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1、混凝土工程,混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等施工过程，各个施工过程相互联系和影响，任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。,2.4.1 混凝土的制备 1.制备强度 混凝土的施工配合比，应保证结构设计对混凝土强度等级及施工对混凝土和易性的要求，并应符合合理使用材料、节约水泥的原则。 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：, 混凝土的施工配制强度（N/mm2）；, 设计的混凝土强度标准值（N/mm2）；,施工单位的混凝土强度标准差（N/mm2）。,式中：,(3-5),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, 可按下式计算,(3-6
2、), 统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度(N/mm2)；,式中：,统计周期内同一品种混凝土N组强度的平均值(N/mm2)；,N 统计周期内相同混凝土强度等级的试件组数，N25。,当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算得到的2.5 N/mm2；当混凝土强度等级高于C25时，如计算得到的3.0N/mm2，取=3.0N/mm2。,对预拌混凝土厂和预制混凝土的构件厂，其统计周期可取为1个月；对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定，但不宜超过3个月。 施工单位如无近期同一品种混凝土强度统计资料时，可按表3-8取值。 表3-8 混凝土强度标准值,注：表中值，反映我国施工单位的混凝
3、土施工技术和管理的平均水平，采用时可根据本单位情况作适当调整。,2. 配合比调整 混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感。由于试验室在试配混凝土时的砂、石是干燥的，而施工现场的砂、石均有一定的含水率，其含水量的大小随当时当地气候而异。为保证现场混凝土准确的水灰比，应按现场砂、石实际含水率对用水量予以调整。 设实验室的配合比为：水泥:砂:石子=1:X:Y，水灰比为W/C。 现场测得的砂、石含水率分别为：Wx，Wy。 则施工配合比为：水泥:砂:石=1:X(1+ Wx):Y(1+ Wy)。 水灰比保持不变，则必须扣除砂、石中的含水量，即实际用水量=W(原用水量)-X Wx-Y Wy。,混凝土所用原材料的
4、计量必须准确，才能保证所拌制的混凝土满足设计和施工提出的要求。 各种原材料每盘称量的偏差不得超过下表的规定。 混凝土原材料称量的允许偏差 %,2.搅拌机选择 混凝土制备的方法，除工程量很小且分散的场合用人工拌制外，皆应采用机械搅拌。 混凝土搅拌机按其搅拌原理分为自落式和强制式两类（图）。,图3-35 混凝土搅拌原理 a) 自落式搅拌； b) 强制式搅拌 1混凝土拌合物；2搅拌筒；3叶片；4转轴,双锥反转出料式搅拌机(图)是自落式搅拌机中较好的一种，宜于搅拌塑性混凝土。它正转搅拌，反转出料，构造简易，制造容易。 双锥倾翻出料式搅拌机适合于大容量、大骨料、大坍落度混凝土搅拌。,双锥反转出料式搅拌机
5、 1上料架；2底盘；3料斗；4下料口；5锥形搅拌筒,双锥混凝土搅拌机,强制式搅拌机(图)主要是根据剪切机理设计的。强制式搅拌机的搅拌作用比自落式搅拌机强烈，宜于搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土。但强制式搅拌机的转速比自落式搅拌机高，动力消耗大，叶片、衬板等磨损也大。,图3-37 强制式搅拌机 1进料口；2拌筒罩；3搅拌筒；4出料口,选择搅拌机时，要根据工程量大小、混凝土的坍落度、骨料尺寸等而定。既要满足技术上的要求，亦要考虑经济效益和节约能源。 我国规定混凝土搅拌机以其出料容量（m3）1000为标定规格，故我国混凝土搅拌机的系列为：50，150，250，350，500，750，1000，1500
