第6章混凝土工程(2015)

第六章混凝土工程主要内容：混凝土拌制、运输、浇捣、养护和质量检查，混凝土工程质量事故防治学习要求：了解混凝土工程的特点及其发展方向；熟悉钢筋混凝土工程的施工过程、施工工艺；掌握钢筋混凝土工程质量的检查和评定及质量事故的处理。混凝土工程发展：大力发展预拌混凝土应用技术，实现上料机械化、计量计算机控制和管理、混凝土搅拌自动化，普及商品混凝土应用；推广混凝土强制搅拌、混凝土搅拌运输车和混凝土泵等新工艺配制多种性能要求的高强度混凝土，提高C50、C55、C60级高强混凝土的应用；混凝土工程施工工艺流程制备运输浇筑养护6.1混凝土制备混凝土应按国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)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施工配料时影响混凝土质量的主要因素：一是称量不准，二是未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算6.1.1混凝土配制1、混凝土配合比设计由具备实验资质的试验或检测部门出具混凝土配合比通知单（提前试配）设计步骤：水灰比计算－用水量选择－水泥用量计算－砂率选择－粗、细骨料计算混凝土施工配制强度fcu,0：（应比设计强度标准值提高一个数值，并有95%的强度保证率）fcu,0≥fcu,k+1.645σ式中：fcu,k－混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm2)σ－施工单位混凝土强度标准差（N/mm2)[可通过计算或经验取值]6.1.1混凝土配制2、混凝土施工配合比调整：施工时应及时测定砂、石骨料的含水率，并将混凝土配合比换算成在实际含水率情况下的施工配合比。设混凝土实验室配合比为：水泥∶砂子∶石子：水=1∶x∶y：ω，若测得砂子的含水率为ωx，石子的含水率为ωy，则：施工配合比应为：1∶x(1+ωx)∶y(1+ωy)：（ω－xωx－yωy）。【例】已知C20混凝土的试验室配合比为：1∶2.55∶5.12:0.65，即水灰比为0.65，经测定砂的含水率为3%，石子的含水率为1%，每1m3混凝土的水泥用量310kg，则施工配合比应调整为：1∶2.55(1+3%)∶5.12(1+1%)：0.65-2.55*3%-5.12*1%=1∶2.63∶5.17：0.52每1m3混凝土材料用量为：水泥：310kg砂子：310×2.63=815.3kg石子：310×5.17=1602.7kg水：310×0.65-310×2.55×3%-310×5.12×1%=161.2kg3、施工配料施工中如果采用袋装水泥进行现场搅拌，在求出每1m3混凝土材料用量后，还必须根据工地现有搅拌机出料容量确定每次需用几袋水泥，然后按水泥用量算出砂、石子的每盘用量。[例]上例中如采用JZ250型现场搅拌机，出料容量为0.25m3，则每搅拌一次的装料数量为：水泥：310×0.25=77.5kg(取一袋半水泥，即75kg)砂子：815.3×75/310=1973.25kg石子：16027×75/310=387.75kg水：161.9×75/310=3.2kg4、原材料质量控制水泥进场时应对品种、级别、包装、出厂日期等进行检查，并进行复查试验。当使用中对水泥质量有怀疑或水泥受潮、出厂超过3个月时，应进行复验，并依据复验结果使用。粗、细骨料、水、外加剂、混合材料等质量符合现行国家相关标准规定。6.1.2混凝土搅拌混凝土搅拌，是将水、水泥和粗细骨料进行均匀拌和及混合的过程。同时，通过搅拌还要使材料达到强化、塑化的作用。6.1.2.1混凝土搅拌机混凝土搅拌机按搅拌原理分为自落式和强制式两类。自落式搅拌机多用于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土强制式搅拌机多用于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，也可以搅拌低流动性混凝土混凝土制备要做混凝土配合比设计，根据不同的混凝土施工对象，编制混凝土施工方案。工地上零星使用的混凝土常用自落式搅拌机生产。采用商品化供应的混凝土质量更能保证。商品混凝土在搅拌站集中生产，用计算机控制各混合料的掺量。