第四章混凝土结构工程(混凝土工程)

1第四章混凝土结构工程工艺过程：水泥、砂石、水、外加剂配制、搅拌钢筋加工、安装模板制作、安装浇筑砼养护拆模清理24.3混凝土工程.混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等施工过程。.混凝土工程是钢筋混凝土工程中的主要部分，它的施工质量好坏将直接影响钢筋混凝土结构的承载力、耐久性与整体性。.混凝土最终应具有足够的均匀性、完整性和整体性，符合设计要求。.混凝土工程各个施工过程相互联系和影响，任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。3现浇混凝土工程施工程序图：砂子称量称量石子称量水泥筛洗石子搅拌加水外加剂运输浇筑振捣养护拆模试压留试块混凝土的拌制运输浇筑养护拆模4一、混凝土的制备1、工序：原材料制备储存计量搅拌2、要求：①混凝土硬化后达到设计标号；②满足施工对和易性的要求；③符合合理使用材料和节约水泥的原则；④满足耐酸、碱、防水、抗冻、快硬、缓凝等特殊要求。53、混凝土生产方式①现场分散搅拌：效率差，原材料浪费，现场混乱等。②集中搅拌：使用商品混凝土，经济效益好。6784、措施：①骨料中的含水率应经常测定，以调整其加水量；②各种衡量器应定期校验，保持准确。二、混凝土施工配制强度确定混凝土的施工配合比，应保证结构设计对混凝土强度等级及施工对混凝土和易性的要求，并应符合合理使用材料，节约水泥的原则。必要时，还应符合抗冻性、抗渗性等要求。9混凝土施工配制强度计算：（95％保证率）645.1,0,kcucuff0,cufkcuf,式中：－混凝土的施工配制强度（N/mm2）－设计的混凝土强度标准值（N/mm2）－施工单位的混凝土强度标准差（N/mm2）10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。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》(GB8076)、《混凝土外加剂应用技术规程》(GB50119)等和有关环境保护的规定。混凝土中掺用矿物掺和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》(GB1596)等的规定。4.3.1混凝土的原料11普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53)、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)的规定。拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家标准《混凝土拌和用水标准》(JGJ63)的规定。12混凝土原材料每盘称量的偏差应符合表4.13的规定。表4.13原材料每盘称量的允许偏差材料名称允许偏差水泥、掺和料±2%粗、细骨料±3%水、外加剂±2%134.3.2混凝土的施工配料混凝土应按国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)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因素主要有两方面：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。14原材料的计量原材料的计量是混凝土拌制过程中的重要环节，其精确度的高低将直接影响到混凝土的性能。154.3.2.1施工配合比换算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=1∶x∶y，测得砂子的含水率为Wx，石子的含水率为Wy，则施工配合比应为：1∶x(1+Wx)∶y(1+Wy)。164.3.2.2施工配料施工中往往以一袋或两袋水泥为下料单位，每搅拌一次叫做一盘。因此，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。174.3.3混凝土的搅拌混凝土搅拌，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。4.3.3.1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。18（1）自落式扩散机理（也称重力扩散机理）它是将物料提升到一定高度后，利用重力的作用，自由落下，由于各物料下落的时间、速度、落点和滚动距离不同，从而使物料颗粒相互穿插、渗透、扩散，最后达到均匀混合的目的。（2）强制式扩散机理（也称剪力扩散机理）它是利用运动着的叶片强迫物料颗粒朝各个方向（环向、径向、竖向）产生运动。由于各物料颗粒运动的方向、速度不同，相互之间产生剪切滑移，以致相互穿插、扩散，从而使各物料均匀混合。1920搅拌机的类型①自落式搅拌机：鼓筒式；（已停产）双锥式－反转出料、倾翻出料。②强制式搅拌机：立轴式：涡浆式；行星式－定盘式、盘转式。卧轴式：单卧轴式；双卧轴式。（1）分类：21自落式搅拌机多用于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土，根据其构造的不同又分为若干种，见表。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。强制式搅拌机又分为立轴式和卧轴式两种。卧轴式有单轴、双轴之分，而立轴式又分为涡桨式和行星式，见表。22混凝土搅拌机类型自落式强制式鼓筒式双锥式立轴式卧轴式(单轴双轴)反转出料倾翻出料涡桨式行星式定盘式盘转式23•特点：强制式搅拌机与自落式搅拌机相比，具有搅拌作用强烈，搅拌时间短，生产效率高的特点。强制式搅拌机适宜于搅拌坍落度在3cm以下的混凝土和轻骨料混凝土。•组成：一般由搅拌筒、进料装置、卸料装置、传动装置和配水系统等组成。244.3.3.2混凝土搅拌制度(1)一次投料量（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。25加气混凝土还会因搅拌时间过长而使含气量下降。混凝土搅拌的最短时间可按表4.15采用。