土木工程施工 混凝土结构工程PPT教案

1、土木工程施工土木工程施工 混凝土结构工程混凝土结构工程（2）混凝土的施工配料1）施工配合比换算 混凝土的配合比是在实验室根据初步计算的配合比经过试配和调整而确定的，称为实验室配合比。确定实验室配合比所用的骨料砂石都是干燥的。 根据施工现场砂、石含水率，调整以后的配合比称为施工配合比。 假设原实验室配合比为：水泥：砂：石子=1： ： 水灰比为： 现场测得砂含水率、石子含水率 分别为 则施工配合比为：水泥：砂：石子=1： ： 水灰比： 不变（但用水量要减去砂石中的含水量）XYCWxWyW)1 (xWX)1 (yWYCW第1页/共35页2）配料精度 混凝土的强度值对水灰比的变化十分敏感，试验资料表明

2、，如配料时偏差值水泥量为-2%，水+2%，混凝土的强度要降低8.9%，因此，在现场的配料精度应控制在下列数值内：水泥、外掺混合材料为2%，粗细骨料为3%，水、外加剂溶液为2%。 2、 混凝土的搅拌（1）混凝土搅拌机及选择 混凝土搅拌机按其工作原理，1234565 6 2 5 4 1 可分为自落式和强制式两大类。 第2页/共35页 自落式搅拌机，其主要利用拌筒内材料的自重进行工作，比较节约能源，其搅拌机理被称为重力搅拌机理其搅拌机理被称为重力搅拌机理 。由于材料粘着力和摩擦力的影响，自落式搅拌机只适用于搅拌塑性混凝土和低流动性自落式搅拌机只适用于搅拌塑性混凝土和低流动性混凝土。混凝土。 强制式搅

3、拌机是利用拌筒内运动着的叶片强迫物料朝着各个方向运动，由于各物料颗粒的运动方向、速度各不相同，相互之间产生剪切滑移而相互穿插、扩散，从而在很短的时间内，使物料拌合均匀，其搅拌机理被称为剪切搅拌机理。强制搅拌机适用其搅拌机理被称为剪切搅拌机理。强制搅拌机适用于搅拌干硬性或低流动性混凝土和轻骨料混凝土。于搅拌干硬性或低流动性混凝土和轻骨料混凝土。 选用搅拌机时不宜超载，如超过额定容积的10%时，就会影响混凝土的均匀性。 混凝土搅拌机的规格常以“装料容积装料容积”（即能装松散拌合料的总体积）来表示。为了保证混凝土得到充分拌合，装料容积通常只为搅拌机几何容积几何容积的1/21/3。一次搅拌好的混凝土体

4、积称为“出料容积出料容积”，约为装料容积的0.550.75（又称出料系数），一般可取0.65。第3页/共35页（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时间和投料顺序等。1）搅拌时间 混凝土的搅拌时间是指从原材料全部投入搅拌机到混凝土拌合物开始卸出所经历的全部时间。 搅拌时间过短，则混凝土不均匀，标号及和易性均降低。如适当延长搅拌时间，混凝土强度也会增长，自落式搅拌机如延长搅拌时间23分钟，混凝土强度有较显著的增长，若继续延长时间则强度增长较少，而塑性有所改善。搅拌时间过长，会使不坚硬的骨料发生破碎或掉角，反而降低了混凝土的强度。因而搅拌时间

5、不宜超过规定时间的三倍。 混凝土搅拌的最短时间可按表3.21采用。轻骨料及掺有外加剂的混凝土均应适当延长搅拌时间第4页/共35页表3.21 混凝土搅拌的最短时间（s）混凝土的坍落度（mm）搅拌机机型搅拌机的出料量（L）50030强制式6090120自落式9012015030强制式606090自落式90901202）投料顺序 投料顺序应从提高搅拌质量，减少叶片、衬板的磨损，减少拌合物与搅拌筒的粘结，减少水泥飞扬，改善工作环境，提高混凝土强度，节约水泥等方面综合考虑确定。目前采用的投料顺序有一次投料、二次投料法等。第5页/共35页 一次投料法。这是目前广泛使用的一种方法。它是将砂、石、水泥和水一起