(1)投料顺序投料顺序应从提高搅拌质量，减少叶片、衬板的磨损，减少拌和物与搅拌筒的粘结，减少水泥飞扬，改善工作环境，提高混凝土强度及节约水泥等方面综合考虑确定。常用投料顺序：一次投料法和二次投料法一次投料法：在上料斗中先加部分水，再装石子、水泥和砂，然后再陆续加入水进行搅拌自落式搅拌机常用的加料顺序是先倒石子，再加水泥，最后加砂。优点是水泥位于砂石之间，进入拌筒时可减少水泥飞扬，并缩短水泥砂浆包裹石子时间6.1.2.2混凝土搅拌二次投料法常用方法：预拌水泥砂浆法、预拌水泥净浆法、水泥裹砂石法1）预拌水泥砂浆法：先将水泥、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再加入石子搅拌成均匀的混凝土。2）预拌水泥净浆法：先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后，再加入砂和石子搅拌成混凝土。3）水泥裹砂石法[用这种方法拌制的混凝土称为造壳混凝土(简称SEC混凝土)]分两次加水，两次搅拌先将全部砂、石子和70%水倒入搅拌机拌和10-20s，使骨料湿润，再倒入全部水泥搅拌20s（造壳搅拌），最后加剩余水搅拌80s（糊化搅拌）与一次投料法相比，二次投料法可使混凝土强度提高10%～15%，节约水泥15%～20%。(2)搅拌时间混凝土的搅拌时间：从砂、石、水泥和水等全部材料投入搅拌筒起，到开始卸料为止所经历的时间。搅拌时间与混凝土的搅拌质量密切相关，随搅拌机类型和混凝土的和易性不同而变化。在一定范围内，随搅拌时间的延长，强度有所提高，但过长时间的搅拌既不经济，而且混凝土的和易性又将降低，影响混凝土的质量。混凝土搅拌的最短时间(s)混凝土坍落度（mm）搅拌机机型搅拌机容积（L）＜250250-500＞500≤40强制式6090120自落式90120150＞40，且＜100强制式606090自落式9090120≥100强制式606.2混凝土运输6.2.1混凝土运输的要求应以最少的运转次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点,运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，并保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑混凝土的运输道路要求平坦,运输过程不漏浆，不产生分层离析现象，运至浇筑地点应具有规定的坍落度混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间(分钟）运输方式气温≤25℃＞25℃搅拌运输车12090机动翻斗车90606.2.2运输工具的选择混凝土运输分地面水平运输、垂直运输和楼面水平运输等三种地面运输时，短距离多用手推车、机动翻斗车；长距离宜用混凝土搅拌运输车垂直运输可采用各种井架、塔式起重机、混凝土输送泵在地下结构和一些高度不高的混凝土结构施工中，也可直接利用混凝土移动泵车进行混凝土浇筑，泵车的臂长一般在30m以内。布料机泵管施工缝浇筑抹平覆盖塑料膜保湿覆盖草袋保温泵送混凝土施工时应注意观察泵管出料口的混凝土的粘稠性，石子应被水泥砂浆包裹良好。夏季应用潮湿麻袋覆盖泵管，降低混凝土入模温度。6.2.3泵送混凝土混凝土用混凝土泵运输浇筑，通常称为泵送混凝土。混凝土输送管有直管、弯管、锥形管和浇筑软管等，常用混凝土输送管的管径为100～150mm。管道布置应符合“路线短、弯道少、接头密”的原则。(1)泵送混凝土对原材料的要求a粗骨料：卵石较好。泵送高度在50m以下时碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于1∶3；卵石不宜大于1∶2.5。b细骨料：河砂较好。以天然砂为宜，砂率宜控制在35%～45%c水泥：最少水泥用量为300kg/m3d水灰比：0.4-0.6e坍落度：宜为100～200mmf外加剂、掺合料：混凝土内宜适量掺入外加剂、掺合料等(2)泵送混凝土施工中应注意的问题输送管的布置宜短直，尽量减少弯管数，转弯宜缓，管段接头要严密，少用锥形管；混凝土的供料应保证混凝土泵能连续工作，不间断；泵送前，为减少泵送阻力，应先用适量与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁；泵送过程中，泵的受料斗内应充满混凝土，防止吸入空气形成阻塞；防止停歇时间过长，若停歇时间超过45min，应立即用压力或其他方法冲洗管内残留的混凝土；泵送结束后，要及时清洗泵体和管道6.3混凝土的浇筑与振捣6.3.0混凝土浇筑前的准备工作混凝土浇筑前，应对模板、钢筋、支架和预埋件进行检查；检查模板的位置、标高、尺寸、强度和刚度是否符合要求，接缝是否严密，预埋件位置和数量是否符合图纸要求；检查钢筋的规格、数量、位置、接头和保护层厚度是否正确；清理模板上的垃圾和钢筋上的油污，浇水湿润木模板；填写隐蔽工程验收记录。