第04章 混凝土结构工程

1、第四章第四章 混凝土结构工程混凝土结构工程n混凝土结构结构工程的地位混凝土结构结构工程的地位n土木工程中广泛应用并占主导地位的一种合成材料。n混凝土结构结构工程的特点混凝土结构结构工程的特点n整体性好、抗震性能好、节约钢材；模板消耗多、现场运输量大、劳动强度大、施工受气候条件影响。n分类：装配、现浇分类：装配、现浇n组成：模板工程、钢筋工程、混凝土工程组成：模板工程、钢筋工程、混凝土工程混凝土结构工程施工工艺混凝土结构工程施工工艺水泥、砂、石、水、外加剂水泥、砂、石、水、外加剂配料、搅拌配料、搅拌浇筑混凝土浇筑混凝土养护养护拆模拆模模板清理模板清理模板制作、安装模板制作、安装钢筋加工、安装钢筋

2、加工、安装n4.34.3混凝土工程混凝土工程n一一 混凝土配料混凝土配料n 1 1 混凝土试配强度混凝土试配强度（由试验室计算、试配确定）（由试验室计算、试配确定）n n - -混凝土强度标准差的取值混凝土强度标准差的取值n 1 1）根据同类混凝土统计资料求得根据同类混凝土统计资料求得n 2 2）计算）计算 2.5MPa2.5MPa取取2.5MPa2.5MPa（C20C25)C20C25)n 计算计算 3.0MPa3.0MPa取取3.0MPa 3.0MPa （C30C30）n 3 3）无统计资料时，按表）无统计资料时，按表4-12 4-12 选用选用n 2 2 混凝土施工配合比混凝土施工配合比

3、n 根据现场材料情况对试验室配合比修正后作为根据现场材料情况对试验室配合比修正后作为n 施工配合比施工配合比645. 1,0,kcucuffn例题例题4-14-1n解：解：试验室配合比试验室配合比 水泥：砂：石水泥：砂：石1 1：2.82.8：4.474.47n 施工配合比施工配合比 n水泥：砂：石水泥：砂：石= 1= 1：x x：y=1y=1：x(1+Wx(1+Wsasa）：）：y(1+Wy(1+Wg g）n = 1= 1：2.282.28(1+3%)(1+3%)：4.474.47(1+1%)(1+1%)n = 1 = 1：2.352.35：4.514.51n按施工配合比按施工配合比 计算每

4、计算每M M3 3混凝土材料用量混凝土材料用量n水泥水泥: : C= C =285 C= C =285（kgkg）n 砂砂 ：S= 285S= 285 2.35=669.752.35=669.75（kgkg）n 石石 ：G= 285G= 285 4.51=1285.354.51=1285.35（kgkg）n 水水 ：W=W=（W/C WW/C Wsasa - W - Wg g）C Cn = (0.63-2.28 = (0.63-2.283%-4.473%-4.471%1%）285285n = 147.32 = 147.32（kgkg）3、配料计算配料计算： 据施工配合比及搅拌机一次出料量计算出

5、一次投料量，使用袋装水泥时可取整袋水泥量，但超量10%。【例】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，现场实测砂、石含水率为3%和1%。拟用装料容量装料容量为400升的搅拌机拌制，试计算施工配合比及每盘投料量。解1 1）混凝土施工配合比为）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 2）搅拌机出料量）搅拌机出料量：4000.625=250(升)=0.25(m3) 3 3）每盘投料量）每盘投料量： 水泥2850.25=

6、71(kg) ，取75kg，则： 砂 752.35=176(kg) 石 754.51=338(kg) 水 750.517=38.8(kg)n2 2、配比要准确：、配比要准确：n（1）配比及每次投料量挂牌公布挂牌公布；n（2）称量称量准确：n 水泥、掺料、水、外加剂允许偏差2%n 粗、细骨料允许偏差3%n3 3、搅拌时间：、搅拌时间：n 全部装入至卸料时间自落式90秒，强制式60秒。n 自落式强制式；小坍落度大坍落度；料多料少。n（五）混凝土搅拌站混凝土搅拌站鼓筒形自落式搅拌机鼓筒形自落式搅拌机锥形反转出料自落式搅拌机锥形反转出料自落式搅拌机强制式强制式搅拌机搅拌机的形式的形式大型搅拌站竖向布置

