混凝土预制构件基础知识培训讲义

混凝土预制构件基础知识

1混凝土原材料及管理1-1水泥的验收与保管

水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。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。

检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。为能及时得知水泥强度，可按《水泥强度快速检验方法》（ZBQll004）预测水泥28d强度。入库的水泥应按品种、强度等级、出厂日期分别堆放，并树立标志。做到先到先用，并防止混掺使用。为了防止水泥受潮，现场仓库应尽量密闭。包装水泥存放时，应垫起离地约30cm，离墙亦应在30cm以上。堆放高度一般不要超过10包。临时露天暂存水泥也应用防雨篷布盖严，底板要垫高，并采取防潮措施。水泥贮存时间不宜过长，以免结块降低强度。常用水泥在正常环境中存放三个月，强度将降低10%～20%；存放六个月，强度将降低15%～30%。为此，水泥存放时间按出厂日期起算，超过三个月应视为过期水泥，使用时必须重新检验确定其强度等级。水泥不得和石灰石、石膏、白垩等粉状物料混放在一起。1-2砂砂按其产源可分天然砂、人工砂。由自然条件作用而形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。天然砂可为河砂、湖砂、海砂和山砂。人工砂又分机制砂、混合砂。人工砂为经除土处理的机制砂、混合砂的统称。机制砂是由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。

混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的砂。按砂的粒径可分为粗砂、中砂和细砂，目前是以细度模数来划分粗砂、中砂和细砂，习惯上仍用平均粒径来区分，见表1。砂的分类表1粗细程度细度模数μi平均粒径（mm）粗砂3.7～3.10.5以上中砂3.0～2.30.35～0.5细砂2.2～1.60.25～0.351-2-1砂的技术要求1．颗粒级配混凝土用砂按0.630mm筛孔的累计筛余量可分为三个级配区，见表2。砂的颗粒级配应处于表中的任何一个区域内。配制混凝土时宜优先选用II区砂。II区宜用于强度等级C30～C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；I区宜用于强度等级大于C60的混凝土；III区宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。对于泵送混凝土用砂，宜选用中砂。砂颗粒级配区表2筛孔尺寸（mm）级配区I区II区III区累计筛余（％）10.000005.0010~010~010~02.5035~525~015~01.2565~3550~1025~00.6385~7170~4140~160.31595~8092~7085~550.16100~90100~90100~902．砂的质量要求（表3）砂的质量要求表3质量项目质量指标含泥量（按重量计％）混凝土强度等级≥C30≤3.0＜C30≤5.0泥块含量（按重量计％）≥C30≤1.0≤2.0≤2.0有害物质限量云母含量（按重量计％）≤2.0轻物质含量（按重量计％）≤1.0硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按重量计％）≤1.0有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法，进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95坚固性混凝土所处的环境条件在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土循环后重量损失（％）≤8其他条件下使用的混凝土≤101-2-2砂的验收、运输和堆放1．验收生产单位应按批对产品进行质量检验。在正常情况下，机械化集中生产的天然砂，以400m3或600t为一批。人工分散生产的，以200m3或300t为一检验批。不足上述规定者也以一批检验。每批至少应进行颗粒级配和含泥量检验。