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1、4.3 混凝土工程,4.3.1 混凝土的组成,混凝土是由水泥、砂、石、水和外加剂按一定的比例拌合而成，并经硬化后形成的人造石材。故混凝土的原材料有水泥、砂、石、水和外加剂。六大常用水泥:硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣水泥，火山灰水泥，粉煤灰水泥，复合水泥。建筑工程中对常见的水泥的选择可参考下表,钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。 防止与钢筋发生电化学反应，腐蚀钢筋。水泥进场时应对品种、级别、出厂日期等进行检查。当使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时，应进行复验，并依据复验结果使用。,混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合普通混凝土用碎
2、石或卵石质量标准及检验方法(JGJ 53)、普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ 52)的规定。 混凝土中掺外加剂的质量应符合现行国家标准混凝土外加剂(GB 8076)、混凝土外加剂应用技术规程(GB 50119)等和有关环境保护的规定。 混凝土中掺用矿物掺和料的质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596)等的规定。,拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家标准混凝土拌和用水标准(JGJ 63)的规定。,4.3.2 混凝土的和易性及强度,衡量混凝土质量的两个重要指标：混凝土的和易性及强度。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性。1、流动性：指砼拌和物在自重
3、或施工机械振捣的作用下，能够流动并均匀密实地填满摸板的性能。2、粘聚性：砼在施工过程当中，砼拌合物之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的能力。3、保水性：保持一定水分不易析出的能力。,和易性的指标-砼坍落度,混凝土施工时坍落度的选择,混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。,表4.21 混凝土浇筑时的坍落度,混凝土的强度,混凝土抗压强度是按照标准试验方法，用边长为150mm的立方体试件，在标准条件下（温度203,相对湿度大于90%）养护28D后作抗压试验测得的抗压强度。 根据抗压试验所测的抗压强度，把混凝土的强度划分为14个强度等级：C15、C20
4、、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。C50及其以下为普通混凝土；C60-C80为高强混凝土。,4.3 混凝土工程,混凝土工程施工包括制备、运输、浇筑、养护等过程。,4.1.2混凝土的运输,一、混凝土运输的要求,1)运输中应保持匀质性，不应产生分层离析现象，不应漏浆；2)运至浇筑地点应具有规定的坍落度；3)保证混凝土的浇筑能够连续进行,并保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑。4)应使混凝土以最少的运转次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点，并在初凝之前浇筑完毕。故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4.2规定。,表
5、4.2混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间,注：1.掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，应按试验确定 2.轻骨料混凝土的运输、浇筑延续时间应适当缩短。,二、 运输机具的选择,混凝土运输分地面水平运输、垂直运输和楼面水平运输等三种。地面运输时，短距离多用双轮手推车、机动翻斗车；长距离宜用自卸汽车、混凝土搅拌运输车。垂直运输可采用各种井架、龙门架和塔式起重机作为垂直运输工具。对于浇筑量大、浇筑速度比较稳定的大型设备基础和高层建筑，宜采用混凝土泵。,三 泵送混凝土,混凝土用混凝土泵运输，通常称为泵送混凝土。可一次完成水平及垂直运输，将混凝土直接输送到浇筑地点。,(2) 泵送混凝土对原材料的要
