钢筋混凝土工程

1、第三章 钢筋混凝土工程钢筋混凝土工程的一般施工程序水泥骨料破碎筛分冲洗配料拌制混泥土水外加剂钢筋加工安装浇注混泥土养护拆模表面处理模板修理模板制做安装第一节 钢筋工程.一钢筋种类按生产工艺分 热轧钢筋 热轧成型，自然冷却，有光面筋，带纹筋。热处理钢筋 热轧螺纹钢筋淬火回火而得强度提高,冷拉(拔)钢筋 热轧钢筋经强力拉伸而得,强度提高,用于预应力 结构构件 碳素钢丝 、钢绞线 一般8以下,有冷拉和矫直回火两种。有光面或带刻痕。用于预应力混凝土。 按化学成分 碳素钢筋 加碳粉 低碳钢（含碳量0.25%)中碳钢筋（0.25%-0.7%）高碳钢筋（0.7%-1.4% )含碳量越高，越硬、越脆 。 普通

2、低合金钢筋 碳钢中添加合金元素改善碳钢性能，提高抗拉性能 按强度等级分 (表32) HPB235-级.HPB335-级.HPB400-级. HPB500-级.级别越高，抗拉强度越高. 二 钢筋的冷处理 钢筋拉伸的应力-应变关系 弹性阶段 呈线性关系，晶格未被破坏，几何排列 ；(oa)屈服阶段 呈非线性关系，晶格遭受破坏，排列不规则；塑性变形；(abc) 设计限值.强化阶段 近似线性关系，晶格产生滑移，抗力增强( cd) ；抗拉强度,安全储备.颈缩阶段 呈非线性关系。疲劳，失去抗拉能力(de) 冷处理原理及应用 张拉使应力超过屈服强度，抗拉能力首次提高； 张拉卸载张拉，抗拉强度再次提高；即 kk

3、时效时效处理 钢筋经张拉、卸载，过一段时间再张拉的方法称时效处理；冷处理原理的应用 提高抗拉强度 残留变形 o1 弹性回缩率12 冷加工方法 冷拉 冷拉的目的意义-在常温下把钢筋以超过屈服强度的拉应力拉伸，使其产生塑性变形，不仅增加长度而且提高强度 （30-90%），用于预应力钢筋混凝土，节省钢材(10 % 20 % 。钢筋拉应力的控制范围，应使钢筋处于强化阶段，拉应力过小，钢筋处于弹性阶段，没有充分利用钢筋冷加工效应，拉应力过大，钢筋进入疲劳阶段，失去抗拉强度。k点即为冷拉控制应力按 N=CSAS 式选择拉伸设备。CS控制应力AS拉前截面积冷拉装置 卷扬机 千斤顶冷拔 钢筋冷拔是将光面筋在常

4、温下强力通过拔丝模在拉伸与压缩联合作用下，使钢筋产生朔性变形，晶格组织更加紧密，多次冷拔后直径变小，6-10mm缩小到4-6mm, 抗拉强度增加50-90%。作用： 冷拔丝多用于预制构件。冷轧 钢筋强力通过冷扎装置，齿轮在钢筋上刻出齿痕，增加与混凝土的咬合。冷扎钢筋用于预应力混凝土，强度提高30%左右。三钢筋的焊接1. 常用方法 对焊， 点焊 ，电弧焊 基本原理 对焊、点焊是在钢筋之间通电；微缝之间闪光、发热、熔化，熔成一体； 电弧焊是焊条与钢筋之间闪光、发热、融化、熔成一体。焊接头形式: 帮条焊.坡口焊.贴脚焊.穿孔塞焊四. 钢筋的制备和安装1. 配料 钢筋配料的任务是依据结构施工图计算钢筋

5、长度和根数。直钢筋下料长度=构件长度保护层厚度弯钩增加长度弯曲调整值弯起钢筋下料长度直段长度斜段长度弯钩增加长度弯曲调整值箍筋长度箍筋外皮周长弯钩增加长度弯曲调整值量度尺寸下料尺寸（图）钢筋弯曲成型时弯曲处内皮长度缩短，外皮长度延伸，中线保持原长，所以中线长度为下料尺寸。弯钩增加长度-依据钢筋混凝土结构设计规范和钢筋混凝土施工及验收规范的经验值：半弯钩6.25d, 直弯钩3.5d, 斜弯钩4.9d,(表3-3)工程实际中一般采用经验数据或放足样方法确定.例题 一矩形梁配筋如图,试计算各根钢筋的下料长度。解：号钢筋 2根22直筋,下料长度=6000225=5950mm 号钢筋 1根22弯起钢筋.