6、同时加入搅拌筒中进行搅拌。对自落式搅拌机常采用的投料顺序是将水泥夹在砂、石之间，最后加水搅拌。这种加料顺序的优点就是水泥位于砂石之间，进入拌筒时可减少水泥飞扬，同时砂和水泥先进入拌筒形成砂浆可缩短包裹石子的时间，也避免了水向石子表面聚集产生的不良影响，可提高搅拌质量。 二次投料法。近年来，由于对混凝土搅拌工艺的研究，出现了水泥裹砂法、预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法等新工艺，统称为二次投料法。 水泥裹砂法。先加一定量的水，将砂表面的含水量调节到某一定值，再将石子加入与湿砂一起搅拌均匀，然后投入全部水泥，与润湿后的砂、石拌合，使水泥在砂、石表面形成一低水灰比的水泥浆壳，最后将剩余的水和外加剂加入，

7、搅拌成混凝土。此工艺与一次投料法比可提高强度2030%，混凝土不易产生离析现象，泌水性大为降低，施工性能也好。第6页/共35页 预拌水泥砂浆法。是先将水泥、砂和水加入强制式搅拌机中搅拌均匀，再加石子搅拌成混凝土。此法与一次投料法比可减水45%，提高混凝土强度3%8%。 预拌水泥净浆法。是先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆，再加入砂和石搅拌成混凝土，此法可改善混凝土内部结构，减少浇筑入模时混凝土的离析现象，可节约水泥达20%或提高混凝土强度15%。 3）搅拌要求 严格控制混凝土施工配合比，砂、石必须严格过秤，不得随意加减用水量。 在搅拌混凝土前，搅拌机应加适量的水运转，使拌筒表面润湿，然后将多

8、余水排干。搅拌第一盘混凝土时，考虑到筒壁上粘附砂浆的损失，石子用量应按配合比规定减半。 使用搅拌机时，必须在鼓筒正常转动之后，才能装料入筒。因故（如停电）停机时，要立即设法将筒内的混凝土取出，以免凝结。搅拌工作结束后，应立即清洗鼓筒内外。叶片磨损面积如超过10%左右，应按原样修补或更换。第7页/共35页3 、 混凝土的运输（1）对混凝土运输的要求 混凝土自搅拌机中卸出后，应及时运至浇筑地点，为了保证混凝土工程质量，混凝土的运输工作应满足下列要求：1）应保持混凝土的均匀性，不产生严重的离析现象，否则浇筑后容易形成蜂窝或麻面；运至浇筑地点若发现有离析现象，必须在浇筑前进行二次搅拌并且均匀后，方可入

9、模。对已凝结的混凝土应作为废品，不得用于工程中。2）运输时间应保证混凝土在初凝前浇入模板内捣实完毕为了保证上述要求，在运输过程中应注意：道路尽可能平坦且运距尽可能短，为此，搅拌站位置应布置适中；尽量减少混凝土的转运次数；混凝土从搅拌机卸出后到浇筑进模板后时间间隙，不得超过表3.22中所列的数值。当使用快硬水泥或掺有促凝剂的混凝土，其运输时间应由试验确定；3）运输混凝土的工具（容器）应不吸水、不漏浆。天气炎热时，容器应遮盖，以防阳光直射使水份蒸发。容器在使用前应先用水湿润。第8页/共35页（2）混凝土运输工具 混凝土的运输分为地面水平运输、垂直运输和楼面水平运输。1）地面水平运输工具 常用的地面