6、求 粗骨料 碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于13；卵石不宜大于12.5。 砂 以天然砂为宜，砂率宜控制在40%50%，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%。 水泥 最少水泥用量为300kg/m3，坍落度宜为80180mm，混凝土内宜适量掺入外加剂。泵送轻骨料混凝土的原材料选用及配合比，应通过试验确定。,(3) 泵送混凝土施工中应注意的问题 混凝土泵宜与混凝土搅拌运输车配套使用，且应使混凝土搅拌站的供应能力和混凝土搅拌运输车的能力大于混凝土泵的泵送能力，以保证混凝土泵能连续工作，不间断，不堵塞；输送管的布置宜短直，尽量减少弯管数，转弯宜缓，管段接头要严密，少用锥形管；泵送前，为减少泵送阻力
7、，应先用适量与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁，再进行正常的泵送；,泵送过程中，泵的受料斗内应充满混凝土，防止吸入空气形成阻塞；防止停歇时间过长，若停歇时间超过45min，应立即用压力或其他方法冲洗管内残留的混凝土；泵送结束后，要及时清洗泵体和管道；用混凝土泵浇筑的建筑物，要加强养护，防止龟裂，如混凝土浇筑速度快，对模板的侧压力大，模板和支撑应保证稳定和有足够的强度。,4.2 混凝土的浇筑与振捣,一、混凝土浇筑前的准备工作,混凝土浇筑前，应对模板及其支架、钢筋和预埋件、预埋管线等进行检查，并做好隐蔽工程的验收，只有符合设计要求后方能浇筑混凝土。检查模板的位置、标高、尺寸、强度和
8、刚度是否符合要求，接缝是否严密，预埋件位置和数量是否符合图纸要求；检查钢筋的规格、数量、位置、接头和保护层厚度是否正确；清理模板上的垃圾和钢筋上的油污，浇水湿润木模板；填写隐蔽工程记录。,二、混凝土浇筑,(1) 混凝土浇筑的一般规定1）混凝土浇筑前不应发生离析或初凝现象，如已发生，须重新搅拌。使混凝土回复流动性和粘聚性后再进行浇筑。混凝土运至现场后，其坍落度应满足表4-3 的要求。 2）浇筑时，为了防止发生离析，混凝土的自由倾落高度:对于素混凝土或少筋混凝土,不应超过2m；竖向结构,不应超过3m；对于配筋较密或不便捣实的结构，不宜超过60cm，否则应设溜槽、串筒、振动串管下料，如4.5所示。,
9、3)为使混凝土振捣密实，混凝土的浇筑必须分层连续进行，随浇随捣。浇筑层厚度应符合表4.4的规定。,表4.4 混凝土浇筑层厚度,4)在浇筑竖向结构混凝土前，底部应先浇筑一层厚50100mm与混凝土成分相同的水泥砂浆或水泥浆，然后再浇入混凝土，以使新旧混凝土结合良好，避免蜂窝麻面现象5)混凝土的浇筑工作，应尽可能连续进行。当由于技术上或施工组织上原因必须间歇时，间歇时间应尽可能短，并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混凝土的条件按表4-5-2予以确定，如超过该表的规定，应留置施工缝。,(6) 施工缝的留设与处理 如果由于技术或施工组织上的原因，不能对混凝土结构一次连续浇
10、筑完毕，而必须停歇较长的时间，其停歇时间已超过混凝土的初凝时间，致使混凝土已初凝；当继续浇混凝土时，形成了接缝，即为施工缝。, 施工缝的留设位置 施工缝设置的原则，一般宜留在结构受力(剪力)较小且便于施工的部位，柱子应留水平缝，梁、板应留垂直缝。 根据施工缝设置的原则：柱子的施工缝宜留在基础与柱子交接处的水平面上，或梁的下面，或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼盖柱帽的下面，如图4.8所示。高度大于1m的钢筋混凝土梁的水平施工缝，应留在楼板底面下2030mm处，当板下有梁托时，留在梁托下部；单向平板的施工缝，可留在平行于短边的任何位置处；对于有主次梁的楼板结构，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应
11、留在次梁跨度的中间1/3范围内，如图4.9所示。, 施工缝的处理 施工缝处继续浇筑混凝土时，应待混凝土的抗压强度不小于1.2MPa方可进行。 施工缝浇筑混凝土之前，应除去施工缝表面的水泥薄膜、松动石子和软弱的混凝土层，并加以充分湿润和冲洗干净，不得有积水。浇筑时，施工缝处宜先铺水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层，厚度为1015mm，以保证接缝的质量。 浇筑过程中，施工缝应细致捣实，使其紧密结合。,(3)框架结构浇筑1）框架结构浇筑一般按结构层来分层施工，如果平面尺寸较大，还应分段施工。2）柱基础浇筑时应先边角后中间，然后按台阶分层浇筑，确保混凝土充满模板的各个角落，防止一侧倾倒混凝土而挤压
