土木工程施工讲义(邵阳学院房屋建筑方向杨宗耀)第12讲

土木工程施工第12讲砼制备及运输1砼的原材料2砼的和易性及强度3砼施工配料4砼的搅拌及运输邵阳学院杨宗耀(教授级高工)第4章混凝土结构工程土木工程施工1砼的原材料1.1.1水泥的选用1.1水泥在普通气候环境或干燥环境下的砼、严寒地区的露天砼应优先选用普通硅酸盐水泥；高强砼(大于C40)、要求快硬的砼、有耐磨要求的砼应优先选用硅酸盐水泥；高温环境或水下砼应优先选用矿渣硅酸盐水泥；厚大体积的砼应优先选用粉煤灰硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；有抗渗要求的砼应优先选用普通硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥；有耐磨要求的砼应优先选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。第12讲混凝土制备及运输共60页第1页水泥的品种和成分不同，其凝结时间、早期强度、水化热和吸水性等性能也不相同，应按适用范围选用。土木工程施工1.1.2水泥的验收水泥进场应对其品种、级别、包装、出厂日期等进行检查，并对强度、安定性等指标进行复检，其质量必须符合国家标准。检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。重新检验：当使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月(快硬硅酸盐水泥超过一个月)应视为过期水泥，使用时须重新检验、确定标号。1.1水泥共60页第2页水泥的抽样土木工程施工入库的水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆放、并挂牌标识；做到先进先用，不同品种的水泥不得混掺使用。1.13水泥贮存安定性不合格的水泥不能使用。钢筋砼结构、预应力砼结构中，严禁使用含氯化物的水泥。地面架空15～20cm以防潮、防水!袋装水泥堆高不超过10包，堆宽以5～10包为限!先进先用！贮存期不超过3个月！不同品种、标号、出厂日期的水泥应分别堆放，不得混杂！工地水泥仓库散装水泥罐1.1水泥共60页第3页土木工程施工1.2砂砼用砂以细度模数为2.5～3.5的中粗砂最为合适；当砼强度等级高于或等于C30时(或有抗冻、抗渗要求)，含泥量不大于3%；当砼强度等级低于C30时，含泥量不大于5%。天然砂1砼的原材料共60页第4页后台用铲车上料土木工程施工1.3石子常用石子有卵石和碎石。卵石砼水泥用量少，强度偏低；碎石砼水泥用量大，强度较高。⑴石子的级配：石子的级配越好，其空隙率及总表面积越小,不仅节约水泥，砼的和易性、密实性和强度也较高。碎石和卵石的颗粒级配应优先采用连续级配。⑵石子的含泥量：砼强度等级高于或等于C30时，含泥量≤1.0%；砼强度等级低于C30时，含泥量≤2.0%(泥块含量按重量计)。天然卵石人工碎石1砼的原材料共60页第5页土木工程施工⑶石子的最大粒径：在级配合适的情况下，石子的粒径越大，对节约水泥、提高砼强度和密实性都有好处。但由于结构断面、钢筋间距及施工条件的限制，石子的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不超过钢筋最小净距的3/4；对砼实心板不超过板厚的1/3，且最大不超过40mm(机拌)；任何情况下石子的最大粒径机械拌制不超过150mm，人工拌制不超过80mm。饮用水都可用来拌制和养护砼，污水、工艺废水不得用于砼中。海水不得用来拌制配筋结构的砼。1.4水1砼的原材料共60页第6页土木工程施工1.5外加剂为改善砼的性能，提高其经济效果，以适应新结构、新技术的需要，外加剂已经成为砼的第五组分，主要有：一种表面活性材料，能显著减少拌和用水量，降低水灰比，改善和易性，增加流动性，节约水泥，有利于砼强度的增长及物理性能的改善，尤其适合大体积砼、防水砼、泵送砼等。1.5.1减水剂木质素磺酸钠FDN-1高效缓凝减水剂NNO-1高效减水剂适用于大体积砼、普通砼!适用于早强、高强、大流动砼!具有增强、缓凝、引气的功效！1砼的原材料共60页第7页土木工程施工1.5.2早强剂加速砼的硬化过程，提高早期强度,加快工程进度。