混凝土工程

1扬州工业职业技术学院教案序号15周次8授课形式讲授授课章节名称第三节砼工程教学目的掌握混凝土的配置、搅拌、运输。教学重点混凝土的配置教学难点混凝土的配置使用教具粉笔课外作业对本次课所学内容进行复习，下次课提问。P159页思考题13、15。课后体会授课主要内容复习上次课的内容；提问1、钢筋代换的原则是哪两个？讲授新课第三节砼工程一、混凝土的组成与分类（一）混凝土的组成广义的混凝土是指由胶凝材料，细骨料、粗骨料和水按2适当比例配制的混合物，经硬化而成的人造石材。普通混凝土是指由水泥、普通碎(卵)石、砂和水配制而成的混凝土。在混凝土中，石子和砂起骨架作用，称为“骨料”。石子为“粗骨料”，砂为“细骨科”。水泥加水后，形成水泥浆，包裹在骨料表面并填满骨料间的空隙，作为骨料之间的滑润材料，使混凝土混合物具有适于施工的和易性，水泥水化硬化后把骨料胶接在一起形成坚固整体。优点：1)具有较高的抗压强度，能承受较大的荷载，在外力作用下变形小。并可以通过原材料和配合比的变化配制出不同强度要求的混凝土。2)混凝土拌和物具有良好的可塑性，可以根据建筑结构的需要，利用模板浇捣成各种形状和尺寸的构件。如把建筑结构浇捣成钢筋混凝土整体式结构，使其具有良好的抗震和抗冲击能力，亦可在工厂或现场预制，以利于构件预制装配化的推广。3)与钢筋有牢固的粘结立，从而共同组成钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土构件以满足建筑结构的各种受力需要。34)所用材料中的砂、石，水等占全部体积的80％以上，可以就地取材，成本低。5)经久耐用，结构建成后维修费用较少。混凝土对自然气候的干湿，冷热变化，冻融循环，外力磨损等都具有较强的抵抗力，在正常情况下耐用年限较长，可达50年以上。6)耐火性好。缺点：1)自重大，其构件的运输和安装比较困难。2)抗拉强度低，抗裂性能差。3)硬化前需要有较长时间的养护期。因此，现场施工时易受气候条件(低温，曝晒，雨季等)影响，增加了施工难度。（二）混凝土的分类(1)按质量密度分类有特重混凝土、重混凝土，轻混凝土，特轻混凝土等。特重混凝土，质量密度＞2500kg／m3，是用特别密实和特别重的骨科制成，主要用于原子能工程的屏蔽结构，具有防x和r射线的性能。重混凝土，质量密度在1900~2500kg／m3之间，是用天然砂石作骨科制成的。主要用于各种承重结构。重混凝土4也叫普通混凝土。轻混凝土，质量密度＜1900kg／m3，其中包括质量密度为800~1900kg／m3的轻骨料混疑土和质量密度500kg／m3以上的多孔混凝土(如泡沫混凝土，加气混凝土等)。主要用于承重和承重隔热结构。特轻混凝土，质量密度在500kg／m3以下，包括500Kg／m3以下的多孔混凝土和用特轻骨料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、泡沫塑料等)制成的轻骨料混凝土，主要用作保温隔热材料。(2)按用途分类有结构用混凝土，围护结构用混凝土、水工混凝土和特种混凝土(如耐火混凝土、耐酸混凝土，耐碱混凝土、防辐射混凝土、大坝混凝土，海洋混凝土等)。(3)按流动性分类有干硬性混凝土、低流动性混凝土、塑性混疑土、流态混凝土等。二、混凝土拌和物的性质1．和易性流动性粘聚性保水性52．和易性的测定和坍落度的选择坍落度筒是一个300mm高，下口内径为200mm、上口内径为100mm的圆台形无底铁筒。试验时将坍落度筒放在平整的地面上，将混凝土拌和物按规定方法分三层填入铁筒内，每填一层用一直径为16mm、长为600mm的圆头钢棒插捣25次，顶面多余的料刮平。然后将筒小心地垂直提起移到一旁，则拌合物因自重将产生坍落现象，量出筒高与坍落后混凝土拌和物最高点之间的高度差，以mm表示，就叫该拌和物的坍落度，如图4—118所示。然后，用捣棒轻击拌和物锥体的侧面，观察其粘聚性。如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如果锥体倒塌，部分崩溃或出现离析现象，则表示粘聚性不好，如图4—119所示。