第4章第3节混凝土工程ppt课件

1、第四章 钢筋混凝土工程,第三节 混凝土工程,1、混凝土的含义,由胶结料、骨料、水和外加剂按一定比例拌合而成的混合物、经硬化后形成的一种人造石,图4-43现浇混凝土工程施工程序图,2、现浇混凝土工程施工工艺过程 包括：配料搅拌运输浇注振捣养护,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,为达到95的保证率，首先应根据设计的混凝土强 度标准值按下式确定混凝土的配制强度,一、混凝土制备 （一）混凝土施工配制强度确定,当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度的统计 资料时, 可按下式计算,式中,统计周期内同一品种混凝土第组试件强度

2、（N/mm2,统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值（N/mm2,N 统计周期内相同混凝土强度等级的试件组数，N25,当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的,2.5 N/mm2，取 2.5 N/mm2,当混凝土强度等级高于C25时，如计算得到的,3.0 N/mm2，取 3.0 N/mm2,对预拌混凝土厂和预制混凝土的构件厂，其统计周期可取为一个月； 对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过三个月,施工单位无近期同一品种混凝土强度统计资料时,按下表取值,表4-10 混凝土强度标准差,混凝土的配合比是在实验室根据初步计算的配合比经过试配和调整而确定的，称为实

3、验室配合比。确定实验室配合比所用的骨料砂石都是干燥的。施工现场使用的砂石都具有一定的含水率，含水率大小随季节、气候不断变化。在施工时要按砂、石实际含水率对配合比进行修正。根据施工现场砂、石含水率调整以后的配合比称为施工配合比,二）、混凝土施工配合比计算,1、施工配合比换算 假定实验室配合比为水泥：砂：石=1：x：y， 水灰比为W/C， 现场测得砂、石含水率分别为Wx、Wy； 砂、石用量分别为：GX、GY 则施工配合比为 水泥：砂：石：水= 1：X（1Wx）：Y（1Wy）：（WX WxY Wy） 水灰比W/C保持不变，则必须扣除砂石中的含水 量，即实际用水量=原用水量- GX Wx- GY WY

4、,例】设实验室提供的混凝土配合比为：12.565.5，水灰比为0.64，每1m3混凝土的水泥用量251.4kg，另测得砂含水率为4%，石子的含水率为2%，求混凝土的施工配合比是多少？ 解：施工配合比为： 12.56(1+4%)5.5(1+2%)=12.665.61 每1m3混凝土材料用量为： 水泥：251.4kg 砂子：251.42.66=668.7kg 石子：251.45.61=1410.4kg 水：251.40.64-251.42.564%- 251.45.52%=107.5kg,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，

5、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,接上例，如采用J1400A（装料容量为400升）搅拌机，出料系数为0.65，出料容量为4000.65=0.26m3，则每搅拌一次的装料数量为： 水泥：251.40.26=65.4kg(取一袋水泥，即50kg) 砂子：668.750/251.4=133.0kg 或：502.66=133.0kg 石子：1410.450/251.4=280.5kg 或：505.61=280.5kg 水：107.550/251.4=21.4kg 或：500.64-502.564%- 505.52%=21.4kg,三) 混凝土搅

6、拌机选择,1、搅拌方法： 人工拌合 机械搅拌 人工拌合质量差，水泥耗量多，只有在工程量很少时采用。人工拌合一般用“三干三湿”法，即先将水泥加入砂中干拌两遍，再加入石子翻拌一遍，此后，边缓慢地加水，边反复湿拌三遍,自落式 强制式,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,搅拌筒内部构造,自落式,强制式,2、混凝土搅拌机选择 （1）、搅拌机分类 自落式内有搅拌叶、搅拌桶绕水平轴旋转，叶片将材料提高，物体靠自重下落进行搅拌；磨损小，易清理。 适用于搅拌流动性较大的塑性混凝土，坍落度不小于30mm,图4-46自落式双锥反转出料搅拌机,

7、强制式搅拌桶固定不动，依靠安全桶体内部转轴上的叶片强行搅动，物料被剪切、旋转，形成交叉物流。混凝土质量好，生产率高，操作简便，安全；但动力消耗大，叶片、衬板等磨损大，构造复杂，维修费用高；适用于搅拌低流动性混凝土、干硬性混凝土和轻骨料混凝土,图4-47 立轴行星强制式搅拌机,图4-48 双卧轴强制式搅拌机,立轴式搅拌机 优点：通过盘底部的卸料口卸料，卸料迅速。 缺点：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 优点：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,2）、搅拌机组成,一般由搅拌筒、进料装置、卸料装置、传动装置和配水系

