混凝土结构基本知识及混凝土工程施工要点

混凝土结构基本知识及混凝土工程

施工要点一、混凝土和钢筋混凝土：混凝土：广义的混凝土是以胶结料、粗、细骨料按比例配制成的人造石材。依其胶结料不同而分为不同品种的混凝土，冠以胶结料的名称，为“某某混凝土”通常说的“混凝土”是指以水泥为胶结料的混凝土。混凝土是一种脆性材料，它有较大的抗压强度，常用的强度等级从C15～C80乃至更高、而抗拉强度相对较小，变动在抗压强度的1/8～1/16范围。素混凝土结构不具备抗拉、抗弯的承载能力；钢筋有大的抗拉强度。钢筋混凝土结构充分发挥了材料的长处，有较好的抗压、抗拉、抗弯的承载能力。钢筋混凝土在工程中得到了广泛的应用钢筋和混凝土共同工作的前提条件——混凝土对钢筋的握裹力。

握裹力是由以下条件来保证的：混凝土与钢筋的粘着力，——钢筋表面必须清洁。混凝土与变截面钢筋的机械嵌固。混凝土与钢筋有相当接近的线膨胀系数，不会因温度变化而破坏。钢筋和混凝土共同工作

在内力比较小时，构件的的拉应力小于混凝土的抗拉强度，没有荷载裂缝。拉应力达到混凝土的抗拉强度时，结构边沿出现荷载裂缝，裂缝部位的混凝土退出工作，此时钢筋的应力并不大；随着荷载加大，裂缝向上延伸，开裂的的混凝土退出工作，拉应力由钢筋承担，直至承载能力的极限状态。

予应力钢筋混凝土结构：预应力混凝土结构充分发挥了钢筋的抗拉强度优良的特性，充分利用了混凝土的抗压强度。在施工过程中，通过对混凝土结构（构件）予应力钢筋张拉、松张，使予应力钢筋与混凝土锚固（或粘着）、通过预应力钢筋的弹性回缩，对混凝土施加一定的予压力，使混凝土结构在进入工作状态之前截面内即已存在压应力，以抵消或减小荷载作用产生的拉应力，达到控制裂缝、减小挠度的一种结构形式；并不增加结构的承载能力。

予拌混凝土：

水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。

与予拌混凝土相对应的是现场搅拌的混凝土。商务部、公安部、建设部、交通部于2003年10月16日以商改发（2003）341号文发出：《商务部、公安部、建设部、关于在城市城区交通部限制禁止现场搅拌混凝土的通知》规定…“北京等124个城市其他省（自治区）辖市城区从2003年12月31日起禁止现场搅拌混凝土，从2005年12月31日起禁止在全国省辖市以上城市现场搅拌混凝土。”还规定：“……未经建设行政主管门批准的混凝土生产企业不得向社会供应予拌混凝土”。“从事予拌混凝土生产企业要建立完善的质量控制体系，在标准化管理、计量管理、工序控制、质量检验等方面严格执行有关规定，确保予拌混凝土的质量”。预拌混凝土分为通用品和特制品：“通用品——粗集料最大公称粒径为20mm、25.mm31.5mm或40mm，坍落度90~180mm，C20~50,无其他特殊要求的予拌混凝土。”“特制品——任一项指标超出通用品规定范围或有特殊要求的予拌混凝土。

在“标准”的4.1.2——特制品应规定混凝土强度等级、坍落度、粗集料的最大公称粒径，除通用品规定的范围外，还可在下列范围选取：强度等级：C55、C60、C65、C70、C75、C80。坍落度：大于180mm；粗集料最大公称粒径：小于20mm，大于40mm。二、混凝土、钢筋混凝土结构的耐久性

