、混凝土的运输 新知学习 为使输送的混凝土直接浇筑到模板内，应设置具有输送和布料两种功能的布料杆。 泵送前应先用适量的与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑； 泵送混凝土注意事项：泵送管线的布置应尽量呈直线，转弯宜少且缓，管道接头严密； 预计泵送间歇时间超过 45 min或混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲出管内残留的混凝土； 01 02 03 输送的混凝土 课堂练习 填空题 1.泵送混凝土是利用混凝土输送泵的压力，将混凝土通过泵管输送到浇筑地点，依次完成 水平运输、垂直运输和楼面运输。 2.自卸汽车以载重汽车作驱动力，在其底盘上安装一套液压举升机构，使车厢举升和降落 来自卸物料，适用于远距离和混凝土需用量大的地面水平运输。 3.混凝土搅拌运输车在载重汽车或专用汽车的底盘上安装一个梨形反转出料的搅拌机。 课堂练习 选择题 答案：D 解析：混凝土配比设计主要考虑水泥品种、骨料粒径和混凝土强度等级，颜色不是设计混凝土配比时考虑的因素。 1.在设计混凝土配比时，以下哪项不是必须考虑的因素？ A. 水泥品种 B. 骨料粒径 C. 混凝土强度等级 D. 混凝土的颜色 课堂练习 选择题 答案：D 解析：水灰比是影响混凝土强度、耐久性和可泵性等多个特性的关键因素。 2.拌合混凝土时，水灰比对混凝土的哪个特性影响最大？ A. 强度 B. 耐久性 C. 可泵性 D. 所有上述特性 课堂练习 选择题 答案：C 解析：运输时间过长会增加混凝土的坍落度损失，可能导致混凝土离析。 3.在混凝土运输过程中，为防止混凝土离析，以下哪项措施是错误的？ A. 保持运输容器密封 B. 避免急刹车和急转弯 C. 运输时间尽可能长 D. 定期旋转搅拌 课堂练习 选择题 答案：B 解析：使用插入式振动器可以有效地振实混凝土，排除内部空气，提高混凝土的密实度。 4.浇筑混凝土时，以下哪个操作是正确的？ A. 从高处直接倾倒混凝土 B. 使用插入式振动器进行振实 C. 浇筑时不考虑混凝土的浇筑顺序 D. 浇筑后立即进行抹面 课堂练习 选择题 答案：D 解析：养护期间需要对混凝土进行覆盖，以保持湿润并防止快速失水。 5.混凝土养护期间，以下哪个措施是错误的？ A. 保持混凝土表面湿润 B. 避免混凝土表面直接暴露于阳光下 C. 养护时间不少于7天 D. 养护期间不需要覆盖 课堂练习 选择题 答案：D 解析：混凝土强度发展受多种因素影响，包括水泥用量、骨料种类和环境温度。 6.混凝土强度发展与哪个因素关系最密切？ A. 水泥用量 B. 骨料种类 C. 环境温度 D. 所有上述因素 课堂练习 选择题 答案：C 解析：降低水灰比可以减少混凝土中的毛细孔，从而提高其抗渗性。 7.提高混凝土抗渗性的最有效措施是什么？ A. 增加水泥用量 B. 使用细骨料 C. 降低水灰比 D. 使用防渗剂 课堂练习 选择题 答案：B 解析：混凝土收缩是导致裂缝产生的主要内部因素，包括塑性收缩、干燥收缩和温度收缩。 8.混凝土产生裂缝的主要原因是什么？ A. 外部冲击 B. 混凝土收缩 C. 骨料质量差 D. 施工不当 课堂练习 选择题 答案：C 解析：混凝土的密实度直接影响其耐久性，密实度越高，耐久性越好。 9.以下哪个因素对混凝土耐久性影响最大？ A. 骨料的粒形 B. 水泥品种 C. 混凝土的密实度 D. 混凝土的强度等级 课堂练习 选择题 答案：B 解析：加快施工速度并不能防止混凝土受冻，而使用防冻剂、加热保温和选择适当强度等级的水泥都是有效的防冻措施。 10.在冬季施工中，为防止混凝土受冻，以下哪项措施是不必要的？ A. 使用防冻剂 B. 加快施工速度 C. 采用加热保温措施 D. 选择适当强度等级的水泥 课堂小结 一、混凝土的制备 二、混凝土的运输 课堂小结 1.简述混凝土原材料要求。 2.简述混凝土的和易性。 3.简述混凝土工程的施工工艺流程。 作业布置 感谢观看 $$