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1、混凝土工程,建筑施工 技 术,湖南科技大学土木工程学院,第 6 章,混凝土泵车,混凝土泵浇筑混凝土,混凝土施工,混凝土施工,混凝土浇筑,构件厂混凝土施工录像（136）,泵送混凝土施工录像（ 622 ）,混凝土运输,浇柱子混凝土,浇筑地下墙体,配制,运输,浇筑,养护,质量检验,1 原材料？ 2 配合比？ 3 搅拌机械？ 4 设计与施工条件？,混凝土工程施工工艺:,第六章 混凝土工程 混凝土工程包括: 制备运输浇筑养护等施工过程。 混凝土生产方式： 现场搅拌：混凝土离散性大，浪费大，适用小批量生产。 集中搅拌：效率高，质量好，要求严。适用于大批量。 特殊条件下的混凝土工程、特种混凝土的研究和推广，
2、使有百余年历史的混凝土工程面目一新！,现场混凝土搅拌站,6.1 混凝土的制备 1 混凝土的配制 混凝土的基本要求: 设计强度等级，保证结构安全性； 施工保证强度，和易性、流动性，经济性。,1）混凝土施工配制强度 应比设计高一个数值、并有95%的保证率,即 其中：施工单位的混凝土强度标准差; fcu.o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； 原因：现场施工条件的差异；混凝土是非匀质材料, 强度会有波动。,（1）当施工单位有近期(不超过3个月)同一品 种混凝土的强度资料时, 可按下式计算求得 注意: 当强度等级C25时:不小于2.5N/mm2 当强度等级C25时:
3、不小于3.0N/mm2 式中： fcu,i混凝土第i组试件的强度值； fcu混凝土N组强度的平均值； N混凝土试件总组数，N25。,（2）当施工单位没有近期的同一品种混凝土的强度资料或无统计资料时 a 当强度等级C25时 =4.0N/mm2 b 当强度等级C25-C35时 =5.0N/mm2 c 当强度等级C35时 =6.0N/mm2 例如：C40混凝土 fcu.o=40+1.6456=49.87N/mm2,2）混凝土的施工配料计算 施工时混凝土各种配料的计量必须正确，特别是混凝土的水灰比，对混凝土的强度影响很大（见下表“实例”）。 计量误差的产生主要有两方面的原因： 施工方面：多加水，流动度
4、较好，浇筑方便； 经济方面：偷工减料。,表：4.11 实例,例如： fcu.o =（40+1.6456）（1-8.9%） =45.340N/mm2 为保证水灰比的正确，应采取如下措施： 对混凝土的组成材料计量要正确；现场应根据砂、石的实际含水量进行调整。 设实验室的配合比为：水泥：砂：石子=1：X：Y，水灰比为W/C。 现场测得砂、石含水率分别为：Wx、Wy 则施工配合比为：水泥：砂：石子=1：X（1+Wx）：Y（1+Wy）。 为保持水灰比不变，扣除砂石中的水，实际用水量=W-XWx-YWy。,配料计算例题：某混凝土实验配比为1：2.28：4.47，水灰比0.63，水泥用量为285kg/m3，
5、现场实测砂、石含水率为3%和1%。拟用装料容量为400升的搅拌机拌制，试计算施工配合比及一次投料量。 解1）混凝土施工配合比为：水泥：砂：石：水 =1：2.28（10.03）：4.47（10.01）：（0.632.280.034.470.01） =1：2.35：4.51：0.517 2）搅拌机出料量：4000.65=260(升)=0.26(m3) 3）一次投料量： 水泥2850.26=74.1(kg) ，取75kg，则： 砂 752.35=176(kg) 石 754.51=338(kg) 水 750.517=38.8(kg),2 混凝土搅拌 要获得均匀一致的混凝土，必须对其原材料充分搅拌，使原