6、按结构规范,弯起终点外的锚固长度=20d =2022=440mm 因此,端头须向下弯 440265=175mm 下料长度=4520(265175635)2（20.5d22d） =6670(20.5222222)=6560mm 号钢筋 2根12的架立筋。结构需要两端下弯150mm. 下料长度=5950150226.25d22d =6250212 (6.252)=6352mm 号钢筋 6箍筋 间距200 经计算共31个 下料长度=箍筋周长弯钩增加长度钢筋弯曲调整值 =（450150）24.9d32d=120026(4.93)=1295mm 钢筋下料通知表2. 钢筋代换 当施工中遇有的钢筋品种或规格

7、与设计不同时，就要进行钢筋代换。代换原则 等强度代换As1fy1=As2fy2 n1d1fy1=n2d2fy2As1 n1d1fy1分别为原设计钢筋的计算截面积、根数、直径、抗拉强度设计值As2n2d2fy2分别为拟代钢筋的计算截面积、根数、直径、抗拉强度设计值（常用办法 用大一号钢筋代替本号钢筋）；等面积代换（按配筋率相等考虑）；代换后，应进行抗裂（配筋率）计算，同时要满足构造要求（间距、直径、根数、锚固长度等）。3. 钢筋的加工，绑扎，安装 调直: 拉 扳 锤 调直机 除锈:拉 擦 洗 绑扎安装:符合建筑安装工程质量检验评定标准GBJ30188钢筋绑扎分项的有关规定.五. 钢筋质量检查1.

8、 入库前 检查出厂合格证，检查规格、品种。用于关键部位的要重新抽检，合格后方能入库;2. 冷加工后，应进行机械性能抽查，并符合有关规定；3. 焊接后 ，抽查接头。（搭接长度 、焊接质量）关键部位送检合格；4. 配料后 检查配料长度，冷弯曲度 代换方法;5.安装后 检查规格、 品种、间距、根数、保护层等，作好检查记录第二节 模板工程一 、 模板的分类及系统构造1.分类 按材料：木模 竹模钢模工程塑料模，玻璃钢模 按方式 ： 拼装式-普遍采用定型模板及连接工具；钢模板滑升式-多用于现浇筒体构筑物 矩形滑升模板、悬吊结构的筒壁模板：移拉式-多用于现浇大型管渠。2. 模板的系统构造 方形池壁木模支设图

9、（如下） ：柱子模板图： 杯形基础模板：二 . 模板系统的支 设要求1. 能承受荷载要求模板支设应考虑荷载的种类： 模板及支架自重； 浇筑的混凝土重量； 钢筋重量； 施工人员、设备重量； 倾倒混凝土或振捣时的动荷载; 2 .保证构件的尺寸要求，形状,位置正确; 3.足够的稳定性.强度.刚度,基土坚实; 大型构件应进行模板设计。参照木结构设计规范(GBJ573) 钢结构设计规范(GBJ1788) 冷弯薄壁型钢结构设计规范 (GBJ1887)等对板面和支架进行强度、钢度和稳定性验算。4.平整，严密，不漏浆;5.构造尽量简单,便于装拆检查. 。新浇混凝土对模板的最大侧压力： 近似计算：F =. H

10、.-混凝土容重 约24KN/ m3H -初浇的混凝土层高度m每步支设高度不宜过大（m内）灌筑时的倾落高度2m；按经验公式（3-5）计算两者比较取小值.据测定 F随H 增加而增加但当H达到某一临界值时，F不再增加，此时F为新浇混凝土的最大侧压力对侧压力发挥作用的那部分新浇混凝土的高度h称为混凝土的有效压头验收评定标准：；钢筋混凝土工程施工及验收规范 GBJ50204-92;模板分项工程质量检验评定标准GBJ301-88三.拆模1. 拆模时间的掌握 不承重构件（部位），终凝后可拆 ； 承重构件（部位）根据受力情况而定，并考虑养护条件，水泥标号。如：425#水泥，20，湿度85%条件下，以28天所达

