三、混凝土工程
1.混凝土的原材料
混凝土的原材料包括水泥、砂、石、水、外加剂和外掺料。
外加剂主要有减水剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、加气剂、防水剂和抗冻剂等；外掺料主要有火山灰、粉煤灰等工业废料或廉价的地方材料。
2.混凝土制备
（1）混凝土的施工配料 施工配料时应进行施工配合比换算，并保证材料称量准确。
混凝土设计配合比是根据完全干燥的砂、石集料制订的。但实际使用的砂、石集料一般都含有水分，而且含水量经常随气候条件发生变化。所以，在拌制时应及时测定砂、石集料的含水率，并进行施工配合比换算。
换算的原则是确保混凝土水灰比（W/C）不变。假定施工现场砂子和石子的含水率分别为ωS和ωG，则包括含水在内的材料实际重量为
水泥 C′=C；
砂子 S′=S（1+ωS）；
石子 G′=G（1+ωG）。
混凝土中所需水的重量应扣除砂石中的含水，W′=（W-SωS-GωG）。
如果实验室配合比为：水泥∶砂子∶石子∶水=C∶S∶G∶W，那么施工配合比应为：水泥∶砂子∶石子∶水=C∶S（1+ωS）∶G（1+ωG）∶（W-SωS-GωG）。
求出混凝土的施工配合比后，根据工地现有的搅拌机的装料容量进行配制。
（2）混凝土施工配制强度确定 混凝土制备之前按下式确定混凝土的施工配制强度，以达到95%的保证率：
fcu，0=fcu，k+1.645σ
式中 fcu，0——混凝土的施工配制强度（N/mm2）；
fcu，k——设计的混凝土强度标准值（N/mm2）；
σ——施工单位的混凝土强度标准差（N/mm2）。
施工单位若近期无同一品种混凝土强度统计资料时，对C20及C20以下等级的混凝土，σ取4N/mm2；对C25～C35的混凝土，σ取5N/mm2；对C35以上的混凝土，σ取6N/mm2。
（3）混凝土搅拌机选择 混凝土搅拌机分为自落式和强制式两大类型。自落式搅拌机按搅拌筒的形状和卸料方式的不同，可分为锥形反转出料式和锥形倾翻出料式两种类型，强制式搅拌机分为立轴式和卧轴式两种。
立轴式搅拌机通过盘底部的卸料口卸料，卸料迅速，但卸料口密封不好，水泥浆易漏掉，所以立轴式搅拌机不宜于搅拌流动性大的混凝土。
卧轴式搅拌机适用范围广、搅拌时间短、搅拌质量好，是目前国内外在大力发展的机型。
（4）搅拌制度 为了拌制出均匀优质的混凝土，除了合理的选择搅拌机的类型外，还必须确定搅拌制度，主要内容是搅拌机转速、混凝土搅拌时间和投料顺序。
3.混凝土的运输
（1）混凝土运输的基本要求
1）混凝土应保持原有的均匀性，不发生离析现象。
2）混凝土运至浇筑地点，其塌落度应符合浇筑时所要求的塌落度值。
3）混凝土从搅拌机中卸出后，应及早运至浇筑地点，不得因运输时间过长而影响混凝土在初凝前浇筑完毕，混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间不宜超过表4-14的规定。
表4-14 混凝土的浇筑时间 （单位：min）
（2）混凝土运输方式 地面水平运输方式有混凝土搅拌运输车，小型机动翻斗车，双轮手推车；楼面运输方式有双轮手推车，小型机动翻斗车；垂直运输方式有塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架。
（3）混凝土运输机具
1）井架式升降机运输。井架式升降机俗称井架，由塔架、动力卷扬系统和料斗或平台等组成，是目前施工现场使用较普遍的混凝土垂直运输设备。
2）塔式起重机运输。与井架一样，是施工现场的混凝土垂直运输设备，其效率比井架高。
3）混凝土搅拌运输车运输。现代建筑施工中，现场搅拌的混凝土已越来越少，取而代之的是集中拌制的商品混凝土。混凝土搅拌运输车将商品混凝土运输到施工现场，运输过程中匀速搅拌，以防混凝土凝固。
4）混凝土泵运输。泵送混凝土是指当混凝土从搅拌运输车中卸入混凝土泵的料斗中后，利用泵的压力将混凝土通过管道直接输送到浇筑地点的一种运输混凝土的方法，混凝土可同时完成水平运输和垂直运输工作。
泵送混凝土具有输送能力大、速度快、效率高、节省人力、连续工作的特点。适用于高层、超高层建筑、立交桥、水塔、烟囱、隧道等大型混凝土结构的施工。
泵送混凝土的设备由混凝土泵、输送管道和布料装置组成。
4.混凝土成形
混凝土成形就是将混凝土拌合料浇筑在符合设计尺寸要求的模板内，加以捣实，使其具有良好的密实性，达到设计强度的要求。混凝土成形过程包括浇筑与捣实。
（1）混凝土浇筑
1）浇筑前的准备工作：
①对模板及其支架进行检查，应确保标高、位置尺寸正确，强度、刚度、稳定性及严密性满足要求；模板中的垃圾、泥土和钢筋上的油污应加以清除；木模板应浇水润湿，但不允许留有积水。
②对钢筋及预埋件应请工程监理人员共同检查钢筋的级别、直径、排放位置及保护层厚度是否符合设计和规范要求，并认真作好隐蔽工程记录。
