混凝土施工阅读材料_510105520

-22-第三节混凝土工程混凝土工程包括配料、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等施工过程。在整个工艺过程中，各工序紧密联系又相互影响，其中任一工序如处理不当，都会影响混凝土工程的最终质量。对混凝土的质量要求，不但要具有正确的外形，而且要获得良好的强度、密实性和整体性。由干混凝土工程一般是建筑物的承重部分，而它的质量好坏在拆模后才显示，因此在施工中如何确保工程质量是一个很重要的问题。一、混凝土的制备（一）材料要求1．水泥配制普通混凝土的水泥，可采用六大常用水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，必要时也可采用快硬硅酸盐水泥或其他品种水泥。水泥品种的选用应根据混凝土工程特点、所处环境条件及设计施工的要求进行。水泥强度等级的选择，应与混凝土的设计强度等级相适应。经验证明，一般以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5～2.0倍为宜。用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土时，会使水泥用量过大，不经济，而且还会影响混凝土的其他技术性质。用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，会使水泥用量偏少，影响和易性及密实度，导致该混凝土耐久性差，故必须这么做时应掺入一定数量的混合材料。水泥进场必须有出厂合格证或试验报告，并应对其品种、标号、包装或散装仓号、出厂日期等检查验收。水泥是水硬性材料，从制成后到使用期间要严防受潮遇水。水泥即使在良好的条件下储存，也会吸收空气中的水分而硬化，因此长期贮存水泥会大大降低其标号。当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，应复查试验，并按试验结果使用。2．细骨料粒径在4.75mm以下的骨料称为细骨料，在普通混凝土中指的是砂。砂可分为天然砂和人工砂两类。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。因河砂干净，又符合有关标准的要求，所以在配制混凝土时最常用。混凝土用细骨料的技术要求有以下几方面：（1）颗粒级配及粗细程度砂的颗粒级配是指砂中大小不同的颗粒相互搭配的比例情况，大小颗粒搭配得好时砂粒之间的空隙最少。砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起后总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同质量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂粒之间的空隙需要由水泥浆填充，为达到节约水泥和提高强度的目的，应尽量减少砂的总表面积和砂粒间的空隙，即选用级配良好的粗砂或中砂比较好。砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。根据0.63mm筛孔的累计筛余量，将砂分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个级配区。用所处的级配区来表示砂的颗粒级配状况，用细度模数表示砂的粗细程度。细度模数愈大，表示砂愈粗，按细度模数砂可分为粗、中、细三级。在选择混凝土用砂时，砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。当采用Ⅰ区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性要求；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土的强度。对于泵送混凝土，宜选用中砂，且砂中小于0.315mm的颗粒应不少于15%。（2）有害杂质和碱活性混凝土用砂要求洁净、有害杂质少。砂中所含有的泥块、淤泥、云母、有机物、硫化物、硫酸-23-盐等，都会对混凝土的性能有不利的影响，属有害杂质，需要控制其含量不超过有关规范的规定。重要工程混凝土所使用的砂，还应进行碱活性检验，以确定其适用性。（3）坚固性砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。砂的坚固性用硫酸钠溶液检验，试样经5次循环后其质量损失应符合有关标准的规定。3．粗骨料粒径大于5mm的骨料称为粗骨料。普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的粗骨料，称为碎石或碎卵石。