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文档简介
第四章
混凝土结构工程4.1混凝土工程概述
何谓钢筋混凝土钢筋混凝土结构材料的优缺点:
易成型强度高耐久性好耐火性好耐腐蚀优点缺点自重大抗裂性差补强修复困难施工受气候限制钢筋混凝土结构工程分类:
现浇整体式:
预制装配式:装配式:焊接、螺栓装配整体式:钢筋、连接件、预应力、现场浇注混凝土整体性、抗震性好结构件布置灵活,适应性强不需大型起重机械优点缺点劳动强度大模板消耗多工期相对较长预制装配式优缺点:现浇整体式优缺点:优点施工速度快降低工程费用提高劳动效率施工现场便于管理缺点整体性差抗震性差4.2钢筋工程
4.2.1钢筋工程概述钢材钢筋钢丝钢绞线4.2.1钢筋工程概述钢筋热轧钢筋化学成分生产工艺冷加工钢筋余热处理钢筋(RRB)热轧带勒钢筋(HRB)热轧光圆钢筋(HPB)冷拔螺旋钢筋冷轧扭钢筋冷轧带勒钢筋碳素钢钢筋普通底合金钢钢筋热轧钢筋
种类
符号d(mm)HPB3008~20300HRB3356~50335HRB4006~50400RRB4008~40400热轧钢筋的符号说明HPB300
生产工艺:hotrolled表面形状:plain钢筋:bar屈服强度热轧钢筋的符号说明HRB335
hotrolledribbedbarRRB400
remainedheattreatmentribbedbar冷加工钢筋加工方法:冷拉、冷拔、冷轧优点:提高强度,节约钢材缺点:塑性降低,脆性增加
钢筋规格HPB3006,8,10,12HRB33512,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40HRB4006,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40
钢筋标注梁柱内钢筋(总数)墙、板内钢筋及箍筋(直径、间距)钢筋根数钢筋种类代号钢筋直径钢筋间距钢筋种类代号钢筋直径钢筋代号、直径、数量、间距钢筋按直径大小分为:钢丝(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、中粗钢筋(直径12~20mm)和粗钢筋(直径大于20mm)。钢丝有冷拔钢丝、碳素钢丝及刻痕钢丝。直径大于12mm粗钢筋一般轧成长度为6~12m一根;钢丝及直径为6~12mm细钢筋,一般卷成圆盘。4.2.1钢筋工程概述钢丝刻痕钢丝碳素钢丝冷拔低碳钢丝钢筋的外形
热轧钢筋4.2.1钢筋工程概述钢绞线一般由7根圆钢丝捻成,钢丝为高强钢丝。
预应力钢筋预应力钢筋的符号说明钢绞线S——Strand光面钢丝P——Plain刻痕钢丝I——Indented螺旋肋钢丝H——Helix热处理钢筋HT——Heat-treated4.2.2钢筋的进场验收
钢筋运到工地时,应有出厂质量证明书或试验报告单,并按品种、批号及直径分批验收,每批重量热轧钢筋不超过60t,钢绞线为20t,验收内容包括钢筋标牌和外观检查,并按有关规定取样进行机械性能试验,钢筋的性能包括化学成分及力学性能(屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯指标)。1.外观检查应对钢筋进行全数外观检查。检查内容包括钢筋是否平直、有无损伤,表面是否有裂纹、油污及锈蚀等,弯折过的钢筋不得敲直后作受力钢筋使用,钢筋表面不应有影响钢筋强度和锚固性能的锈蚀或污染。2.力学性能试验:
在力学性能试验时,应从每批的钢筋中任选两根,每根取两个试件分别进行拉伸试验(包括屈服点、抗拉强度和伸长率的测定)和冷弯试验。如有一项试验结果不符合规定,则应从同一批钢筋另取双倍数量的试件重做各项试验,如果仍有一个试件不合格,则该批钢筋为不合格品,应不予验收或降级使用。
钢筋在加工使用中如发现焊接性能或机械性能不良,还应进行化学成分分析或其它专项检验,验收有害成分如硫(s)、磷(P)、砷(As)的含量是否超过规定范围。
进场后钢筋在运输和储存时,不得损坏标志,并应根据品种、规格按批分别挂牌堆放,并标明数量。4.2.3的堆放
当钢筋运进施工现场后,必须严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌分别堆放,并注明数量,不得混淆。钢筋应尽量堆入仓库或料棚内。条件不具备时,应选择地势较高,土质坚实,较为平坦的露天场地存放。在仓库或场地周围挖排水沟,以利泄水。堆放时钢筋下面要加垫木,离地不宜少于200mm,以防钢筋锈蚀和污染。钢筋成品要分工程名称和构件名称,按号码顺序存放。同一项工程与同一构件的钢筋要存放在一起,按号挂牌排列,牌上注明构件名称、部位、钢筋类型、尺寸、钢号、直径、根数,不能将几项工程的钢筋混放在一起。同时不要和产生有害气体的车间靠近,以免污染和腐蚀钢筋。钢筋半成品标识与堆放
4.3.1钢筋加工过程钢筋一般在钢筋车间或工地的钢筋加工棚加工,然后运至现场安装或绑扎。钢筋加工过程:
冷拉、冷拔、调直、除锈、剪切、镦头、弯曲、焊接、绑扎等。
4.3.2钢筋的连接钢筋的连接方式(一)钢筋绑扎(二)钢筋焊接(三)钢筋机械连接(一)钢筋绑扎绑扎目前仍为钢筋连接的主要手段之一用途:箍筋的绑扎,搭接钢筋的绑扎和
交叉钢筋的绑扎。绑扎材料:20~22铁丝;绑扎工具:钢筋钩子;搭接钢筋的绑扎:钢筋搭接处应用铁丝在中心及两端扎牢(一)钢筋绑扎箍筋的绑扎:梁和柱的箍筋应与受力钢筋垂直设置,弯钩叠合处应沿受力钢筋方向错开设置。交叉钢筋的绑扎1)板和墙的钢筋网,除外围两行钢筋的相交点全部扎牢外,中间部分交叉点可相隔交错扎牢,保证受力钢筋位置不产生偏移2)双向受力的钢筋必须将钢筋交叉点全部绑扎。(二)钢筋焊接
钢筋焊接钢筋焊接的分类:压焊熔焊闪光对焊电阻点焊气压焊电弧焊电渣压力焊1、闪光对焊
定义:利用对焊机使钢筋成对接形式,通过低电压的强电流,利用电阻热使接触点金属熔化,产生强烈飞溅,形成闪光,迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。应用:各种钢筋的连接预应力钢筋与螺丝端杆的焊接
热轧钢筋的焊接宜优先用闪光对焊
1、闪光对焊1、闪光对焊钢筋闪光对焊工艺:(1)连续闪光焊
适应范围:d<25mm的钢筋(2)预热闪光焊
适应范围:d≥25mm且端面较平整的钢筋(3)闪光—预热—闪光焊
适应范围:d≥25mm且端面不够平整的钢筋1、闪光对焊对焊接头质量检验:
1)外观检查:
无裂纹和烧伤,接头弯折不大于4°,接头轴线偏移不大于0.1d,也不大于2mm。
2)抗拉试验3)冷弯试验2.电阻点焊电阻点焊:将钢筋安放成交叉叠接形式,压紧于两电极之间,利用电阻热熔化母材金属,加压形成焊点的一种压焊方法。电阻点焊的工作原理