表4.15混凝土搅拌的最短时间混凝土坍落度(cm)搅拌机机型最短时间(s)搅拌机容量＜250L250~500L500L≤3自落式强制式9060120901501203自落式强制式906090601209026(3)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。常用一次投料法和二次投料法。（四）装料与搅拌：1、装料顺序：（1）一次投料法：石子→水泥→砂，筒内先加水或进料时加水。（2）二次投料法：砂、水、水泥（拌1分钟）→石子（拌1分钟）→出料。（3）SEC法：两次加水法（造壳混凝土）：砂、石→70%水→拌30秒→水泥→拌30秒→30%水→拌60秒。（强度提高10～20%，或节约水泥5～10%）2、配比要准确：（1）配比及每次投料量挂牌公布；（2）称量准确：水泥、掺料、水、外加剂允许偏差±2%粗、细骨料允许偏差±3%3、搅拌时间：全部装入至卸料时间——自落式≮90秒，强制式≮60秒。自落式＞强制式；小坍落度＞大坍落度；料多＞料少。304.3.4混凝土的运输4.3.4.1混凝土运输的要求运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。运输中应保持匀质性，不应产生分层离析现象，不应漏浆；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。若有离析，浇灌前需二次搅拌。混凝土的运输道路要求平坦，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。从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表4.16规定。31表4.16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延续时间(min)气温＜25°C气温≥25°C低于及等于C30高于C30120909060注：1.掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，应按试验确定；2.轻骨料混凝土的运输、浇筑延续时间应适当缩短。对于滑模施工的工程及大体积砼工程，须保证砼的运输量，使浇筑工作连续进行。有足够的坍落度：一般要求如下——结构类型坍落度垫层、无筋或少筋的厚大结构10～30mm板、梁、大中型截面柱30～50mm配筋密列结构（薄壁、筒仓、细柱）50～70mm配筋特密结构70～90mm334.3.4.2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。垂直运输可采用各种井架、龙门架和塔式起重机作为垂直运输工具。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，宜采用混凝土泵，也可采用自升式塔式起重机或爬升式塔式起重机运输。运输机具：1、地面水平运输工具：现场搅拌或近距离——皮带运输机、窄轨斗车；短距离（＜1km）——机动翻斗车、手推车；•较长距离（＜10km）——自卸汽车；•长距离——混凝土搅拌运输车（或装拌好的混凝土；或装干料（＞10km），卸料前10～15分钟加水搅拌）。2、楼面水平运输：双轮手推车，塔吊兼顾，混凝土泵加布料杆。移置式混凝土布料杆383、垂直运输工具：井架：配合自动翻斗车、手推车；塔吊：配合吊斗。吊斗——常用容积0.4、0.8、1、1.2m3，上部开口，下部有扇形手动闸门。可完成垂直、水平运输及浇筑任务。混凝土泵。卧式吊斗立式吊斗404.3.4.3泵送混凝土混凝土用混凝土泵运输，通常称为泵送混凝土。常用的混凝土泵有液压活塞泵和挤压泵两种。(1)液压活塞泵液压活塞泵如图所示。它是利用的往复运动将混凝土吸入和排出。混凝土输送管有直管、弯管、锥形管和浇筑软管等，一般由合金钢、橡胶、塑料等材料制成，常用混凝土输送管的管径为100～150mm。混凝土泵车42(2)泵送混凝土对原材料的要求①粗骨料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。②砂以天然中砂为宜，砂率宜控制在40%～50%，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%。③水泥最少水泥用量为300kg/m3。④砼坍落度宜为80～180mm。⑤水灰比宜为0.5～0.6⑥外加剂混凝土内宜适量掺入外加剂。一般选用减水剂和加气剂。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。43(3)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；正确选择骨料级配，严格控制配合比；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润滑输送管内壁；44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；用混凝土泵浇筑的建筑物，要加强养护，防止龟裂。4546474.3.5混凝土的浇筑与振捣4.3.5.1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；填写隐蔽工程记录。48对木模应浇水润湿，但不得积水在地基或基土上浇注砼时，应清除淤泥和杂物，并应由排水和防水措施对干燥的非粘性土，应用水润湿对风化的岩石应用水清洗，但表面不得积水在降雨雪时不宜露天浇筑砼49在浇筑竖向混凝土前，应先在底部填50-100mm厚与砼相同的水泥砂浆，浇筑中不得发生离析现象。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相应的规定。浇筑后必须保证砼密实均匀，充满模板整个空间；新旧砼结合良好；拆模后，砼表面平整光滑。50混凝土的浇筑其质量完成的好坏，对混凝土的密实性、耐久性、结构整体性及外形的正确性有决定性作用。（一）浇筑工作的一般规定1、浇筑工作的一般要求：①必须保证混凝土均匀密实，填满模板整个空间；②新旧混凝土结合良好（即施工缝）；③拆模后，混凝土表面平整光滑；④混凝土中钢筋及预埋件的位置正确。布料摊平、捣实和抹面修整512、保证质量的措施（1）必须充分做好浇筑混凝土前的准备工作；①对模板工程；②对钢筋工程。（2）混凝土必须分层浇筑；（3）混凝土浇筑应连续