岩石由于自然条件作用而形成的粗骨料，称为卵石。混凝土用细骨料的技术要求有以下几方面：（1）颗粒级配及最大粒径普通混凝土用碎石或卵石的颗粒级配情况有连续粒级和单粒级两种。其中，单粒级的骨料一般用于组合成具有要求级配的连续粒级，它也可与连续粒级的碎石或卵石混合使用，以改善其级配。如资源受限必须使用单粒级骨料时，则应采取措施避免混凝土发生离析。粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少，故在满足技术要求的前提下，粗骨料的最大粒径应尽量选大一些。在钢筋混凝土结构工程中，粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料，但最大粒径不得超过40mm。对于采用泵送的混凝土，碎石的最大粒径应不大于输送管径的1/3，卵石的最大粒径应不大于输送管径的1/2.5。（2）强度和坚固性碎石或卵石的强度可用岩石抗压强度和压碎指标两种方法表示。当混凝土强度等级为C60及以上时，应进行岩石抗压强度检验。用于制作粗骨料的岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。对经常性的生产质量控制则可用压碎指标值来检验。有抗冻要求的混凝土所用粗骨料，要求测定其坚固性。即用硫酸钠溶液检验，试样经5次循环后其质量损失应符合有关标准的规定。（3）有害杂质和针、片状颗粒粗骨料中所含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物等是有害物质，其含量应符合有关标准的规定。另外，粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。重要工程混凝土所使用的碎石或卵石，还应进行碱活性检验，以确定其适用性。粗骨料中针、片状颗粒过多，会使混凝土的和易性变差，强度降低，故粗骨料中的针、片状颗粒含量应符合有关标准的规定4．水混凝土拌合及养护用水的水质应符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63－89）的有关规定。当对水质有怀疑时，应将该水与蒸馏水或饮用水进行水泥凝结时间、砂浆或混凝土强度对比试验。凡是能饮用的自来水和清洁的天然水，都能用来拌制和养护混凝土。污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸盐超过1%的水不得使用。海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，对水泥石有侵蚀作用，而且会造成钢筋锈蚀，因此不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。5．外加剂外加剂是在混凝土拌合前或拌合时掺入，掺量不大于水泥质量的5%（特殊情况除外），并能按要求改善混凝土性能的物质。外加剂的掺量虽小，但能显著改善混凝土的性能，技术经济效果显著。因此，外加剂已成为混凝土的重要组成部分，获得越来越广泛的应用。混凝土外加剂按其主要功能可以分为四类：第一类是改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如减水剂、泵送剂、引气剂等；第二类是能调节混凝土的凝结时间、硬化性能的外加剂，如缓凝剂、速凝剂、早强剂等；第三类是改善混凝土耐久性的外加剂，如防水剂、阻锈剂、密实剂等；第四-24-类是能改善混凝土其他性能的外加剂，如膨胀剂、防冻剂、加气剂、着色剂等。混凝土外加剂的质量应符合现行国家标准GB8076－1997《混凝土外加剂》、GB50119－2003《混凝土外加剂应用技术规范》、GB18588－2001《混凝土外加剂中释放氨的限量》的有关规定。各类具有室内使用功能的混凝土外加剂中释放的氨量必须≤0.10%（质量分数）。6．掺合料为改善混凝土性能、节约水泥、调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时加入的天然的或人工的矿物材料，统称为混凝土掺合料。混凝土掺合料分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料。非活性矿物掺合料基本不与水泥组分起反应，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣等材料。活性矿物掺合料本身不硬化或硬化速度很慢，但能与水泥水化生成的Ca(OH)2起反应，生成具有胶凝能力的水化产物，如粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、沸石粉等。