土木工程施工(上)-第6章混凝土工程

1、第6章混凝土工程混凝土工程施工順序: 混凝土制備運輸澆筑養(yǎng)護 混凝土生產方式： 現場攪拌：混凝土離散性大，浪費大，適用小批量生產。如：構件廠混凝土施工。 集中攪拌：效率高，質量好，要求嚴，適用于大批量生產。如：商品混凝土。6.1 混凝土的制備6.1.1 混凝土的配制混凝土配合比設計基本要求設計要求強度等級，保證結構安全性；施工要求施工性（和易性、流動性等）和經濟性。 1）混凝土施工配制強度 由于混凝土是非勻質材料, 強度會有波動。為保證混凝土實際 施工強度設計強度標準值，則施工配制強度比設計強度標準值提 高一個等級，并具有95保證率，即： f cu.o = f+1.645 cu.k式中：施工單

2、位的混凝土強度標準差，MPa; N 2fcu.o混凝土的施工配制強度，MPa；2 Ncu f cu,i fcu.k設計的混凝土強度標準值，MPa； = i =1 當施工單位有近期（不超過3個月）同一品 N 1種混凝土的強度資料時，計算求得: 當強度等級C20、C25時,如計算2.5MPa 時，取2.5MPa； 當強度等級C25時,如計算3.0MPa時，取3.0MPa。當施工單位沒有近期的同一品種混凝土的強度資料時: 當強度等級C25，=4.0MPa; 當強度等級C25C35，=5.0MPa; 當強度等級C35，=6.0MPa。例如：C40混凝土的施工配制強度為：fcu.o=40+1.6456=

3、49.87MPa 2）混凝土的施工配料計算施工時混凝土各種配料的計量必須正確，特別是混凝土的水灰比對混凝土的強度和收縮影響很大。 計量誤差的產生主要有二方面的原因： 材料名稱允許偏差施工方面：多加水，流動度較好，澆筑方便； 水泥及混合料2%經濟方面：偷工減料。 3%粗，細骨料水和外加劑2% 施工配料實際用水量的計算施工配料的砂石均有一定的含水率，為保持水灰比不變，則施工配料的用水量須扣除砂石中的含水量。設：試驗室配合比為：水泥：砂：石子1：X：Y； 水灰比為：W/C； 現場測得的砂石含水率分別為：Wx、Wy。則：施工配合比為：水泥：砂：石1：X(1+Wx)：Y(1+Wy) 實際用水量W（原含水

4、量）-XWx-YWy6.1.2 混凝土攪拌混凝土攪拌方式：人工攪拌機械攪拌1）混凝土攪拌機理及攪拌機選擇自落式重力擴散機理-“自落式攪拌機”利用利用“重力重力”的作用自由下落的作用自由下落，物料下落時，顆粒間相互穿插，翻拌，混合而擴散均勻。自落式強制式 強制式剪切擴散機理“強制式攪拌機”利用轉動的葉片強迫物料相互間產生剪切滑移而達到混合和擴散均勻化。攪拌罐雙臥軸強制式混凝土攪拌機選擇攪拌機攪拌機的“階數”原材料上下一次稱為“一階”，現場攪拌機常為“一階式”，加工廠的攪拌站常為“二階式”或“三階式”。塑性混凝土宜選用“自落式攪拌機”；干硬性和輕骨料混凝土宜采用“強制式攪拌機”。選用攪拌機容量不宜

5、超載。超載會影響混凝土的均勻性，反之影響生產效益?；炷翑嚢铏C容量以出料容積（m3）1000標定規(guī)格，常用的有250，350，500，750和1000。出料容積一般為裝料容積的0.55 0.75，常取為0.65，即2/3左右。2）投料順序 （1）一次投料法投料順序：10%水粗細骨料，水泥、80%的水補10%的水。優(yōu)點：水泥裹在中間，防止水泥飛揚。 （2）二次投料法分為：“預拌水泥砂漿法”、“預拌水泥凈漿法”、“水泥裹砂法”。預拌水泥砂漿法先制成水泥砂漿，然后與石子攪拌成均勻的混凝土；預拌水泥凈漿法先制成水泥凈漿，然后與砂和石攪拌成均勻的混凝土；水泥裹砂法先將全部砂，石和70%水倒入攪拌機攪拌1