2.电阻点焊适用范围:主要用于小直径钢筋的交叉连接,如用来焊接近年来推广应用的钢筋网片、钢筋骨架等。电阻点焊的优点:生产效率高节约材料降低成本保证质量焊点的质量检测
1)外观检查
无脱落、漏焊、气孔、裂缝、空洞以及明显的烧伤现象;焊点饱满、均匀
2)抗剪试验
热轧钢筋的焊点,冷加工钢筋3)拉伸试验
冷加工钢筋3.气压焊
气压焊:采用氧乙炔火焰或其它火焰对两钢筋对接处加热,使其达到塑性状态,或熔化状态后,加压完成的一种压焊方法。
3.气压焊气压焊特点:(1)钢筋不会出现材质劣化倾向。(2)它设备轻巧、使用灵活、效率高、节省电能、焊接成本低,可进行全方位(竖向、水平和斜向)焊接。气压焊接设备
4.电弧焊
电弧焊:是利用电焊机使焊条与焊件之间产生高温,电弧使焊条和电弧燃烧范围内的焊件熔化,待其凝固便形成焊缝或接头。应用范围:钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式结构接头的焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构焊接。
4.电弧焊钢筋电弧焊的接头形式有:(1)搭接焊接头(单面焊缝或双面焊缝)(2)帮条焊接头(单面焊缝或双面焊缝)(3)剖口焊接头(平焊或立焊)(4)熔槽帮条焊接头
4.电弧焊搭接焊接头4.电弧焊帮条焊接头4.电弧焊剖口焊接头4.电弧焊5.电渣压力焊电渣压力焊:
将两钢筋安放成竖向对接形式,利用焊接电流通过两钢筋端面间隙,在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程,产生电弧热和电阻热,熔化钢筋,加压完成的一种压焊方法。电渣压力焊原理5.电渣压力焊
分类:自动和手工电渣压力焊两类。特点:与电弧焊比较,它工效高、成本低,可进行竖向连接,故在工程中应用较普遍。
适用范围:现浇混凝土结构构件内竖向或斜向(倾斜度在4:1的范围内)钢筋的焊接接长。(三)钢筋机械连接钢筋机械连接包括螺纹套管连接和挤压连接,是近年来大直径钢筋现场连接的主要方法。
1.螺纹套管连接分类:(1)锥螺纹连接(2)直螺纹连接连接:钢套管、对接端头设备:力矩扳手控制:力矩值螺纹套管连接的优点:施工速度快不受气候影响质量稳定易对中螺纹套管连接的缺点:端头加工螺纹,截面有所削弱1)将钢筋端头先镦粗后再套丝2)采用冷轧的方法轧制螺纹处理措施:2.挤压连接钢筋挤压连接亦称钢筋套筒冷压连接适用范围:它适用于竖向、横向及其他方向的较大直径变形钢筋的连接。分类:径向套管挤压连接和轴向套管挤压连接设备:挤压机工艺参数:
(1)压接顺序:应从中间逐道向两端压接
(2)压接力:要能保证套筒与钢筋紧密咬合(3)压接道数:取决于钢筋直径、套筒型号和挤压机型号
质量保证套管的材料和几何尺寸接头外观检查4.3.3钢筋的配料钢筋的配料是根据构件配筋图,先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图,并加以编号,然后分别计算钢筋的下料长度和根数,填写配料单,申请加工。4.2.3钢筋的配料配料计算中关键是:下料长度的计算。钢筋的下料长度应为:钢筋下料长度=外包尺寸+端头弯钩度-量度差值;箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值;量度差值=外包尺寸-中心线长度1.半圆弯钩的增加长度弯钩全长:弯钩增加长度(包括量度差值):2.弯90°时的度量差值
实际工作中为计算简便常取2d
。量度差值:外包尺寸:中心线长度:4.3.3钢筋的配料外包尺寸:中心线长度:量度差值:3.弯45°时的度量差值4.3.3钢筋的配料4.3.3钢筋的配料同理可得其它常用角度的量度差值
钢筋弯曲角度量度差值30o
0.5d0.35d135o
90o
60o
45o
2.5d2d0.85d4.3.3钢筋的配料4.箍筋调整值:为弯钩增加长度与弯曲度量差值两项之和。可根据箍筋外包尺寸或内包尺寸确定4.3.3钢筋的配料箍筋直径(㎜)4~56810-12量外包尺寸40506070量内包尺寸80100120150-170箍筋调整值箍筋量度方法4.3.4钢筋的代换钢筋代换的方法有以下三种:
(1)“等强代换”(按强度控制)4.3.4钢筋的代换(2)“等面积代换”(按最小配筋率控制)4.3.4钢筋的代换(3)当结构构件按裂缝宽度或挠度控制时,钢筋的代换需进行裂缝宽度或挠度验算。
4.3.5植筋施工植筋施工:在钢筋混凝土结构上钻出孔洞,注入胶粘剂,植入钢筋,待其固化后即完成植筋施工。优点:工艺简单、工期短、造价省、操作方便、劳动强度低、质量易保证。用途:工程结构的加固和旧混凝土的连接。4.3.5植筋施工钢筋胶粘剂:德国慧鱼牌高强化学锚栓及植筋胶系列瑞士喜力得化学锚固系列
青岛固立特建材科技有限公司固立特胶郑州力源结构胶有限公司LYJGNR-Z结构胶
SGM-360型注射式植筋胶4.3.5植筋施工植筋施工工艺:
定位
→钻孔
→
清孔
→
钢筋除锈
→
锚固胶配制
→
植筋
→
固化、保护
→
检验
植筋施工工艺1.定位:按设计要求标示植筋钻孔位置、型号,植筋位置:在箍筋内侧(对梁、柱)或分布筋内侧(对板、剪力墙)。
2.钻孔
1、工具:电锤或风钻,如遇不可切断钢筋应调整孔位避开。
2、钻孔直径d4∽10mm(小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值)。钻孔工具钻孔钻孔植筋施工工艺3.清孔1.所用主要器具:空压机、毛刷。2.钻孔孔内宜保持干燥。4.钢筋除锈
1.打磨出金属光泽2.所用主要器具:角磨机、钢丝轮片。清孔毛刷清孔风机4.2.5植筋施工清孔4.2.5植筋施工钢筋除锈植筋施工工艺5.胶粘剂配制
1.配胶宜采用机械搅拌,也可用细钢筋棍人工搅拌。
2.胶应现配现用,每次配胶量不宜大于3公斤。
5.3.所用主要器具:搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。6.植筋
植筋植筋植筋施工工艺7.固化、保护
1.3天即可锚固力大于钢筋屈服值,若固化温度5℃左右,4天锚固力可大于钢筋屈服值,且锚固力随时间延长继续增长。
2.植筋后夏季12小时内(冬季24小时内)不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植。
8.检验
1.作拉拔试验。2.器具:千斤顶、锚具、反力架系统抗拔试验钢筋拔断4.4模板工程模板工程是混凝土结构构件成型的一个十分重要的组成部分。现浇混凝土结构用模板工程的造价约占钢筋混凝土工程总造价的30%。模板工程约占钢筋混凝土工程总用工量的50%。4.4模板工程
一、模板系统的组成和基本要求
1、组成:模板、支撑。模板是使混凝土结构或构件成型的模型。支撑是保证模板形状、尺寸及其空间位置的支撑体系。模板系统2.模板系统的基本要求:1.