12、钢筋，造成柱连接钢筋的发生位移。3）在每层每段中，浇筑顺序为先浇柱，后浇梁板。一排柱子的浇筑顺序应两端同时向中间推进。柱子宜在梁板模板安装后钢筋未绑扎前浇筑，以便利用梁板模板作为横向支撑和柱浇筑操作平台使用。随着柱子浇筑高度上升，到顶部时因浮浆积聚太多，应适当减少混凝土配合比中的用水量。 4）梁板混凝土应同时浇筑，只有在梁的高度在1m以上时，才可以单独先行浇筑，并应在板底以下20-30mm处留设水平施工缝，最后再连同楼板一起浇筑；在浇筑与柱连成整体的梁和板时，应在柱浇筑完毕之后停歇1-1.5h后，待混凝土沉实后（即柱和墙有一定强度后），再浇筑梁板混凝土。,5）楼梯浇筑时，应自下而上一次性浇筑完
13、成，必须留置施工缝时，位置应设在楼梯长度中间1/3范围内6）浇筑施工时，对于钢筋较密集处，可改用细石混凝土并加强振捣以保证混凝土密实。7）梁和柱的整体连接应从梁的一端开始浇筑，快到另一端的时，反过来浇筑另一端，最后在两端混凝土凝结前合拢。8）对有窗口的剪力墙应在窗口两侧对称下料，防止压斜窗口模板；对墙口下部的混凝土应加强振捣，以防出现孔洞。墙体浇筑后间歇11.5h后待混凝土沉实，方可浇筑上部梁板结构。, 大体积钢筋混凝土结构的浇筑1)什么叫做大体积混凝土？大体积混凝土是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m 的大体量混凝土，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
14、结构。多为建筑物和构筑物的基础。2)其特点混凝土浇筑面和浇筑量大，整体性要求高，不能留施工缝；3)大体积混凝土结构截面大，水化热大，并积聚在混凝土内部不易散发，形成较大的内外温度差，使得混凝土产生裂缝。因此，在浇筑混凝土时，应采取适当的措施。,大体积钢筋混凝土结构的浇筑方案，根据结构大小等实际情况，一般有全面分层、分段分层和斜面分层三种，如图4.11所示。全面分层 即在整个结构内全面分层浇筑，要求每一层的混凝土浇筑必须在下层混凝土初凝之前完成。适用于结构的平面尺寸不太大，施工时从短边开始，沿长边进行较适宜。必要时亦可分为两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行分段分层 混凝土从底层开始浇筑，进
15、行一定距离后再回头浇第二层，同样依次浇筑各层。适宜于厚度不太大而面积或长度较大的结构斜面分层 结构长度大大超过厚度3倍时，从浇筑层的下端开始，逐渐上移。要求斜坡坡度不大于1/3。,图4.11 大体积混凝土浇筑方案,防治温度裂缝的措施温差应力是产生温度裂缝的根本原因，一般将温差控制在20-25 范围内，就不会出现温度裂缝。故可采取以下措施来控制内外温差，避免温度裂缝的出现：A.选用低水化热的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥；B.在保证混凝土强度的前提下，尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；C.粗骨料宜选用粒径较大的卵石，并降低砂石的含泥量，以减少混凝土的收缩量；D.尽量降低混凝土的入模温度
16、，如采用冰水拌制混凝土，或进行夜间浇筑以及降低原材料温度；E.必要时在混凝土内部埋设冷却水管，利用循环水来降低混凝土的温度,防治温度裂缝的措施F.扩大浇筑面和散热面，降低浇筑速度或减小浇筑厚度，或在混凝土中参加缓凝剂，便于混凝土在浇筑过程中尽量释放出水化热G.采用保温材料覆盖混凝土表层，以减少混凝土表层热量散失，降低内外温差I.从混凝土表层到内部设置若干个温度观测点，加强观测，以便混凝土一旦出现温差过大的情况，及时进行处理。,4.2.2 混凝土的振捣成型,混凝土拌合物刚入模时，呈疏松状，里面含有大量的空洞与气泡；因此，必须采用适当的方法在其初凝前捣实成型。,机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使之发生强迫振动而密实成型。 混凝土振动机械按其工作方式分为内部振动器、表面振动器和振动台等。 这些振动机械的构造原理，主要是利用偏心轴或偏心块的高速旋转，使振动器因离心力的作用而振动。,