如为海砂，还应检验其氯盐含量。在发现砂的质量有明显变化时，应按其变化情况，随时进行取样检验。砂产量比较大，而产品质量比较稳定时，可进行定期的检验。在新产源开发前，应对产品按有关要求进行全面检验。砂的使用单位的质量检测报告内容应包括：委托单位；样品编号；工程名称；样品产地和名称；代表数量；检测条件；检测依据；检测项目；检测结果；结论等。砂的数量验收，可可按重量或体积计计算。测定重量可可用汽车地量衡或或船舶吃水线为依依据。测定体积可可按车皮或船的容容积为依据。用其其他小型工具运输输时，可按量方确确定。2．运输和堆放砂在运输、装卸和和堆放过程中，应应防止离析和混入入杂质，并应按产产地、种类和规格格分别堆放。1-3石子普通混凝土所用的的石子可分为碎石石和卵石。由天然然岩石或卵石经破破碎、筛分而得的的粒径大于5mm的岩石颗粒，称为为碎石；由自然条条件作用而形成的的粒径大于5mm的岩石颗粒，称为为卵石。1-3-1石子的技术要求1．颗粒级配碎石和卵石的颗粒粒级配，应符合表表4的要求。级配情况公称粒径（mm）累计筛余按重量计（％）筛孔尺寸（圈孔筛）（mm）2.505.0010.016.020.025.031.540.050.063.080.0100连续粒级5~1095~10080~1000~150--------5~1695~10090~10030~600~100-------5~2095~10090~10040~70-0~100-----5~2595~10090~100-30~70-0~50----5~31.595~10090~10070~90-15~45-0~50---5~40-95~10075~90-30~65--0~50---单粒级10~20-95~10085~100-0~150------16~31.5-95~100-85~100--0~100----20~40--95~100-80~100--0~100---31.5~63---95~100--75~10045~75-0~100-40~80----95~100--70~100-30~600~100碎石或卵石的颗粒粒级配范围表表4单粒级宜用于组合合成具有要求级配配的连续级配，也也可与连续级配混混合使用，以改善善其级配或配成较较大粒度的连续级级配。不宜用单一一的单粒级配制混混凝土。如必须单单独使用，则应做做技术经济分析，，并通过试验证明明不会发生离析或或影响混凝土的质质量。2．石子质量要求（（表5）石子质量要求表表5质量项目质量指标针、片状颗粒含量，按重量计（％）＜C30≥C30≤15＜C30≤25含泥量按重量计（％）≥C30≤1.0≤2.0泥块含量按重量计（％）≥C30≤0.5≤0.7碎石压碎指标值（％）混凝土强度等级水成岩C55~C40≤10≤C35≤16变质岩或深层的火成岩C55~C40≤12≤C35≤20火成岩C55~C40≤13≤C35≤30卵石压碎指标值（％）混凝土强度等级C55~C40≤12≤C35≤16坚固性混凝土所处的环境条件在严寒及寒冷地区室外使用，并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土循环后重量损失（％）≤8在其他条件下使用的混凝土≤12有害物质限量硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按重量计％）≤1.0卵石中有机质含量（用比色法试验）颜色应不深于标准色。如深于标准色，则应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比应不低于0.951-3-2石子的验收、运输输和堆放1．验收生产厂家和供货单单位应提供产品合合格证及质量检验验报告。使用单位在收货时时应按同产地同规规格分批验收。用用大型工具（如火火车、货船或汽车车）运输的，以400m3或600t为一验收批，用小小型工具（如马车车、拖拉机等）运运输的以200m3或300t为一验收批。不足足上述者以一验收收批论处。每验收批至少应进进行颗粒级配、含含泥量、泥块含量量及针、片状颗粒粒含量检验。对重重要工程或特殊工工程应根据工程要要求增加检测项目目。对其他指标的的合格性有怀疑时时应予检验。当质质量比较稳定、进进料量又较大时，，可定期检验。当使用新产源的石石子时，应由生产产厂家或供货单位位按质量要求进行行全面检验。