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PAGEPAGEPAGEiiiPAGEI前言本文主要通过总结混凝土在施工中遇到的常见问题的分析,以及对其的预防与控制措施。供广大施工技术人员参考。混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料,骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。近几年来,随着改革开放的进一步深入,我国的建筑市场有了长足的发展,无论是数量还是质量都有了明显的增长和提高;混凝土因其本身取材广泛,价格低,是目前我国建筑结构中使用较为广泛的建筑材料之一,其质量的好坏直接影响工程结构的安全和可靠。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围出十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。混凝土由于自身的特殊性能在现代土建工程上发挥着重要作用。其特殊性能体现在:具有较高的强度及耐久性;混凝土拌制物具有可塑性;能与钢筋牢固的结合成坚固、耐久、抗震且\o"经济相关论文"经济的钢筋混凝土结构。但是混凝土材料品质及配合比质量的波动以及混凝土输送、浇筑、养护等施工工艺对混凝土质量有较大的影响,施工过程中需要严格的质量控制。混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重,在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用。建筑物、构筑物的质量与混凝土质量密不可分,混凝土质量的好坏,不但影响建筑物、构筑物的结构安全性,而且也影响建筑物、构筑物的正常使用功能。因此,对混凝土的质量控制至关重要。文章对混凝土在施工全过程中的质量控制进行了详细的阐述。目录摘要 11.概述 21.1.混凝土结构的发展历程 21.2.混凝土的种类 21.3.什么是混凝土外加剂及外加剂的特点。 32.基本规定 42.1.混凝土的定义及分类 42.2.混凝土的原材料 42.3.混凝土的性能 52.4.混凝土结构分类 52.4.1按配筋体系分 62.4.2按结构体系分: 62.4.3按楼盖结构分 62.4.4按施工工艺分 73.建筑混凝土结构中常见的问题 93.1.裂缝问题 93.1.1混凝土裂缝类型及成因 93.1.2混凝土裂缝常见预防措施 113.1.3混凝土裂缝常见补救措施 123.1.4济南市政务中心工程实例 123.2.混凝土产生气孔、孔洞和蜂窝麻面的原因 143.3.混凝土表面出现色彩不均及斑块的原因 153.4.混凝土的自缩的原因 163.4.1混凝土的自缩及产生机理 163.4.2影响混凝土自缩的因素 173.4.3控制自缩的方法 183.4.4混凝土质量问题的控制 194.冬季混凝土施工的防护措施 214.1冬季混凝土施工受冻问题分析 214.1.1温度与混凝土强度的关系 214.1.2混凝土应预防早期冻害 214.2.混凝土冬季施工方法及措施 224.2.1根据实际情况确定合适的施工方法 224.2.2目前条件下冬季施工采取的施工措施 225.混凝土的计算 256.混凝土结构工程施工质量验收规范 266.1基本规定 267.混凝土发展前景 277.1.现代混凝土的发展方向——商品混凝土 277.1.1概述 277.1.2商品混凝土的特点和原材料的选择 297.1.3混凝土配合比设计和优化 31参考文献 32毕业论文致谢词 33阳泉职业技术学院毕业论文PAGE34混凝土施工质量的研究摘要本文主要通过总结混凝土在施工中遇到的常见问题的分析,以及对其的预防与控制措施。供广大施工技术人员参考。混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料,骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土由于自身的特殊性能在现代土建工程上发挥着重要作用。其特殊性能体现在:具有较高的强度及耐久性;混凝土拌制物具有可塑性;能与钢筋牢固的结合成坚固、耐久、抗震且\o"经济相关论文"经济的钢筋混凝土结构。但是混凝土材料品质及配合比质量的波动以及混凝土输送、浇筑、养护等施工工艺对混凝土质量有较大的影响,施工过程中需要严格的质量控制。混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重,在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用。建筑物、构筑物的质量与混凝土质量密不可分,混凝土质量的好坏,不但影响建筑物、构筑物的结构安全性,而且也影响建筑物、构筑物的正常使用功能。因此,对混凝土的质量控制至关重要。文章对混凝土在施工全过程中的质量控制进行了详细的阐述。关键词:施工质量控制1.概述混凝土结构的发展历程数千年前,我国劳动人民及埃及人民就用石灰与沙混合配制成的砂浆砌筑房屋,后来罗马人又使用石灰、沙及石子配制成混凝土,并在石灰中掺入火山灰配制成用于海岸工程的混凝土。这类混凝土强度不高,使用范围有限。1824年发明了波特水泥,使混凝土的强度及其他性能都有了很大的提高,因而得以飞速发展。以后又出现早强水泥、快硬水泥等特种水泥,使混凝土成为一种主要建筑材料。1850年法国浪波特发现用钢筋加可强混凝土强度,从而出现了钢筋混凝土,并首次制成了钢筋混凝土船。1928年法国发明了预应力钢筋混凝土施工工艺,弥补了混凝土抗拉强度低的弱点,为钢筋混凝土结构的大跨度结构建筑物或桥梁中应用开辟了新的途径。1960年前后涌现各种混凝土外加剂,不仅改善了混凝土的各种性能,而其也为混凝土施工工艺的发展创造了条件。由于混凝土原料来源丰富,钢材用量较低,结构承载力和刚度大,防火性能好,造价较便宜,已广泛用于建造各种建(构)筑物,同时还在铁路、公路、桥梁及各种水工、海洋工程中占主要地位。并沿着轻质、高强、多功能的方向发展。我国很早就已引入钢筋混凝土,上海市外滩“东风饭店”(当时为“英国上海总会”)系1903年建造,是我国第一座建造的钢筋混凝土建筑。自此,混凝土在我国得到广泛的应用,特别是改革开放以来,混凝土已成为我国发展高层建筑的主要建筑材料。1.2.混凝土的种类混凝土的种类很多。按胶凝材料不同,分水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等;按表观密度不同,分重混凝土、普通混凝土、轻混凝土;按使用功能不同,分结构用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土及防辐射混凝土等;按施工工艺不同,又分喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土等。混凝土的分类还可以根据混凝土的强度等级来分的。根据有关标准规定,混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度标准值来表达。如C20、C30等。过去用“标号”描述强度分级时,是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达,如200号、300号等。为了克服混凝土抗拉强度低的缺陷,人们还将水泥混凝土与其他材料复合,出现了钢筋混凝土,预应力混凝土,各种纤维增强混凝土及聚合物浸渍混凝土等。