6、0 20S（將砂石潤濕），然后與水泥攪拌約20 S （造殼），最后加余水攪拌80 S 。優(yōu)點 水泥用量不變時，強度可提高15%； 強度不變時，水泥用量可節(jié)約15% 20%。 3）攪拌時間從所有原材料倒入攪拌筒時開始，到混凝土出料止。從所有原材料倒入攪拌筒時開始，到混凝土出料止。攪拌時間宜適中，其長短直接影響混凝土質量和混凝土的生產效率！ 攪拌時間過短混凝土不均勻，降低混凝土強度和工作性； 攪拌時間適中適當延長攪拌時間，強度有所提高； 攪拌時間過長較差的骨料可能會破碎，降低混凝土強度和工作性以及生產率。 混凝土的攪拌時間與混凝土坍落度、攪拌機機型和出料量等因素有關?；炷撂涠?（mm）3030

7、攪拌機機型強制式自落式強制式自落式500 120 150 90 120注： 混凝土攪拌最長時間不宜超過表中規(guī)定最短時間的三倍！6.2 混凝土運輸混凝土運輸基本要求: 保持原有的均勻性，不離析； 開始澆筑時，坍落度滿足要求； 必須在混凝土初凝前完成澆筑。水平運輸：混凝土運輸設備手推車、機動翻斗車、混凝土攪拌運輸車、自卸汽車等；垂直運輸：混凝土從攪拌機卸出到澆 筑完畢的時間（min） 氣溫混凝土強度 25 25等級C30C30120 909060注：強度越高，氣溫越高，砼初凝時間越短。 井架、塔式起重機和混凝土 泵等。 機動翻斗車 手推車和機動翻斗車運輸常用于工地內短距離水平運輸。 手推車容量約0

8、.070.1m3左右; 機動翻斗車容量約0.45m3左右. 混凝土攪拌輸送車運輸可在運輸途中進行混凝土攪拌，適用于混凝土長距離、水平運輸，如商品混凝土的運輸。每車容量約6m3。按工作性能分為兩種方式運輸： 擾動運輸運輸已攪拌好的混凝土；運輸途中，不停以慢速旋轉來擾動混凝土，防止離析；運距受混凝土初凝時間限制。 攪拌運輸濕料攪拌運輸按配合比要求裝入原材料（包括水），運至現場后攪拌。干料注水攪拌運輸裝入干料（砂、石和水泥），在運輸途中或運到現場后加水攪拌。運距可不受混凝土初凝時間限制。 井架和塔式起重機運輸適用于混凝土的垂直輸送。塔式起重機 混凝土泵運輸適用于工地內混凝土的水平和垂直輸送?；炷帘?/p>

9、車混凝土泵混凝土泵車塔式起重機井架混凝土攪拌輸送車泵管輸送泵泵送范圍 3/h，最大可達160m3/h；輸送量為：3090m水平運輸量為：200500m，最大可達700m；垂直輸送量為：50130m，最大可達200m。泵送混凝土應注意的問題 水泥用量起潤滑作用，泵送混凝土最小水泥用量不宜少于300kg/m3。 坍落度應適中，過低則泵送阻力大,泵送能力下降；過大則易漏漿、混凝土易收縮、易離析。 不同泵送高度入泵時混凝土坍落度選用值表泵送高度（m）坍落度（mm）30以下306060100100以上100140 140160 160180 180200 骨料種類泵送混凝土骨料以卵石和河砂最為合適。粗骨

10、料最大粒徑與輸送管徑之比泵送高度（m）50以下50100100以上粗骨料最大粒徑 不大于1:3（碎石） 宜在1:31:4 宜在1:41:5與輸送管徑之比 和1:2.5（卵石） 骨料級配和含砂率為防止堵管，骨料級配要保證均勻性。石子粒徑：一般為5mm1/4(或1/5)管徑的連續(xù)級配；砂率：比一般混凝土要高，一般在38%45%，應有一定比例的細砂。 水灰比和外加劑水灰比： 一般控制為0.40.6。外加劑： 根據混凝土的實際情況,由試驗確定。 其它輸送管彎頭少、管子直、轉彎緩、接頭嚴、少用錐形管等，以減少壓力損失；使用開始時用稀漿潤滑管道、連續(xù)工作、受料斗灌滿混凝土、清洗等；混凝土養(yǎng)護加強養(yǎng)護，以防

11、混凝土出現裂紋。6.3 混凝土澆筑須使混凝土振搗密實，強度符合設計要求，保證結構整體須使混凝土振搗密實，強度符合設計要求，保證結構整體性，尺寸準確，拆模后混凝土表面平整光潔。6.3.1 基本要求1）防止離析 運輸途中防止劇烈顛簸； 澆筑時混凝土從料斗內卸出，其自由傾落最大高度不應超過2m； 澆筑豎向結構混凝土，澆筑高度不應超過3m； 澆筑高度過高，則應采用串筒、溜管或振動溜管下料，并保證混凝土出口下落方向垂直； 出現混凝土離析和坍落度不滿足要求時，必須在澆筑前進行二次攪拌。2）正確留置施工縫(1)施工縫定義重要概念)上的原因,不能連續(xù)將結構整體澆筑完成，且可能超過混凝土初凝結時間時，預先確定在