7、示意图大型搅拌站竖向布置示意图大型半移动式搅拌站竖向布置示意图大型半移动式搅拌站竖向布置示意图n二、二、混凝土的运输混凝土的运输n（一）要求（一）要求：n1 1、不分层离析、不分层离析：n 水平运输时，路要平，减少漏浆和散失水分；n 垂直下落高度较大时，用溜槽、串筒；n 若有离析，浇灌前需二次搅拌。n2 2、有足够的坍落度、有足够的坍落度：n3、尽量缩短运输时间缩短运输时间，减少转运次数。为保浇捣在初凝前完成，从卸出至浇完的时间限定：4、保证连续连续浇筑的供应供应。5、器具器具严密、光洁，不漏浆，不吸水，经常清理。n（二）运输机具（二）运输机具：n1、地面水平运输地面水平运输工具：n 现场搅拌

8、或近近距离皮带运输机、窄轨斗车；n 短短距离（1km）机动翻斗车、手推车；n 较长较长距离（10km）自卸汽车；n 长长距离混凝土搅拌运输车（或装拌好的混凝土；或装干料（10km），卸料前1015分钟加水搅拌）。n2、楼面水平运输楼面水平运输：n双轮手推车，塔吊兼顾，混凝土泵加布料杆。移置式混凝土布料杆移置式混凝土布料杆n3、垂直运输垂直运输工具：n井架井架：配合自动翻斗车、手推车，起重高度一般为25-40m。n混凝土提升机：混凝土提升机：速度可达50-100m/min，配合手推车。n塔吊塔吊：配合吊斗。吊斗常用容积0.4、0.8、1、1.2m3，上部开口，下部有扇形手动闸门。可完成垂直、水平

9、运输及浇筑任务。n混凝土泵混凝土泵。卧式吊斗卧式吊斗立立式式吊吊斗斗4、泵送运输泵送运输： 利用混凝土输送泵及管道（钢、胶、塑，D75200mm）完成垂直、水平运输。（1）机械类型：机械类型： 活塞式（液压、连杆）； 挤压式。 性能：性能： 混凝土排量3090m3/h， 高度100m（203m）， 水平距离600m。n（2 2）要求）要求：n 1）粗骨料粗骨料粒径：碎石1/3管径；卵石2/5管径。n 2）砂砂率：4050%。n 3）最小水泥水泥用量：300kg/m3。n 4）坍落度坍落度：80180mm。n 5）掺外加剂外加剂：高效减水剂、流化剂，增加和易性。n 6）保证供应，连续连续输送（间

10、歇超过45分钟清理管道）n 7）用前润滑，用后清洗清洗，减少转弯，防止吸入空气产生气阻。n 8）由于水泥用量较大，需仔细养护养护防龟裂。n（3 3）适用于）适用于：大体积混凝土连续浇筑。由于浇筑速度快，要求模板强度高、稳定性好。三、混凝土的浇注和捣实混凝土的浇注和捣实n（一）准备工作：（一）准备工作：n1、模板和支架、钢筋和预埋件检查，并作记录。n2、准备和检查材料、机具、运输道路。n3、清除模板内垃圾、泥土，及钢筋上油污，木模浇水润湿而无积水，封孔堵缝。n4、人员、组织及安全技术交底。n（二）混凝土浇筑要点（二）混凝土浇筑要点（一般规定） ：n 1 1、防止分层离析、防止分层离析。n 自由倾