此外,随着混凝土的发展和工程的需要,还出现了膨胀混凝土,加气混凝土,纤维混凝土等各种特殊功能的混凝土。泵送混凝土,商品混凝土以及新的施工工艺给混凝土施工带来方便。目前,混凝土仍向着轻质、高强、多功能、高效能的方向发展,发展复合材料,不断扩大资源,发展预制混凝土和使混凝土商品化也是今后发展的重要方向。1.3.什么是混凝土外加剂及外加剂的特点。混凝土外加剂是混凝土工艺学的一项新技术,几乎所有的混凝土外加剂、砂浆和水泥净浆都可以通过外加剂来改善性能。由于混凝土外加剂的广泛应用,目前外加剂已被称为混凝土的第五组成材料。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小,而在混凝土改性中起到重要作用,因此它的生产工艺、质量控制、应用技术、品种选择较之其他工程材料更为重要。建筑砂浆外加剂,它具有改善砂浆的和易性、保水性、粘结性,及减水、提高强度等功能,可替代混合砂浆中的全部石灰、节约水泥用量、降低施工成本、提高工程质量、改善施工条件、减少环境污染,运输、使用方便等特点。1.3.1.砂浆配合比及注意事项:1)砂浆的配合比采用重量化,并根据水泥不同强度等级,砂的粗细事先通过试配确定。2)砌筑砂浆配制强度应符合行业标准《砌筑砂浆配比设计规程》的有关规定,在现浇砼或墙面粉刷可用本厂生产的SN建筑粘结剂进行增毛处理,而后用掺有外加剂的水泥砂浆进行粉刷抹灰。3)建筑水泥砂浆加剂掺加量为水泥用量的0.2%。4)使用粉刷砂浆外加剂时应事先做好样板房。墙面按规范进行养护。2.基本规定2.1.混凝土的定义及分类混凝土,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土。它广泛应用于土木工程。混凝土的种类按胶凝材料分有:①无机胶凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;②有机胶结料混凝土,如沥青混凝土、聚合物混凝土等。按容重分有:①重混凝土,容重2600~5500公斤/立方米甚至更大;②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右;③轻混凝土,容重为500~1900公斤/按使用功能分主要有:结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。按施工工艺分主要有:离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有:素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有:干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。2.2.混凝土的原材料水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性;进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来,饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用,而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。为改善混凝土的某些性质,可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果,它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,节约水泥,在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量,影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。2.3.混凝土的性能1)和易性:混凝土拌合物最重要的性能。它综合表示拌合物的稠度、流动性、可塑性、抗分层离析泌水的性能及易抹面性等。测定和表示拌合物和易性的方法和指标很多,中国主要采用截锥坍落筒测定的坍落度(毫米)及用维勃仪测定的维勃时间(秒),作为稠度的主要指标。2)强度:混凝土硬化后的最重要的力学性能,是指混凝土抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。水灰比、水泥品种和用量、集料的品种和用量以及搅拌、成型、养护,都直接影响混凝土的强度。混凝土按标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度)划分的强度等级,称为标号,分为C10、C15、C20、C25等。混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/8~1/13。提高混凝土抗拉、抗压强度的比值是混凝土改性的重要方面。3)变形:混凝土在荷载或温湿度作用下会产生变形,主要包括弹性变形、塑性变形、收缩和温度变形等。混凝土在短期荷载作用下的弹性变形主要用弹性模量表示。在长期荷载作用下,应力不变,应变持续增加的现象为徐变,应变不变,应力持续减少的现象为松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因产生的体积变形,称为收缩。4)耐久性:在一般情况下,混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地区,特别是在水位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时,混凝土易于损坏。为此对混凝土要有一定的抗冻性要求。用于不透水的工程时,要求混凝土具有良好的抗渗性和耐蚀性。2.4.混凝土结构分类混凝土为主制成的工程结构,为混凝土结构。混凝土结构的分类:2.4.1.按配筋体系分包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。2.4.2按结构体系分:采用混凝土作为多、高层建筑的结构材料,其建筑结构体系主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等等几种类型。框架结构框架结构是由柱、梁、板组成的承重结构。框架结构可以分为梁、板、柱结构和板、柱结构。纯框架结构是由水平横梁与竖直柱用刚性节点连接的矩形网格结构,它承受竖向荷载能力强,抵抗水平荷载能力低,侧向刚度差,水平位移大,因此,在高烈度地震区建造高层建筑不宜采用。