6、和3000。,2.搅拌制度 为了获得质量优良的混凝土拌合物，除正确选择搅拌机外，还必须正确确定搅拌制度，即搅拌时间、投料顺序和进料容量等。 (1) 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。为了保证混凝土的质量，应控制混凝土搅拌的最短时间（表）。,表3-10 混凝土搅拌的最短时间 (s),注：1. 当掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长； 2. 全轻混凝土、砂轻混凝土搅拌时间应延长6090s。,(2) 投料顺序 投料顺序应从提高搅拌质量、减少叶片和衬板的磨损、减少拌合物与搅拌筒的粘结、减少水泥飞扬、改善工作环境等方面综合考虑确定。常用的有一次投料法和两次
7、投料法。 一次投料法是在上料斗中先装石子、再加水泥和砂，然后一次投入搅拌机。,两次投料法经过我国的研究和实践形成了“裹砂石法混凝土搅拌工艺”，它分两次加水，两次搅拌。用这种工艺搅拌时，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。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%。,(3) 进料容量 进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量，又称干料容量。进料容量Vj与搅拌机搅拌筒的几何容量Vg有一定的比例关系，一般情况下Vj/Vg=0
8、.220.40。如任意超载(进料容量超过10%以上)，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行掺合，影响混凝土拌合物的均匀性。反之，如装料过少，则又不能充分发挥搅拌机的效能。,2.4.2 混凝土的运输 对混凝土拌合物运输的基本要求是：不产生离析现象、保证浇筑时规定的坍落度和在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。 此外，运输混凝土的工具要不吸水、不漏浆，且运输时间有一定限制。普通混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表3-11的规定。 表3-11 混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间 min,混凝土搅拌运输车（图）为长距离运输混凝土的有效工具，它有一搅拌筒斜放在汽车底盘上。在混
9、凝土搅拌站装入混凝土后，由于搅拌筒内有两条螺旋状叶片，在运输过程中搅拌筒可进行慢速转动进行拌合，以防止混凝土离析，运至浇筑地点，搅拌筒反转即可迅速卸出混凝土。搅拌筒的容量一般为210m3。,图 混凝土搅拌运输车 1水箱；2外加剂箱；3搅拌筒；4进料斗；5固定卸料溜槽；6活动卸料溜槽,固定式混凝土泵,翻斗式运输车,汽车式 混凝土泵,混凝土 运输车,常用的混凝土输送管为钢管、橡胶和塑料软管。直径为75200mm、每段长约3m，还配有45，90等弯管和锥形管。 将混凝土泵装在汽车上便成为混凝土泵车（图），在车上还装有可以伸缩或屈折的“布料杆”，其末端是一软管，可将混凝土直接送至浇筑地点。,图 带布料
10、杆的混凝土泵车,泵送混凝土工艺对混凝土的配合比提出了要求：碎石最大粒径与输送管内径之比一般不宜大于1:3，卵石可为1:2.5；泵送高度在50100m时宜为1:31:4，泵送高度在100m以上时宜为1:41:5，以免堵塞。砂宜用中砂，砂率宜控制在38%45%。水泥用量不宜过少，否则泵送阻力增大，最小水泥用量为300kg/m3。水灰比宜为0.40.6。泵送混凝土的坍落度根据不同泵送高度可参考表选用。 不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值,2.4.3 混凝土的浇筑 混凝土浇筑要保证混凝土的均匀性和密实性，要保证结构的整体性、尺寸准确和钢筋、预埋件的位置正确，拆模后混凝土表面要平整、光洁。 浇筑前应检
11、查模板、支架、钢筋和预埋件的正确性，并进行验收。,混凝土浇筑应注意的问题： 1、防止离析 如自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落速度较砂浆快，因而可能形成混凝土离析。为此，混凝土自高处倾落的自由高度不应超过m，在竖向结构中限制自由倾落高度不宜超过m，否则应沿串筒、斜槽、或振动溜管等下料。,2、正确留置施工缝 混凝土结构多要求整体浇筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，且停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，则应事先确定在适当的位置设置施工缝。,例如建筑工程的柱子宜留在基础顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面（图3）。单向板应留在平行