11、落高度2m及竖向结构浇筑高度3m、配筋密的构件600时，应用串筒、溜槽、溜管，或在模板上开浇筑口。串筒串筒振动落管振动落管HZ-50AHZ-50A行星高频插入式振动器行星高频插入式振动器n2 2、分层浇筑、分层捣实、分层浇筑、分层捣实。每层浇筑厚度：n 插入式振动器1.25倍振棒长度；n 表面式振动器200mm。n3 3、墙、柱等竖向构件浇筑前，先垫、墙、柱等竖向构件浇筑前，先垫5050100mm100mm厚水泥砂厚水泥砂浆浆（与混凝土砂浆成分同，防止烂根）。n4 4、竖向构件与水平构件连续浇筑时，应待竖向构件初、竖向构件与水平构件连续浇筑时，应待竖向构件初步沉实后步沉实后（约11.5h）再浇

12、水平构件再浇水平构件。n5 5、应连续浇筑，尽量缩短间歇时间。、应连续浇筑，尽量缩短间歇时间。运输浇筑间歇的允许时间为：n 6 6、有人看模、看筋，做好施工记录、有人看模、看筋，做好施工记录。n 7 7、雨、雪天，露天不浇筑、雨、雪天，露天不浇筑。n（三）对对施工缝施工缝的要求的要求 ：n 1、施工缝的位置位置：n 须浇前确定。n 原则：留在结构承受剪力较小剪力较小且施工方便的部位。n 规定规定：n 柱柱：基础的顶面、梁或吊车梁牛腿下、吊车梁上、柱帽下；柱子施工缝位置柱子施工缝位置n单向板单向板：平行于板短边的任何位置留垂直缝；梁梁：梁板宜同时浇筑，梁高1m时水平缝可留在板或梁托（翼缘）下20

13、30mm处； 有主次梁的楼盖有主次梁的楼盖：顺次梁方向浇筑，在次梁中间1/3跨度范围内留垂直缝。n双向楼板、大体积混凝土结构、拱、薄壳、蓄双向楼板、大体积混凝土结构、拱、薄壳、蓄水池、多层刚架水池、多层刚架等，按设计要求的位置留置。墙墙：在门洞口过梁中间1/3跨度范围内，或在纵横墙交接处留垂直缝。n2、施工缝的处理及接缝处理及接缝： n（1）先浇的混凝土强度强度1.2N/mm2。n（2）表面清面清理（清除水泥薄膜、松动石子、软弱混凝土层），湿润、冲洗干净，不积水。n（3）浇前铺铺水泥砂浆浆1015mm厚。n（4）浇混凝土时细致捣实捣实，令新旧混凝土紧密结合。（四）（四）大体积混凝土结构浇筑大体

14、积混凝土结构浇筑1 1、要求保证混凝土的整体性时、要求保证混凝土的整体性时连续浇筑不留施工缝，分层浇筑捣实。（1 1）浇筑方案）浇筑方案：1）全面水平水平分层面积小而厚度大时；2）斜面斜面分层面积大但为长条形时；3）分段分段分层面积大但厚度小时。大体积混凝土浇筑方案大体积混凝土浇筑方案（C）分段分层）分段分层（b）斜面分层）斜面分层（a）全面水平分层）全面水平分层（2 2）浇筑强度）浇筑强度（每小时混凝土最小浇（每小时混凝土最小浇筑量）筑量）nQ QFhFh/ /T T （m3/h）nF F每个浇筑层（段）的面积（m2）nh h浇筑层厚度（m）nT T下层混凝土允许的时间间隔，n T T（t

15、t1t t2）t t1 1为混凝土初凝时间，t t2 2为运输时间。n2 2、防止开裂、防止开裂n 两种温度裂缝：n 升温阶段表面开裂（内外温差应25）n 降温阶段拉裂（多种措施，设置后浇带） n减少混凝土温度及内外温差的措施减少混凝土温度及内外温差的措施：n 减少水化热减少水化热：用水化热低的水泥，掺减水剂、粉煤灰减少水泥用量，使用缓凝剂。低温浇筑。n 内部降温内部降温：石子浇水、冰水搅拌，投入毛石吸热，减缓浇筑速度，避免日晒，埋入冷却水管。n 外保温外保温或升温：覆盖，电加热、蒸汽加热。 （五）现浇混凝土结构的浇筑（五）现浇混凝土结构的浇筑：n1.基础浇筑n清除淤泥和杂物，注意排除开挖出来