8、统等组成,3）、规格标定： 老式搅拌机以进料容量（升）标定； 如400L搅拌机进料容量为400L。 新式搅拌机以出料容量（升）标定 我国混凝土搅拌机系列为200、250、350、400、500、750、1000等，如JZ350型搅拌机出料容量即为350L。 出料容量=进料容量出料系数（一般可取0.65,四）搅拌制度确定,为了拌制出均匀优质的砼，除合理的选择搅拌机的类型外，还必须正确确定搅拌制度,1、混凝土搅拌时间,搅拌时间：是指从原材料全部投入搅拌筒时起，到 开始卸料时为止所经历的时间。 最短搅拌时间：为获得混合均匀、强度和工作性都 能满足要求的混凝土所需的最低限 度的搅拌时间,注意：不是搅拌

9、时间越长混凝土质量越好,表4-11 混凝土搅拌的最短时间(s,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,2) 投料顺序,1）一次投料法 是目前最普遍采用的方法，在上料斗中先装石子，再加水泥和砂，然后一次投入搅拌筒中进行搅拌,优点：水泥裹在中间，防止水泥飞扬,2）二次投料法 预拌水泥砂浆法 先制成水泥砂浆，然后与石子搅拌成均匀的混凝土； 预拌水泥净浆法 先制成水泥净浆，然后与砂和石搅拌成均匀的混凝土,优点：采用二次投料法生产混凝土，与一次投料法相比，混凝土强度可提高约15，在强度相等的条件下，可节约水泥1520,国内一般是用强制

10、式搅拌机拌制水泥砂浆约1min 1.5min。然后再加入石子搅拌约1min1.5min。 国外采用双层搅拌机：其上层搅拌机搅拌水泥砂浆， 搅拌均匀后，再送入下层搅拌机与石子一起搅拌 成混凝土,3）水泥裹砂石法（SEC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)，首先由日本研制成功。 它是分两次加水，两次搅拌。 工艺流程：全部砂、石70%水拌30秒（将砂石 润湿）全部水泥拌30秒（此过程称为“造壳”）30%水、外加剂拌60秒,优点：采用SEC法制备的砼与一次投料法相比较，强度可提高20%-30%，砼不易产生离析和泌水现象，工作性能好,3、进料容量（干料容量） 进料容量是将搅拌

11、前各种材料的体积累积起来的容 量。 进料容量Vj与搅拌机的几何容量Vg的比例为： Vj/Vg=0.220.4。如任意超载(超载10%)，就会使材 料在搅拌筒内无充分的空间进行拌和，影响均匀性， 反之，装料过少，又不能充分发挥搅拌机的效能。 使用搅拌机时应注意安全。在搅拌工作结束后，要 清洗鼓筒内外,二、 混凝土的运输,1、运输要求 (1)不产生分层离析现象，不应漏浆，符合浇筑时规定的坍落度。 垂直下落高度较大时，用溜槽、串筒； 若有离析，浇灌前需二次搅拌。 盛混凝土的容器严密、光洁，不漏浆，不吸水，经常清理，使用前应用水湿润。热天盖严，冬天保温免冻,注： 1、本表系指采用机械振捣的混凝土坍落度

12、，采用人工振捣时可适当增大混凝土坍落度；2、需要配置大坍落度混凝土时应加入混凝土外加剂；3、曲面、斜面结构的混凝土，其坍落度应根据需要另行选用,表4-12 混凝土浇筑时坍落度,2) 保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑。保证连续浇筑的供应。 (3)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。 (4)从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过下表规定,表4-13 混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,2、混凝土运输方式,图4-49 小型机动翻斗车,混凝土泵,混凝土搅拌运输车,图4-50混凝土搅拌运输车,塔吊,图4-51塔吊,混凝土的浇筑工作包括布料摊

13、平，捣实和抹面修整。 1、 混凝土浇筑的一般规定 （1）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，其坍落度应满足表4.12的要求。 （2）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，要沿溜槽或串筒下落。当混凝土浇筑深超过8m，则应采用带节管的振动串筒。如图425所示,三、混凝土的浇注和捣实,图4-52溜槽与串筒,图4-53 布料摊平和捣实,图4-54 抹面修整,图4-55 混凝土搅拌运输车卸料,溜槽,双轮小推车,表4-14 混凝土浇筑层厚度,3）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表4-14的规定