保证各构件的尺寸和位置正确;2.具有足够的强度、刚度和稳定性;3.构造简单,装拆方便,并便于钢筋的绑扎与安装、混凝土的浇筑及养护等工艺要求;4.模板接缝不应漏浆。
二、模板分类
木模板钢木模板钢模板钢竹模板胶合板模板塑料模板玻璃钢模板铝合金模板(一)按材料分类木模板钢模板胶合板模板基础模板柱模板梁模板楼板模板楼梯模板墙模板壳模板烟囱模板二、模板分类(二)按结构类型分类二、模板分类(三)按施工方法分类1.现场装拆式模板2.固定式模板
制作预制构件用的模板。3.移动式模板
随着混凝土的浇筑,模板可沿垂直方向或水平方向移动,称为移动式模板。钢定型模板(一)钢模板的类型及规格平面模板阴角模板阳角模板连接角模钢模板类型钢模板的规格面板厚度:2.3或2.5mm;边框和肋的厚度:2.8mm;肋高:55mm;钢模板采用模数制设计;阴角模板连接模板钢定型模板(二)钢模板连接配件
U形卡L形插销钩头螺栓紧固螺栓对拉螺栓扣件连接配件钢定型模板钢定型模板钢定型模板钢定型模板现浇结构中常用的模板
(一)基础模板
(二)
柱模板(三)
梁模板(四)
板模板(五)
墙体模板(六)楼梯模板
定型圆柱钢模板三、模板工程中的支撑1.卡具及柱箍
2.支柱
3.桁架
4.钢筋托具
卡具:用于矩形梁,固定侧向模板柱箍:柱模板四周设置钢管井架桁架:梁、板模板的支撑工具四、模板结构的设计设计内容:模板结构型式选择模板材料的选择模板及支撑系统各部件规格尺寸的确定以及节点设计等。设计依据:工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等(一)荷载计算模板及其支架时,应考虑下列荷载:1.模板及其支架自重标准值2.新浇混凝土自重标准值3.钢筋自重标准值4.施工人员及设备的自重标准值
5.振捣混凝土时产生的荷载标准值(一)荷载6.新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值
采用内部振捣器时,当混凝土浇筑速度在6m/h以下时,新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力,可按下列两式计算,并取两式中的较小值。
(一)荷载(一)荷载7.倾倒混凝土时产生的荷载标准值项次向模板中供料方法水平荷载
1234用溜槽、串筒或导管输出用容量小于0.2m3的运输工具倾倒用容量0.2~0.8m3的运输工具倾倒用容量大于0.8m3的运输工具倾倒2246
(二)荷载分项系数项次
荷载类别分项系数1234567模板及支架自重新浇筑混凝土自重钢筋自重施工人员及施工设备荷载振捣混凝土的产生的荷载新浇筑混凝土对侧模板压力倾倒混凝土时产生的荷载1.21.21.21.41.41.21.4(三)荷载组合项次
项目
荷载类别
计算承载能力验算刚度1234
平板和薄壳的模板及其支架梁和拱模板的底板梁、拱、柱(边长≤300mm)墙(厚≤100mm)的侧面模板大体积结构、柱(边长>300mm)墙(厚>100mm)的侧面模板1+2+3+41+2+3+55+66+71+2+31+2+366
计算模板及其支架的荷载组合
(四)对模板变形值及稳定性的规定1.模板变形值的规定验算模板及其支架的刚度时,其变形值不得超过下列数值:(1)
结构表面外露的模板,为模板构件跨度的1/400;(2)
结构表面隐蔽的模板,为模板构件跨度的1/250;(3)支架的压缩变形值或弹性挠度,为相应的结构跨度的1/1000。
(四)对模板变形值及稳定性的规定2.模板稳定性的规定(1)
支架的立柱或桁架必须用撑拉杆件固定确保其稳定性;(2)
为防止模板及其支架在风荷载作用下倾倒,应从构造上采取有效措施。
五、模板的拆除
(一)拆除模板时混凝土的强度现浇整体式结构的模板拆除期限应按设计规定,如设计无规定时,应满足下列要求:1.不承重的模板,其混凝土强度应在其表面及棱角不致因拆模而受损坏时,方可拆除。2.承重模板应在混凝土强度达到所规定的强度时,方能拆除。五、模板的拆除
当混凝土强度达到拆模强度后,应对已拆除侧模板的结构及其支承结构进行检查,确定结构有足够的承载能力后,方可拆除承重模板和支架。五、模板的拆除
(二)模板的拆除顺序和方法1、普通模板的拆除顺序:
先非承重模板,后承重模板;
先侧板,后底板。2、大型结构的模板,拆除时必须事前制订详细的方案。
4.4混凝土工程一、混凝土的原材料二、混凝土制备三、混凝土的运输四、混凝土成型(浇筑、捣实)五、混凝土养护六、混凝土质量检查七、混凝土冬期施工一、混凝土的原材料混凝土的原材料有水泥、砂、石、水、外加剂和外掺料。外加剂有:减水剂,早强剂,速凝剂,缓凝剂,加气剂,防水剂和抗冻剂等外掺料有:火山灰,粉煤灰等工业废料或廉价的地方材料。
二、混凝土制备混凝土制备是指将各种组成材料拌制成质地均匀、颜色一致、具备一定流动性的混凝土拌合物。如混凝土制备得不均匀就不能获得密实的混凝土,影响混凝土的质量,所以制备是混凝土施工工艺过程中很重要的一道工序。
二、混凝土制备混凝土的制备包括以下内容:(一)混凝土的施工配料
(二)混凝土施工配制强度确定(三)混凝土搅拌机选择(四)搅拌制度
(一)混凝土的施工配料施工配料是保证混凝土质量的重要环节之一,必须加以严格控制。施工配料要做到以下两点:(1)称量准确(2)进行施工配合比换算混凝土的施工配合比换算为什么要进行配合比换算:混凝土设计配合比是根据完全干燥的砂、石骨料制定的。但实际使用的砂、石骨料一般都含有水分,而且含水量经常随气象条件发生变化。所以,在拌制时应及时测定砂、石骨料的含水率,并进行施工配合比换算。混凝土的施工配合比换算换算原则:确保混凝土水灰比(W/C)不变。水泥:C′=C砂子:S′=S(1+WS)石子:G′=G(1+WG)水:W′=(W-SWS-GWG)
混凝土的施工配合比换算假设实验室配合比为:水泥:砂子:石子:水=C:S:G:W则施工配合比应为:水泥:砂子:石子:水=C:S(1+WS):G(1+WG):(W-SWS-GWG)。求出混凝土的施工配合比后,根据工地现有的搅拌机的装料容量进行配制。
(二)混凝土施工配制强度确定混凝土制备之前按下式确定混凝土的施工配制强度,以达到95%的保证率:
fcu,0——混凝土的施工配制强度(N/mm2)
fcu,k——设计的混凝土强度标准值(N/mm2)
σ——施工单位的混凝土强度标准差(N/mm2)(二)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,σ可按下式计算:
——
统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度(N/mm2);
——
统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值(N/mm2)
——
统计周期内相同混凝土强度等级的试件组数,N≥25。
(二)混凝土施工配制强度确定当混凝土强度等级为C20或C25时,如计算得到的σ<2.5N/mm2,取σ=2.5N/mm2。当混凝土强度等级高于C25时,如计算得到的σ<3.0N/mm2,取σ=3.0N/mm2。
(二)混凝土施工配制强度确定施工单位如无近期同一品种混凝土强度统计资料时,σ可按下表取值。
混凝土强度等级
N/mm2
低于C20C25~C35高于C35σ
4.05.06.0
混凝土强度标准值σ
(三)混凝土搅拌机选择
搅拌方法:
人工拌制:工程量很小且分散的场合
机械搅拌:其余混凝土搅拌机自落式强制式区别:搅拌叶片和搅拌筒之间没有相对运动的为自落式搅拌机,有相对运动的便为强制式搅拌机。(三)混凝土搅拌机选择a)自落式搅拌
b)强制式搅拌(三)混凝土搅拌机选择自落式搅拌机按搅拌筒的形状和卸料方式的不同,可分为:锥形反转出料式和锥形倾翻出料式两种类型。
(三)混凝土搅拌机选择强制式搅拌机立轴式涡浆式行星式单轴双轴卧轴式(三)混凝土搅拌机选择立轴式混凝土搅拌机立轴式混凝土搅拌机(三)混凝土搅拌机选择搅拌罐(三)混凝土搅拌机选择双
锥
自
落
式强
制
式立
轴
式卧轴式(单轴、双轴)反转出料倾翻出料涡浆式行星式定盘式盘转式混凝土搅拌机类型
强制式搅拌机优缺点立轴式搅拌机优点: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。(四)搅拌制度为了拌制出均匀优质的砼,除合理的选择搅拌机的类型外,还必须正确的确定搅拌制度。
搅拌机转速搅拌时间投料顺序搅拌制度1.