16、的水和开挖地点的流动水，防止冲刷混凝土。n（1）柱基础浇筑n台阶式：分层一次浇筑完毕，不允许留设施工缝。顺序是先边角后中间。防止出现吊脚现象。n（2）条形基础浇筑n分段分层连续浇筑，一般不留施工缝。各段层间相互衔接，每段间浇筑长度控制在2-3m距离，做到逐段逐层呈阶梯形向前推进。n（3）设备基础浇筑n分层浇筑，上下层之间不留施工缝，每层混凝土厚度为200-300mm。浇筑从低处开始，沿长边方向自一端向另一端浇筑，也可采用中间向两边或两边向中间浇筑。2.2.框架浇筑框架浇筑n（1）多层按分层分段施工，水平方向按伸缩缝分段，垂直方向按结构层分层。n每层中，先浇筑柱，再浇筑梁板。n浇筑柱，应从两端开

17、始向中间推进。n柱子浇筑宜在梁板模板安装后，钢筋未绑扎前进行，既可稳定柱模板又可做操作平台。n（2）混凝土应连续浇筑。n（3）要保证混凝土保护层厚度及钢筋位置的正确性。n（4）肋形楼板的梁板同时浇筑，根据高度分层浇捣成阶梯形。n（5）柱帽应分层浇筑，下料倒在柱帽中心。n（6）钢筋密集时，可考虑改用细石混凝土。3.3.剪力墙浇筑剪力墙浇筑n（1）先浇筑50mm厚同混凝土成分的水泥砂浆。n（2）混凝土分层浇筑振捣，每层厚度控制在600mm左右。n（3）洞口处，两侧混凝土高度大体一致。n（4）振捣棒距洞口300mm以上。（七）混凝土的振捣与成型：（七）混凝土的振捣与成型：n1 1、振捣目的：、振捣目

18、的：n 充满模板而成型；n 排除多余的水分、气泡、空洞而密实。n2 2、振捣与成型的方法：、振捣与成型的方法：n 人工插捣；n 机械振捣（液化实化强化）；n 挤压法、离心法； n 真空作业脱水；n 掺高效减水剂自流化（自密实）。常用振捣设备的工作原理常用振捣设备的工作原理3 3、常用振捣设备、常用振捣设备：n4 4、振捣方法与要点、振捣方法与要点：n（1）插入式插入式：可垂直振捣或以45角斜向振捣。n 要点：要点：n1）插点间距间距1.5R（R：有效作用半径，R810倍振捣棒半径）；n 距模板0.5R，避免碰模板、钢筋、埋件等。n2）振捣时间时间1030秒（浮浆，无明显沉落，无气泡即可）。n3

19、）快插慢拔快插慢拔，上下抽动抽动，插入下层50100mm。行列式行列式交错式交错式振捣点的布置振捣点的布置振捣棒的插入深度振捣棒的插入深度下层下层在浇层在浇层振捣棒的插入方向振捣棒的插入方向直插直插斜插斜插（2）表面式：n1）振点间搭接35cm。n2）每点振捣时间：每点2540秒。n3）有效作用深度200mm。平板式振动器构造示意图平板式振动器构造示意图混凝土的其它成型方法：混凝土的其它成型方法：n1 1、挤压成型：原理、挤压成型：原理料斗料斗振捣器振捣器压重压重空心板空心板成型管成型管螺旋铰刀螺旋铰刀2 2、离心成型：原理、离心成型：原理管桩管桩主动轮主动轮电机轮电机轮被动轮被动轮5、真空吸