石子的使用单位的的质量检测报告内内容应包括：委托托单位、样品编号号、工程名称、样样品产地、类别、、代表数量、检测测依据、检测条件件、检测项目、检检测结果、结论等等。碎石或卵石的数量量验收，可按重量量计算，也可按体体积计算。测定重重量可用汽车地量量衡称量或船舶吃吃水线为依据。测测定体积可按车皮皮或船舷的容积为为依据。用其他小小型运输工具运输输时，可按量方确确定。2．运输和堆放碎石或卵石在运输输、装卸和堆放过过程中，应防止颗颗粒离析和混入杂杂质，并应按产地地、种类和规格分分别堆放。堆料高高度不宜超过5m，但对单粒级或最最大粒径不超过20mm的连续粒级，堆料料高度可以增加到到10m。1-4水一般符合国家标准准的生活饮用水，，可直接用于拌制制各种混凝土。地地表水和地下水首首次使用前，应按按有关标准进行检检验后方可使用。。海水可用于拌制素素混凝土，但不得得用于拌制钢筋混混凝土和预应力混混凝土。有饰面要要求的混凝土也不不应用海水拌制。。混凝土生产厂及商商品混凝土厂搅拌拌设备的洗刷水，，可用作拌合混凝凝土的部分用水。。但要注意洗刷水水所含水泥和外加加剂品种对所拌合合混凝土的影响，，并且最终拌合水水中氯化物、硫酸酸盐及硫化物的含含量应满足表6的规定。混凝土拌合用水中中物质含量限值表6项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土pH值≥5.0≥4.5≥4.5不溶物（mg/L）≤2000≤2000≤5000可溶物（mg/L）≤2000≤5000≤10000氯化物（以Cl-计）（mg/L）≤500①≤1000≤3500硫酸盐（以SO42-计）（mg/L）≤600≤2000≤2700碱含量mg/L）≤1500≤1500≤1500注：使用钢丝或经经热处理钢筋的预预应力混凝土氯化化物含量不得超过过350mg/L。混凝土拌合用水的的技术要求：1．所用于拌合混凝凝土的拌合用水所所含物质对混凝土土、钢筋混凝土和和预应力混凝土不不应产生以下有害害作用：①影响混混凝土的和易性和和凝结；②有损于于混凝土的强度发发展；③降低混凝凝土的耐久性，加加快钢筋腐蚀及导导致预应力钢筋脆脆断；④污染混凝凝土表面。2．采用待检验水和和蒸馏水或符合国国家标准的生活用用水，试验所得的的水泥初凝时间差差及终凝时间差均均不得大于标准规规定时间的30min。3．采用待检验水配配制的水泥砂浆或或混凝土的28d抗压强度，不得低低于用蒸馏水或符符合国家标准的生生活饮用水拌制的的对应砂浆或混凝凝土抗压强度的90％。若有早期抗压压强度要求时，需需增加7d的抗压强度试验。。4．水的pH值、不溶物、可溶溶物、氯化物、硫硫酸盐、硫化物的的含量应符合表6的要求。1-5混凝土养护与拆模模为保证已浇筑好的的混凝土在规定龄龄期内达到设计要要求的强度和耐久久性，并防止产生生收缩和温度裂缝缝，必须认真做好好养护工作。1-5-1自然养护1-5-1-1养护工艺1．覆盖浇水养护利用平均气温高于于＋5℃的自然条件，用适适当的材料对混凝凝土表面加以覆盖盖并浇水，使混凝凝土在一定的时间间内保持水泥水化化作用所需要的适适当温度和湿度条条件。覆盖浇水养护应符符合下列规定：（1）覆盖浇水养护应应在混凝土浇筑完完毕后的12h内进行。（2）混凝土的浇水养养护时间，对采用用硅酸盐水泥、普普通硅酸盐水泥或或矿渣硅酸盐水泥拌制的的混凝土，不得少少于7d，对掺用缓凝型外外加剂、矿物掺合合料或有抗渗性要要求的混凝土，不不得少于14d。当采用其他品种水水泥时，混凝土的的养护应根据所采采用水泥的技术性性能确定。（3）浇水次数应根据据能保持混凝土处处于湿润的状态来来决定。（4）混凝土的养护用用水宜与拌制水相相同。（5）当日平均气温低低于5℃时，不得浇水。大面积结构如地坪坪、楼板、屋面等等可采用蓄水养护护。贮水池一类工工程可于拆除内模模混凝土达到一定定强度后注水养护护。2．薄膜布养护在有条件的情况下下，可采用不透水水、气的薄膜布（（如塑料薄膜布））养护。用薄膜布布把混凝土表面敞敞露的部分全部严严密地覆盖起来，，保证混凝土在不不失水的情况下得得到充足的养护。这种养养护方法的优点是是不必浇水，操作作方便，能重复使使用，能提高混凝凝土的早期强度，，加速模具的周转转。但应该保持薄薄膜布内有凝结水水。3．薄膜养生液养护护混凝土的表面不便便浇水或使用塑料料薄膜布养护时，，可采用涂刷薄膜膜养生液，防止混混凝土内部水分蒸蒸发的方法进行养养护。