搅拌机转速自落式搅拌机:强制式搅拌机:叶片转轴的转速30r/min,
鼓筒的转速为6~7r/min。
2.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。
2.混凝土搅拌时间混凝土坍落度mm搅拌机机型搅拌机出料量L<250250-500>500≤30强制式6090120自落式90120150>30强制式606090自落式9090120混凝土搅拌的最短时间(s)
3.投料顺序投料顺序的确定:
搅拌质量
提高混凝土的强度
减少机械的磨损
减少混凝土的粘罐现象
减少水泥飞扬
降低电耗以及提高生产率等因素3.投料顺序搅拌方法分类:
一次投料法
二次投料法
水泥裹砂法
水泥裹砂石法(1)一次投料法这是目前最普遍采用的方法。它是将砂、石、水泥和水一起同时加入搅拌筒中进行搅拌。投料顺序:
砂子,水泥,石子
或石子,水泥,砂子,然后加水搅拌。优点:减少水泥的飞扬和水泥的粘罐现象分类:预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法先将水泥、砂、和水加入搅拌筒内进行充分搅拌,成为均匀的水泥砂浆后,再加入石子搅拌成均匀的混凝土。国内一般是用强制式搅拌机拌制水泥砂浆约1min~1.5min。然后再加入石子搅拌约1min~1.5min。国外,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。
(2)二次投料法(3)水泥裹砂法又称SEC法,采用这种方法拌制的砼称为SEC砼或造壳砼,首先由日本研制成功。工艺流程:先加一定量的水使砂表面的含水量调到某一规定的数值后(一般为15%-25%),再加入石子并与湿砂拌匀,然后将全部水泥投入与砂石共同拌和使水泥在砂石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳,最后将剩余的水和外加剂加入搅拌成砼。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。(4)水泥裹砂石法它是在日本研究的造壳混凝土(简称SEC混凝土)的基础上结合我国的国情研究成功的,它分两次加水,两次搅拌。工艺流程:先将全部的石子、砂和70%的拌合水倒入搅拌机,拌合15s使骨料湿润,再倒入全部水泥进行造壳搅拌30s左右,然后加入30%的拌合水再进行糊化搅拌60s左右即完成。(4)水泥裹砂石法优点:与普通搅拌工艺相比,用裹砂石法搅拌工艺可使混凝土强度提高10%~20%,或节约水泥5%~10%。在我国推广这种新工艺,有巨大的经济效益。此外,我国还对净浆法、净浆裹石法、先拌砂浆法等各种两次投料法进行了试验和研究。三、混凝土的运输
(一)混凝土运输的基本要求(1)混凝土应保持原有的均匀性,不发生离析现象;(2)混凝土运至浇筑地点,其塌落度应符合浇筑时所要求的塌落度值;(3)混凝土从搅拌机中卸出后,应及早运至浇筑地点,不得因运输时间过长而影响混凝土在初凝前浇筑完毕,混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间不宜超过规定:
(一)混凝土运输的基本要求混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间
min
混凝土强度等级气
温≤25oC>25oC≤C3012090>C309060(二)混凝土运输方式
混凝土运输分为:
地面水平运输:混凝土搅拌运输车,小型机动翻斗车,双轮手推车垂直运输:塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架楼面运输:双轮手推车,小型机动翻斗车(二)混凝土运输方式
混凝土搅拌运输车
(二)混凝土运输方式
小型机动翻斗车
(二)混凝土运输方式双轮手推车
(三)混凝土运输机具
1.井架式升降机运输
井架式升降机俗称井架,是目前施工现场使用较普遍的砼垂直运输设备,它由塔架、动力卷扬系统和料斗或平台等组成。
1.井架式升降机运输2.塔式起重机运输塔式起重机既能完成砼的垂直运输又能完成一定的水平运输。在其工作幅度范围内能直接将砼从装料点吊升到浇筑点送入模板内,中间不需转运,是一种灵活而有效的运输砼的方法,在现浇砼工程中得到广泛应用。2.塔式起重机运输3.砼搅拌运输车运输现场施工用砼正逐步向以商品砼方式供应的方向发展,从商品砼搅拌站将砼运送至各施工现场的距离相应增加,如用传统的运输方式砼在运输过程中将发生较严重的离析,砼搅拌运输车就是为适应这种新的生产方式的一种砼地面运输的专用机械。
3.砼搅拌运输车运输3.砼搅拌运输车运输4.混凝土泵运输混凝土用泵运输称泵送混凝土。泵送混凝土是指当混凝土从搅拌运输车中卸入混凝土泵的料斗中后,利用泵的压力将混凝土通过管道直接输送到浇筑地点的一种运输混凝土的方法,混凝土可同时完成水平运输和垂直运输工作。
4.混凝土泵运输泵送混凝土的特点:输送能力大、速度快、效率高、节省人力、连续工作。适用范围:高层、超高层建筑、立交桥、水塔、烟囱、隧道和各种大型混凝土结构工程的施工中4.混凝土泵运输泵送混凝土设备的组成泵送混凝土的设备有:(1)混凝土泵(2)输送管道(3)布料装置(1)混凝土泵混凝土泵有活塞泵、气压泵和挤压泵等几种类型,而以活塞泵应用较多。活塞泵又根据其构造原理不同分为机械式和液压式两种,常用液压式,液压式活塞泵又分为油压式和水压式两种,以油压式居多。目前最常用的是液压活塞泵。(1)混凝土泵液压活塞式砼泵工作原理(1)混凝土泵按泵体能否移动,混凝土泵还可分为:(1)固定式(2)移动式
(1)混凝土泵固定式混凝土泵(1)混凝土泵移动式混凝土泵(2)输送管道混凝土输送管是泵送混凝土作业中的重要配套部件,包括:直管弯管锥形管软管(3)布料装置布料装置由可回转、可伸缩的臂架和输送管组成,常称之为布料杆。按照支承结构的不同布料杆可分为独立式和汽车式两大类。
(3)布料装置四、混凝土成型混凝土成型就是将混凝土拌合料浇筑在符合设计尺寸要求的模板内,加以捣实,使其具有良好的密实性,达到设计强度的要求。混凝土成型过程包括浇筑与捣实,是混凝土工程施工的关键,将直接影响构件的质量和结构的整体性。(一)混凝土浇筑
1.浇筑前的准备工作2.浇筑工作的一般要求3.整体结构浇筑
1.浇筑前的准备工作(1)对模板及其支架进行检查,应确保标高、位置尺寸正确,强度、刚度、稳定性及严密性满足要求;模板中的垃圾、泥土和钢筋上的油污应加以清除;木模板应浇水润湿,但不允许留有积水。1.浇筑前的准备工作(2)对钢筋及预埋件应请工程监理人员共同检查钢筋的级别、直径、排放位置及保护层厚度是否符合设计和规范要求,并认真作好隐蔽工程记录。(3)准备和检查材料、机具等;注意天气预报,不宜在雨雪天气浇筑混凝土。(4)做好施工组织工作和技术、安全交底工作。2.浇筑工作的一般要求(1)混凝土应在初凝前浇筑,如混凝土在浇筑前有离析现象,须重新拌合后才能浇筑。(2)浇筑时,混凝土的自由倾落高度:对于素混凝土或少筋混凝土,由料斗进行浇筑时,不应超过2m;竖向结构3m;配筋较密或不便捣实的结构60cm;串筒,溜槽2.浇筑工作的一般要求(3)浇筑竖向结构混凝土前,底部应先浇入50~100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆,以避免产生蜂窝麻面现象。