12、適當的部位留設的縫。停歇時間由于施工技術(綁扎鋼筋，安裝模板等)或施工組織(工人換班、設備損壞、待料等從空間上施工縫為澆筑過程中新老混凝土的接觸面；從時間上施工縫為混凝土澆筑的臨時停歇點；從性質上施工縫既非結構縫（沉降縫、伸縮縫和抗震縫），也不同于后澆帶。 （2）施工縫留設位置施工縫是結構中薄弱環(huán)節(jié)，宜留在“結構剪力較小，施工較方便”處。柱子基礎或樓面的頂面，梁的下面，無梁樓板柱帽下面，吊車梁牛腿下面或吊車梁上面，一般為2 5cm；有主次梁樓板宜順著次梁方向澆筑，施工縫留在次梁跨度中間1/3范圍內。梁和雙向板跨中1/3 范圍內；單向板平行于板短邊的任何位置；樓梯跨中1/3 范圍內。 （3）施工

13、縫處理方法已澆混凝土的抗壓強度1.2MPa；清理已硬化混凝土表面的水泥和松動的石子以及軟弱混凝土層；沖洗表面干凈，充分濕潤，不得積水；在老混凝土表面鋪設一層水泥漿或與混凝土成分相同的水泥砂漿，然后澆筑新混凝土。6.3.2 澆筑方法分層澆筑在下層混凝土凝結前，完成上層的澆筑和振搗；每層澆筑厚度約為200300mm。搗實混凝土的方法插入式振搗表面震動在基礎、無筋混凝土中人工搗固在梁、墻板、柱結構中在配筋密集的結構中澆筑層厚度（mm）振動器作用部分長度的1.25倍200250200150300200 插入式振搗輕骨料混凝土 表面震動（振動時需加荷） 連續(xù)澆筑 應在前層混凝土凝結前將次層澆筑完畢； 混

14、凝土運輸、澆筑和停歇全部時間不得超過下表規(guī)定，否則應留設施工縫。 氣溫混凝土強度 不高于25 高于25等級不高于C30 高于C30210min180min180min150min注：影響因素包括混凝土強度等級、氣溫、外加劑等。 梁、板、柱、墻的澆筑 對于結構層逐層澆筑； 對于同一層:先澆筑豎向構件（柱、墻），后澆水平構件（梁、板）；一般分二次澆，也可一次澆筑完成。 澆筑須注意對稱，防止模板及其支架傾斜； 每一施工層的每一施工段中，墻、柱應連續(xù)澆筑到頂。 大體積混凝土的澆筑 大體積的混凝土定義任何就地澆筑大體積混凝土，其尺寸之大，必須采取措施解決水化熱及隨著引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂

15、。 大體積混凝土結構工業(yè)建筑中的設備基礎；在高層建筑中地下室底板、結構轉換層；各類結構的厚大樁基承臺或基礎底板以及橋梁的墩臺等。如：南京婁子巷高層住宅2m厚轉換板、潤揚大橋錨錠（長69m、寬50m，深50m）等。 大體積混凝土裂縫產生的原因由于混凝土水化熱和自身體積收縮，在內外溫差以及外界約束條件下，產生拉應力，當拉應力超過該齡期混凝土抗拉強度，則混凝土開裂，產生裂縫。潤揚大橋錨錠 大體積混凝土裂縫控制措施關鍵是減小溫度應力，為此須減小混凝土內外溫差、自身體積收縮和外界約束。優(yōu)先選用水化熱低的水泥，如：礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥等；降低水泥用量，摻入適量的粉煤灰；摻入具有緩凝、微膨脹或減

16、縮作用的外加劑；采取蓄水法或覆蓋法降溫，或人工降溫措施，控制內外溫差25。減小約束的剛度或摩擦系數；測溫測試，信息化施工；分段、分層澆筑，降低澆筑速度和減小澆筑層厚度，等。具體措施 6.3.3 混凝土的振搗 1）原理混凝土的顆粒在振動力作用下引起顫動，破壞了混凝土顆粒間的粘結力和摩擦力，使混凝土由“塑性狀態(tài)”變換成“重質液體狀態(tài)”，骨料下沉、氣泡向上排出、水泥漿充滿整個模板，混凝土密實。振動停止，混凝土又由“重制液體狀態(tài)”恢復回“塑性狀態(tài)”。 注：“塑性狀態(tài)”“重質液體狀態(tài)”是可逆的。 2）振動機械按工作方式分為：內部振動器（a）、表面振動器（b） 、外部振動器（c）和振動臺（d） 。3）振動