剪力墙结构由承重墙体与楼板组成的承重结构,是以承重墙体取代框架结构中的梁、柱承受建筑物的竖向和水平荷载。建筑结构的承重强除了要承受竖向荷载产生的压力外,还要承受水平荷载所产生的剪力和弯矩,所以称为剪力墙。剪力墙结构较框架结构承受水平荷载的能力强,刚度大,水平位移小,故建造层数可比框架结构高。(3)框架-剪力墙结构在框架结构中设置一部分剪力墙(如在楼梯间、电梯井等部位),以提高结构的侧向刚度,增强抵抗水平荷载能力的结构。(4)筒体结构筒体结构可分为框架-筒体、筒中筒和组合筒,其中组合筒包成束筒和成组筒。由于它具有强大的抗侧能力和刚度,所以,可以用于超高层建筑。2.4.3按楼盖结构分按楼盖结构分,主要有以下4种类型:梁板式这是框架和框架-剪力墙结构传统做法。当用于大跨度、大柱网结构时,梁的高度大,也使楼层高度增大,不经济,另外,由于梁柱节点多、施工较复杂。平板式又称无梁楼板,包括板柱结构和板墙结构。板柱结构:在框架和框架-剪力墙结构中,将梁高降至与楼板同一高度,形成楼板中暗梁。板墙结构:在剪力墙结构中,通常采用无梁平板。密肋楼盖式由楼板与小梁组成,小梁的断面小且密,故称密肋。密肋可以是单向支承,也可以是双向支承,板的厚度可小至5~6cm。叠合楼板式有压型钢板或各种配筋(预应力钢筋、双钢筋、冷轧扭钢筋)的预制混凝土薄板作现浇层的永久性模板,其上浇筑混凝土,形成叠合层。2.4.4.按施工工艺分按施工工艺可分为:框架结构施工工艺、剪力墙结构施工工艺和筒体结构施工工艺。框架结构施工工艺包括框架剪力墙结构、板柱结构的施工工艺,,其竖向构件主要采用组合式模板散支散拆或预拼装整支整拆方法;水平构件既可采用组合式模板亦可采用台(飞)模、模壳(用于密肋楼盖)等工具式模板。剪力墙结构施工工艺墙体模板即可采用组合式模板组拼,有可采用大模板、滑动模板、爬升模板等工具式模板;亦可采用墙体与楼盖混凝土同时浇筑的隧道模工艺。楼盖一般采用组合式模板,亦可采用预制混凝土薄板作性模板,上部浇筑混凝土叠合层做法。筒体结构施工工艺筒体结构的竖向结构成型工艺,即可采用组合式模板,亦可采用大模板、滑动模板和爬升模板等工具式模板,由于内、外筒(柱)之间的楼盖跨度可达8~12m,一般可用组合式模板,亦可采用压型钢板和预制混凝土薄板作永久性模板。现浇混凝土结构由于结构体系的不同,混凝土结构的成型工艺也不相同,其关键是模板工艺不同。因此,必须按照技术上可行、经济上合理的原则,择优选用施工工艺(含模板工艺),以控制混凝土结构施工质量。3.建筑混凝土结构中常见的问题3.1.裂缝问题我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。混凝土因其取材广泛,价格低廉,抗压强度高,可浇注成各种形状,并且耐火性好,不易风化,养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。而随着商品混凝土的诞生,由于其施工方便快捷,性能稳定,质量可靠,劳动强度低,生产效率高,同时又可减少噪音,保护环境等综合优点,更是把混凝土推向了一个顶峰。
但是,大量的工程和实践理论分析表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽<0.5mm),一般对结构的使用无大的危害,允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制,因此研究商品混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。3.1.1、混凝土裂缝类型及成因实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因,其中最常见的是混凝土早期裂缝,混凝土早期裂缝有以下几种:1)塑性沉降裂缝此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。2)塑性收缩裂缝此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。2)温度应力裂缝此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早,多呈不规则状态,深度较浅,属表面性质。表面裂缝易产生应力集中,能促使裂缝进一步开展。3)施工工艺质量引起的裂缝在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较典型且常见的如下:①钢筋混凝土保护层过厚,或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。③混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。④混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。⑤用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝。⑥混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。⑦混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。⑧施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。⑨施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。4)原材料质量引起的裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。①砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。②拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。3.1.2混凝土裂缝常见预防措施(1)塑型沉降裂缝预防措施此类裂缝预防的措施如下:①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度;②保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20—30秒,然后反转卸料;③施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振使混凝土离析分层;④施工过程中严禁随意加水。(2)塑性收缩裂缝预防措施此类裂缝预防的措施如下:①施工单位在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度;②商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。