(4)混凝土浇筑时的坍落度应符合设计要求。(5)为了使混凝土振捣密实,混凝土必须分层浇筑。为防止柱烂根,柱底全部放砂浆2.浇筑工作的一般要求(6)为保证混凝土的整体性,浇筑工作应连续进行。当由于技术上或施工组织上原因必须间歇时,其间歇时间应尽可能缩短,并应在前层混凝土凝结之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土条件确定。不能连续进行需设置施工缝2.浇筑工作的一般要求(7)正确留置施工缝。施工缝位置应在混凝土浇筑之前确定,并宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝;梁、板、墙应留垂直缝。2.浇筑工作的一般要求浇注柱的施工缝位置2.浇筑工作的一般要求2.浇筑有主次梁楼板的施工缝位置图2.浇筑工作的一般要求在施工缝处继续浇筑前,为解决新旧混凝土的结合问题,应对已硬化的施工缝表面进行处理。清除表层,凿毛,用水冲净,铺水泥砂浆2.浇筑工作的一般要求(8)混凝土初凝之后,终凝之前应防止振动。1.2Mpa.(9)在混凝土浇筑过程中,应随时注意模板及其支架、钢筋、预埋件及预留孔洞的情况,当出现不正常的变形、位移时,应及时采取措施进行处理,以保证混凝土的施工质量。(10)在混凝土浇筑过程中应及时认真填写施工记录。3.整体结构浇筑(1)框架结构浇筑浇注方法:分段分层施工浇筑顺序:柱梁板思考题:试写出框架结构一个标准层的施工工艺流程,并论述可能产生的质量问题。3.整体结构浇筑2)剪力墙浇筑剪力墙浇筑除按一般规定进行外,还应注意门窗洞口应以两侧同时下料,浇筑高差不能太大,以免门窗洞口发生位移或变形。同时应先浇筑窗台下部,后浇筑窗间墙,以防窗台一部出现蜂窝孔洞。3.整体结构浇筑3)大体积混凝土浇筑大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m,长、宽较大,施工时水化热引起混凝土内的最高温度与外界温度之差不低于25℃的混凝土结构。一般多为建筑物、构筑物的基础,如高层建筑中常用的整体钢筋混凝土箱形基础、高炉转炉设备基础等。3.整体结构浇筑(1)大体积混凝土浇筑方案全面分层分段分层斜面分层3.整体结构浇筑a)全面分层;
b)分段分层;
c)斜面分层
每小时需浇筑的混凝土数量的确定Q——每小时需浇筑的混凝土;V——每个浇筑层中混凝土体积;t1——混凝土初凝时间;t2——运输时间。3.整体结构浇筑(2)大体积混凝土浇筑措施:宜选用水化热较低的水泥,如矿渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥;掺缓凝剂或缓凝型减水剂,也可掺入适量粉煤灰、磨细矿渣粉等掺合料;采用中粗砂和大粒径、级配良好的石子;尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;
3.整体结构浇筑降低混凝土入模温度,可在砂、石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置或覆盖草包等隔热材料,采用低温水或冰水拌制混凝土;扩大浇筑面和散热面,减少浇筑层厚度和浇筑速度,必要时在混凝土内部埋设冷却水管,用循环水来低混凝土温度;在浇筑完毕后,应及时排除泌水,必要时进行二次振捣3.整体结构浇筑加强混凝土保温、保湿养护,严格控制大体积混凝土的内外温差,当设计无具体要求时,温差不宜超过25℃,故可采用草包、炉渣、砂、锯末、油布等不易透风的保温材料或蓄水养护,以减少混凝土表面的热扩散和延缓混凝土内部水化热的降温速率;在设计允许的情况下可适当采用补偿收缩砼。
3.整体结构浇筑(4)水下混凝土浇筑水下浇筑混凝土,常用在灌注桩、地下连续墙等基础以及水下结构工程。3.整体结构浇筑导管法水下浇筑混凝土
3.整体结构浇筑(5)免振捣混凝土免振捣混凝土又称自密实混凝土,它是由70年代初由前西德发明并首先用于工程的流态混凝土发展而来的,这种混凝土在日本得到极其迅速的发展。(6)防水混凝土浇注是在普通混凝土骨料级配的基础上,用调整和控制配合比的方法,提高自身密实度和抗渗性的一种混凝土。(二)混凝土的捣实混凝土浇筑入模后,内部还存在着很多空隙。为了使硬化后的混凝土具有所要求的外形和足够的强度与耐久性,必须使新入模的混凝土填满模板的每一角落(成型过程),并使混凝土内部空隙降低到一定程度以下(密实过程),具有足够的密实性;必须在初凝前捣实。(二)混凝土的捣实成型方法主要有以下几种:振捣法挤压法离心法真空吸水法振捣法混凝土的捣实方法有:人工捣实:是利用捣棍、插钎等用人力对混凝土进行夯插等来使混凝土成型密实的一种方法。机械捣实:是通过振动机械将一定频率、振幅和激振力的振动能量传给混凝土,强迫混凝土组分中的颗粒产生振动,从而提高混凝土的流动性,使混凝土达到良好的密实成型的目的。机械捣实振动捣实机械的类型,按其工作方法的不同可分为:插入式振动器附着式振动器平板式振动器振动台在建筑工地,主要是用插入式振动器和平板式振动器。插入式振动器插入式振动器又称内部振动器,其工作部分是一棒状空心圆柱体,内部装有偏心振子,在电动机带动下高速转动而产生高频微幅的振动。适用范围:多用于振实梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土结构等。插入式振动器电动软轴行星式内部振动器
1—振动棒;2—软轴;3—防逆装置;4—电动机;5—电器开关;6—支座插入式振动器振动棒各插点的布置方式有:行列式交错式插入式振动器插点的分布
附着式振动器附着式振动器又称外部振动器。使用时是利用螺栓或夹钳等将它固定在模板上,通过模板来将振动能量传递给混凝土,达到使混凝土密实的目的。适用:适于振捣截面较小而钢筋较密的柱、梁及墙等构件。平板式振动器平板式振动器又称为表面振动器。将附着式振动器固定在一块底板上则成为平板式振动器。适用:适于捣实楼板、地坪、路面等平面面积大而厚度较小的混凝土结构构件。振动台振动台是支撑在弹性支座上的工作平台,在平台下面装有振动机构,当振动机构运转时,即带动工作平台做强迫振动,从而使工作台上制作构件的混凝土得到振实。常用于预制构件成型振捣。
真空脱水法真空脱水法就是利用真空吸水设备,将已浇筑完毕的混凝土中的游离水和气泡吸出,以达到降低水灰比、提高混凝土强度、改善混凝土的物理力学性能、加快施工进度的目的。适用范围:主要用于预制构件和现浇混凝土楼地面、道路及机场跑道等工程施工。真空脱水设备主要由真空泵机组、真空吸盘、连接软管等组成(图示)。1-真空吸盘;2-软管;3-吸水进口;4-集水箱;5-真空表;6-真空泵;7-电动机;8-手推小车真空脱水设备示意图
五、混凝土养护混凝土的凝结与硬化是由于水泥水化反应的结果。为使已浇筑的混凝土能获得所要求的物理力学性能,在混凝土浇筑后的初期,采取一定的工艺措施,建立适当的水化反应条件的工作,称为混凝土的养护。