混凝土结构自19世纪末期开始应用，因其材料易得、有较好的强度，可以塑造成需要的形状，而且我们认为混凝土有较好的耐久性，从而得到了广泛的应用。我们就认为混凝土有好的耐久性，是因为早期的混凝土工程劣化较少，得到这种看法是因为：早期工程数量少，劣化过程又需较长时期才能发现早期水泥强度低，混凝土强度不高，水灰比低，施工养护期长，后期强度发展及耐久性能优良碳化环境下，钢筋有足够的保护层厚度冻融环境下，40年代末期起就采用引气剂，有一定的抗冻性很长一段时间，人们普遍认为混凝土是一种具有良好耐久性的材料。随着时间推移，水泥生产工艺的改变和组成成分的变化、外加剂的应用，促进了混凝土技术有了很大的发展，特别是水泥生产厂家为了追求水泥高强、早强，水泥的细度大为增加，使混凝土的强度发展加快、收缩加大。更由于环境的劣化，混凝土结构的耐久性并不如人们早期的认识那样理想，有的混凝土结构建成后不长的时间即已发生开裂、剥落。甚至更为严重的损坏，危及到结构的安全，不得不花费大量的人力、财力进行加固、甚至拆除。混凝土结构的耐久性引起了工程界的关注。

50年代开始，二次世界大战后的重建和资本主义国家经济高速发展，混凝土结构开始大量应用，包括近海桥梁和海洋港工结构。60年代初，发达国家交通运输大发展，开始在冬季下雪的道路上喷洒除冰盐……60年代末期开始，始料未及的氯盐引起钢筋的严重锈蚀，开始在发达国家大量出现。20世纪的混凝土结构未能满足可持续发展的要求

我国面临的混凝土结构耐久性问题是发达国家早在三十年前曾经遇到过的问题。相似的情况在我国同样存在，我国的耐久性设计标准一直很低，对混凝土耐久性有重大影响的施工质量又最薄弱，工程使用中的检测、维修也不及时。不少建成十年左右或更短的工程即已发生开裂、剥落。甚至更为严重的损坏，危及到结构的安全，不得不花费大量的人力、财力进行加固、甚至拆除。混凝土结构的耐久性引起了工程界的关注。

在2005年，中国土木工程学会发布了《混凝土结构耐久性设计与施工指南（CCES01--2004）》我国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局近期颁布了《混凝土结构耐久性设计规范（GBT50476—2008）》,等一系列规范规程。把混凝土结构的耐久性问题提上了重要的日程。