(3)温度应力裂缝预防措施此类裂缝预防措施如下:①降低混凝土发热量。选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长混凝土达到最高温度时间,减少干缩;尽可能选用最大粒径较大,颗粒形状好且级配良好的粗骨料,避免砂量.过多以减少水泥用量及用水量;在满足泵送和施工的前提下用低流动性混凝土,严格控制水灰比,减少单位体积混凝土用水量。②降低混凝土浇筑温度。在高温季节要降低原材料温度,在环境温度较低的早晚浇筑;避免吸收外部环境热量,运输工具、泵送管路尽量遮荫,防止混凝土升温;埋设冷却水管,通入冷水降温。③分层分块浇筑。④表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式,养护时间一般不少于14d。(4)施工方面原因造成的裂缝预防措施此类裂缝预防措施如下:①加强模板施工的过程管理。模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在振捣过程中派专人进行看模,防止松扣下沉现象发生;试块强度达到设计允许值时方能拆模。②混凝土的成品保护。对浇筑好的板面,必须在混凝土强度达到1.2N/m2后方可上人。③钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理。加密支撑马凳的间距、确保板面负弯矩筋的保护层厚度。④振捣方式方法必须正确。振捣易快插、慢拔。振捣时间过短,混凝土不均匀;时间过长,易导致严重浮浆。3.1.3混凝土裂缝常见补救措施(1)、表面处理法:包括表面涂抹和表面补贴法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。(2)、灌浆法:此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。(3)、填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开v型槽,然后作填充处理。(4)、结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。3.1.4济南市政务中心工程实例济南政务中心大厦15层框架剪力墙结构,总建筑面积约350000m2。施工中发现3月12号浇筑的D2段2层梁、板混凝土,至3月16号混凝土强度上升一直不明显,且拆除模板后现浇板多处出现不规则裂缝。质检部门对该工程混凝土质量进行了现场检测,检测结果表明,混凝土抗压强度满足设计要求,混凝土的均质性满足规范要求。
根据现场检查,D2区北区现浇板多处出现不规则裂缝,其中D2工段2层现浇板D6轴线角较严重,个别裂缝长度约1200mm,宽度约0.6mm,框架梁身混凝土未见裂缝。根据对裂缝检测的分析,裂缝产生的主要原因是:(1)混凝土早期强度上升慢(2)混凝土收缩(3)混凝土养护不到位该裂缝为非结构受力裂缝,虽然对结构受力无较大影响,但裂缝的存在对混凝土的耐久性影响很大,应根据裂缝情况进行必要的处理。经集体技术部研究决定,报设计院通过做如下处理:3.1.4.1、对宽度小于0.3mm的裂缝进行封缝处理。可沿裂缝用环氧树脂胶泥对其进行表面封闭,环氧树脂胶泥配比为:环氧树脂﹕二丁脂﹕乙二胺﹕水泥=100﹕30﹕10﹕250~300(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整。施工注意事项:(1)封闭前,应对裂缝表面进行处理,用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,然后再用毛刷蘸丙酮、酒精等有机溶液,把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥。(2)裂缝处理好后,先在裂缝两侧宽20~30mm范围内涂一层环氧树脂基液,然后抹一层厚1mm左右的环氧树脂胶泥。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡,表面需要刮平整,保证封闭严密。3.1.4.2、较宽裂缝的处理对宽度大于0.3mm的裂缝进行化学压力灌浆处理。采用环氧树脂浆液进行灌注。环氧树脂浆液配合比为:环氧树脂﹕丙酮﹕糠醛﹕乙二胺=100﹕20~25﹕20~25﹕15~20(重量比),该配比可根据现场实际情况进行调整.施工注意事项:(1)对裂缝表面进行处理,沿裂缝用钢钎凿成“V”形槽,槽宽与槽深可根据裂缝深度和有利于封缝来确定,一般为20mm¡20mm。凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽,凿完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净。(2)埋设灌浆嘴的间距可根据裂缝的深度确定,一般为350~500mm。埋设时,先将灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥,将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。(3)裂缝封闭后,应进行压气试漏,检查密闭效果。试漏须待封缝胶泥有一定强度后进行。(4)灌浆机具、器具、及管子在灌浆前应进行检查,运行正常时方可使用。灌浆结束后,应立即拆除管道,并用丙酮冲洗管道和设备。(5)灌浆结束后,应检查补强效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。综上所述,混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。3.2.混凝土产生气孔、孔洞和蜂窝麻面的原因混凝土产生气孔、孔洞和蜂窝麻面一直是混凝土工程的质量通病,对工程的质量有很大的危害,严重影响混凝土的外观质量,并增加修复费用。通过对个别隧道边墙的翻砂、鼓包、色彩不均、表面起白粉和个别大桥桥墩墩身有皱纹、网状裂纹、蜂窝麻面等问题的研究和分析,得出产生以上质量问题的原因。(1)气孔混凝土表面产生气孔的原因:有模板的束缚,混凝土硬化后,附在模板和建筑物表面的大气泡破裂从而产生凹凸不平的气孔;但更深层的原因显然与混凝土本身的特性和施工方法有关;混凝土水灰比和坍落度过大,混凝土内空气含量过多,易形成气泡积于模板壁;振捣时间短,漏振、欠振,水分汽泡积于模板壁不能被完全赶出;振捣秩序错误,因由内向外振捣或随意振捣,使水分和气泡集中于板壁不能排出。(2)孔洞孔洞一般指混凝土局部呈酥松状,石子间隙较大,甚至呈孔洞状,其间没有水泥砂浆填充。其危害是减小混凝土构件的有效截面,影响结构安全。原因是:混凝土配合比不当造成大粒径石子过多,或砂浆少,石子多;混凝土拌和时间短,不均匀,和易性差,难以振捣;浇筑时下料自由落差大,骨料离析;一次投料过多,没有分层分段浇注,难以振捣到位导致空洞。(3)蜂窝蜂窝是指混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露。