20、水一次抹面混凝土真空吸水一次抹面混凝土n适用于：适用于：平板、路面、机场n原理：原理：借助真空负压，将水从刚成型的混凝土中排出，使混凝土更密实。n（1）优点优点：n混凝土强度强度提高2050%，抗冻性抗冻性提高22.5倍，耐磨性耐磨性提高0.51倍，n钢筋握裹力握裹力提高2025%，有0.10.2N/mm2的初期强度，n收缩小收缩小，地面无裂缝，节约节约水泥1025%，降低造价2025%,加快模板周转。n（2 2）真空吸水设备：）真空吸水设备：吸垫吸垫软管软管集水箱集水箱吸水进吸水进口口真空表真空表电动机电动机小车小车真空泵真空泵真空机组机组真空泵、电机、水箱等；吸垫吸垫尼龙布过滤层，塑料网片

21、骨架层，橡胶布密封层。n（3 3）操作要点：）操作要点：n振捣振捣混凝土（混凝土坍落度24cm），提浆刮平。n铺吸垫铺吸垫：尼龙布塑料网片橡胶布盖垫（中间有吸管）。n真空吸水吸水：15分钟，至指压无陷痕，踩只留轻微脚印。n机械抹面。 n（4 4）工艺参数：）工艺参数：n 1）吸水时间时间每cm厚11.5分钟；n 2）吸水量吸水量35分钟占总量50%；n 3）作用深度作用深度3040cm，最好1520cm；n 4）配比配比要求低标号水泥，砂率宜大些（中砂、粗砂）。四、四、混凝土养护与拆模混凝土养护与拆模n（一）养护（一）养护n1、自然养护自然养护（常用）n在常温下（5）保持混凝土处于温湿状态。规

22、定：规定：n 浇筑完后1212小时内小时内覆盖浇水（炎热夏季23小时，干硬性混凝土12小时）。n 养护日期养护日期以达到设计强度60%左右为度：硅酸盐、普硅、矿渣水泥拌制的混凝土77昼夜；掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土1414昼夜。n覆盖材料覆盖材料：岩棉被、草帘、锯末、砂、塑料薄膜、；喷洒薄膜剂。n浇水次数浇水次数：保持湿润。15左右，每天24次；干燥、高温时适当增加。n混凝土强度强度达到1.2N/mm2后方准上人上人施工。n2、蓄热养护蓄热养护：即保温法如盖厚帘、岩棉被、白灰湿锯末（供微热）等。n3、加热养护加热养护：蒸汽养护或电热养护，预制及冬施时多采用。坑式蒸汽养护室示意图坑式蒸汽养护

23、室示意图第四节第四节 混凝土冬期施工混凝土冬期施工n一、冬施起始时间：冬施起始时间：n 当室外日平均气温连续五天稳定低于连续五天稳定低于55时，混凝土工程应采取冬施措施。n 温度确定：据当地多年气象资料及当年气候趋势。n二、混凝土受冻及允许受冻临界强度：混凝土受冻及允许受冻临界强度：n 1、混凝土冻结温度冻结温度：n 1.52开始冻结（游离水占1/22/3）n 24全部冻结（吸附水）。2、混凝土受冻后造成最终强度损失造成最终强度损失： 原因原因冰胀应力使混凝土内部产生微裂纹（受冻越早则裂纹越多、越大），钢筋和粗骨料表面形成冰膜而影响粘结力。 特点特点冻结越早、水灰比越大，则强度损失越多。3、混

24、凝土受冻临界强度受冻临界强度（受冻前应达到的强度）：n原理：原理：当混凝土达允许受冻临界强度后再受冻,则解冻后标养至28d，其最终强度损失5% 。n混凝土受冻临界强度：混凝土受冻临界强度：混凝土基本能够抵抗冰胀应力的最低强度（受冻后，最终强度损失不超过5的预养强度值）。规定规定: :n三、混凝土冬施要求混凝土冬施要求n1 1、材料、材料：n（1）水泥水泥品种优先选用普通硅酸盐水泥；n（蒸汽养护可选矿渣、火山灰水泥；掺防冻剂严禁用高铝水泥）n标号425#；用量300kg/m3混凝土。n（2）水灰比水灰比0.6。n（3）骨料骨料中不得有冰块，冻块直径20mm。n（4）外加剂外加剂不宜使用氯盐防冻剂。2、拌制拌制：n（1）材料加热