11、到的强度为设计标号的100%（表）板： 跨度 2m 50% 5天跨度 2m 8m 75% 天梁，拱，壳：跨度 8m 75% 天跨度 8m 100% 28天悬臂构件跨度 2m 75% 天跨度 2m 100% 28天 在混凝土未完全达到设计强度时，不能承受全部荷载，故拆模后，承重梁上不能搁置预制板2 隔离剂 脱模剂 柴油、机油、海藻酸钠滑石粉 水。 气动脱模液压泵。第三节 混凝土制备一. 普通混凝土的组成材料1. 水泥种类 5种到多种 硅酸盐水泥 母本熟料； 普通硅酸盐水泥 母本加入石膏，石英粉等； 矿渣水泥 母本加入矿渣，炉渣，石膏； 火山灰水泥 母本加入火山灰，石膏； 粉煤灰水泥 母本加入粉煤

12、灰，石膏等。生产过程 石灰石、黏土、高岭土、砂岩、铁矿石粉等-球磨转炉（生料）-1400高温炉-（熟料+石膏，硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙等）-磨细 -成品。 标号 标准养护条件下（福建平潭县卢洋铺天然石英砂。水泥：砂=1：2.5，水灰比0.44，20，湿度85%，4040160）第28天的抗压强度。 水泥基本性质 相对密度 3.0-3.15、质量密度 1000-1600/m3； 细度 40m； 凝结时间 初凝（失去朔性）时间45min,终凝（开始产生强度）时间 12h； 安定性 水泥在硬化过程中体积变化的均匀性 ； 强度 抗压强度； 水化热。. 水泥保管 储存时间 不超过3个月过期水泥不能用

13、于结构主体部位 按品种，标号，出厂日期分开堆放； 防潮。 2. 砂石骨料 骨料的作用-骨架和稳定作用 . 粒径5mm以上.细骨料0.155mm 种类-河沙石 海沙石 山沙石强度为混凝土强度的1.倍以上 粒径的影响-粒径大则强度高，粗骨料用卵石或碎石，细骨料用粗沙或中沙。 3 水 工业废水 污水、酸性水不能用。钢筋混凝土、预应力混凝土不用海水。 4 外掺剂（早强剂，减水剂，加气剂，缓凝剂 ）二普通混凝土的主要性能1.和易性-和动性 是均匀、流动、粘聚、保水性的综合反应坍落度 （图348）取值1-9 干性混凝土用维勃度表示（图34）影响因素-砂率，含水量 ，骨料粒径和形状，水泥用量，拌和程度等；2

14、. 强度 标号 影响因素强度（抗压、拉、剪、疲劳）抗压强度R 试件150150150方块，203 湿度90% 养护28天，保证率95%。 标号 C7.5 C10 C15 C20 C25 . C75 C80 (N/mm2) 16级 75 100 150 200 250 750 800 (kg/cm2)影响混凝土标号的因素 水泥标号、骨料表面特征、水灰比硬化(25%) 搅拌( 40%80%) 综合表示公式：cu o = a ce(C/ w-b ). 养护温度和湿度-水化反应的条件； 龄期（表32）；ce ce 3. 耐久性 抵抗非荷载作用的性能抗渗性抗渗标号P4.P12级抗冻性抗冻标号F50F30

15、0 6级三 混凝土的配合比设计 1. 确定配制强度 cu.o = cu.k +1.645 - 依照3-8式,或参考表323 确定2. 确定水灰比W/C 依 cu o = a ce(C/ w-b ) 注意： W/C 与C/W cu.o =0.46 ce (C/W-0.50 ) 采用碎石 cu o =0.48 ce (C/W-0.61) 采用卵石ce -水泥的实际强度，无法确定实际强度时 ce = c c.w c -水泥标号富余系数1.13 c.w -水泥标号3. 确定单位用水量 mw0(或 mwa),根据坍落度、骨料品种和规格参照表3-27或有关说明选用。4. 计算水泥用量（表325 ）或式31

16、1： mc0= mw0 / W/C 5 确定含砂率 s (%)=砂重/（砂重+石子重）100 表3-286. 计算粗.细骨料的用量 体积法 重量法7. 试配和调整依据以上方法得出的各种成分的重量是理论上的，称为基准配合比。基准配合比与实际情况有一定差别。工程现场一般要根据基准配合比进行试配。观察坍落度，调整用水量或砂率、水灰比。每种配合比留三块试样，标准养护28天进行试压，从中选择强度合适的配合比作为施工配合比。例 一清水池底板混凝土强度等级为C20。使用425普通硅酸盐水泥。碎石最大粒经40mm（视密度2.65)中沙（视密度2.62）自来水。混凝土用机械搅拌，振捣器振捣，坍落度3-5cm。试