6、材料彻底混合。混凝土搅拌有人工搅拌和机械搅拌两种。 1）搅拌机理及搅拌机选择 （1）自落式重力扩散机理-“自落式搅拌机”。 利用“重力”的作用自由下落，物料下落时，颗粒间相互穿插，翻拌，混合而扩散均匀。,自 落 式 搅 拌 机,与,机动翻斗车,（2）强制式剪切扩散机理-“强制式搅拌机” 利用转动的叶片强迫物料相互间产生剪切滑移而达到混合和扩散均匀化。,2）投料顺序 （1）一次投料法 (常用的方法) 筒内先加部分水料斗内依次装入石子、水泥和砂一次投入陆续加水； 一次投料法水泥裹在中间，可防止水泥飞扬；并且水泥和砂子先进入搅拌筒形成水泥砂浆，缩短包裹石子的时间。 加料顺序简写成：10水粗细骨料，水
7、泥和80的水补10的水。,（2）二次投料法 分为：“预拌水泥砂浆法”， “预拌水泥净浆法”， “水泥裹砂法”。 二次投料法的优点： * 水泥用量不变时，强度可提高15 * 强度不变时，水泥用量可节约1520 预拌水泥砂浆法 先制成水泥砂浆，然后用砂浆与石子搅拌成均匀的混凝土； 预拌水泥净浆法,先制成水泥净浆，然后用水泥净浆与砂和石子搅拌成均匀的混凝土； 水泥裹砂法 先将全部砂、石和70水倒入搅拌机搅拌1020S（将砂石润湿），再倒入水泥搅拌约20 S （造壳），最后加余水糊化搅拌80 S 。 该方法改变投料和搅拌次序后，使水泥和砂石的接触面增大，水泥潜力得到充分发挥，能提高强度，但最好用专用的
8、裹砂石混凝土搅拌机！,3）搅拌时间 混凝土的搅拌时间： 从所有混合材料倒入搅拌筒时开始混凝土出料止； 搅拌时间的长短直接影响混凝土质量和混凝土的生产效率！ 搅拌时间过短-混凝土不均匀，影响混凝土的强度； 搅拌时间过长-较差的骨料可能会破碎，也会影响混凝土的强度，同时影响劳动生产率；,混凝土的搅拌时间与搅拌机的类型，混凝土的塌落度和混凝土的强度、搅拌机机型和出料量等因素有关。普通混凝土的最短搅拌时间见下表： 混凝土的搅拌时间最多不宜超过表中最短时间的三倍。,6.2 混凝土运输 混凝土运输的基本要求: 均匀、不离析、坍落度、允许时间 1）混凝土经运输后应满足的要求 (1）混凝土应保持原有的均匀性，
9、不能产生离析现象； （2）满足混凝土施工时的塌落度；,（3）在一定的时间浇筑完毕；为保证浇捣在初凝前完成，从卸出至浇完的时间限定： （4）保证连续浇筑的供应。,2)混凝土的水平运输机械 水平运输，手推车、翻斗车等 （1）手推车和机动翻斗车常用的水平运输机械，目前正处在逐步淘汰之中。 手推车约0.1m3 左右 机动翻斗车约0.45m3左右 （2）混凝土搅拌车运输 每车约6m3 适用于商品混凝土，该车实际上起到两个作用：搅拌、运输。,混凝土输送车,现在马路上满地跑的都是这种运输车，按其工作性能不同可分为两种方式情况运输： 扰动运输 运输已搅拌好的混凝土 适用于短途运输 搅拌运输 湿料搅拌运输：按规
10、定的混凝土配合比加入未经搅拌的骨料，水泥和水即开往现场，到现场再搅拌； 干料注水搅拌运输：加入未经搅拌的骨料，水泥，但未加水；到现场再加水搅拌，运输距离更长。,3) 垂直运输 井架运输、塔式起重机运输 4) 泵送混凝土 能同时完成水平和垂直运输 混凝土输送泵和混凝土输送车,塔式起重机的混凝土运输,混凝土泵车输送,塔式起重机,井架,泵送混凝土应注意的问题 水泥用量起润滑作用 不少于300kg/m3 坍落度影响泵送阻力 过低：阻力大,泵送能力差 过大：易漏浆、混凝土易收缩、易离析 骨料种类以卵石和河砂为好 骨料级配和含砂率 水灰比和外加剂 水灰比：一般控制为0.40.6 外加剂：根据混凝土的实际情