10、水平运输工具有：手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车、自卸汽车等。混凝土运距较远时宜采用搅拌运输车，也可用自卸汽车；运距较近的场内运输宜用机动翻斗车，也可用双轮手推车。水 箱搅 拌 器滚 道进 料 斗卸 料第9页/共35页2）垂直运输 常用的垂直运输机械有塔式起重机、快速井式升降机、井架。而混凝土泵既可垂直运输又能水平运输。 塔式起重机运输： 塔式起重机是高层建筑施工中垂直和楼面的主要运输机械，把它和一些浇筑用具配合起来，可很好地完成混凝土的运输任务。在其工作幅度范围内，能直接将混凝土从装料点吊升到浇筑地点送入模板内，中间不需要转运，因此是一种较有效的混凝土运输方式，现在已在混凝土施工中被广泛

11、应用。 井架运输： 井架适用于多层工业与民用建筑施工时的混凝土运输。井架装有升降平台或混凝土自动倾卸料斗（翻斗）。混凝土搅拌机一般设在井架附近，当用升降平台时，双轮手推车可直接推到平台上；用翻斗时，混凝土可倾卸在料斗内。井架具有构造简单、安拆方便、投资少的优点，起重高度一般为2540m 。第10页/共35页 混凝土泵运输： 泵送混凝土既可作混凝土的地面运输又能作楼面运输，既能作混凝土的水平运输又能作垂直运输，故它是一种很有效的混凝土运输和浇筑机具。它以泵为动力，由管道输送混凝土，故可将混凝土直接送到浇筑地点。混凝土泵连续浇筑混凝土，中间不停断，施工速度快、生产效率高，工人劳动强度明显降低，还可

12、提高混凝土的强度和密实度。混凝土泵适用于一般多高层建筑、水下及隧道等工程的施工。 混凝土泵有活塞泵、气压泵和挤压泵等几种类型，而以活塞式应用较多。活塞式又根据其构造原理不同分为机械式和液压式两种，常采用液压式。液压式活塞泵按推动活塞的介质不同又分为油压式和水压式两种。第11页/共35页 用泵送混凝土时，应满足下述要求：骨料最大粒径与输送管道内径之比，用碎石时，宜为1：3，卵石时为1：2.5，以免堵塞。砂宜用中砂，通过0.315mm筛孔的砂应不少于15；砂率宜为4050；每方米混凝土水泥用量宜为300kg；混凝土坍落度宜为818cm，并可掺适量的外加剂。 采用泵送混凝土的工艺要点：必须保证混凝土

13、连续工作，混凝土搅拌站供应能力至少比混凝土泵的工作能力高出20%；混凝土泵的输送能力应满足浇筑速度的要求；输运管线尽可能直，转弯要少、缓（即选用曲率半径大的弯管），管段接头要严，少用锥形管，以减少阻力和压力损失；泵送前后应先用适量的与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁；预计泵送间歇时间超过45min或当混凝土出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土；泵送结束后应及时把残留在混凝土缸体内或输送管道内的混凝土清洗干净；用泵送混凝土浇筑的结构，要加强养护，防止因水泥用量较大而引起裂缝。第12页/共35页4、 混凝土的浇筑（1）浇筑前的准备工作（2）混凝土浇筑时应注意

14、的问题1）混凝土应在初凝前浇筑，浇筑前不应发生离析现象，如已发生，可进行重新搅拌。混凝土运至现场后，其塌落度应满足要求。2）为了保证混凝土浇筑时不产生离析现象，浇筑时混凝土的自由下落高度：对于素混凝土或少筋混凝土，由料斗、漏斗进行浇筑时，不应超过2m；对竖向结构（如柱、墙），浇筑混凝土的高度不超过3m；对于配筋较密或不便捣实的结构，不宜超过60cm。否则应采用串筒、溜槽和振动串筒下料，以防止产生离析。3）为了使混凝土振捣密实，必须分层浇筑，每层浇筑厚度与捣实方法、结构的配筋情况有关。应符合表3.24的规定。第13页/共35页表3.24 混凝土浇筑层厚度捣实混凝土的方法浇筑层的厚度（mm）插入式

