砼工程

第三节混凝土工程混凝土工程施工顺序:混凝土制备→运输→浇筑→养护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。如：构件厂生产部分构件的混凝土、或混凝土一次浇筑量比较少集中搅拌：效率高，质量好，要求严，适用于大批量生产。如：商品混凝土。混凝土的原材料混凝土的原材料水泥、砂、石子、水、外加剂、外掺剂水泥(胶凝材料)按化学成分为：①硅酸盐类水泥（应用最广泛）有六大类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。②铝酸盐类水泥③无熟料（少熟料）类水泥例如：大体积砼——优先选用粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥水下砼——优先选用矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥混凝土的原材料外加剂减水剂——降低水灰比、改善和易性、节约水泥、提高强度。泵送砼和大体积砼早强剂——提高早期强度。加快模板周转、工程进度等缓凝剂——延长水化热释放时间速凝剂——初凝(5min)和终凝(10min)都很快。用于快速施工、堵漏、喷射混凝土等防冻剂加气剂——和易性、抗渗、抗冻、抗腐。灌浆砼多用防水剂——防水砼。(屋面、卫生间等)外掺剂前面提到的火山灰、粉煤灰、矿渣等混凝土的制备混凝土的制备1混凝土的配制2混凝土的搅拌混凝土的制备1混凝土的配制配制——就是配合比设计混凝土配合比设计基本要求（两大指标）(1)设计要求——强度等级，保证结构安全性；(2)施工要求——施工和易性和经济性等。注：和易性——坍落度或工作度来反应(P152)（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，计算求得:当强度等级C20、C25时,如计算σ＜2.5MPa时，取σ＝2.5MPa；当强度等级≥C25时,如计算σ＜3.0MPa时，取σ＝3.0MPa。（2）当施工单位没有近期的同一品种混凝土的强度资料时:当强度等级＜C25，σ=4.0MPa;当强度等级C25～C35，σ=5.0MPa;当强度等级C35，σ=6.0MPa。例如：C40混凝土的施工配制强度为：fcu.o=40+1.645×6=49.87MPa式中：σ——施工单位的混凝土强度标准差，MPa;(均方差)fcu.o——混凝土的施工配制强度，MPa；fcu.k——设计的混凝土强度标准值，MPa；1）混凝土施工配制强度——由于混凝土是非匀质材料,强度会有波动。为保证混凝土实际施工强度≥设计强度标准值，则施工配制强度应比设计强度标准值提高一个数值，并具有95％保证率，即：σ.cu.kfcu.of6451122,1NcuNicufNiσ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和收缩影响很大。材料名称允许偏差水泥及混合料±2粗，细骨料±3水和外加剂±2计量误差的产生主要有两方面的原因：•施工方面：多加水，流动度较好，浇筑方便；•经济方面：偷工减料。施工配料实际用水量的计算——施工配料的砂石实际均有一定的含水率，为保持水灰比不变，则施工配料的用水量须扣除砂石中的含水量。例题：设：试验室要求配合比为：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：实际施工配合比为：水泥：砂：石＝1：X(1+Wx)：Y(1+Wy)实际用水量＝W（原含水量）-XWx-YWy1）混凝土搅拌机选择自落式重力扩散机理---“自落式搅拌机”2混凝土搅拌混凝土搅拌方式：人工搅拌机械搅拌自落式强制式——利用重力机理设计的。其搅拌筒内臂焊有弧形叶片。当搅拌筒绕水平轴旋转时，弧形叶片不断将物料提高一定高度，然后自由落下而互相混合(flash)——正转搅拌，反转出料——宜用于搅拌塑性混凝土、重骨料混凝土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。