17、棒振搗方法“快插慢拔”6.4 混凝土的養(yǎng)護 混凝土水化的基本外界條件：溫度（5C）和濕度（80%）。 重要概念1）標準養(yǎng)護 定義混凝土在溫度為203C和相對濕度為90%以上的潮濕環(huán)境或水中的條件小進行的養(yǎng)護。 用于對混凝土試件進行養(yǎng)護。 2）自然養(yǎng)護 定義混凝土在平均氣溫高于+5C的條件下，相應地采取保濕措施（如澆水）所進行的養(yǎng)護。 注：自然養(yǎng)護在混凝土澆筑完畢后12小時以內進行。 澆水養(yǎng)護硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥：養(yǎng)護時間7天；粉煤灰水泥、火山灰水泥：養(yǎng)護時間14天；摻有緩凝劑或有抗?jié)B要求的混凝土時：養(yǎng)護時間14天；有特殊要求的混凝土 ，如高強度商品混凝土 ，要特殊對待，引

18、起重視。 表面隔離養(yǎng)護混凝土表面覆蓋薄膜，防止自由水過早過多蒸發(fā)。 3）加熱養(yǎng)護主要為蒸汽養(yǎng)護，一般是對加工廠混凝土構件進行養(yǎng)護。6.5 混凝土的缺陷修整對數量不多的小蜂窩或露石的修理處理方法先用鋼絲刷或壓力水沖洗，再用1：21：2.5水泥砂漿抹平。對于較大面積的蜂窩、露石和露筋的處理方法應鑿去全部深度內薄弱混凝土層和個別突出骨料，用鋼絲刷或壓力水沖洗后，用比原混凝土強度等級提高一級的細骨料混凝土填塞，仔細搗實，加強養(yǎng)護。6.6 混凝土的質量檢查 1）施工全過程的控制包括施工前， 施工中和施工后，重點在于施工前和施工中。 施工前主要檢查：原材料和配合比； 施工中主要檢查：配合比執(zhí)行情況、坍落度

19、等； 施工后主要檢查：結構構件軸線、標高、外觀、混凝土強度等； 對有特殊要求的，尚應檢查混凝土抗凍性和抗?jié)B性等。 2）混凝土的強度評定 （1）混凝土試塊取樣 立方體試塊尺寸：150150150mm； 同一盤中的三塊為一組； 同強度，同配合比，同生產工藝為一個驗收批次； 隨機抽樣數量：每拌制100盤且不超過100m3的同配合比的混凝土，取樣不得少于一次；每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時，取樣不得少于一次；當一次連續(xù)澆筑超過1000m3，同一配合比的混凝土每200m3取樣不得少于一次；每一樓層、同一配合比的混凝土，取樣不得少于一次；每次取樣應至少留置一組標準養(yǎng)護試件，同條件養(yǎng)護試件的

20、留置組數應根據實際需要確定。（2）試塊強度代表值 最大值和最小值與中間值相比都不超過中間值的15%時：取該組三個試塊的平均強度值； 最大值或最小值與中間值相比超過中間值的15%時：取該組三個試塊的中間值； 最大值和最小值與中間值相比都超過中間值的15%時：該組試塊不作為強度評定的依據。（3） 評定方法統(tǒng)計法大批量混凝土m fcu 1S fcu 0.9 f cu,kf cu,min 2 f cu, kn10141.700.9010241.650.85251.60式中: m fcu同一驗收批混凝土強度的平均值; f cu,k 設計的混凝土強度標準值； f cu,min 同一驗收批混凝土強度的最小值

21、; 1,2 -合格判定系數； s fcu -混凝土強度標準差，s fcu 0.06 f cu,k12非統(tǒng)計法小批量混凝土m fcu 1.15 f cu,kf cu, min 0.95 f cu,k3）混凝土結構強度實體檢驗 （1）對涉及混凝土結構安全的柱、墻、梁等結構構件的重要部位混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB50204）規(guī)定應進行結構實體檢驗。結構實體檢驗的內容包括混凝土強度、鋼筋混凝土保護層厚度以及工程合同約定的項目混凝土試塊取樣 同條件養(yǎng)護立方體試件抗壓強度可以較真實地反映結構物的實際混凝土強度。 對混凝土強度的檢驗，以標準養(yǎng)護試件混凝土強度作為第一次驗收，以在混凝土澆筑地點制備并與結構實體同條件養(yǎng)護的試件的混凝土強度作為第二次驗收，要求第