粉煤灰来源广泛，是当前用量最大、使用范围最广的混凝土掺合料。按国家标准GB1596－91《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，粉煤灰根据细度、需水量比和烧失量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，其中Ⅰ级品质最好。（二）配合比设计混凝土配合比设计，应根据设计的混凝土强度等级、质量检验结果以及施工和易性、混凝土耐久性等方面的要求确定，并应符合合理使用材料和经济的原则。为了保证混凝土的实际施工强度达到结构设计要求的等级，混凝土制备前，应按下式确定混凝土的施工配制强度（配制的混凝土强度具有95％的保证率）：fcu,0≥fcu,k＋1.645σ式中：fcu,0——混凝土的施工配制强度fcu,k——设计的混凝土强度标准值σ——施工单位的混凝土强度标准差（三）施工配料1．施工配合比换算混凝土试验室配合比是根据完全干燥的砂、石集料制定的，而施工现场的砂、石均有一定的含水率，且其含水率大小又会随气候、季节发生变化．为保证现场拌制混凝土用料准确，故应将混凝土试验室配合比换算成集料在实际含水率情况下的施工配合比。设试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、石含水量为ωx、ωy，则施工配合比应为水泥∶砂∶石子＝1∶x（1＋ωx）∶y（1＋ωy）。水灰比不变，但外加用水量必须减去砂、石子中的含水量。〔例〕已知混凝土试验室配合比为C∶S∶G∶W＝439∶566∶1202∶193，经测定现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%〔解〕计算如下：每m3砼的材料用量为：水泥C´＝439kg（不变）；砂S´＝S（1＋ωs）＝566（1＋3%）＝583kg；石子G´＝G（1＋ωg）＝1202（1＋1%)＝1214kg；水W´＝W－Sωs－Gωg＝193－566×3%－1202×1%＝164kg；2．施工配料工地的施工配料是根据搅拌机出料容量来确定每次投料数量的，一般以需用的整袋水泥用量计算砂、石用量。如采用JZ350型搅拌机，出料容量为350L，则上例中每盘的投料量为：水泥＝439×0.35＝153.65kg，取150kg（三袋水泥）-25-图3-13自落式搅拌机图3-14卧轴式强制搅拌机示意图砂子＝583×150/439＝199.2kg石子＝1214×150/439＝414.8kg水＝164×150/439＝56kg3．施工配料计量为严格控制混凝土的配合比，原材料的数量应计量准确。水泥、掺合料、水、外加剂称量的允许偏差为±2％，粗细骨料称量的允许偏差为±3％。施工现场一般用磅秤等配料，应定期校验磅秤并形成制度。当遇雨天或含水率有显著变化时应增加含水率检测次数并及时调整水和骨料的用量。（四）混凝土搅拌1．搅拌机的选择混凝土搅拌机按其工作原理，可分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两类。自落式搅拌机按构造的不同可分双锥式和鼓筒式两类，而双锥式又可分为反转出料式和倾翻出料式两种（见图3-13）。双锥反转出料式搅拌机是自落式搅拌机中较好的一种，它正转搅拌，反转出料，构造简单，制造容易，搅拌作用强烈，能搅拌低流动性混凝土。倾翻出料式搅拌机，一般容量大、出料快，适用于大集料、大坍落度的混凝土搅拌，多用在预拌混凝土厂和混凝土构件厂及水电工程中。而鼓筒式搅拌机已被国家列为淘汰产品。强制式搅拌机分为卧轴式和主轴式两类，卧轴式搅拌机示意图见图3-14。卧轴式强制搅拌机具有适用范围广，搅拌时间短，搅拌质量好等优点，是目前国内外大力发展的机型。立轴式强制搅拌机是通过底部卸料口卸料，卸料迅速，但如卸料口密封不好，水泥浆易漏掉，所以立轴式强制搅拌机不宜于搅拌流动性大的混凝土。强制式搅拌机比自落式搅拌机搅拌作用强烈，搅拌质量好，搅拌速度快，生产效率高。但它的动力消耗大，叶片、衬板等机件磨损大。强制式搅拌机适用于搅拌干硬性混凝土和轻集料混凝土，也可搅拌低流动性和塑性混凝土（如用卧轴式）。在施工中宜优先考虑使用强制式搅拌机。选择混凝土搅拌机时，要根据工程量大小、混凝土浇筑强度、坍落度、集料粒径等条件而定。既要满足技术上的要求，又要考虑经济效果。对搅拌机的工作容量，我国是以出料容量来表示的，常用规格有250L、350L、500L、750L、1000L等。2．搅拌制度为了获得均匀优质的混凝土拌合物，除合理选择搅拌机的型号外，还必须正确地确定搅拌制度，如搅拌时间、投料顺序等。（1）一次投料量搅拌机不宜超载过多，如自落式搅拌机超载10％以上时，会使材料在搅拌机筒内无充分的空间进行掺合