——宜用于搅拌干硬性混凝土、轻骨料混凝土双卧轴强制式混凝土搅拌机搅拌筒进料口搅拌筒叶片选择搅拌机•塑性和重骨料混凝土宜选用“自落式搅拌机”；干硬性和轻骨料混凝土宜采用“强制式搅拌机”。•选用搅拌机容量不宜超载，超载会影响混凝土的均匀性，反之影响生产效益。搅拌机的容量出料容量——每次可拌出的最大混凝土量进料容量——搅拌前搅拌筒可能装的各种松散材料的累积体积几何容量——搅拌筒内的几何容积(Vmax)•混凝土搅拌机容量以出料容量（m3）×1000来标定规格，常用的有250，350，500，750和1000。•出料容量一般为进料容量的0.550.75，常取为0.65，即2/3左右。2）搅拌制度目的——好的搅拌制度可以制备出质量优良的混凝土拌和物a、进料数量(一次性投料数量)a、进料数量(一次性投料数量)b、投料顺序c、搅拌时间2）搅拌制度b、投料顺序(两大类方法)（1）一次投料法(应用最普遍)投料顺序：按石子→水泥→砂的顺序先投进进料口，再一次投入搅拌筒。优点：水泥裹在中间，防止水泥飞扬。（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”(SEC法)。•预拌水泥砂浆法——先制成水泥砂浆，然后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，然后与砂和石搅拌成均匀的混凝土；•水泥裹砂法(SEC法)——先将全部砂，石和70水倒入搅拌机搅拌（将砂石润湿），然后与水泥搅拌（造壳），最后加余水搅拌。•优点水泥用量不变时，强度可提高15，甚至30；强度不变时，水泥用量可节约1520。c、搅拌时间(概念)——从所有原材料倒入搅拌筒时开始，到混凝土开始出料为止。搅拌时间宜适中，其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，降低混凝土强度和工作性；搅拌时间适中——适当延长搅拌时间，强度有所提高；搅拌时间过长——较差的骨料可能会破碎，降低混凝土强度和工作性以及搅拌机的工作效率率。混凝土的搅拌时间与混凝土坍落度、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(s)混凝土坍落度（mm）搅拌机机型搅拌机出料量(L)250250～500500≤30强制式6090120自落式9012015030强制式606090自落式9090120注：混凝土搅拌最长时间不宜超过表中规定最短时间的三倍！2）搅拌制度混凝土的运输混凝土运输混凝土运输基本要求:保持原有的均匀性，不离析；开始浇筑时，坍落度满足要求；必须在混凝土初凝前完成浇筑。混凝土强度等级气温≤25℃25℃≤C3012090C309060混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕的时间（min）注：强度越高，气温越高，砼初凝时间越短。混凝土运输混凝土运输设备水平运输：——手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车、自卸汽车等；垂直运输：——井架、塔式起重机和混凝土泵等。地面水平运输楼面水平运输手推车和机动翻斗车运输——常用于工地内短距离水平运输。手推车——容量约0.07～0.1m3左右;地面、楼面水平运输机动翻斗车——容量约0.45m3左右；地面水平运输机动翻斗车混凝土搅拌运输车——可在运输途中进行混凝土搅拌，适用于混凝土长距离、水平运输，如商品混凝土的运输。每车容量约6m3。按工作性能分为两种方式运输：a、扰动运输•运输已搅拌好的混凝土；•运输途中，不停以慢速旋转来扰动混凝土，防止离析；•运距受混凝土初凝时间限制。b、搅拌运输•湿料搅拌运输——按配合比要求装入原材料（包括水），运至现场后搅拌。•干料注水搅拌运输——装入干料（砂、石和水泥），在运输途中或运到现场后加水搅拌。运距可不受混凝土初凝时间限制。混凝土搅拌运输车井架、龙门架和塔式起重机运输——适用于混凝土的垂直输送。塔式起重机混凝土泵运输——适用于工地内混凝土的水平和垂直输送。