其产生原因是:模板支护不坚固、拼缝不严,振捣时造成严重漏浆;材料计量不准确,使混凝土浆少石多;浇筑时,混凝土发生分层、离析现象;混凝土振捣不密实或漏振等。(4)麻面麻面是混凝土构件表面呈现无数的小口点和半球状的小窝,粗糙不平,严重影响混凝土的外观质量,必须修复后才能使用。振捣不密实,混凝土中沿模板壁的汽泡不能排出,停留在模板表面,振捣时产生离析,砂浆过少,造成麻面;混凝土和易性差,水泥砂浆不能均匀填充石子空隙;模板表面粗糙或粘有固化水泥砂浆,拆模时混凝土表面砂浆随模板粘脱;模板刷脱模剂不均匀,漏刷处水泥浆粘于模板,随拆模脱落等原因。(5)露筋和跑模露筋是指构件内钢筋未被混凝土包裹而外露。对结构的危害很大,使混凝土和钢筋的粘结力不够,引起钢筋锈蚀。原因是:模板支护不坚固,由于混凝土自身的重量和施工荷载,造成跑模;钢筋移位,振捣和混凝土的保护层不够,拆模时随模板粘脱等。3.3.混凝土表面出现色彩不均及斑块的原因混凝土表面在外观上会出现深浅不同的色彩和流纹,在结构上没有危害,但在外观质量上影响工程形象,特别在城市和交通要道的地方,严重影响市容。工程不但要满足使用功能的要求,还要美观。其产生的原因是:混凝土上盘配料与下盘配料和材料的颜色有差异;水灰比(w/c)太大,运输过程中混凝土产生离析,入仓后振捣不彻底;模板的除锈不干净,附有污物,脱模剂不均匀;施工中混凝土浆流到已经凝固了的混凝土表面形成斑痕。3.4.混凝土的自缩的原因近年来,随着混凝土科学的发展,尤其是高效减水剂和矿物掺合料在混凝土中的广泛应用,混凝土的水灰比(或水胶比)大大降低。这种低水灰比的混凝土(水灰比不大于0.40)有很高的强度和很低的渗透性,在不发生裂缝的前提下是十分耐久的。但在低水灰比的情况下,强烈的水化会促使混凝土中毛细管弯月面快速向内推进和相对湿度的很快下降,在混凝土中出现自干燥现象(self-desiccation)。混凝土的自干燥必将引起混凝土宏观体积的减小,这种现象被称为混凝土的自缩(self-desiccation
shrinkage
or
autogenous
shrinkage)。在低水灰比的情况下,混凝土在硬化的早期就会产生很大的自缩。在实际的混凝土工程中,混凝土又不可避免地受到约束的作用。在约束存在的情况下,这种高自缩的混凝土发生开裂的可能性大大增加。由于混凝土的自缩与混凝土的早期开裂现象关系紧密,因此有必要对混凝土的自缩性能加以研究。3.4.1、混凝土的自缩及产生机理混凝土的自缩是指混凝土硬化阶段(终凝以后),在恒温、与外界无水分交换的条件下混凝土宏观体积的减小。自缩和干缩不同,它在混凝土体内相当均匀地发生,而不仅仅在混凝土表面发生。一般认为,混凝土自缩是混凝土中水泥水化形成的混凝土内部空隙产生的毛细管张力造成的。其具体过程如下:水泥和水发生水化作用时,所形成的水化产物的体积小于水泥和水的总体积,在混凝土具有较大流动性时,混凝土通过宏观体积的减小来补偿水泥水化产生的体积变化,随着水泥水化的进行,混凝土的流动性逐渐降低,混凝土不能完全靠宏观体积的减小来补偿水泥水化产生的体积变化,这时混凝土通过形成内部空隙和宏观体积减小两种形式补偿水泥水化产生的体积变化。随着水泥水化的进一步发展,混凝土产生一定的强度,这时混凝土主要通过形成内部空隙来补偿水泥水化产生的体积变化。在混凝土终凝以后,虽然水泥水化产生的体积变化主要通过形成内部空隙来补偿,但由于内部空隙的形成而产生的毛细管张力将使混凝土的宏观体积收缩。在水灰比较高的情况下,混凝土内部的毛细管较粗,由于内部空隙的形成而产生的毛细管张力很小,混凝土的自缩值也很小。但在水灰比很低的情况下混凝土中的毛细管很细,由于内部空隙的形成而产生的毛细管张力很大,混凝土的自缩值也将很大。在早期混凝土强度较低时,混凝土自缩的发展速度将很大。3.4.2、影响混凝土自缩的因素1)水泥对自缩的影响根据E.Tazawa等人的实验结果,不同种水泥净浆的自缩能力是不同的。铝酸盐水泥和早强水泥的自缩值较大,而中热、低热水泥的自缩值较小,矿渣水泥后期的自缩值较大(21d龄期时的自缩值大于普通水泥的自缩值)。水泥的细度对自缩值也有影响,较细的水泥在早期表现出较大的自缩速度。2)外加剂对自缩的影响掺加高效减水剂来增大流动度时,高效减水剂可稍微降低自缩值,但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。干缩减少剂可减小自缩值50%,这可能与干缩减少剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类,某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩;而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀,但随后的收缩速度与空白样相同。引气剂对混凝土的自缩没有影响口。3)矿物掺合料对自缩的影响在水泥中加入比表面积在400平方米/千克以上的矿渣时,其120d的自缩值随矿渣的掺量(不大于70%)增大而增大;而在水泥中加入比表面积为338平方米/千克的矿渣时,其120d的自缩值不随矿渣的掺量(不大于70%)改变而增大。在水泥中掺加硅灰将便混凝土的自缩值增大;硅灰的掺量越大,水泥浆自缩值越大。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低,特别是早期自缩值降低得非常明显。3d龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度高于空白混凝土。粉煤灰掺量超过20%后,减小自缩的效果并不显著。在水泥中加入偏高岭土,在偏高岭土(比表面积为12平方米/克)含量为水泥浆(水胶比为0.55)的自缩值最大。在水泥中加入经过防水处理的粉末,可以减少自缩。经过防水处理的偏高岭土对自缩的减小作用在后期消失了;而经过防水处理的硅质粉末对自缩的减小作用能保持很长时间,其取代量为10%时就对自缩有明显的减小作用。4)其他因素对自缩的影响温度对水泥浆体的自缩影响很大,在15~40℃3.4.3.控制自缩的方法综上所述,混凝土的自缩是在混凝土硬化阶段中由于水泥水化产生的毛细管张力作用的结果,自缩值的大小受到原材料的种类、配合比以及外界条件的影响。综合水泥、矿物掺合料对自缩的影响,可将其影响分为材料的活性和材料的细度两个方面。在材料活性相近的情况下,同样龄期时较细的材料引起的自缩值较大,正如较细的水泥或矿渣产生较大的自缩。这是由于:(1)较细的材料水化较快,产生较大的水的消耗;(2)较细的材料使毛细管细化,较细的毛细管失水时产生较大的张力。在材料细度相近的情况下,在同样龄期时,活性较高的材料引起较大的自缩。就不同品种的水泥而言,铝酸盐水泥和早强水泥的活性较普通硅酸盐水泥大,其自缩值也较大;中热、低热水泥的活性较普通硅酸盐水泥小,其自缩值也较小。就使用的矿物掺合料而言,硅灰和偏高岭土均属于特细的材料,其中硅灰更细一些,若二者的活性相近,硅灰的自缩值应更大一些。但由于偏高岭土中含有大量铝的氧化物,其活性远高于硅灰。