6.3.1混凝土浇筑要求(1)混凝土浇筑的一般规定混凝土浇筑前不应发生离析或初凝现象，如已发生，须重新搅拌。混凝土运至现场后，其坍落度应满足要求。混凝土自高处倾落时，其自由倾落高度不宜超过2m；若混凝土自由下落高度超过2m，应设串筒、斜槽、溜管等。混凝土的浇筑工作，应尽可能连续进行。混凝土的浇筑应分段、分层连续进行，随浇随捣。混凝土浇筑层厚度应符合规定。(2)施工缝的留设与处理含义：由于技术或施工组织上的原因，不能对混凝土结构一次连续浇筑完毕，而必须停歇较长的时间，其停歇时间已超过混凝土的初凝时间，致使混凝土已初凝；当继续浇混凝土时，形成了接缝，即为施工缝。①施工缝的留设位置施工缝设置的原则，一般宜留在结构受力(剪力)较小且便于施工的部位。柱子的施工缝宜留在基础与柱子交接处的水平面上，或梁的下面高度大于1m的钢筋混凝土梁的水平施工缝，应留在楼板底面下20～30mm处；对于有主次梁的楼板结构，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留在次梁跨度的中间1/3范围内。②施工缝的处理施工缝处继续浇筑混凝土时，应待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1.2MPa方可进行。施工缝浇筑混凝土之前，应除去施工缝表面的水泥薄膜、松动石子和软弱的混凝土层，并加以充分湿润和冲洗干净，不得有积水。浇筑时，施工缝处宜先铺水泥浆(水泥∶水=1∶0.4)，或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层，厚度为30～50mm，以保证接缝的质量。浇筑过程中，施工缝应仔细捣实，使其新旧砼紧密结合。(3)后浇带的留置与施工含义：在现浇混凝土结构施工过程中，克服由于温度、收缩和沉降等可能产生有害裂缝设置的临时施工缝间距：30-50m保留时间：28天以上宽度：0.7-1.0m砼强度：比原结构强度提高一级，采用微膨胀或低收缩混凝土接缝处理：同施工缝后浇带一般按结构设计要求留设，并保留一段时间。后浇带处理同施工缝，一般浇筑微膨胀混凝土。地下室墙后浇带混凝土板后浇带6.3.2混凝土的浇筑方法1、分层浇筑混凝土浇筑层厚度序号捣实混凝土的方法浇筑层厚度(mm)1插入式振捣振捣器作用部分长度的1.25倍2表面振动2003附着式振捣通过试验确定6.3.2混凝土的浇筑方法2、连续浇筑：在上一层混凝土初凝之前将本层混凝土浇筑完毕3、钢筋混凝土框架结构的浇筑浇筑框架结构首先要划分施工层和施工段。施工层一般按结构层划分，而每一施工层的施工段划分，则要考虑工序数量、结构特点等。混凝土的浇筑顺序：先浇捣柱子、墙砼，在柱子、墙砼浇捣完毕后，停歇1～1.5h或更长时间，使混凝土达到一定强度后，再浇捣梁和板。4、大体积钢筋混凝土结构的浇筑多为工业建筑中的设备基础及高层建筑中厚大的桩基承台或基础底板等，截面最小尺寸800mm。特点：混凝土浇筑面和浇筑量大，整体性要求高，不能留施工缝，以及浇筑后水泥的水化热量大且聚集在构件内部，形成较大的内外温差，易造成混凝土表面产生收缩裂缝等。浇筑要求：为保证混凝土浇筑工作连续进行，不留施工缝，应在下一层混凝土初凝之前，将上一层混凝土浇筑完毕。减少混凝土温差的措施：采用水化热低的矿碴水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、掺缓凝剂；减少水泥用量，减缓水泥放热速度；降低浇筑速度，减少分层厚度；人工降温，避开炎热季节。6.3.3混凝土的振捣振捣方式：人工振捣、机械振捣人工振捣是利用捣锤或插钎等工具的冲击力来使混凝土密实成型，其效率低、效果差；机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使