薄膜养生液养护是是将可成膜的溶液液喷洒在混凝土表表面上，溶液挥发发后在混凝土表面面凝结成一层薄膜膜，使混凝土表面面与空气隔绝，封封闭混凝土中的水水分不再被蒸发，，而完成水化作用用。这种养护方法法一般适用于表面面积大的混凝土施施工和缺水地区。。但应注意薄膜的的保护。2预应力钢筋2-1预应力筋张拉伸长长值2-1-1计算公式1.先张法张拉伸长值值=先张法是在台座或或钢模上先张拉预预应力筋并用夹具具临时固定，再浇浇筑混凝土，待混混凝土达到一定强强度后，放张并切切断构件外预应力力筋的方法。该法法适用于生产预制制预应力混凝土构构件。其详细的施施工工艺流程，见见下图。1.先张法张拉伸长值值=2-2先张法预应力施工工式中Pj--预应力筋张拉力；；L--预应力筋长度；Es--预应力筋弹性模量量；Ap--预应力筋截面面积积。2-3台座台座是先张法生产产的主要设备之一一，它承受预应力力筋的全部张拉力力。因此，台座应应有足够的强度、、刚度和稳定性。。台座按构造型式分分为墩式和槽式两两类。选用时根据据构件种类、张拉拉吨位和施工条件件确定。2-3-1墩式台座墩式台座是由台墩墩、台面与横梁组组成。目前，常用用的是台墩与台面面共同受力的墩式式台座。台座的长度L，一般为100～150m，可按下式计算：：L=l×n+(n-1)××O.5+2K式中l--构件长度(m)；n--一条生产线内生产产的构件数；0.5--两根构件相邻端头头间的距离(m)；K---台座横梁到第一根根构件端头的距离离；一般为1.25～1.5m。台座的宽度主要取取决于构件的布筋筋宽度、张拉与浇浇筑混凝土是否方方便，一般不大于于2m。在台座的端部应留留出张拉操作用地地和通道，两侧要要有构件运输和堆堆放的场地。2-4预应力筋张拉2-4-1预应力钢丝张拉1.单根张拉冷拔钢丝可在两横横梁式长线台座上上采用10kN电动螺杆张拉机或或电动卷扬张拉机机单根张拉，弹簧簧测力计测力，锥锥销式夹具锚固(图11-93)。2-4-2张拉注意事项1.张拉时，张拉机具具与预应力筋应在在一条直线上；同同时在台面上每隔隔一定距离放一根根圆钢筋头或相当当于保护层厚度的的其他垫块，以防防预应力筋因自重重而下垂，破坏隔隔离剂，沾污预应应力筋。2.顶紧锚塞塞时，用用力不要要过猛，，以防钢钢丝折断断；在拧拧紧螺母母时，应应注意压压力表读读数始终终保持所所需的张张拉力。。3.预应力筋筋张拉完完毕后，，对设计计位置的的偏差不不得大于于5mm，也不得得大于构构件截面面最短边边长的4％。4.在张拉过过程中发发生断丝丝或滑脱脱钢丝时时，应予予以更换换。5.台座两端端应有防防护设施施。张拉拉时沿台台座长度度方向每每隔4～5m放一个防防护架，，两端严严禁站人人，也不不准进入入台座。。2-5预应力筋筋放张预应力筋筋放张时时，混凝凝土的强强度应符符合设计计要求；；如设计计无规定定，不应应低于设设计的混混凝土强强度标准准值的75％。3质量检验验先张法预预应力施施工质量量，应按按现行国国家标准准《混凝土结结构工程程施工质质量验收收规范》(GB50204-2002)的规定进进行验收收。1.主控项目目(1)预应力筋筋进场时时，应按按现行国国家标准准《预应力混混凝土用用钢丝》(GB/T5223)、《预应力混混凝土用用钢绞线线》(GB/T5224)等的规定定抽取试试件作力力学性能能检验，，其质量量必须符符合有关关标准的的规定。。详见本本章11-1-4节内容。。检查数量量：按进进场的批批次和产产品的抽抽样检验验方案确确定。检验方法法：检查查产品合合格证、、出厂检检验报告告和进场场复验报报告。(2)预应力筋筋用夹具具的性能能，应符符合现行行国家标标准《预应力筋筋用锚具具、夹具具和连接接器》(GB/T14370-2002)的规定。。详见本章11-2-1节内容。。检验方法法：检查查产品合合格证和和出厂检检验报告告。(3)预应力筋筋铺设时时，其品品种、级级别、规规格、数数量等必必须符合合设计要要求。检查数量量：隐蔽蔽工程验验收时全全数检查查。检验方法法：观察察与钢尺尺检查。。(4)先张法预预应力施施工时，，应选用用非油类类隔离剂剂，并应应避免沾沾污预应应力筋。。检查数量量：全数数检查。。检验方法法：观察察。(5)预应力筋筋放张时时，混凝凝土强度度应符合合设计要要求；如如设计元元规定，，不应低低于设计计的混凝凝土强度