五、混凝土养护混凝土养护方法:标准养护:指混凝土在温度为20±3℃和相对湿度为90%以上的潮湿环境或水中的条件下进行的养护。自然养护:指在自然气候条件下(高于5℃),对混凝土采取相应的保湿、保温等措施所进行的养护。热养护:指为了加速混凝土的硬化过程,对混凝土进行加热处理,将其置于较高温度条件下进行硬化的养护。五、混凝土养护混凝土在自然气候条件下凝结、硬化时,如果不采取任何工艺措施,混凝土将会由于水分蒸发过快而早期大量失水,以致影响水泥水化反应的进行,造成混凝土表面出现脱皮、起砂或产生干缩裂缝等现象,砼的强度和耐久性将随之降低。因此,防止混凝土早期失水和干缩裂缝的产生,在混凝土浇筑后应及时进行养护。五、混凝土养护自然养护分类:覆盖浇水养护塑料薄膜保湿养护五、混凝土养护(一)覆盖浇水养护覆盖浇水养护是在混凝土表面覆盖吸湿材料,采取人工浇水或蓄水措施,使混凝土表面保持潮湿状态的一种养护方法。所用的覆盖材料应具有较强的吸水保湿能力,常用的有麻袋、帆布、草帘、芒席、锯末等。
五、混凝土养护(二)塑料薄膜保湿养护塑料薄膜保湿养护是用防蒸发材料将混凝土表面予以密封,阻止混凝土中的水分蒸发,使混凝土保持或接近饱水状态,保证水泥水化反应正常进行的一种养护方法。
五、混凝土养护塑料薄膜保湿养护分类塑料布养护:是采用塑料布覆盖在混凝土表面对混凝土进行养护。薄膜养护剂养护:是在新浇筑的混凝土表面喷涂一层液态薄膜养护剂(又称薄膜养生液)后,养护剂在混凝土表面能很快形成一层不透水的密封膜层,阻止混凝土中的水分蒸发,使混凝土中的水泥获得充分水化条件的一种养护方法。
塑料布养护塑料布颜色:透明、白色和黑色
透明与黑色塑料布:具有吸热性,可加速混凝土的硬化。白色塑料布:能反射阳光,适于炎热干燥地区养护之用
塑料布缺点:是容易撕裂,且易使混凝土表面产生斑纹,影响外观。故只适宜用于表面外观要求不高的工程。
框架柱混凝土养护
现浇板混凝土养护薄膜养护剂养护薄膜养护剂的分类:按形态分可分为溶剂型和乳液型;按透明度分,可分为透明的、半透明的和不透明的三种。优点:此法不受施工场地、构件形状和部位的限制,施工方便,既能保证工程质量,又可节省劳动力,节约用水,改善施工条件,并可为后续施工工作及早提供工作面从而加快工程进度,具有较好的技术经济效果
热养护蒸汽室养护:将混凝土构件放在充有蒸汽的养护室内,使混凝土在较高温、湿度条件下,迅速达到要求的强度主要用于预制构件。热模养护:蒸汽不与混凝土接触,而是喷射到模板上加热模板,热量通过模板与刚成型的混凝土进行交换。即可用于预制构件,又可用于现浇墙体。人工养护:人工养护应在混凝土浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;保证混凝土浇水养护的时间。蒸汽养护天津大光明桥环氧沥青砼桥面铺装工程已于2008年4月15日正式完工,距5月1日具备通车条件的节点时间还有13天。在正常气温条件下,环氧沥青砼的养护期一般为45-60天,养护期内不允许开放交通,为缩短养护工期,快速提高环氧沥青固化强度。天津城建滨海路桥有限公司、建设部和东南大学专家等,组成快速提高环氧沥青固化强度科研组,在实验室经过反复摸索,最终发现通过采取升温措施,能够达到快速提高环氧沥青固化强度的目的,试验工作取得成功。这在国际、国内均尚属首创。施工人员在铺设电热毯“电热毯”为大光明桥桥面环氧沥青砼加温.六、混凝土质量检查混凝土质量检查包括:施工中检查:施工中检查主要是对混凝土拌制和浇筑过程中所用材料的质量及用量、搅拌地点和浇筑地点砼坍落度等的检查,在每一工作班内至少检查两次;当混凝土配合比由于外界影响有变动时,应及时检查;对混凝土的搅拌时间也应随时检查施工后检查:主要是对已完混凝土的外观质量检查及其强度检查。
六、混凝土质量检查(一)混凝土外观检查混凝土结构件拆模后,应从外观上检查其表面有无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、裂缝等缺陷,外形尽寸是否超过允许偏差值,如有应及时加以修正。
六、混凝土质量检查(二)混凝土强度检验
混凝土强度检验主要是指抗压强度的检验。混凝土强度检验目的:
1)是作为评定结构或构件是否达到设计混凝土强度的依据,是混凝土质量的控制性指标,应采用标准试件的混凝土强度。2)是为结构拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷确定混凝土的实际强度,应采用与结构构件同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度。
1.试件的留设混凝土强度检验的试件的留置应符合:(1)每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,其取样不得少于一次;(2)每工作班拌制的同配合比的混凝土不足100盘时,其取样不得少于一次;(3)每一现浇楼层同配合比的混凝土,其取样不得少于一次;同一单位工程每一验收项目中同配合比的混凝土,其取样不得少于一次;(4)配合比有变化时,则每种配合比均应取样每次取样应至少留置一组(3个)标准试件;同条件养护试件的留置组数,可根据实际需要而定抗渗砼的试块,图为两组试块,一组抗渗试块为六个,抗压试块一组为三个.试块制作,标明标号、部位及时间蓄水养护的试块(二)混凝土强度检验2.每组试件的强度每组三个试件应在浇筑地点制作,在同盘混凝土中取样,并按下列规定确定该组试件的混凝土强度代表值:(1)取三个试件强度的算术平均值;(2)当三个试件强度中的最大值和最小值之一与中间值之差超过中间值的15%时,取中间值;(3)当三个试件强度中的最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%时,该组试件不应作为强度评定的依据。(二)混凝土强度检验3.同一验收批的强度混凝土强度应分批进行验收。同一验收批的混凝土由强度等级相同、生产工艺和配合比基本相同的混凝土组成。对同一验收批的混凝土强度,应以同批内标准试件的全部强度代表值来评定。砼强度的检验检验评定方法:标准差已知的统计方法标准差未知的统计方法非统计方法(三)混凝土缺陷处理
1.缺陷分类及产生原因
麻面
露筋
蜂窝
孔洞
缝隙及夹层
缺棱、掉角
裂缝
强度不足
混凝土漏振,造成的恶果夹杂太厉害了1.缺陷分类及产生原因(1)麻面麻面是结构构件表面上呈现无数的小凹点,而无钢筋暴露的现象。它是由于模板表面粗糙、未清理干净、润湿不足、漏浆、振捣不实、气泡未排出以及养护不好所致。(2)露筋露筋即钢筋没有被混凝土包裹而外露。主要是由于未放垫块或垫块位移、钢筋位移、结构断面较小、钢筋过密等使钢筋紧贴模板,以致混凝土保护层厚度不够所造成的。有时也因缺边、掉角而露筋。(3)蜂窝蜂窝是混凝土表面无水泥砂浆,露出石子的深度大于5㎜但小于保护层的蜂窝状缺陷。它主要是由配合比不准确、浆少石子多,或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理,造成砂浆与石子分离、模板严重漏浆等原因产生。(4)孔洞孔洞系指混凝土结构内存在着孔隙,局部或全部无混凝土。它是由于骨料粒径过大、或钢筋配置过密造成混凝土下料中被钢筋挡住,或混凝土流动性差,或混凝土分层离析,振捣不实,混凝土受冻,混入泥块杂物等所致。(5)缝隙及夹层缝隙及夹层是施工缝处有缝隙或夹有杂物。产生原因是因施工缝处理不当以及混凝土中含有垃圾杂物所致。(6)缺棱、掉角缺棱、掉角是指梁、柱、板、墙以及洞口的直角边上的混凝土局部残损掉落。产生的主要原因是混凝土浇筑前模板未充分润湿,棱角处混凝土中水分被模板吸去,水化不充分使强度降低,以及拆模时棱角损环或拆模过早,拆模后保护不好也会造成棱角损环。(7)裂缝裂缝有温度裂缝、干缩裂缝和外力引起的裂缝。原因主要是温差过大、养护不良、水分蒸发过快以及结构和构件下地基产生不均匀沉陷,模板、支撑没有固定牢固,拆模时受到剧烈振动等。(8)强度不足混凝土强度不足原因是多方面的,主要是原材料达不到规定的要求,配合比不准、搅拌不均、振捣不实及养护不良等。(三)混凝土缺陷处理2.缺陷处理