③准备和检查材料、机具等；注意天气预报，不宜在雨雪天气浇筑混凝土。
④做好施工组织工作和技术、安全交底工作。
2）浇筑工作的一般要求：
①混凝土应在初凝前浇筑，浇筑前若有离析现象，必须重新拌和后才能浇筑。
②浇筑时，混凝土的自由倾落高度应满足以下规定：对于素混凝土或少筋混凝土，由料斗进行浇筑时，不应超过2m；对竖向结构不应超过3m；配筋较密或不便捣实的结构不应超过60cm。
③浇筑竖向结构混凝土前，应先在底部浇入50～100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆，以避免产生蜂窝麻面现象。
④混凝土浇筑时的坍落度应符合设计要求。
⑤为了使混凝土振捣密实，混凝土必须分层浇筑。
⑥为保证混凝土的整体性，浇筑工作应连续进行。当由于技术上或施工组织上原因必须间歇时，其间歇时间应尽可能缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土条件确定。
⑦正确留置施工缝。施工缝位置应在混凝土浇筑之前确定，并宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝；梁、板、墙应留垂直缝。
在施工缝处继续浇筑前，为解决新旧混凝土的结合问题，应对已硬化的施工缝表面进行处理。处理方法为清除表层、凿毛、用水冲净、铺水泥砂浆。
⑧混凝土初凝之后，终凝之前应防止振动。
⑨在混凝土浇筑过程中，应随时注意模板及其支架、钢筋、预埋件及预留孔洞的情况，当出现不正常的变形、位移时，应及时采取措施进行处理，以保证混凝土的施工质量。
⑩在混凝土浇筑过程中应及时认真填写施工记录。
（2）混凝土的捣实 混凝土的捣实方法分人工捣实和机械捣实。
人工捣实是利用捣棍、插钎等用人力对混凝土进行夯插等来使混凝土成形密实的一种方法。
机械捣实的振动设备有插入式振动器、附着式振动器和平板式振动器。
插入式振动器又称内部振动器，其工作部分是一棒状空心圆柱体，内部装有偏心振子，在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动，多用于振实梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土结构等。振动棒各插点的布置方式有行列式和交错式。
附着式振动器又称外部振动器，使用时是利用螺栓或夹钳等将它固定在模板上，通过模板来将振动能量传递给混凝土，达到使混凝土密实的目的，适于于振捣截面较小而钢筋较密的柱、梁及墙等构件。
平板式振动器又称为表面振动器，将附着式振动器固定在一块底板上则成为平板式振动器，适用于捣实楼板、地坪、路面等平面面积大而厚度较小的混凝土结构构件。
5.混凝土养护
（1）标准养护 指混凝土在温度为（20±3）℃和相对湿度为90%以上的潮湿环境或水中进行的养护。
（2）自然养护 指在自然气候条件下（＞5℃），对混凝土采取相应的保湿、保温等措施所进行的养护。自然养护分为覆盖浇水养护和塑料薄膜保湿养护。
1）覆盖浇水养护。在混凝土表面覆盖吸湿材料，采取人工浇水或蓄水措施，使混凝土表面保持潮湿状态的一种养护方法。所用的覆盖材料应具有较强的吸水保湿能力，常用的有麻袋、帆布、草帘、芒席、锯末等。
2）塑料薄膜保湿养护。用防蒸发材料将混凝土表面予以密封，阻止混凝土中的水分蒸发，使混凝土保持或接近饱水状态，保证水泥水化反应正常进行的一种养护方法。塑料薄膜保湿养护分为塑料布养护和薄膜养护剂养护。
（3）热养护 为了加速混凝土的硬化过程，对混凝土进行加热处理，将其置于较高温度条件下进行硬化的养护。热养护分为蒸汽室养护和热模养护。
6.混凝土质量检查
混凝土质量检查包括施工中检查和施工后检查。
（1）施工中检查 施工中检查主要是对混凝土拌制和浇筑过程中所用材料的质量及用量、搅拌地点和浇筑地点混凝土坍落度等的检查，在每一工作班内至少检查两次；当混凝土配合比由于外界影响有变动时，应及时检查；对混凝土的搅拌时间也应随时检查。
（2）施工后检查 主要是对已完混凝土的外观质量检查及其强度检查。
1）混凝土外观检查。混凝土结构件拆模后，应从外观上检查其表面有无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、裂缝等缺陷，外形尺寸是否超过允许偏差值，若有应及时加以修正。
2）混凝土强度检验。检验的目的一是作为评定结构或构件是否达到设计混凝土强度的依据，是混凝土质量的控制性指标，应采用标准试件的混凝土强度；二是为结构拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷确定混凝土的实际强度，应采用与结构构件同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度。