混凝土结构的耐久性设计用混凝土结构的使用年限来表示.结构的设计使用年限，通常是结构使用过程中仅需常规维护（包括构件表面涂刷等）而不需进行大修的期限。山东利民桥10年后的损坏情况天津某冷却塔建成17年的情况（干湿交替、冻融、氯离子渗透等综合因素的、影响下的损坏情况）某厂管道支架的盐碱腐蚀(20多年)天津某冷却塔在使用一年半后的损坏情况（冻融、冲刷、环境腐蚀及混凝土质量低劣）近海继桥梁爸的腐系蚀情丧况（盐到雾、辟与干夕湿交笼替）碱活恰性破学坏情秩况2.臭1、洪混凝骗土结割构的讯耐久哲性：是指盼结构以及其处构件升在可械能引响起料永性能从劣的娘各种鞭作用肾下，掩能够模长期摸维持其刊原有藏性能晚的能躬力。豪荷载圈作用诊与环牵境因夸素的杨长期阵作用匙都有供可能首引起球材料、较性能寺的劣钢化〖1〗。荷载棍长期庄作用未下的琴材料渠性能茎劣化喂主要弃是由惰于工益作应睛力过幅高或常反复龄加载的作雷用，束引起杀结构毁的变蕉形、猾开裂恒，损导坏到捐混凝酬土结涉构的乒耐久印性；尖这种者情况应煮在结获构设欠计中锯予以午考虑梦。环境警作用坟下混芽凝土绿结构秃的耐学久性界，是揭指环弦境因铸素（宋温度奖变化馅、干播湿交替、售冻融粒循环蒸以及岛环境穴中水邪、气索、盐遥、酸雄等）婶的作计用引伪起的元材料愁劣化听。混凝某土结执构耐外久性佳表现腾在混银凝土按的腐爸蚀、狠开裂克、剥卧落；只钢筋碗的锈冒蚀环境李作用唱引起疑混建凝土擦结构弯材料鸟的性俗能劣善化钢筋既锈蚀碳化宿引起虑：二氧助化碳吹、水棚分、哥氧氯离匙子引目起：氯盐望、水辅分、秋氧氯离杜子从曲外表垦侵入归－－母近海欠环境配、除乘冰盐险环境氯离添子从呜原材沙料带樱入－疾－海宇砂、哪防冻满盐混凝竭土冻口蚀（冻腹融破权坏）主要坟与混楼凝土劣饱水瞒程度遍有关奸，冻哥融循倚环使雀饱水问程度尽增加肝，到锣临界讲饱和适度后刃很快滩破坏附。碱骨轮料反情应混凝帮土腐己蚀与骨倚料的戴碱活歉性、盟环境年或混亲凝土涉中的宪碱、欠水有矿关混凝发土的砍硫酸臣盐、赴酸、覆软水羊侵蚀2.福2、青混凝鉴土结奇构的炼耐久负性设鹅计在《混糊凝土烦结构痒耐久窝性设驴计规歇范（违GB回T5兵04犯76砍—2勺00吧8）劣》第跳3.她1.樱2条句规定了绕耐久控性设肌计的芹内容1、饥结构绪的设掠计使猜用年韵限、漏环境扶类别饰及其普作用萍等级坝；2、葛有利唤于减顶轻环脂境作萍用的垃结构践形式朗布置液和构稿造；3、混凝玻土结拒构材炒料的珍耐久运性质涉量要瓣求；*4、呢钢筋厚混凝池土保稼护层咬厚度巡寿；*5、独混凝制土裂闲缝控界制要狗求；6、蛙防排羡水等善构造李措施撞；*7、提严重除环境服作用葛下合山理采苹取防咱腐蚀粉附加络措施畜或多傅层防拌护策素略；8、兽耐久弄性所宴需要叫的施讯工养撤护制德度与泥保护就层厚恐度的思施工扔质量曲要求码；*9、卵机构译使用恳阶段种的维臂护、抄修理僵与检斩测要算求。2.元3、傻耐久牌性对马混凝烟土的允基本枝要求混凝还土结叼构的牙耐久吊性是桃当前喝的热朵门话漏题，柿混凝永土本肾身的鲁耐久隶性是秧混凝土结英构耐厚久性治的根苦本。混凝像土的馋耐久赚性首战先要挥保证筛材料锻本身散的耐财久性晋，水设泥、书外加饱剂、满要符合要今求，矮骨料兼没有钞碱骨孩料活着性反孕应。脸——宏原材铁料的傅质量羊是保付证混假凝土袍质量的模底线鸭。耐久闹性混休凝土蜜必须逼是高达性能愁混凝竟土，卡它是炎在满族足设侧计要好求的晴强度陡等级、抓抗渗瞧等级猴、耐搁久性泊等指饶标的献前提夹下，偿具有识良好授的施办工性侮能。胃由于警影响混喂凝土烛质量气的因俱素多岩、变窝化较梦大，斑必须扇经过谣试验场试配罢，才爱能得辜出优挤化配的亭合比沉设计乏。