17、用体积法计算确定混凝土配合比.解: 混凝土试配强度 查表3-23 取=5 (N/mm2 ) 依式3-7： cu o =20+1.6455 =28.2 (N/mm2 ) 水灰比 先求出水泥实际强度 ce=1.13 42.5=48 (N/mm2 ) 采用碎石骨料 由式3-9: cu.o =0.46 ce (C/W-0.50 ) 得水灰比 W/C =0.46 ce /(cu o + 0.46 0.50 ce) = 0.46 48/( 28.2 + 0.46 0.50 48 )=0.57 单位用水量 已知坍落度、碎石粒经. 查表3-27选择单位体积混凝土的 用水量mw0= 175 ( KG/M3 )

18、水泥用量 由式3-11 mc0 = 175/0.57=307( KG/M3 ) 符合表3-25要求 含砂率 根据水灰比、骨料品种由表3-28,得砂率s=33 %-38% . 取s=34 % 粗细骨料 由式3-12 3-13 并代入已知数据: 307/3.1mg0 /2.65ms0/2.621750.011= 1 ms0/( mg0ms0) =34% 联立解 得沙量649 ( KG/M3 ) ，石子量 1248( KG/M3 ) 基准配合比 水泥:沙:石子:水=307:649:1248:175 =1:2.11 :34.07 :0.57 (体积比)第四节. 现浇混凝土工程施工一. 搅拌和搅拌机1

19、搅拌作用 均匀 提高粘性. 助进水化反应.2 搅拌方式 自落式（左图a）混合.搅拌塑性混凝土，90-120秒，效果不好。 强制式（左图 b）混合剪切 搅拌干性混凝土，90-120秒，效果好。3 .搅拌站二 混凝土的运输1. 运输时间 不宜过长,初凝之前浇入模板内并捣实完毕；（详表331） 2. 卸料方式，不产生离析。正确的卸料方式（见左图） 不正确的方式（见右图）正确的卸料方是（见上图）不正确的方式（见下图）3. 运输工具 一般工具 搅拌运输车 混凝土输送泵三. 浇注混凝土的的注意事项1. 自由卸料高度2m ，否则，缓降措施：串筒，溜槽。2. 尽可能连续浇筑，若分层浇,相邻界面时间控制在初凝时

20、间内。3. 施工逢、伸缩缝、沉降缝 可重合, 便于施工。缝宽1.5cm左右，防水措施（图3-72 ） 4. 振捣 目的是振密，排气，改善流动性，防止蜂窝，麻面，狗洞，从而确保混凝土的强度。振捣时间看稠度。振捣设备：插入式捣棒（左图），平板式振捣器（右图）。附着式振捣器（图）5. 养护水化反应：矿物质（铝酸钙，硅酸钙）+水-胶凝物质+热量如： 3CaO.Al2O3+6H2O-3CaO.Al2O3.6H2O+热 3CaO.Al20.6H2O+Ca(OH)+5H2O-4CaO.Al2O3.12H2O+热 又如：2（3Ca.SiO2)+6H2O-3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)+热养护要

21、求：浇筑完毕后12小时开始养护，不少于7天；5-15，湿度85%，自然养护，覆盖洒水；15以上，3小时洒水一次，覆盖；低温时有防冻措施。四.冬季施工技术措施1. 温度、龄期、强度关系：（图） 正常情况下，温度越高，强度提高越快，温度越低，强度提高越慢； 0以下，水化作用停止，凝结硬化速度突慢。2. 冰胀应力和抗冻临界强度冰胀应力：在以下，游离水结冰，体积膨胀8-9%，混凝土内部产生冰胀应力，破坏混凝土内部结构，使强度降低。初凝前冻结 ，恢复正常养护后，抗压强度降低50%；终凝前冻结 恢复正常养护后抗压强度降低15-20%。龄期越短的混凝土，遭受冰冻后强度降低程度越大。 抗冻临界强度 ：混凝土遭受冻结之前能获得的足够的抵抗冰胀应力的强度叫抗冻临界强度。 抗冻临界强度的要求随混凝土的设计标号、水泥品种和结构部位而定。硅酸盐