混凝土泵车混凝土泵(固定式)塔式起重机井架混凝土搅拌运输车混凝土泵车泵管(布料杆)输送泵泵送范围输送量为：30～90m3/h，最大可达160m3/h；水平运输量为：200～500m，最大可达700m；垂直输送量为：50～130m，最大可达200m。摩天大楼——广州珠江新城西塔摩天大楼——广州珠江新城西塔99m以下HBT60系列混凝土泵布料机99m以上HBT90CH混凝土泵本工程混凝土的最大浇筑高度为437.45m，在本次超高泵送过程中，混凝土输送泵液压系统的工作压力要求达到22MPa，混凝土出口压力要求达到16MPa。HBT90CH型超高压混凝土泵，其工作压力可达35MPa，混凝土出口压力可达22MPa，理论泵送高度为528m，可满足本工程的泵送要求摩天大楼——广州珠江新城西塔摩天大楼——上海环球金融中心HBT90CH输送泵止回泵摩天大楼——上海环球金融中心摩天大楼——上海中心大厦泵送混凝土应注意的问题水泥用量——起润滑作用，保证混凝土的泵送质量。泵送混凝土最小水泥用量不宜少于300kg/m3。坍落度——应适中，过低则泵送阻力大,泵送能力下降；过大则易漏浆、混凝土易收缩、易离析。不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值表骨料种类——泵送混凝土骨料以卵石和河砂最为合适。圆润、表面积小粗骨料最大粒径与输送管径之比泵送高度（m）30以下30～6060～100100以上坍落度（mm）100～140140～160160～180180～200泵送高度（m）50以下50～100100以上粗骨料最大粒径与输送管径之比不大于1:3（碎石）和1:2.5（卵石）宜在1:3～1:4宜在1:4～1:5骨料级配和含砂率——为防止堵管，骨料级配要保证均匀性。•石子粒径：一般为5mm～1/4(或1/5)管径的连续级配；•砂率：比一般混凝土要高，一般在38%～45%，应有一定比例的细砂。水灰比和外加剂•水灰比：一般控制为0.4～0.6。•外加剂：根据混凝土的实际情况,由试验确定。其它•输送管——弯头少、管子直、转弯缓、接头严、少用锥形管等，以减少压力损失；•使用——开始时用稀浆润滑管道、连续工作、受料斗灌满混凝土、清洗等；•混凝土养护——加强养护，以防混凝土出现裂纹。混凝土的浇筑混凝土浇筑(基本目标)——须使混凝土振捣密实，强度符合设计要求，保证结构整体性；尺寸准确，钢筋、预埋件位置正确；拆模后混凝土表面平整光洁。1基本要求1）防止离析运输途中防止剧烈颠簸；浇筑时混凝土从料斗内卸出，其自由倾落最大高度不应超过2m；当浇筑竖向结构混凝土时，最大高度不应超过3m；若落差过高，则应采用挡板、串筒、溜管或振动溜管下料，并保证混凝土出口下落方向垂直；出现混凝土离析和坍落度不满足要求时，必须在浇筑前进行二次搅拌；2）正确留置施工缝(1)施工缝定义由于施工技术或施工组织上的原因,不能连续将结构整体一次性浇筑完成，且停歇时间可能超过混凝土初凝时间时，则要预先确定在适当的部位留设施工接缝，即施工缝。停歇时间——由于施工技术(绑扎钢筋，安装模板等)或施工组织(工人换班、设备损坏、待料)等•从空间上——施工缝为浇筑过程中新老混凝土的接触面、接合面，并非真实存在的“缝”；•从时间上——施工缝为混凝土浇筑的临时停歇点；•从性质上——施工缝是一种特殊的工艺缝，而非结构缝（沉降缝、伸缩缝和抗震缝）。重要概念（2）施工缝留设位置——施工缝是结构中薄弱环节，除宜留在“结构剪力较小，施工较方便”处。(留设一般原则)•柱子——基础的顶面，梁的下面，无梁楼板柱帽下面，吊车梁牛腿下面或吊车梁上面，一般为2050mm；•有主次梁楼板——宜顺着次梁方向浇筑，施工缝留在次梁跨度中间1/3范围内。•梁和双向板——跨中1/3范围内；•单向板——平行于板短边的任何位置；•楼梯——跨中1/3范围内。（3）施工缝处理方法•继续浇筑新混凝土时，已浇混凝土的抗压强度≥1.2MPa；•清理已硬化混凝土表面的水泥和松动的石子以及软弱混凝土层；并应凿毛。•冲洗表面干净，充分湿润，但不得积水；•在老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，然后浇筑新混凝土。以保证接缝的质量。浇混凝土抹平铺塑料布草包施