11、况试验确定 掺合料,6.3 混凝土浇筑 1 基本要求 密实：任何一处都要振捣，方能保证密实 整体性好：施工缝的问题； 强度够； 尺寸准确：模板，钢筋，预埋件的位置都必须正确表面平整等。,1）防止离析减少颠簸 混凝土在运输、浇筑过程中，如操作不当容易发生离析现象，影响混凝土的均质性。 混凝土的自由落体高度太大应采取措施（串筒、溜槽等），必要时进行二次搅拌（离析或坍落度小等）。,(a)溜槽运输 (b)皮带运输 (c)串筒 (d)振动串筒 1-溜槽 2-挡板 3-串筒 4-皮带运输机 5-漏斗 6-节管 7-振动器,2）正确留置施工缝 (1) 施工缝定义 由于施工技术（绑扎钢筋，模板等）或施工组织（
12、施工段等）上的原因，混凝土间隔浇筑时间超过混凝土的初凝时间后，先后浇筑的新老混凝土的交接面。 施工缝的强度一般比整体混凝土的强度要低。,（2）施工缝留设原则 由于施工缝强度较低，一般总是留在“剪力较小，施工较方便”处。,(3)位置 柱子：基础或楼面的顶面，梁的下面，一般为25cm。,梁：留在跨中三分之一 板: 双向板与梁的留设位置一样； 单向板应沿长方向可留在任何位置 （4）施工缝继续浇筑混凝土处理方法 先前混凝土的抗压强度1.2N/mm2； 清理混凝土表面的水泥和松动的石子 用水清洗表面 混凝土表面铺设一层水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆。 3）后浇带的留置与施工P145-P146,2 浇
13、筑方法 1) 分层浇筑 每层浇筑厚度为200300mm，P146表6.4,2) 连续浇筑 从混凝土搅拌好浇筑完成的最大时间 影响因素:混凝土的强度等级、气温 定量时间:2.53.5小时,一般为3小时,3) 梁、板、柱、墙的浇筑 （1）对于结构层: 逐层浇筑 （2）对于同一层: 基本原则：现浇筑竖向构件，后浇水平构件，一般分二次浇，也有一次浇筑完成。,4）大体积混凝土的浇筑 工业建筑中的大型设备基础和高层建筑中的厚大基础底板等，这类结构由于承爱的荷载大，整体性要求高，往往不允许留设施工缝，要求一次连续浇筑完毕。 大体积混凝土浇筑后，水泥水化热聚积在内部不易散发，混凝土内部温度显著升高，而表面散热
14、较快，形成内外温差大，在体内产生压应力，而表面产生拉应力。如温差过大，混凝土表面会产生裂纹。而当混凝土内部逐渐散热冷却而收缩时，由于受到基底或已浇筑混凝土的约束，接触处将产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，便产生裂缝，严重者会贯穿整个混凝土块体，带来严重危害。,大体积混凝土产生裂缝的原因： 混凝土内外温差过大。 可采取的措施： 选用水化热较低的水泥，掺入缓凝剂；选择合宜的砂石级配，减少水泥用量，减缓水化热发生速度；降低浇筑速度和浇筑层厚度；采取人工降温措施，避开炎热季节施工等。 浇筑方案： 1）全面水平分层面积小、厚度大 2）斜面分层面积大但为长条形 3）分段分层面积大但厚度小
15、,大体积混凝土浇筑方案,（C）分段分层,（b）斜面分层,（a）全面水平分层,3 混凝土的振捣 1）原理 混凝土的颗粒在振动力的作用下引起颤动，破坏了混凝土颗粒间的粘结力和摩擦力，使混凝土由“塑性状态”变换成“重质液体状态”，骨料下沉、气泡向上排出、水泥浆充满整个模板，混凝土密实。 振动停止，混凝土又由“重质液体状态”恢复回“塑性状态”。 注意：塑性状态“重质液体”状态 是可逆的,2）机械 （1）内部振动机振动棒 用于梁、墙、柱等的振捣 （2）外部振动机(附着式振动机)振动模板 （3）表面振动机偏心块式 用于混凝土板的振捣 （4）振动台,3）振捣方法 “快插慢拔”，每层应插入下层未初凝的混凝土5