三乙醇胺及其复合早强剂的应用较为普遍。有的早强剂(氯盐)对钢筋有锈蚀作用，在配筋结构中使用时其掺量≯水泥重量的1%，并禁止用于预应力结构和大体积砼。加速水泥的凝结硬化作用，用于快速施工、堵漏、喷射砼等。1.5.3速凝剂1.5砼外加剂共60页第8页土木工程施工1.5.4缓凝剂延长砼从塑性状态转化到固体状态所需的时间，并对后期强度无影响。主要用于大体积砼、气候炎热地区的砼工程和长距离输送的砼。使砼在水化过程中产生一定的体积膨胀。膨胀剂可配制补偿收缩砼、填充用膨胀砼、自应力砼。1.5.5膨胀剂PC-H21L液体缓凝剂糖密缓凝剂UEA膨胀剂膨胀剂1.5砼外加剂共60页第9页土木工程施工1.5.6防水剂配制防水砼的方法之一。用水玻璃配制的砼不但能防水,还有很大的粘结力和速凝作用,用于修补工程和堵塞漏水很有效果。在一定负温条件下，保持砼水分不受冻结，并促使其凝结、硬化。如亚硝酸钠与硫酸盐复合剂，能适用于-100C环境下施工。1.5.7抗冻剂SFP-U膨胀防水剂HA-7型防水剂SFD防冻剂HA-6高效防冻剂1.5砼外加剂共60页第10页土木工程施工砼外加剂应检查产品合格证、出厂检验报告，并按进场的批次和产品抽样检验方案复检，其质量和应用技术应符合现行国家标准和技术规程。1.5.8加气剂在砼中掺入加气剂，能产生大量微小、密闭的气泡，既改善砼的和易性、减小用水量、提高抗渗、抗冻性能，又能减轻自重,增加保温隔热性能，是现代建筑常用的隔热、隔声墙体材料。加气砼外加剂V6V6ZY-99H砼引气剂1.5砼外加剂共60页第11页土木工程施工采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制砼时，为节约水泥和改善砼的工作性能，可掺用一定的混合材料，外掺料一般为当地的工业废料或廉价地方材料。外掺料质量应符合国家现行标准的规定，其掺量应经试验确定。1.6外掺料掺入适量粉煤灰既可节约水泥、改善和易性，还可降低水化热、改善砼的耐高温、抗腐蚀等方面的性能。掺入适量火山灰既可替代部分水泥，又可提高砼抗海水、硫酸盐等侵蚀的能力。1砼的原材料共60页第12页土木工程施工2砼的和易性及强度砼的和易性及强度是衡量砼质量的两个主要指标。第12讲混凝土制备及运输2.1砼的和易性共60页第13页和易性是指砼在搅拌、运输、浇筑等施工过程中保持成分均匀、不分层离析，成型后砼密实均匀的性能。它包括流动性、粘聚性和保水性三方面的性能。和易性好的砼，易于搅拌均匀；运输和浇筑时，不发生离析泌水现象；捣实时，流动性大，易于捣实，成型后砼内部质地均匀密实，有利于保证砼的强度与耐久性。和易性不好的砼，施工操作困难，质量难以保证。土木工程施工目前尚无全面反映砼拌和物和易性的指标和简单测定方法。根据对和易性的需求不同，砼有塑性砼和干硬性砼之分。塑性砼的和易性一般用坍落度测定，干硬性砼则用工作度试验确定。砼名称坍落度（mm）工作度（s）流动性砼50～805～10低流动性砼10～3015～30干硬性砼030～180砼的和易性指标2.1.1砼和易性指标及测定2.1砼的和易性共60页第14页土木工程施工坍落度测定主要反映砼在自重作用下的流动性，以目测和经验评定其粘聚性和保水性。坍落度筒提起后无稀浆或只有少量稀浆自底部析出，则此砼保水性良好！用捣棒在已坍落的锥体一侧轻轻敲打，如锥体慢慢下沉，则表示其粘聚性良好！如锥体突然倒塌、部分崩裂或发生离析现象，则表示其粘聚性不好！坍落度筒提起后有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的砼也因失浆而骨料外露，则此砼保水性差。坍落度测定2.1砼的和易性共60页第15页土木工程施工⑴水泥的影响：水泥颗粒越细，砼的粘聚性和保水性越好，如硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的和易性比火山灰水泥、矿渣水泥好；在水灰比相同的情况下，水泥用量越大，则和易性越好。2.1.2影响砼和易性的因素⑵用水量的影响：在保持水泥用量不变的情况下，减少拌合用水量，水泥浆变稠，水泥浆的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好，而流动性变小。