因此,在10%偏高岭土取代量的情况下,普通硅酸盐水泥的水化和偏高岭土的火山灰反应能达到匹配,达到最大自缩值;而掺加硅灰时的自缩值则随其掺量的增加而增大。就比表面积相近的矿渣和粉煤灰矿物掺合料而言,矿渣的活性要大于粉煤灰,因而掺加粉煤灰可以减少自缩而掺加矿渣则不能减少自缩。而由于矿渣水泥中矿渣的颗粒很粗,活性较小,所以矿渣水泥的自缩值小于普通硅酸盐水泥的自缩值。加入经防水处理的粉末能减小自缩值,其原因可能有以下两点:(1)这种憎水性物质的活性很低,就相当于加入了惰性材料,减少了活性材料;(2)这种物质的加入使毛细管的管径变粗。通过上述分析,从原材料的种类、配合比来综合考虑控制混凝土的自缩的方法。减少混凝土自缩的途径大致可分为以下几点。(1)尽量避免使用高细度的水泥和矿渣。(2)硅灰和矿渣的掺量不要太大;使用偏高岭土做矿物掺合料时,避免使用10%的取代量。(3)在混凝土中掺加一定量的粉煤灰作为矿物掺合料。(4)考虑使用于缩减少剂或经防水处理的硅质粉末。(5)考虑使用有吸水性的人工或天然骨料,并在使用前吸足水分。3.4.4.混凝土质量问题的控制通过上述对混凝土施工质量问题产生的原因的分析,可以得出混凝土的施工质量问题不是单一因素产生的,而是很多因素共同作用的结果。对混凝土施工质量问题的有效控制,不能单纯的从某个因素出发,应该综合考虑所有的因素。从原材料筛选、施工方法和施工工艺的控制,到建立有效的质量管理体系,都要严格按照施工规范和质量验收标准执行。1)严格选用原材料:原材料尽量选择同一品牌、规格、型号、产地的水泥、砂、石等原材料,避免因品质差异导致工程质量差异和颜色变化。水要符合规定,有害物质不能超标。对原材料进场严格把关,进行现场检查、检验,对每批进场水泥都要检查其产品包装、出厂日期与出厂合格证是否一致,并按规定抽样送实验室检验,检验通过后方可使用。水泥存放与使用,应严格按水泥储存要求。2)混凝土配合比的设计:根据构件尺寸和部位,合理选择水泥品种、标号和用量,骨料级配合理。在保证混凝土设计强度的前提下,控制混凝土配合比设计,混凝土配合比应按规定进行试验和验算,施工过程中要求按规定取试块送检。尽可能采用低的水泥用量,拌和时应准确控制材料的称量,水和水泥的称量误差应控制在2%以内,骨料应控制在3%以内。3)混凝土搅拌和运输:混凝土的拌和要均匀,常以拌和时间控制,通常为1~2分钟,掺有外加剂时应适当延长。尽量缩短混凝土停放时间,减少坍落度损失。运输时防止离析与出现泌水现场,必要时采取重新搅拌;运输能力与速度服从浇筑速度与初凝时间的需要;泵送混凝土时需符合规定要求;振捣是保证混凝土匀质性的关键措施,混凝土不能自高处自由抛落,防止混凝土离析与部分骨料集中;吊斗送料时,要配备较大四边形漏斗,防止拌合物散乱四溅,用塑料布遮住上部模板防止混凝土散落到模板上沾掉脱模剂。4)混凝土的支模和拆模:模板必须要有足够的强度和刚度,能够承受混凝土产生的侧向压力和各种施工荷载而不变形。模板要平整光滑,不能有缺角、卷边,保证模板之间扣死之后没有缝隙。配制脱模剂时,可以用蜡质材料,也可以用有机硅和汽油配制。脱模剂的粘度不能太大,否则会影响气体的排出。首先要用电刷把模板上的水泥残渣和污物清理干净,然后均匀的涂上脱模剂。模板支回应牢固安全,地基要稳,支撑结构合理,防止跑模。支模时应将模板与原成品构件进行密实衔接,对于接头不平处的结构进行修整或找平,保证衬砌混凝土与原衬混凝土表面平整,无错台;拆模时要把握好时间,不能过早,拆卸时应轻轻拆下,防止用力过度,以免使混凝土掉角开裂和掉块,影响表面平整度。正确使用外加剂混凝土外加剂种类繁多,按其化学成分可分为有机物和无机物两大类。有机物类外加剂大部分属于表面活性物质,而无机物外加剂多为电解质盐类。按使用功能分则可分为:减水剂、早强剂、引气剂、速凝剂、缓凝剂等。这些外加剂不能盲目用,需经过试验确定要使用的外加剂和用量。裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。混凝土施工质量问题是一个质量通病,产生这些问题的主要原因是原材料、设计和施工三方面的因素。因此,在设计和施工过程中必须严格按照国家规范,采用正确的施工方法和工艺。在施工中要建立严格的质量管理体系,对每一道工序要进行严格检查;施工人员要进行岗位培训,增加熟练程度,这样混凝土施工质量问题可减少。4.冬季混凝土施工的防护措施北方广大地区有较长的寒冷季节,这些地区混凝土的冬季施工是必不可少的。从多年的施工实践及研究的结果认识到,当环境温度降至5℃再不回升连续5天以上时,只要采取适当的施工方法,避免新施工的混凝土不要早期受冻。使施工后的外露混凝土降至0℃以下,就会使工程有其它季节一样好的效果。4.1冬季混凝土施工受冻问题分析4.1.1温度与混凝土强度的关系混凝土捣拌浇灌后之所以能逐渐凝结和有高的温度,是由本身水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合材料和配合比有关外,主要是随着温度的高低而变化。当温度升高时,水化作用加快,强度增长也快;而当温度降至0℃时,存在于混凝土中的游离水有一部分开始结冰,逐渐由液相变为固相,这时水泥4.1.2混凝土应预防早期冻害由此可见在冬季混凝土施工中,水的形态变化是影响混凝土强度增长的关键因素。分析国内外关于水在混凝土中的形态的一些资料可以看出,新浇灌的混凝土立刻冻结时,有80%以上的水变成冰,液相不足20%,水化反应极其微弱了;当混凝土经过24h的标准养护后再冻结,只有60%的水变成冰;当混凝土强度达到设计标准的50%以上时,即使温度降至-40℃混凝土在正温气候条件下继续养护,其强度增长幅度是不相同的。对于预养期长初期强度达到R28的28%~35%的混凝土受冻后,后期强度基本不受影响;而埘于预养期较短,强度达到R28的15%~17%时的混凝土受冻后,后期强度会受到一定影响,只能达到设计强度的85%~90%。只要混凝土在正温下养护一定时间,使混凝土有一段水化时间,就不怕冻害的影响。混凝土不致受冻害的最低临界强度国内外有许多研究成果,我国的钢筋混凝土施工及验收规范(GB50204-92)第7.1.2条明确规定:硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的构件为设计的30%,矿渣硅酸盐水泥为设计的40%,但C8级及C8级以下的混凝土不得低于50kgf/cm2。可见受冻临界强度与水泥品种和后期增长有一定关系。4.2.混凝土冬季施工方法及措施4.2.1根据实际情况确定合适的施工方法从以上浅析认识到,在冬季混凝土施上中,一般要解决和处理好以下几个问题:一是如何确定混凝上最短最佳的养护龄期;二是如何防止混凝土早期受冻;三是如何使冻后混凝土的后期强度能达到设计的需要。在实际施工中,在根据施工现场气温变化、工程结构部位和数量、工期要求期限、水泥品种、外加剂、保温材料性能和现场条件、供热来源等情况,采取合适的施工方法和组织措施。一般情况下,同样一个工程可以有多种方法和措施来保证工期和质量,但最佳方案必须满足工期短、造价低且质量有保证。4.2.2目前条件下冬季施工采取的施工措施4.2.2在气温0℃4.2.2主要适用于气温≥-15℃且结构较厚大的现浇混凝土工程对原材料砂石和水进行加热,使混凝土在搅拌、运输和浇筑完成后.还储备有相当的热量,以使水化放热加快,并加强对混凝土的保温,以保持在温度降至04.2.2适用于气温在-15℃