15、振捣振捣器作用部分长度的1.25倍表面振动200人工捣固在基础、无筋混凝土或配筋稀疏的结构中250在梁、墙板、柱结构中200在配筋密集的结构中150轻骨料混凝土插入式振捣300表面振动（振动时需加荷）200第14页/共35页4）浇筑竖向结构混凝土前，底部应先浇入50100mm 厚与混凝土成分相同的水泥砂浆，以免产生蜂窝及麻面现象。为保证混凝土的整体性，浇筑工作应连续进行。当由于技术或施工组织原因必须间歇时，其间歇时间应尽可能缩短，并应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土条件确定，且不超过表3.25的规定，当超过时应留置施工缝。表3.25 混凝土浇筑

16、允许间歇时间（min）混凝土强度等级气温 2525C30及C30以下210180C30以上180150第15页/共35页5）施工缝的留设与处理 混凝土的浇筑如不能连续，且停顿时间可能超过混凝土初凝时间时，则事先应确定适当的位置留置施工缝。施工缝宜留置在结构受剪力较小的部位，同时还要照顾到施工方便。 柱施工缝一般留置在基础的顶面、梁的下面、无梁楼板柱帽的下面（如图3.31所示）或吊车梁牛腿下面、吊车梁上面。 肋 形 楼 板无 梁 楼 板 与板连成整体的大截面梁施工缝留置在板底面以下2030mm处。当板下有梁托时，留在梁托下部。单向楼板则留置在平行于板短边的任何位置。 第16页/共35页 有主、次

17、的肋形楼板宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内 。 楼板次梁柱主梁按此方向浇注混凝土时可留施工缝范围1/3梁跨浇筑方向 墙体的施工缝留置在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留置在纵横墙的交接处。 柱与梁的施工缝表面应垂直于构件的轴线，板与墙的施工缝应与其表面垂直。 其它部位留施工缝要按设计要求。 在施工处继续浇筑混凝土时，应清除掉混凝土表面析出的疏松物质及松动的石子，浇水冲洗，先铺抹水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层，然后再浇新混凝土。施工缝处已浇混凝土强度应达到1.2 N/mm2以上才能继续浇筑新混凝土。第17页/共35页（3）框架结构的浇筑要点 柱基础浇筑时应先边

18、角后中间，按台阶分层浇筑，确保混凝土充满模板各个角落，防止一侧倾倒混凝土而挤压钢筋，造成柱连接钢筋的位移。 柱或墙应该连续浇到顶，每排柱子由外向内对称地顺序进行，防止由一端向另一端推进，致使柱子模板逐渐受侧推而倾斜。开始浇筑柱时，底部应先填50100 mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆，以免底部发生蜂窝现象； 在浇筑与柱连成整体的梁或板时，应在柱浇筑完毕后停歇11.5 h，使其获得初步沉实，排除泌水，而后再继续浇筑梁或板。肋形楼板的梁板应同时浇筑，其顺序是先根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时，即与板的混凝土一起浇筑，而且倾倒混凝土的方向应与浇筑方向相反；当梁的高度大于1m时，可先单独浇梁

19、，并在板底以下2030mm处留设水平施工缝。浇筑无梁楼盖时，在柱帽下50mm处暂停，然后分层浇筑柱帽，下料应对准柱帽中心，待混凝土接近楼板底面时，再连同楼板一起浇筑。第18页/共35页（4）大体积钢筋混凝土结构的浇筑 问题：内外温差应力产生裂缝，收缩约束裂缝 防止两种裂缝措施：宜选用水化热较低的水泥，如矿渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥。掺缓凝剂或缓凝型减水剂，也可掺入适量粉煤灰等外掺料。采用中粗砂和大粒径、级配良好的石子。尽量减少水泥用量。降低混凝土入模温度，在气温较高时，可在砂、石堆场和运输设备上搭设简易遮阳装置或覆盖草包等隔热材料，采用低温水或冰水拌制混凝土。扩大浇筑面和散热面，减少浇筑层厚度