砼加水过少时，不仅流动性太小，粘聚性也变差，砼难以成型密实。但若加水过多，水灰比过大，水泥浆过稀，将产生严重的分层离析和泌水现象，并严重影响砼的强度和耐久性。2.1砼的和易性共60页第16页土木工程施工⑶砂率的影响：砂率过大，水泥浆被比表面积较大的砂粒所吸附，则流动性减小；砂率过小，砂子的体积不足填满石子间的空隙，石子间没有足够的砂浆润滑层，会使砼拌合物的流动性、粘聚性和保水性均差，甚至发生砼骨料离析、崩散现象。⑷骨料性质的影响：用卵石和河沙拌制的砼拌合物，其流动性比碎石和山砂拌制的好：用级配好的骨料拌制的砼拌合物和易性好。⑸外加剂的影响：砼拌合物掺入减水剂或引气剂，流动性明显提高，引气剂还可有效改善砼拌合物的粘聚性和保水性，还分别对硬化砼的强度与耐久性起着十分有利的作用。2.1砼的和易性共60页第17页土木工程施工砼以抗压强度作为控制和评定砼质量的主要指标。砼抗压强度是边长为150mm的立方体试件，在标准条件下(温度20±30C、相对湿度≥90%)养护28d后，按标准试验方法测得，据此来划分砼强度等级。2.2砼的强度2砼的和易性及强度砼试块的现场制作砼试块的标准养护（恒温恒湿）共60页第18页土木工程施工影响砼抗压强度的主要因素一是水泥强度，二是水灰比。2.2.1影响砼强度的主要因素⑴水泥强度：在相同条件下，所用水泥强度等级越高，砼的强度也就越高；反之，强度则低。⑵水灰比：砼在硬化过程中，和水泥起水化作用的水只占水泥质量的15～20%，其余的水只是为满足砼流动性的需要。水泥石在水化过程中的孔隙率取决于水灰比，如果水灰比大，则水泥浆中多余的水在砼中呈游离状态，硬化时会形成许多小孔降低砼的密实度，从而降低砼强度。当砼混合料能被充分捣实时，砼的强度随水灰比的降低而提高。2.2砼强度共60页第19页土木工程施工2.2.2影响砼强度的其它因素⑴砼振捣：浇筑砼时，充分捣实才能得到密实度大、强度高的砼。对于干硬性砼，可利用强力振捣、加压振捣等振捣条件提高砼强度；塑性砼则不宜利用振捣条件提高砼强度，过振会使砼产生离析泌水现象，强度降低。⑵粗骨料的尺寸与级配：当水泥用量和稠度一定时，较大的骨料粒径其表面积小，所需拌和水较少，较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区，含较大骨料粒径砼拌和物比含较小粒径的强度小。粗骨料级配良好比未采用连续级配的砼强度高。碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时，碎石配制的砼强度比卵石高。2.2砼强度共60页第20页土木工程施工⑶砼养护：砼强度与养护温度、湿度有关。当湿度合适时,在4～400C范围内，温度愈高，水泥水化作用愈快，其强度发展也愈快；反之则愈慢。当温度低于00C时，砼强度停止发展，甚至因冻胀而破坏。砼浇筑后在一定时间内必须保持足够的湿度，否则，砼失水干燥，而且因水化作用未能充分完成，造成砼内部结构疏松，表面出现干缩裂缝。养护湿度是砼强度正常增长的必要条件。⑷砼的龄期：砼的强度随着龄期的增长而逐渐提高，在正常养护条件下，砼在最初的7～14d内发展较快，以后逐渐趋缓，28d达到设计强度等级，此后强度增长过程可延续数十年。2.2砼强度共60页第21页土木工程施工2.3砼的其它性质⑴抗渗性和抗冻性：砼渗水主要是砼中的多余水分蒸发留下的毛细通道。提高砼的抗渗性和抗冻性的主要措施是：降低水灰比、控制用水量、改善和易性、振捣密实、加强养护。或采用真空脱水，对抗渗要求较高的部位采用防水砼。2砼的和易性及强度⑶砼的干缩湿胀：砼在硬化过程中，其体积要收缩；但受潮后又会膨胀。砼过大的干缩会产生干缩裂缝，应在设计、施工中予以注意。⑵耐热性：普通砼如长期受到700C以上的温度作用，强度会降低，砼在2000C以上的环境工作须采取隔热措施，处于高温作用的结构，应配制耐热砼。共60页第22页土木工程施工3砼施工配料施工配料是按现场使用搅拌机的装料容量进行搅拌一次(盘)的装料数量的计算。它是保证砼质量的重要环节之一，影响施工配料的因素主要有两个，一是原材料的过秤计量，二是砂石骨料要按实际含水率进行施工配合比的换算。第12讲混凝土制备及运输要严格控制砼配合比，严格对每盘砼的原材料过秤计量，每盘称