一、混凝土的制备

混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细骨料及水，必要时掺入外加剂或矿物混合材料，按一定比例配合而得到的一种人工复合材料。由于原材料丰富易得、施工方便、可塑性好、适应性强、节约能源，所以混凝土在土建工程中应用很广泛。

要想制备优质的混凝土，就应选择性能良好的原材料、适宜的混凝土配合比；正确地进行混凝土的搅拌。

1.良好原材料的选择

（1）混凝土胶凝材料的选择

混凝土中的胶凝材料通常指的是水泥，主要起胶结作用。目前土建工程中常用水泥，按其材料的品种和掺量可分为硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥及复合硅酸盐水泥六种。其中，普通水泥可用于任何条件和环境下的所有工程，硅酸盐水泥在厚大体积混凝土中不得使用，其他几种水泥也都应合理选用。根据工程特点、所处环境、施工条件及设计强度等级要求，合理选择水泥品种和强度，以满足工程质量要求。适当考虑当地资源供给情况，以便降低工程造价。

此外，还应根据混凝土的不同用途，合理选择水泥品种。尽量选择富余系数大、需水量小的水泥，这样既可保证混凝土的强度，又能减少水泥用量，经济实用。

（2）矿物混合材料的选用

为了改善混凝土的和易性，节约水泥，常在混凝土中掺加矿渣、粉煤灰、硅粉、石膏等废物资源化的生态胶凝材料。这些材料有调节混凝土黏度、强度，减少用水量的作用，还可以填充空隙，使混凝土更加密实。但对其细度要求很严格，一般都要经过超细粉磨，在掺量上也有一定的限制。

（3）合理选择粗骨料

在混凝土中，粗骨料通常指的是碎石或卵石，起骨架作用。要求其表面洁净、粗糙、形状较圆、棱角少。碎石或卵石的最大粒径和级配对混凝土的单位用水量、砂率和拌和物的流动性影响很大，因此对其最大粒径要有所限制。如配制高强混凝土时，碎石的最大粒径应为19mm或25mm；采用泵送混凝土时碎石最大粒径应小于泵的出口管径的三分之一等。颗粒级配应良好，尽量采用人为的间断级配配制成连续级配的粗料，若采用单一级配时，应提高砂率。

（4）正确选择混凝土用砂

天然砂是混凝土中常用的细骨料，应级配良好，质地坚硬，洁净。配制混凝土用砂的级配和细度模数都应符合规定，否则会影响到所配制混凝土的质量。砂子的颗粒级配合理、含泥量低时最有利于提高混凝土的强度和流动性。

混凝土用砂分为粗砂、中砂和细砂，粗砂适合于配制高强度混凝土，普通流态混凝土适宜用中砂。砂的粗细对混凝土中砂率和用水量的大小影响很大，砂率越大，用水量也越大，坍落度越大；砂率过小时混凝土流动性变小，易产生泌水和离析现象，因此要正确选择混凝土用砂。

（5）水

混凝土中的水与水泥混合成水泥浆，起填充、黏结作用，并使拌和物具有流动性。凡符合国家标准的饮用水均可用于拌制混凝土。若使用地表水、地下水时，均应进行检验，各项指标符合标准规定后才可使用。

（6）外加剂

在混凝土中使用外加剂，可以有效减少水泥用量，降低工程成本。混凝土中常使用的外加剂主要有减水剂、缓凝剂、引气剂等。在使用时应根据所配制混凝土的类型、工程特点、气候条件等合理选择外加剂类型，然后根据外加剂类型、品牌及工程需要确定外加剂的适宜掺量，最后进行混凝土试配，选择性能满足要求又经济的外加剂品牌和适宜掺量。

2.选择适宜的混凝土配合比

选择混凝土的配合比时。应注意以下几点：

（1）混凝土的强度、工作性、耐久性要符合工程要求。混凝土配合比设计中最主要的指标就是强度，它是在设计混凝土强度等级上增加了一定富余的混凝土强度，即试配强度。工作性是保证混凝土质量和便于施工的前提条件，一般应根据施工方法、建筑物截面积及钢筋的疏密程度来选择混凝土的工作性。耐久性是要求混凝土在设计使用年限内能够正常使用，且耐磨、耐蚀、抗冻、抗渗等。按照设计的配合比制备出的混凝土，通过试验测定其工作性、强度，结果要符合设计要求。

（2）水灰比、单位用水量尽量小。混凝土强度主要取决于水灰比，其他条件不变时，水灰比越小，强度就越高。在混凝土坍落度或维勃稠度指标一定时，碎石或卵石的最大粒径越大，单位用水量就越小。水灰比就越小。但要求其最大粒径不得大于构件截面最小边长的1／4；对于实心板，允许最大粒径等于板厚的1／2，但不得超过50mm，不得大于钢筋最小间距的3／4。

（3）选择最佳砂率

砂率是指混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分率。在配制时，一般以砂的体积填满粗集料空隙并略有富余为准。最佳砂率要通过试验求得。一般是采用在满足流动性条件下水泥用量最小的砂率。

一般情况下，碎石或卵石的最大粒径越大，水灰比越小，砂率就越小。因此在混凝土配合比设计时，尽量使符合要求的碎石或卵石的最大粒径达到最大，采用最佳砂率，并且尽量小；充分振捣密实，以取得较小的坍落度。

目前，由于混凝土工程的大型化、机械化，对混凝土质量的要求越来越高，商品混凝土的使用也越来越多，因此可以采用全计算法确定的配合比设计，即以强度、耐久性及工作性为基础。推导出用水量和砂率。

（4）混凝土搅拌

混凝土拌和物应搅拌均匀，不得有泌水、离析现象。拌制混凝土时，要准确控制各种材料的用量，尤其是用水量和外加剂的质量。每天拌和前，都应测定现场砂、石材料的含水率，以便及时调整拌和实际用水量。每天都应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测混凝土拌和物的坍落度，同时还应观察和记录其黏聚性、保水性，不符合要求时要及时调整。对实际坍落度和原有设计坍落度进行比较，然后参照原有水灰比，重新调整加水量，以取得满足要求的水灰比，作为现场拌和用水灰比，再以此水灰比计算拌和时所需加水量。混凝土中外加剂的掺量较少，通常都不超过水泥用量的5%，添加时一定要控制准确。

通常情况下，混凝土搅拌时间越长均质性越好，相应的混凝土强度也有所提高，但时间过长，强度不但不增加还会使混凝土出现离析现象，影响混凝土质量。因此在搅拌混凝土时，要正确控制搅拌时间。混凝土搅拌的最短时间如表4.16。

表4.16　混凝土搅拌的最短时间

注：掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。

为了满足各行各业对多样化、造型化的建筑结构物的需要，我们必须要正确控制混凝土原材料质量、适宜的配合比设计、混凝土的搅拌和运输三个环节，确保能够生产和供给大量的优质混凝土，更好地满足各界对优质混凝土的需要，以适应经济建设的快速发展。