混凝茄土的费耐久接性首长先是烫氯离锈子含窝量严品格控垦制在萌允许泡范围尽、有帽良好在的体积稳勒定性旬（失纱水收陷缩小锈）、促良好塞的抗拳冻性焦和抗非氯离避子、炉抗硫撞酸盐域的腐暑蚀性；凤同时惕要有伴良好全的施咸工性药能。三、既混凝枯土施舱工作为宋预拌差混凝挎土企速业，膜我们造供应特的混挺凝土曲，是到施工既单位侵的半识成品脊，只有经姓过施野工现孙场浇鲁筑成根型、参养护列，才泉是成杠品——顿混凝蓬土结食构或扩构件映。运到衫现场屡的预轨拌混忙凝土嫁——扁混凝跟土拌秩合物懂，它赖的施戏工性绸能随燃时间钥而变化，陶从坍紧落度耻损失致直至索初凝尸；需膨要在闪它施呆工性袋能处差于良嗓好的彻状态菊时浇惭筑成型。杏在此厅过程冒中，纸一定缺要做察好交塔货验圆收，防交货小验收戴是商退品质研量数肾量的诱交接。死这首砍先是邪要我罪们的汉混凝毯土质复量符饥合要租求，测然后困做好吼交货耐验收严。在混订凝土琴供应贷中，眼有质丑量数撒量的希交接暖、有则前台幅服务皆（包沫括技质术交底）饲。这一慌过程插还有厉一个矮自我盆保护逆的作特用。3.希1、帐混凝链土供耳应签订利混凝享土供加应合狂同时攀，不营但要悼了解抖混凝勒土的否强度色等级太、需垦用数坑量，谈妥臣销售角价格柔；还户需了慎解混航凝土勇的用输途和泽对耐锤久性蚁的要热求，录结构引特点蜘，浇注方课法以忆及有匠无其考他特另殊要跌求。功这些野情况你应该锐如实飘的反邻馈到亿技术胀部门始，以便在倚确定化配合股比时司，综械合考欧虑上行述因爪素，钞配合量比最洒大限骗度的没优化豪、也检能有对施严工现稀场高惠水平扛的服贺务。例如朗我们亩供应县的现挨场泵云送混饲凝土匆就要狱了解叶泵送壁的距泳离、厦高度近、要妥求的总供束应量维和供彩应的要速率搏。如稠果有扣用塔胜吊吊阵运的午混凝租土，叫就需甲要了团解他均的吊运周致期，那不了绢解这泊些特捷点就晃有可傻能对首施工刚有不闸利的悼影响怕。对于窃有特索殊要超求的所混凝盏土，臭就更恭需要更把握质它的留特点膝区别绕于常赏规供眼应。例如垦我们萍曾经湾经常毅遇到汇“C5余0的如混凝讯土，滚要求丛3d苹40漠Mp屿a”垒之类帽的要雹求，真如果不加愁区别倦，不费但高渴强度坐等级值的混井凝土烦低卖扁了，床而且自影响李整体臂的评精定。……3.化2、稀混凝搭土的污施工擦性能混凝停土的菠施工腔性能随是指辩和易淋性（爪包括斤坍落狸扩展贴度、纯粘度巴）、湿凝结黄时间等陶。和易秋性良词好的免混凝棉土、裹浆龄不良自的混仅凝土流动梯性良份好的豆混凝愤土核流动剥性不敏好的闪混凝股土U形狗箱通坟过试惰验3.深3、岗混凝祥土要谜及时肤浇注混凝烈土的毙施工尿性能蓝会随籍时间角而变从化到场产的混必凝土山要在蛮规定柏时间币浇注听，混灭凝土伤在施叨工性卖能良父好时绑，能园方便的宣入模范、振兼捣。婚延迟烛了入阿模时秆间，盲坍落贺度/笔扩展监度损肌失，湖会影啦响混饰凝土浇狐筑甚行至无填法浇肃注。在供宾应混小凝土川时，馅要做烫到不党积压榆混凝央土运旺输车脊辆，栋避免肠因坍拳落扩沈展度损睡失使毫混凝盏土施赢工性杰能劣为化；献还要察做到槽不待柱车，验保证晕混凝拾土的磁及时锄供应不足出现牙冷缝戒。保持冶规定少的入肯模坍像落度夕，不悄得随蹲意加万水十颜分重传要，柿随意南加水贤不但氧会使混凝镜土施抹工性衫能劣别化，支更会旱降低棵混凝典土的逼强度裹和耐肾久性懒。3.遗4、熔混凝悔土供裳应和凯施工典的责差任划嚷分混凝叉土施逝工过帽程中垒在保恐证供峰应的腿混凝油土质请量、听做好镰交货辜验收夸和前剃台服务的挎前提煤下，述也要广注意代责任荐的划允分。槐往往唯有这价种情结况:1、江现场日的混羞凝土由强度宅达不桃到要此求，鲁应该险提醒慨和帮僚助施怠工单缝位做忆好现场试旺件和堤对试扯件及滩时的思养护耍。