20、和浇筑速度，必要时在混凝土内部埋设冷却水管，用循环水来降低混凝土温度。浇筑完毕后，应及时排除泌水，必要时进行振捣。加强混凝土保温、保湿养护，严格控制大体积混凝土的内外温差，当设计无具体要求时，温差不宜超过25，故可采用草包、炉渣、砂、锯末、油布等不易透风的保温材料或蓄水保护，以减少混凝土表面的热扩散和延缓混凝土内部水化热的降温速率。第19页/共35页浇筑方案：121212（1）全面分层浇筑方案。采用该方案时，结构的平面尺寸不宜过大，否则混凝土浇筑强度（指单位时间浇筑混凝土的数量）过大，造成施工困难。（2）分段分层浇筑方案。该方案适用于厚度不大而面积或长度较大的结构。（3）斜面分层浇筑方案。当结

21、构的长度大大超过厚度而混凝土的流动性又较大时，采用分段分层法不能形成稳定的分层踏步时，可采用斜面分层浇筑方案。这种方案较适合泵送混凝土工艺，因为由此可免除混凝土输送管的反复拆装。第20页/共35页（5）混凝土的成型方法 成型方法有振捣法、挤压法和离心法等 1）振捣法 振捣法分人工捣实和机械捣实两种方式。 振动捣实的原理：混凝土受到振动器的振动力作用后，混凝土中的颗粒不断受到冲击力的作用而引起振动。这种振动使混凝土拌合物的物理力学性质发生变化，使混凝土由原来塑性状态转变成“重质液体状态”，骨料犹如悬浮于液体之中，在自重的作用下向新的稳定位置沉落，并排除存在于混凝土的气体，消除空隙，使骨料和水泥浆

22、在模板中得到致密的排列和有效的填充。 当表面气泡停止排出，拌合物不再下沉并在表面出现水泥浆时，则表示已被充分振实。第21页/共35页 混凝土的振动机械按其工作方式不同，可分为内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台四种。 (a)(b)(c)(d) 内部振动器。又称插入式振动器，多用于振捣基础、柱、梁、墙等构件及大型设备基础等大体积混凝土结构。它由电动机、软轴和振动棒三部分组成。第22页/共35页 内部振动器按振动频率分有低频（15003000次/分）、中频（50008000次/分）、高频（10000次/分）三种。在选用插入式振动器时，应根据混凝土性能而定。混凝土坍落度小时宜选用高频，坍落度大

23、时选用低频；对同一种混凝土，骨粒粒径大的宜用低频，粒径小的宜用高频。当振动频率接近于混凝土颗粒的自振频率时，其效果最好。 内部振动器的振捣方法有垂直振捣和斜向振捣两种，可根据具体情况采用，一般以采用垂直振捣为多。垂直振捣容易掌握插点距离，控制插入深度（不得超过振动棒长度的1.25倍）；不易产生漏振，不易触及钢筋的模板；混凝土受振后能自然沉实、均匀密实。而斜向振捣是将振动棒与混凝土表面成4050角度插入，操作省力，效率高、出浆快、易于排出空气，不会发生严重的离析现象，振动棒拔出时不会形成孔洞。第23页/共35页 操作要点是：“直上和直下，快插与慢拔；插点要均匀，切勿漏点插；上下要振动，层层要搭扣

24、；时间掌握好，密实质量佳”。 混凝土振动时间过长，可能产生分层离析；过短，不能使混凝土充分捣实，一般每点振捣时间为2030 s，使用高频振动器亦应大于10s ，以混凝土不再下沉、气泡不上升，表面泛浆为准。 第24页/共35页 表面振动器。又称为平板振动器，是由带偏心块的电动机和平板（木或钢质）等组成。在混凝土表面进行振捣，适用于楼板、地面等薄形构件。使用时相互应搭接3050mm，最好振捣两遍，两遍方向互相垂直，第一遍主要使混凝土密实；第二遍主要使其表面平整，每一位置延续时间一般为2540 s，以混凝土表面均匀出现浮浆为准。 外部振动器。又称附着式振动器，它是直接安装在模板外侧的横档或竖档上，使