14、,4）浇筑混凝土应连续进行，当必须间歇时，其间歇 时间宜短，并应在前层混凝土凝结之前，将本次混凝 土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不 得超过表4-15的规定。当超过时应留置施工缝,表4-15 混凝土浇筑中的最大间歇时间,5）浇筑竖向结构混凝土前，底部应先浇入50100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆，防止烂根,2、 施工缝的留设与处理 (1) 施工缝的留设 施工缝定义： 在混凝土的浇筑过程中，由于技术 (安装上部钢筋、重新安装摸板和脚手架、限制支撑结构上的荷载等)上或施工组织(工人换班、设备损坏、待料等)上的原因，造成浇筑工作中断，若中断的时间超过混凝土的初凝时间，则继续浇混

15、凝土时，在间歇处形成了新旧混凝土的接缝，称为施工缝,施工缝是一种特殊的工艺缝 ，实际并没有缝，而是新浇混凝土与原混凝土之间的结合面，混凝土浇筑后，缝已不存在。 施工缝设置的原则 施工缝一般应留在结构受剪力较小且便于施工的部位,允许留施工缝的位置 施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定，并应符 合下列规定： （1）柱，宜留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面。 （2）与板连成整体的大截面梁（高度大于 1m），留置在板底面以下2030mm处。当板下有梁托时，留置在梁托下部。 （3）单向板，留置在平行于短边的任何位置。 （4）有主次梁的肋形楼盖宜顺着次梁方向浇筑，施工缝

16、应留置在次梁跨度中间13范围内,图4-56柱子施工缝的位置,图4-57有梁板的施工缝位置,楼梯的施工缝，楼梯段中间1/3，拦板与梯段相同。 墙，留置在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留在纵横墙的交接处。 双向受力楼板、大体积混凝土结构、拱、穹拱、薄壳、蓄水池、斗包、多层框架及其它结构复杂工程，施工缝位置应按设计要求留置,柱、单独浇筑的大截面梁应留水平缝；梁、板、 墙应留垂直缝,注意： 留设施工缝是不得已为之，并不是每个工程都必须一定设施工缝，有的结构不允许留施工缝,2）施工缝的处理 在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑混凝土的抗压强度应不小于1. 2Nmm 2 。 继续浇筑混凝土之前，应除去施工

17、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。 在浇筑混凝土前，先铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆，然后再浇筑混凝土。 混凝土应细致捣实，使新旧混凝土紧密结合,3、混凝土的浇筑方法,1)现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑 对于结构层,逐层浇筑；对于同一层,先浇筑竖向 构件（柱、墙），后浇水平构件（梁、板）；一般分 二次浇，也可一次浇筑完成。每一施工层的每一施工 段中，墙、柱应连续浇筑到顶,2）大体积混凝土结构浇筑 1）大体积混凝土结构定义： 目前国内尚无一个明确的定义，一般认为最小断面 尺寸大于1m以上，其尺寸已经大到必须采用相应的技术 措施妥善处理

18、温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝 开展的砼结构称为大体积混凝土结构,2）大体积混凝土结构特点 承受荷载大，整体性要求高，不允许留施工缝； 容易产生温度裂缝：包括表面裂缝和贯穿裂缝,3）大体积混凝土结构裂缝的防止措施,降低混凝土的温度应力 ，减少水化热（不宜超过250C）。 内部降温，控制内外温差25 。 浇筑后宜进行测温，信息化施工。 外保温或升温,4）大体积混凝土结构浇筑方案 根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，通过计算选择浇筑方案。 全面水平分层面积小而厚度大时；要求浇筑第二层时，第一层浇筑的混凝土还未初凝。施工时从短边开始，沿长边进行较适宜 分段分层面积大但厚度小时可采用

19、，要求次段混凝土在前段初凝前浇筑并捣实。 斜面分层面积大但为长条形（结构长度超过厚度3倍）时可采用。这时，振捣工作应从浇筑层斜面下端开始，逐渐上移，且振捣器应于斜面垂直,大体积混凝土浇筑方案,b）斜面分层,C）分段分层,a）全面水平分层,1模板 2新浇筑的混凝土 3已浇筑的混凝土,图4-58大体积混凝土浇筑方案,导图4-59 管法水下浇筑混凝土,3)水下混凝土浇筑,1钢导管 2漏斗 3密封接头 4吊索 5球塞 6铁丝或绳子,水下混凝土浇筑常用方法：导管法,工艺流程： 导管口吊球塞堵住导管口下沉至底表上约300mm处管内浇混凝土剪断球丝混凝土埋管0.51m 边浇边提，保持埋管不少于1m。 具体要