火炉加热在较小的工地上应用。方法简单但室温不会很高且较干燥,特别是炉子里明火和聚集烟放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面易碳化,影响表面光洁,是一种较原始的方法。
蒸气加热是采用蒸气的温度和湿度养护混凝土。此法比较简单且易控制使得温度均匀,广泛应用在大型预制构件厂,一般小型工地施工不易办到。但需要专门锅炉设备和场地。热损失大,费用高,工作环境也差。
暖棚法即在现场搭设工棚,使构件或基础在棚内正常温度下施工。费用较高,因需建棚和加温,常用于一些重点项目。
电加热法是将钢筋作为电极,戏将电热器贴在混凝上表面,使电能变为热能,以提高混凝土温度。这种方法简单方便,热损失较少也容易控制。当构件较远时.电加热比蒸气加热要方便灵活,但耗电量大费用高。4.2.2
目前生产的防冻剂可应用在-10℃4.2.2
是同时采用任意的两种以上保温及防冻措施进行施工。应根据结构类型等特点,施工队伍素哽和当地能源状况来确定方案,有以蓄热为主辅以早期防冻的蓄热综合法,有以加热为主辅以防冻,也有以防冻为主辅以蓄热等。上述几种冬季施工措施都有一定的不足之处,其适用范围都受一定条件环境的制约,因此要据具体情况具体分析采取不问的冬季施工措施,保证冬季施工质量而不浪费20%~40%的施工季节,使混凝土工程量有所提高,质量事故有所下降。5.混凝土的计算混凝土配合比为1:2.3:4.1,水灰比为0.60。已知每立方米混凝土拌合物中水泥用量为295kg。现场有砂15m3,此砂含水量为5%,堆积密度为1500kg/m3。求现场砂能生产多少立方米的混凝土?(保留一位小数)参考答案:每立方米砂用量:295×2.3=678.515m3砂的质量为:15*1500=22500kg扣除含水:22500×(1-5%生产的混凝土方量:21375/678.5=31.5m3(注:根据题意,该砂1500kg/m3的堆积密度应为湿砂的堆积密度)每立方米混凝土月用砂量=水泥用量295Kg*2.3=678.5kg现场有砂量=(15m3*1500kg)-(15m3*1500kg*0.05)=21375kg现场砂能生产多少立方米的混凝土=21375kg/678.5kg=31.5m3混凝土。回复:如湿砂堆积密度为1500kg/m3能打33.2m3混凝土,干砂堆积密度为1500kg/m3则打31.6回复:简单计算:每立方混凝土砂用量为:2.3*295=678.5kg,砂容重取值为:1500Kg/m3可以生产:15*1500*(1-5%)/678.5=31.5m6.混凝土结构工程施工质量验收规范6.1基本规定1)混凝土结构施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系、施工质量控制和质量检验制度。(说明:3.0.1根据国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001的有关剽窃,本条对混凝土结构施工现场和施工项目的质量管理体系和质量保证体系提出了要求。施工单位应推行生产控制和合格控制的全过程质量控制。对施工现场质量管理,要求有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系、施工质量控制和质量检验制度;对具体的施工项目,要求有经审查批准的施工组织设计和施工技术方案。上述要求应能在施工过程中有效运行。施工组织设计和施工技术方案应按程序审批,对涉及结构安全和人身安全的内容,应有明确的规定和相应的措施。混凝土结构施工项目应有施工组织设计和施工技术方案,并经审查批准。2)混凝土结构子分部工程可根据结构的施工方法分为两面三刀类:现浇混凝土结构子分部工程和装配式混凝土结构子分部工程;根据结构的分类,还可分为钢筋混凝土结构子分部工程和预应力混凝土结构子分部工程等………。7.混凝土发展前景混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。按预定性能设计和制作混凝土;研制轻质、高强度、多功能的混凝土新品种;利用现代新技术,大力发展新工艺、新设备;广泛利用工业废渣作原材料等,都是今后需要不断解决的课题。7.1.现代混凝土的发展方向——商品混凝土商品混凝土是以集中予拌、远距离运输的方式向施工工地提供现浇混凝土。商品混凝土是现代混凝土与现代化施工工艺的结合的高科技建材产品,它应包括:大流动性混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、防渗抗裂大体积混凝土、高强混凝土和高性能混凝土等。为了使商品混凝土性能稳定、经济、性价比高,必须严格选择所需的原材料和优化混凝土的配合比。实践证明,现代混凝土配合比全计算法设计为此提供了简单快捷和可靠的技术途径。商品混凝土是指以集中搅拌、远距离运输的方式向建筑工地供应一定要求的混凝土。它包括混合物搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程。严格地讲商品混凝土是指混凝土的工艺和产品,而不是混凝土的品种,它应包括大流动性混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、高强混凝土、大体积混凝土、防渗抗裂混凝土或高性能混凝土等。因此、商品混凝土是现代混凝土与现代化施工工艺的结合,它的普及程度能代表一个国家或地区的混凝土施工水平和现代化程度。集中搅拌的商品混凝土主要用于现浇混凝土工程,混凝土从搅拌、运输到浇灌需1~2h,有时超过2h。因此商品混凝土搅拌站合理的供应半径应在l0km之内。随着商品混凝土的普及和发展,现浇混凝土成为今后发展方向。在我国许多大城市,如北京、上海、天津、广州、深圳等,商品混凝土搅拌站都在一百个以上,其规模和工艺水平不亚于发达国家。许多中小城市也在推广应用商品混凝土。7.1.1.概述流态混凝土用作商品混凝土时,对新拌混凝土的流动性和流动性损失的控制要更严格。因为运距较长,交通堵塞等因素,要求坍落度损失小,2h(有时超过2h)内混凝土应保持流动性,浇灌时要求泵送。用后掺法虽然能解决坍落度损失和泵送等问题,但是增加了搅拌时间或次数,这样影响商品混凝土的产量,并且使搅拌操作复杂。即使这样在泵送前掺超塑化剂,在搅拌运输车中快速搅拌3min,也不能充分发挥超塑化剂的分散作用,拌合物均匀性差。因此,至少在我国,后掺法不易推广,还是采用同掺法好。这就要求研究新的超塑化剂,保证新拌混凝土的流动性保持在2h或2h以上,而不影响硬化混凝土的强度,特别是早期强度。我国商品混凝土中,约70%是标号C25~C40,C50~C60在一些重要工程中应用,个别特殊情况采用C70~C80。