25、用时固定在模板外侧，振动器的偏心块旋转时所产生的振动力通过模板传给混凝土，使之振实，故模板应有一定的刚度。它适合于振捣断面小而钢筋密集的构件。其有效作用范围可通过试验确定，一般取11.5 m，作用深度约250mm。 振动台。振动台是一个支撑在弹性支座上的工作平台，在平台下面装有振动机构，当振动机构运转时，即带动工作台作强迫振动，从而使在工作台上制作构件的混凝土得到振实。第25页/共35页2）其他成型方法 挤压成型 离心法成型 534612(c)(b)(a)65142133）混凝土真空吸水技术4）高性能混凝土自流平自密实混凝土第26页/共35页（5） 混凝土的养护 浇筑后的混凝土初期阶段的养护非

26、常重要。在混凝土浇筑完毕后，应在12 h内加以养护；干硬性混凝土和真空脱水混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。混凝土养护常用方法主要有自然养护、加热养护和蓄热养护。其中蓄热养护多用于冬季施工；加热养护除用于冬季施工外，常用于预制构件养护。1） 自然养护 自然养护是指在浇筑混凝土的当时当地的自然条件下采取湿润、防风、防晒、防冻、保温等措施的养护方法。自然养护通常在混凝土浇筑完毕后12小时内开始。如能掌握混凝土终凝时间，在终凝后应立即开始养护。第27页/共35页2）蒸汽养护 蒸汽养护就是将混凝土构件放置在有饱和蒸汽或蒸汽空气混合物的养护室内，在较高的温度和相对湿度的环境中进行养护，以加速混凝土的硬化

27、，使混凝土在较短的时间内达到规定的强度标准值。 蒸汽养护过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停阶段是指将浇筑成型的混凝土放在室温条件下静停26h（干硬性混凝土为1h），以增强混凝土对升温阶段结构破坏作用的抵抗力，避免蒸汽养护时在构件表面出现裂缝和疏松现象。升温阶段是构件的吸热阶段，通入蒸汽使混凝土原始温度上升到恒温温度。升温速度不宜太快，以免混凝土内外温差过大产生裂缝，升温速度一般为1025/h（干硬性混凝土为3540/h）。恒温阶段是升温后温度保持不变的时间。此时强度增长最快，这个阶段应保持95%100%的相对湿度，最高温度不得大于95，时间为3h8h。降温阶段是指混凝土构件由恒温温度

28、降到常温的时间，是构件散热过程。降温速度不宜过快，每小时不得超过10，出池后，构件表面与外界温差不得大于20。第28页/共35页（6） 混凝土质量检查 质量检查应贯穿于工程施工的全过程 混凝土施工后的检查主要是对已完成混凝土的外观质量检查及其强度检查 1） 混凝土外观检查 混凝土结构构件拆模后，应从外观上检查其表面有无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、缝隙夹层等缺陷，现浇结构的外观质量不应有严重缺陷，不宜有一般缺陷，有关质量缺陷界定见表3.26，如已出现缺陷应进行处理，并重新验收。2） 混凝土强度检查 混凝土强度的检查，主要指抗压强度的检查。第29页/共35页 试件的留置 用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定： 1）每拌制100盘且不超过100 m3的同配比的混凝土，取样不得少于一次。 2）每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。 3）每一次连续浇筑超过1000 m3 时，同一配合比的混凝土每200 m3取样不得少于一次。 4）每一楼层，同一配合比的混凝土，取样不得少于一次。 5）每次取样应至少留置一组标