保水性的好坏可依观察判别。如坍落度筒提起后有较多稀浆从拌和物锥体底部析出，且因失浆过多而使砂石外露，就表明保水性不好，如坍落筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆从底部析出，且拌和物锥体含浆饱满，则表示保水性良好。因此，根据坍落度的测定，粘聚性，保水性的直观观察即可综合评定和易性。63．影响混凝土拌和物和易性的因素(1)水泥品种(2)水泥浆数量，水灰比(3)粗骨料(4)砂率(5)温度和时间三、硬化混凝土的性质1、混凝土的强度混凝土的强度主要包括：抗压、抗拉，抗剪等强度。一般所说的混凝土强度，是指抗压强度。在钢筋混凝土结构中大都采用混凝土的抗压强度评定混凝土的质量。抗压强度以强度等级表示。它是根据混凝土的标准立方体(150×150×150mm)试块，在标准养护条件下(温度为20土30C和相对温度为90％以上潮湿环境或水中)养护28d，进行试压，用测得的抗压强度值(单位MPa)定混凝土强度等级。常用的强度等级有：C7．5、Cl0、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。换算系数：150×150×150mm，系数为1；7100×100×00mm，系数为0．95；200×200×200mm，系数为1．05。2．影响混凝土抗压强度的主要因素(1)水泥标号，水灰比(2)骨料(3)养护条件(4)施工条件3．混凝土的耐久性一般建筑工程中的混凝土或钢筋混凝土结构，每m3混凝土的最大水灰比及水泥最小用量，应符合表4—30的要求。[我们说一个砼工程包括哪些施工过程呢？我们大家一起来想一想！是不是首先得制备砼啊？然后呢？砼制备好了怎么到工地浇筑呢？是不是还得经过运输啊？下面是浇筑，浇筑完了是不是就好了啊？没有，还有养护。养护对于砼工程来说很重要，我曾经在春天到过一个工地去进行施工验收，到了屋顶用脚踢一下砼，都跟豆腐渣一下，这就是因为砼养护没有做好，那么这是为什么呢？下面就请大家认真听讲自然就知道了。]板书：砼工程：制备→运输→浇筑→养护[下面呢，我们就按照上面得顺序首先来看一下砼的制备。]板书：4.3.1砼的制备[砼的制备它可以分砼的配制和砼的搅拌。我们先来看一下砼的配置。]板书：4.3.1.1砼的配制[我们大家都知道施工得按图纸施工吧？那么我们配制的砼是不是也要求能够达到设计的强度啊？但是砼它的实际施工强度会随着现场生产条件的不同而上下波动，那么我们怎么办呢？我们是不是可以在施工的时候将砼的配制强度统一提高一个档次，也就是将砼设计强度加上一个数值呢？我们说这是可以的，而且规范上也给了我们一个公式来计算砼的配制强度。这就是……]板书：1）砼施工配制强度8645.1,,kcuocuff(4.10)式中：ocuf,——砼的施工配制强度(N/mm2)kcuf,——设计的砼强度标准值(N/mm2)——施工单位的砼强度标准差(N/mm2)[上面公式中，kcuf,是设计图纸上的，我们可以直接查到；那现在就剩不知道了，是吧？我们说可以按下面规定采用。]板书：35/0.63520/0.520/0.4,2,2,2CfmmNCfCmmNCfmmNkcukcukcu）；当（）；当（）；当（(4.10.1)[注意：1、我们为了节省材料呢，不能够将施工配制强度提高得太高，因此，我们按照上面的公式求下来的施工配制强度仍并不能够100％大于设计强度，但是它已经达到了工程要求的精度，具有95％的保证率。2、如果你到施工单位工作，看到单位对于同一品种砼的强度资料，在3个月内超过25组，那么你可以按照书上公式进行计算，这样算下来的砼强度标准差一般比上面公式4.10.1小，也就是可以帮你们老板省钱，那样老板不喜欢你，不帮你加工资才怪呢！但是对于这个公式我们不作要求，有兴趣的同学可以看一下。]板书：1、公式4.10算出的砼施工配制具有95％的保证率。2、砼强度标准差可以按公式计算。[上面我们讲了砼施工配制强度的求法，下面我们看一下砼的设计配合比与施工配合比之间的转换，]板书：2）砼施工配料计量[首先我们假设砼的设计配合比为：]板书：设实验室的配合比为：水泥：砂：石子＝1：X：Y，水灰比为W/C。