为了减少水泥用量、改善新拌混凝土的工作性,以及提高硬化混凝土性能,特别是耐久性,应当掺用粉煤灰。这样在掺10%~25%粉煤灰的情况下,可以减少单位水泥用量10%~20%。计算表明,基准混凝土中掺20%粉煤灰(减少水泥用量10%情况下)可节省能源10%。基准混凝土掺超塑化剂(减少水泥用量15%时)配制流态混凝土可节省能源15%。当粉煤灰和超塑化剂同时掺用时可节省能源25.5%。因此,将粉煤灰和超塑化剂同时掺用配制流态混凝土是最节能的,并且在性能和节能两方面都可得到满意的效果。流态混凝土由于掺超塑化剂使拌合物流变性得到改善,即屈服值减小、塑性粘度降低和滞后圈变小,因而几乎接近牛顿型流体。这样就增加了流态混凝土的可泵性。基准混凝土中掺0.4%~0.8%(最好是0.75%)超塑化剂所得到的流态混凝土,其泵送压力降低25%一35%。泵送混凝土在泵压的作用之下,会产生坍落度损失、离析和堵泵现象。关键是通过混凝土配合比和超塑化剂的成分来调整拌合物的均匀性和稳定性、流动性和枯聚性。在泵送混凝土中,细粉料(<0.25mm)的用量应在350~400kg/m3之间,水泥用量不得低于250kg/m3,粗集料最大粒径为25mm或31.5mm。另外,最好掺用粉煤灰,因为粉煤灰在较大降低屈服值的同时,塑性粘度降低小—些,这样使拌合物保持一定的粘聚性,提高了稳定性,从而防止离析和堵泵现象。流态混凝土主要用于高层建筑的基础、梁、柱、框架、桥梁等现浇混凝土,以及T型接头的整体浇灌。特别是配筋密集、不易振捣或不需振捣(“自坍”或“自流平”)的情况下。7.1.2.商品混凝土的特点和原材料的选择商品混凝土是以集中搅拌的方式向建筑工地供应一定要求的混凝土。它包括混合物搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程。商品混凝土在市场竞争中的唯一要求是保证工作性、强度和耐久性的前提下其成本和售价最低。降低成本的技术途径是正确选择原材料和配合比。.商品混凝土的特点(1)由于是集中搅拌,因此能严格在线控制原材料质量和配合比,能保证混凝土的质量要求;(2)要求拌合物具有好的工作性,即高流动性、坍落度损失小,不泌水不离析、可泵性好;(3)经济性,要求成本低,性能价格比高。.原材料的选择与要求1).水泥的选择通常采用硅酸盐水泥、普硅水泥或矿渣水泥,对水泥的基本要求是:(1)相同标号时,选择富裕系数大的水泥,因为水泥是使混凝土获得强度的“基础”;(2)相同强度时选择需水量小的水泥。水泥的标准稠度需水量在21%~27%,在配制混凝土时采用需水量小的水泥可降低水泥用量;(3).选择C3S高、C3A低(<8%)、碱含量低(<1%),比表面适中(3400cm2/g~3600cm2/g)、颗粒级配好的水泥;(4)合理使用不同标号的水泥。配制C40以下的流态混凝土时应用32.5Mpa普硅水泥;配制C40以上的高性能混凝土应用42.5Mpa硅酸盐水泥或普硅水泥;(5)针对不同用途的混凝土正确选择水泥品种,如要求早强或冬季施工尽量采用R型硅酸盐水泥,大体积混凝土采用矿渣水泥或普硅水泥。2).矿物细掺料的选择常用的矿物细掺料有粉煤灰、磨细矿渣、沸石粉、硅粉等。配制商品混凝土时对矿物细掺料的基本要求是:(1)售价低、具有一定的水化活性,能替代部分水泥,在保证强度和其它性能的情况下,应多掺矿物细掺料,使混凝土的成本降低;(2)需水量比小(<100%),颗粒级配合理能提高拌合物的流动性;(3)合理使用不同品种的细掺料,配制C60以下的流态混凝土时采用II级粉煤灰,C60~C80采用I级粉煤灰或磨细矿渣,100Mpa以上的高性能混凝土掺硅粉。3).集料的选择粗细集料都应符合有关标准的要求。正确选择集料能确保混凝土工作性、强度和经济性。(1)细集料:砂子的颗粒级配合理、含泥量低有利于强度和工作性的提高。人工砂和风化山砂的需水量大、颗粒形状和级配不合理使拌合物流动性下降。河砂是理想的细集料,使用时应正确选择细度模数。配制高强混凝土时应用粗砂,普通流态混凝土用中砂。砂子的细度模数影响混凝土的砂率和用水量,砂率高用水量大,坍落度损失快。砂率偏低容易产生泌水和离析。(2)粗集料:石子的最大粒径和级配影响混凝土的用水量,砂率和工作性。配制高强混凝土和高性能混凝土时应采用高强度的碎石,其最大粒径应为19mm或25mm,因为高强混凝土的强度几近为石子强度的二分之一。普通流态混凝土采用最大粒径25mm或31.5mm碎石,采用泵送工艺时石子最大粒径应小于泵出口管径的三分之一,否则产生堵泵现象。目前市场连续级配的碎石较少,多数为单一粒级、这时应采用二级配石子。若采用单一粒级的石子应提高砂率。混凝土的砂率与石子的最大粒径有关,大石子砂率小、小石子砂率大。其中就有合理配合的问题。在配制流态混凝土时,若采用较大粒径(如31.5mm)碎石与中细砂(Mx=2.50)配合可以降低砂率和用水量,因而降低混凝土的成本。4)外加剂的选择商品混凝土所用的外加剂应包括:引气减水剂、高效缓凝引气减水剂、缓凝减水剂、高效缓凝减水剂、泵送剂、高效泵送剂等。选择外加剂的原则:(1)根据所配制的混凝土类型选择相应的外加剂品种;(2)根据混凝土的原材料、配合比和标号确定对外加剂的减水率和掺量的要求;(3)根据工程类型、气候条件、运输距离,泵送高度等因素,确定对坍落度损失程度、凝结时间和早期强度的要求;(4)其它特殊要求(如抗渗性、抗冻性、抗浸蚀性、耐磨性等)。最后、通过混凝土试配,经济性评估后才能应用外加剂。7.1.3.混凝土配合比设计和优化商品混凝土的工艺不同于现场搅拌的混凝土,运输距离和时间的存在必须控制坍落度损失。因此在设计混凝土配合比时应考虑如下因素:(1)根据运距和运输时间确定初始坍落度:近距离(<10km)或1h时,初始坍落度为18cm~20cm;远距距离(>10km)或2h时,为20cm~22cm。(2)控制坍落度损失,即控制入泵前的坍落度应大于15cm。因为坍落度<15cm时可泵性差。而坍落度>20cm时,浇筑后混凝土长时间保持大流动性状态、其稳定性差容易产生离析,凝结慢。(3)初凝时间的控制:梁板柱浇筑时初凝时间8h~12h,大体积混凝土为12h~15h。(4)商品混凝土作为一种建材产品参与市场竞争必须考虑经济性,在保证技术性能的前提下售价最低。对商品混凝土总的要求是:稳定、可靠、适用和经济。传统的混凝土配合比设计方法(即假定容重法和绝对体积法)是以强度为基础的,即根据“水灰比定则”设计配合比。而我们提出的全计算配合比设计方法是以工作性、强度和耐久性为基础,通过混凝土体集模型推导出用水量和砂率计算公式,并且将此二式与水灰比定则相结合实现FLC和HPC的组成和配合比的全计算。全计算法与传统设计方法相比较,全计算法使混凝土配合比设计由半定量走向全定量,由经验走向科学。与传统配合比设计相比,全计算法更方便快捷地得到优化的混凝土配合比。参考文献[1]陈晓东.浅谈商品混凝土结构裂缝的控制[J].泰州职业技术学院学报,2004(2).
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