表面抹浆修补
细石混凝土填补
环氧树脂修补
2.缺陷处理(1)表面抹浆修补a.对数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石的混凝土表面,可用钢丝刷或加压水洗刷基层,再用1:2~1:2.5的水泥砂浆填满抹平,抹浆初凝后要加强养护。b.当表面裂缝较细,数量不多时,可将裂缝用水冲并用水泥浆抹补;对宽度和深度较大的裂缝应将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝方向凿成深为15~20mm,宽为100~200mm的V形凹槽,扫净并洒水润湿,先用水泥浆刷第一层,然后用1:2~1:2.5的水泥砂浆涂抹2~3层,总厚控制在10~20mm左右,并压实抹光。(2)细石混凝土填补当蜂窝比较严重或露筋较深时,应按其全部深度凿去薄弱的混凝土和个别突出的骨料颗粒,然后用钢丝刷或加压水洗刷表面,再用比原混凝土等级提高一级的细骨料混凝土填补并仔细捣实。对于孔洞,可在旧混凝土表面采用处理施工缝的方法处理:将孔洞处不密实的混凝土突出的石子剔除,并凿成斜面避免死角;然后用水冲洗或用钢丝刷子清刷,充分润湿后,浇筑比原混凝土强度等级高一级的细石混凝土。细石混凝土的水灰比宜在0.5以内,并可掺入适量砼膨胀剂,分层捣实并认真做好养护工作。(3)环氧树脂修补当裂缝宽度在0.1mm以上时,可用环氧树脂灌浆修补。修补时先用钢丝刷清除混凝土表面的灰尘、浮渣及散层,使裂缝处保持干净,然后把裂缝做成一个密闭性空腔,有控制的留出进出口,借助压缩空气把浆液压入缝隙,使它充满整个裂缝。这种方法具有很好的强度和耐久性,与混凝土有很好的粘接作用。对混凝土强度严重不足的承重构件应拆除返工,尤其对结构要害部位更应如此。对强度降低不大的混凝土可不拆除,但应与设计单位协商,通过结构验算,根据混凝土实际强度提出处理方案.七、混凝土冬期施工
(一)混凝土冬期施工的一般原理1.温度与混凝土硬化速度的关系混凝土强度的高低和增长速度决定于水泥水化反应的程度和速度。水泥的水化反应必须在有水和一定的温度条件下才能进行,其中温度决定着水化反应的速度,温度愈高反应愈快,混凝土强度增长愈速;温度愈低,水泥水化反应速度愈慢。
七、混凝土冬期施工2.冻结对混凝土强度的影响
混凝土浇筑后,如果早期遭受冻结,转入正温后虽然强度会继续增长,但与同龄期标准养护条件下的混凝土相比,其强度都有不同程度的降低。七、混凝土冬期施工强度损失的大小随其浇筑后遭受冻结早晚情况的不同而异。混凝土在浇筑后初凝前便立即受冻混凝土是在浇筑完初凝后遭受冻结混凝土在冻结前达到某一强度值后才遭受冻结
混凝土在浇筑后初凝前便立即受冻水泥的水化反应刚开始便停止,混凝土冻前的强度几乎等于零。混凝土解冻后,仍能保持水泥的正常水化,混凝土强度没有多少损失。但这种情况对组织混凝土的冬期施工没有实用意义。混凝土是在浇筑完初凝后遭受冻结混凝土的强度损失很大,而且冻结温度越高,强度损失越大。产生这种现象的原因是由于在冻结过程中混凝土内水分产生迁移现象所引起混凝土结构的破环。混凝土在冻结前达到某一强度值后才遭受冻结当混凝土具有一定的预养强度后,其结构坚固到足以抵抗静水压力和渗透压力的破坏作用时,混凝土强度的损失就较小,甚至不损失。抗冻临界强度:混凝土浇筑后,可抵抗冻胀应力的最低强度。七、混凝土冬期施工(二)冬期施工的工艺要求
1.混凝土材料选择及要求
配制冬期施工的混凝土,应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥
2.混凝土材料的加热
冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法
3.混凝土的搅拌
搅拌前应用热水或蒸气冲洗搅拌机,搅拌时间应较常温延长50%
七、混凝土冬期施工4.混凝土的浇筑
混凝土在浇筑前,应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢;且不得在强冻胀性地基上浇筑混凝土,当在弱冻胀性地基上浇筑混凝土时,基土不得遭冻;当在非冻胀性地基土上浇筑混凝土时,混凝土在受冻前,其抗压强度不得低于临界强度。七、混凝土冬期施工(三)冬期养护方法蓄热法蒸汽加热法电热法暖棚法掺外加剂法蓄热法蓄热法是利用原材料预热的热量及水泥水化热,通过适当的保温,延缓混凝土的冷却,保证混凝土能在冻结前达到所要求强度的一种冬期施工方法适用:室外最低温度不低于-15℃的地面以下工程或表面系数不大于15的结构。特点:蓄热法养护具有施工简单、不需外加热源、节能、冬期施工费用低等特点。因此,在混凝土冬期施工时应优先考虑采用蒸汽加热法湿热养护:棚罩法、蒸气套法以及内部通气法干热养护:毛管法和热模法电热法它是利用电能作为热源来加热养护混凝土的方法。电极加热法电热器加热法电磁感应加热法:工频感应模板加热法和线圈感应加热法远红外线养护法。暖棚法它是在被养护的构件和结构外围搭设围护物,形成棚罩,内部安设散热器、热风机或火炉等作为热源,加热空气,从而使混凝土获得正温的养护条件。由于空气的热辐射低于蒸汽,因此,为提高加热效果,应使热空气循环流通,并应注意保持暖棚内有一定的湿度,以免混凝土内水分蒸发过快,使混凝土干燥脱水。掺外加剂法在冬期施工混凝土中掺入适量的外加剂,使混凝土强度迅速增长,在冻结前达到要求的临界强度,或降低水的冰点使混凝土能在负温下凝结硬化,它不仅可简化施工工艺、节约能源,如掺用合理还可改善砼其它性能,因此这是混凝土冬期施工的有效方法。但掺用外加剂的混凝土必须符合冬期施工工艺要求的有关规定。
建筑施工技术预应力混凝土工程第一节预应力混凝土的基本知识一、预应力混凝土的概念:
1、预应力混凝土:在构件使用前,对结构构件受拉区的钢筋在弹性范围之内的拉伸,利用钢筋的弹性回缩,对受拉区的混凝土预先施加预压应力,以提高构件的刚度、抗裂性和耐久性。一、预应力混凝土的基本概念3、混凝土预应力的添加普通钢筋混凝土构件的抗拉极限应变只有0.0001~0.00015。构件混凝土受拉不开裂时,构件中受拉钢筋的应力只有20~30N/mm2;即使允许出现裂缝的构件,因受裂缝宽度限制,受拉钢筋的应力也仅达150~200N/mm2。钢筋的抗拉强度未能充分发挥。预应力混凝土是解决这一问题的有效方法,即在构件承受外荷载前,预先在构件的受拉区对混凝土施加预压应力。当构件在使用阶段时,外荷载作用下产生的拉应力,首先要抵消预压应力,这就推迟了混凝土裂缝的出现并限制了裂缝的开展,从而提高了构件的抗裂度和刚度。对混凝上构件受拉区施加预压应力的方法,是张拉受拉区中的预应力钢筋,通过预应力钢筋和混凝土间的粘结力或锚具,将预应力钢筋的弹性收缩力传递到混凝土构件上,并产生预压应力。2、预应力混凝土的分类:(1)按施加预应力的方式不同可分为:1)先张法预应力混凝土2)后张法预应力混凝土(2)按混凝土施工方法不同可分为:预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。(3)按预应力度大小可分为:全预应力混凝土和部分预应力混凝土。二、预应力混凝土的材料
1、混凝土材料
(1)强度要求:一般不低于C30;当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力筋时,混凝土的强度等级不低于C40。目前,在一些重要的预应力混凝土结构中,已开始采用C50~C60的高强混凝土,并逐步向更高强度等级的混凝土发展(2)混凝土的配置:应尽可能采用高标号水泥(宜用硅酸盐水泥),减少水泥用量,降低水灰比(控制在0.5以下),选用优质坚硬的骨料在预应力混凝土构件生产中,不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐,如氯化钙、氯化钠等,否则会发生严重质量事故
2、钢筋
(1)强度高。预应力钢筋必须采用高强度钢材,以减少预应力构件在长期使用过程中,由于混凝土的收缩徐变等原因,而的造成预应力损失。(2)要有较好的焊接性能和塑性。(3)预应力筋的种类:单根粗钢筋,钢筋索,钢绞线索、钢丝索等。(4)预应力筋的冷加工:冷拉和冷拔(1)冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是由直径6~10mm的I级钢筋在常温下通过拔丝模冷拔而成,一般拔至直径3~5mm。冷拔钢丝强度比原材料屈服强度显著提高,但塑性降低,是适用于小型构件的预应力筋。(2)冷拉钢筋冷拉钢筋是将Ⅱ~Ⅳ级热轧钢筋在常温下通过张拉到超过屈服点某一应力,使其产生一定的塑性变形后卸荷,再经时效处理而成。这样钢筋的塑性和弹性模量有所降低而屈服强度和硬度有所提高,可直接用作预应力筋(3)碳素钢丝碳素钢丝是由高碳钢盘条经淬火、酸洗、拉拔制成。为了消除钢丝拉拔中产生的内应力,还需经过矫直回火处理。钢丝直径一般为3~8mm,最大为12mm,其中3~4mm直径钢丝主要用于先张法,5~8mm直径钢丝用于后张法。钢丝强度高,表面光滑,用作先张法预应力筋时,为了保证高强钢丝与混凝土具有可靠的粘结,钢丝的表面需经过刻痕处理(4)钢绞线钢绞线一般是由7根碳素钢丝围绕一根中心钢丝在绞丝机上绞成螺旋状,再经低温回火制成。图为预应力钢绞线截面图。钢绞线的直径较大,一般为9~15mm,比较柔软,施工方便,但价格比钢丝贵预应力钢绞线截面图D-钢绞线直径;d0-中心钢丝直径;d-外层钢丝直径(5)热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点,直径为6~10mm。热处理钢筋的螺纹外形,有带纵肋和无纵肋两种(6)精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带纵肋的螺纹外形,如图所示。钢筋的接长用连接螺纹套筒,端头锚固用螺母。这种高强度钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋直径有25mm和32mm,其屈服点为750MPa和900MPa两种。(a)带纵肋(b)无纵肋热处理钢筋外形精轧螺纹钢筋外形
三、预加应力的方法:1、先张法——先张拉钢筋,后浇注混凝土。2、后张法——先浇注混凝土,预留孔道,后张拉钢筋3、无粘结预应力
还有电热法第二节
先张法施工
先张法是在浇筑混凝土之前,先张拉预应力钢筋,并将预应力筋临时固定在台座或钢模上,待混凝土达到一定强度(一般不低于混凝土设计强度标准值的75%),混凝土与预应力筋具有一定的粘结力时,放松预应力筋,使混凝土在预应力的反弹力作用下,使构件受拉区的混凝土承受预压应力。
工艺过程:张拉固定钢筋→浇混凝土→养护(至75%强度)→放张钢筋
适用于:构件厂生产中、小型构件(楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁……)
先张法施工工艺如图6-1所示。一、先张法的施工设备
(一)台座1、墩式台座:永久性预制厂制作中小型预应力混凝土构件墩式台座是以混凝土墩作承力结构,由传力墩、台面、横梁等组成,台座长度100m左右,不大于150m,张拉一次可生产多根构件,从而减少因钢筋滑移引起的应力损失。适用于生产中、小型构件。台面沿纵向设置0.3%的泄水坡度,每隔10-20M设置30-50MM的温度缝。横梁挠度小于2MM,台座长50M—120M,宽2-4M预应力先张法19.1预应力张拉2、槽式台座:预制场制作用粗钢筋做预应力钢材的大型构件槽式台座由钢筋混凝土压杆、上下横梁及台面组成,如图4-7所示,其上加砌砖墙,加盖后可进行蒸汽养护,为便于混凝土运输和蒸汽养护,槽式台座多低于地面。台座长度通常不大于50m,承载力达1000kN以上。
图6-4(1)钢质锥形夹具
(二)夹具:
夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力,并将其固定在张拉台座(或设备)上的临时性锚固装置。
按其工作用途不同分为锚固夹具和张拉夹具。
1、钢丝锚固夹具:如图6-4(1)所示
锥形夹具锥形夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹具,如图6-4(2)所示。镦头夹具:如图6-5所示,采用镦头夹具时,将预应力筋端部热镦或冷镦,通过承力分孔板锚固。2.钢筋锚固多用螺丝端杆锚具、镦头锚和销片夹具等。张拉时可用连接器与螺丝端杆锚具连接,或用销片夹具等。钢筋镦头,直径22mm以下的钢筋用对焊机热镦或冷镦,大直径钢筋可用压模加热锻打成型。镦过的钢筋需经过冷拉,以检验镦头处的强度。销片式夹具由圆套筒和圆锥形销片组成(图),套筒内壁呈圆锥形,与销片锥度吻合,销片有两片式和三片式,钢筋就夹紧在销片的凹槽内。两片式销片夹具1-销片;2-套筒;3-预应力筋
2、钢筋锚固夹具
·钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具,由套筒和夹片组成(图6-6)。
·其型号有YJ12、YJ14,适用于先张法;用YC-18型千斤顶张拉时,适用于锚固直径为12mm、14mm的单根冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋。3、锚固方式
3、张拉夹具
张拉夹具是夹持住预应力筋后,与张拉机械连接起来进行预应力筋张拉的机具
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