2、敲了解喇和区歼分供饮应的链混凝符土取饭样的惰数量舟，是产按统堵计还某是非圈统计住方法评定脂强度屑等级婆，给绕以区围别对顽待。3、界某个乔水下蜂浇注泊的混汁凝土陪超长哗桩，全抽芯粗取样害时，窜发现忆强度求沿桩愁长离散很朱大，尖如果腾供应歉时混们凝土跟没有瓣发生痰异常倚，应撇该是俘在灌蓄注桩锤的操旗作上膏找原因局。4、卧用导竖管浇搏注的咐某个们工程滴，出胳现了抱断桩介的情赵况，那是因东为中踢途停浇顿，释需要判臭断停钻顿的恋原因京和混倦凝土礼的施舞工性呜能来从区分搬责任愧。按虑理严籍格的混交验民就是对遥混凝杜土施拆工性唇能的镜判断地和责栽任的已划分焦。……3.字5、挑关于想超缓索凝高裤保塑贯自密疗实混蛛凝土对于级一些落水下被浇注勺的工殿程，可无法形振捣代，体财量相弱对大结一些添、浇海灌时丙间相对较秃长，居而且佣出不扛得差田错，贵规范鲁规定余了混连凝土幻玉的初负凝时阔间应剑长于复混凝捏土的浇讨注时付间。在水栋下浇则注的击混凝坑土工筹程实达践中要常有喊可能乘遇到贺浇注浓下料棕困难名、拔决导管困难杆，不给能正瞧常浇榴注甚池至出重现断浊桩的闯情况增，造夺成了逐很大熄的损晌失。公司艳在武辽汉地收铁中遗南站天工程邮中，葱开发虎了超乎缓凝隆高保寸塑自受密实扫混凝猫土。这种乞混凝榨土在亚要求拆的时振间内珠保持支了要奖求的织坍落哀度损肥失—锅—超向缓凝悲高保塑，押而且粗混凝枕土有庆良好锤的粘演聚力丧——支可以踩保证酒混凝身土浇溪入后票不需招振捣剃达到自钥密实就。此锁项技尺术水锤下浇搂注混嫌凝土吩的正怕常进绒行。议对于做类似雅工程票保证算工程质宿量和纯生产抽的正应常进碗行有萌重要罪的意腥义。四、悲混凝蔬土的蝴裂缝刃控制混凝豪土结白构的鼠裂缝刺有荷唱载裂旅缝和赢非荷旨载裂肆缝两万种。混凝肠土的愚非荷父载裂投缝在渡施工他期间灿即已俯发生混，它由是在劲设计懂、材属料、窑施工技茅术与券管理准水平烦、环字境条挪件等警诸多绍因素樱的综区合作枯用下挂发生疤、发弓展。并是当前苦困扰醒土建罗行业峰的一庄大技肝术难扮题，灰也是闪混凝厅土结办构耐星久性吃设计代的重报要内容冬之一性。但是届，无文论是援《混狱凝土摄设计氏规范惕》还始是鞠《指烘南》战，按篇正常婚使用射极限状态浩对荷电载作慌用下妨裂缝历最大皮允许琴宽度罗作了珠规定丘，而封对于畏非荷泳载裂伍缝没果有看到丑明确富的规屯定。鸽在《州指南筋》的谋第5麦章提反出了起一些璃控制卖措施间。因维此，蛮混凝土雕结构款的裂贼缝控着制仍丢然需西要相职关行咐业、谢学科乏共同蜓努力愉、共跃同探窝讨、姜共同总军结正谦反两失方面擦的经姨验，洋作到分有所毒前进逼。

施工期间混凝土结构出现非荷载裂缝，混凝土材料是可能引起原因之一，因此混凝土在配合比选择时要注意降低混凝土的水化热温升、推迟温度峰值出现的时间；供应的混凝土应尽最大可能降低出机温度并要求施工单位做好蓄热养护控制降温速率。混凝土失水会出现收缩，对于梁板等平面结构新浇混凝土面暴露在空气中，大量失水导致表面开裂；在天热风大的季节尤为严重。会出现表面已开裂、内部尚未凝固的“结皮”情况，这种裂缝用压抹等手段是无法弥合，需要加浆压抹，甚至会作为裂缝待混凝土硬化后再作处理。保湿养护的必要性2006年6月12日中午，在环境温度31~35℃、相对湿度40%左右时，用裂缝框进行混凝土低龄期收缩裂缝试验，试件是在太阳照射的露天制作。试件一振捣抹平后直接暴露，未加任何遮盖；试件二在振捣抹平后，立即用塑料薄膜严密覆盖。晴热高温环境中的试件一约在四小时左右表面结皮、开裂，在同环境中的试件二，因有塑料薄膜覆盖，只有极