[现在我们来想一想，这个设计配合比我们知道了是不是就可以直接拿到施工现场进行配制砼了啊？我们说这是不可以的，因为我们实验室的配合比是在砂、石子没有含水量的情况下测得的，但是我们实际生产实践当中砂、石子会不会是绝对干燥的啊？绝对不是的，那么我们是不是必须将砂和石子拿到实验室烘干一下呢？我们说也没有必要这么麻烦。这里我们用含水率来反映出实际砂石当中有多少水份，所谓含水率它就等于水重/干砂重，砂和石子的含水率假定分别为Wx、Wy，那么我们将工地上面实际砂和石子的质量扣除它所包含的水分就是干燥的砂、石子的质量啊？而所加水量是不是等于理论加水量减去砂和石子当中已经包含的水份就可以了啊？因此公式是不是可以这样写啊？]板书：含水率＝水重/干砂重9砂和石子的含水率＝Wx、Wy施工配合比为：水泥：砂：石子＝1：X（1＋Wx）：Y（1＋Wy），水灰比为（W－XWx－YWy）/C。过渡：[到这里，我们砼的制备已经会了，那么，下面一步是应该干嘛了呢？是不是我们砼配制好了下面就应该搅拌了啊？因此我们紧接着来学习一下砼的搅拌。]板书：4.3.1.2砼的搅拌[关于砼的搅拌呢，这里只要大家了解3部分内容，第一：砼搅拌机理及搅拌机的选择]板书：1）砼搅拌机理及搅拌机的选择[砼搅拌机理有两种，……]板书：（1）自落式重力扩散机理：[它是将物体提升到一定高度后，利用重力的作用，自由落下。]（2）强制式剪切扩散机理：[它是利用转动着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。它的优点有：搅拌作用强烈；搅拌时间短。][搅拌机的选择只需要大家了解，对于塑性砼，宜选用自落式搅拌机；对于干硬性和轻骨料砼，宜选用搅拌作用强烈的强制式搅拌机。]过渡：[刚才我们对于一个要达到什么样的设计强度，而拌制什么强度的砼，配料采用多少施工配合比，选用什么样的搅拌机都知道了，也就是说我们现在可以将材料投入搅拌机搅拌了，那么我们以什么样的顺序进行投料呢?下面我们一起来看一下第二部分：投料顺序。]板书：2）投料顺序[我们说投料顺序有两种：一次投料法和二次投料法。]板书：水泥裹砂石法预拌水泥净浆法预拌水泥砂浆法二次投料法散地加水料的同时，缓慢均匀分强制式搅拌机：投入干％水补％水粗细骨料、水泥％水自落式搅拌机：一次投料法投料顺序108010[这里我们大家需要知道他们各自的优缺点，一次投料法操作简便，而二次投料法由于能够保证水泥和砂石充分接触，因此砼强度可提高约15％，在强度相同的情况下，可节约水泥约15％～20％。][最后，我们来看一下搅拌时间：]板书：3）搅拌时间[搅拌时间大家都觉得很简单，但是有多少同学知道搅拌时间的具体概念呢？我们说，搅拌时间就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。这里需要指出的是搅拌时间是影响砼质量及搅拌机生产率的10重要因素之一。搅拌时间不能太短，也不能太长，太短的话砼不均匀，强度及工作性均降低，适当延长搅拌时间，砼强度会增长；但是如果砼长度过长，则会使不坚硬的骨料发生破碎或掉角，反而降低了砼的强度和工作性能。关于普通砼的最短搅拌时间书上有个表格，有兴趣的同学可以大概看看。]板书：搅拌时间就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。过渡：[到这里我们已经学完了砼的制备，那么下面我们一起简略的学习一下砼的运输。]板书：4.3.2砼运输。[砼的运输可分为水平运输和垂直运输。常用的水平运输设备有：手推车、机动翻斗车、砼搅拌运送车和自卸汽车。常用的垂直运输设备有：井架、塔式起重机和砼泵。]板书：砼泵塔式起重机井架垂直运输自卸汽车砼搅拌运送车机动翻斗车手推车水平运输砼运输[随着我国经济建设的一步步深化，高层建筑越来越多，不可避免的都要用到泵送砼，因此这里我们着重一起来学习一下泵送砼应注意的一些问题。泵送砼的输送能力除与输送泵的性能有密切关系外，还受到砼配合比的