16、0100mm 振动棒移动间距1.5倍的作用半径R,行列式,交错式,6.4 混凝土的养护 水化作用的基本要求是：温度和湿度(80%) 1）标准养护：温度:20C（3） 相对湿度：90 2）自然养护： 温度大于+5C，采取保湿措施的养护方法；自然养护在混凝土浇筑完毕后12小时以内进行。分浇水养护（可加草垫子）和表面隔离养护。 采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥时养护时间不小于7天,粉煤灰水泥或火山灰水泥时养护时间不小于14天 加缓凝剂和有抗渗要求时养护时间不小于14天 有特殊要求的混凝土要特殊对待、引起重视，如高强度商品混凝土。 3）蓄热养护即保温法 4）加热养护蒸汽养护 一般是加工厂混凝土构件的
17、养护。 6.5 混凝土的缺陷修整 一般是对混凝土上的“蜂窝、麻面”进行的修理。,6.6 混凝土的质量检查 1) 质量检查的过程: 包括施工前，施工中和施工后。即施工全过程的控制，重点在于施工前和施工中，施工后仅是检查而已。 2) 质量检查的内容 （1）外观检查：轴线，标高，外表等； （2）材质检查 原材料、配合比、坍落度、轴线、强度，特殊要求为：抗冻性，抗渗性等。,3) 混凝土的强度评定: （1）混凝土试块： 尺寸：150150150，同一盘中的三块 为一组； 要求：同强度、同配合比、同生产工艺为一个验收批次； 随机抽样：数量：当100盘,100立方米,或每一楼层时不得少于一组,（2）试块强度
18、代表值 a 取平均强度值时的条件： 最大和最小值与中间值相比都小于15%； b 中间强度值时的条件： 最大或最小值与中间值相比仅一个大(小)于15%； c 作废时的条件： 最大和最小值与中间值相比都大于15%。,(3) 评定方法 a 统计法方差已知（大批量） 式中: 同一验收批混凝土强度的平均值 设计的混凝土强度标准值 同一验收批混凝土强度的最小值,合格判定系数（见表） 混凝土强度标准差,b 非统计法 条件：一次批量不大的混凝土 特殊情况时可从结构上钻取混凝土芯样进行检查。,与现浇构件同条件下养护的试块,6.7 混凝土的冬期施工 1) 原因： 水在结冰过程中的冰胀应力(体积约增大9%) 2）定
19、义： 室外平均气温连续5天稳定低于5度(当地多年气象资料)； 3）混凝土的受冻临界强度： 混凝土受冻后，最终强度损失5%的混凝土的预养强度值；,4）方法和措施 （1）改善配合比： 采用高活性水泥(普硅)，加大水泥用量(300kg),水灰比0.6； （2）原料加热 优先为水,砂石,不得已加热水泥,水加热不得大于80,以防“假凝”； （3）加热养护 （4）外加剂,（5）施工过程中的保温 搅拌(热水或蒸汽) 拌制： 热拌混凝土(出机时10,入模时5,搅拌时间增加50%(搅拌均匀) 运输和浇筑保温,减小运距 5）混凝土的施工 要解决混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护问题。现简单介绍主要的内容。 （1）蓄热法: 原理利用混凝土(可加热)和水化热,采取保温措施使混凝土在正温条件下达到预养强度。,（2）加热法:对浇好的混凝土结构加热,一般用蒸汽,电热法等 （3）外加剂法: 使混凝土早强或降低冰点,使混凝土在负温下硬化。 早强氯盐(氯化钠,氯化钙),用量13% 应与阻锈剂(亚硝酸钠)同用，产生Fe3O4的保护膜。硫酸钠、三乙醇胺等也是早强剂。 防冻亚硝酸钠,硝酸钠,硝酸钙,尿素等复合性防冻剂使混凝土可在负温下凝结硬化。 早强剂在初冬或早春时用,防冻加蓄热法可在0-20时用。,在基坑上口搭设的暖棚,在搭设了暖棚的基坑内,