12、于板短边的任何位置。有主次梁的楼盖宜顺着次梁方向浇筑，应留在次梁跨度的中间1/3梁跨长度范围内（图）。 在施工缝处继续浇筑混凝土时，应除掉水泥薄层和松动石子，表面加以湿润并冲洗干净，先铺水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层，待已浇筑的混凝土强度不低于1.2N/mm2时才允许继续浇筑。,特殊混凝土结构浇筑 1大体积混凝土的浇筑 大体积混凝土整体性要求高，往往不允许留施工缝，要求一次连续浇筑完毕。另外，大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热量大，混凝土内部产生压应力，而表面产生拉应力，如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。浇筑后期混凝土内部逐渐散热冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，
13、接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。,要防止大体积混凝土结构浇筑后产生裂缝，就要降低混凝土的温度应力，这就必须减少浇筑后混凝土的内外温差。为此应优先选用水化热低的水泥，降低水泥用量，掺入适量的粉煤灰，降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，浇筑后宜进行测温，采取蓄水法或覆盖法进行降温或进行人工降温措施。,大体积混凝土结构的浇筑方案，可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种（图）。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大，斜面分层法混凝土浇筑强度较小。目前应用较多的是斜面分层法。,图 大体积混凝土浇筑方案 a）全面分层； b）分段分层； c）斜面分层 1模板；2新浇筑的混凝土；3已浇筑的混凝土,2
14、水下浇筑混凝土 深基础、沉井与沉箱的封底等，常需要进行水下浇筑混凝土，地下连续墙及钻孔灌注桩则是在泥浆中浇筑混凝土。水下或泥浆中浇筑混凝土，目前多用导管法(图)。,图3-52 导管法水下浇筑混凝土 1钢导管；2漏斗；3接头；4吊索；5隔水塞；6铁丝,2.4.4 混凝土的振捣 1.密实原理 混凝土拌合物密实成型的途径有三:一是借助于机械外力(如机械振动)来克服拌合物内部的切应力而使之液化;二是在拌合物中适当多加水以提高其流动性,使之便于成型,成型后用分离法、真空作业法等将多余的水分和空气排出;三是在拌合物中掺入高效能减水剂,使其坍落度大大增加,可自流浇筑成型。,振动密实的效果和生产率,与振动机械
15、的结构形式和工作方式(插入振动或表面振动)、振动机械的振动参数(振幅、频率、激振力)以及混凝土拌合物的性质(骨料粒径、坍落度等)密切有关。,2. 振捣方法 (1) 振动机械的选择 振动机械按其工作方式分为:内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台(图)。,振动机械 a）内部振动器； b）外部振动器； c）表面振动器； d）振动台,内部振动器又称插入式振动器(图),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。多用于振实梁、柱、墙、厚板和大体积混凝土结构等。,图3-54 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；
16、6支座,用内部振动器振捣混凝土时，应垂直插入，并插入下层尚未初凝的混凝土中50100mm，以促使上下层结合。插点的分布有行列式和交错式两种(图)。对普通混凝土插点间距不大于1.5R(R为振动器作用半径) 。,图3-55 插点的分布 a）行列式； b）交错式,表面振动器又称平板振动器,它由带偏心块的电动机和平板(木板或钢板)等组成。其作用深度较小，多用在混凝土表面进行振捣,适用于楼板、地面、道路、桥面等薄型水平构件。 外部振动器又称附着式振动器,它通过螺栓或夹钳等固定在模板外部,通过模板将振动传给混凝土拌合物,因而模板应有足够的刚度。它宜于振捣断面小且钢筋密的构件,3. 混凝土养护 混凝土养护包括人工养护和自然养护,现场施工多采用自然养护。所谓混凝土的自然养护,即在平均气温高于+5的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态。 混凝土浇筑完毕12h以内就应开始养护,干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。,自然养护分洒水养护和喷涂