20、求可见第二章相关内容,图4-60 导管法水下浇筑混凝土,4、混凝土振捣,混凝土的强度、抗冻性、抗渗性、耐久性与密实成型的好坏有关。 密实：使混凝土内部空隙降低到一定程度以下。 成型：混凝土填满模板的每一个角落,图4-61振动机械示意图 (a)内部振动器 (b)表面振动器 (c)外部振动器 (d)振动台,1）内部振动器 又称为插入式振动器(振动棒)，适用于振实梁、柱、墙等构件和大体积混凝土。 (2)表面振动器 又称平板振动器，适用于捣实表面积大而厚度小的结构如现浇楼板、地坪或预制板。 (3)外部振动器 又称附着式振动器，适用于振捣断面较小或钢筋较密的柱子、梁、板等构件。 (4) 振动台 常用于预

21、制构件成型振捣。 建筑工地，主要是用插入式振动器和平板式振动器,图4-62 插入式振动器,图4-63外部振动器,图4-64振动台,四、混凝土的养护,养护定义：人为的建立一种适宜的温度、湿度环境条件，以保证混凝土硬化过程顺利进行的工作,常用方法：自然养护、加热养护、热养护,在混凝土浇筑完毕后，应在12h以内加以覆盖和浇 水；干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护,1、标准养护（用于对混凝土试件进行养护） 定义混凝土在温度为203和相对湿度为90%以 上的潮湿环境或水中的条件小进行的养护。 2、自然养护（常用） 定义混凝土在平均气温高于+5的条件下，相应地采取保湿措施（如浇水）所进行的养护。 自然

22、养护又可分为洒水养护和喷洒塑料薄膜养护两种,1）洒水养护 用吸水保温能力较强的材料(如草帘、芦席、麻 袋、锯末等)将混凝土覆盖，经常洒水使其保持湿润。 养护时间 硅酸盐、普硅、矿渣水泥拌制的混凝土7昼夜； 掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土14昼夜。 洒水次数以能保证湿润状态为宜，15左右，每天24次；干燥、高温时适当增加,图4-65 混凝土麻袋覆盖洒水养护,2）喷洒塑料薄膜养护 将过氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷洒在混凝土表 面上，溶液挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜， 使混凝土与空气隔绝，阻止其中水分的蒸发，以保证 水化作用的正常进行。 适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝 土结构及缺水地

23、区。 3、加热养护 主要为蒸汽养护，一般是对加工厂混凝土构件进行养护,注意： 1、混凝土必须养护至其强度达到1.2N/mm2以上，才准在上面行人和架设支架、安装模板，但不得冲击混凝土。 2、地下建筑或基础,可在其表面涂刷沥青乳液以防 止混凝土内水分蒸发,五、混凝土施工质量检查,混凝土质量检查包括施工过程中的质量检查和养护 后的质量检查。 施工过程中的质量检查包括混凝土制备和浇筑时对 原材料的质量、配合比、坍落度等的检查，每一工作 班至少检查两次，如遇特殊情况还应及时进行抽查。 混凝土的搅拌时间应随时检查。 混凝土养护后的质量检查，主要包括混凝土的强度、 表面外观质量和结构构件的轴线、标高、截面

24、尺寸和垂 直度的偏差,如设计上有特殊要求时，还需对其抗冻性、 抗渗性等进行检查,1、混凝土强度检查 （1）检查混凝土是否达到设计强度等级 强度等级是以混凝土试件的抗压强度指标为依据，根据15cm边长的标准立方体试块在标准条件下(温度203和相对湿度95%以上的湿润环境)养护28d的抗压强度来确定。 （2）检查施工各阶段混凝土的强度 为了检查结构或构件的拆模、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷的需要，尚应留置与结构或构件同条件养护的试块，试块的组数可按实际需要确定,图4-66 标准立方体试块,3)混凝土强度验收评定标准 结构构件的混凝土强度应按现行国际标准混凝土强度检验评定标准（GBJ10

25、7）的规定分批检验评定。当混凝土强度评定不合格时，可采用非破损或局部破损的检验方法，按现行国家有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定并作为处理的依据,2、混凝土的质量缺陷的原因分析 主要包括混凝土强度和表面质量两方面。 （1）混凝土强度不足 配合比设计中水泥富余系数超规定利用，外加剂用量控制不准；搅拌时材料计量不准；浇筑时已有离析而未二次搅拌，或振捣不实；养护方法不妥当，或养护时间不足。 （2）表面质量,现浇结构的外观质量缺陷,孔洞,露筋,图4-67露筋与孔洞,蜂窝,图4-68蜂窝,图4-69柱子混凝土缺棱掉角,3、混凝土质量缺陷的处理 （1）对数量不多的小蜂窝或露石的混凝土表面，先用钢丝刷或压力水冲洗，再用1：21：2.5水泥砂浆抹平。 （2）对于较大面积的蜂窝、露石和露筋，应凿去全部深度内薄弱混凝土层和个别突出骨料，用钢丝刷或压力水