43混凝土结构工程

1、第三章 混凝土结构工程第四章 混凝土结构工程14.3 混凝土工程 混凝土工程在混凝土结构工程中占有重要地位，混凝土工程质量的好坏直接影响到砼结构的承载力、耐久性与整体性。混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等施工过程，各个施工过程相互联系和影响，任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。2 混凝土工程施工工艺包括：原材料的选择、混凝土配合比确实定、混凝土拌制、运输、浇筑、振捣和养护及其质量检查等。一、 混凝土的配料混凝土的配料即按一定的配合比，应保证结构设计对混凝土强度等级及施工对混凝土和易性的要求，并应符合合理使用材料，节约水泥的原则，必要时还应符合与使用环境相适应的耐久性

2、如抗冻性、抗渗性等方面的要求。 3（一） 混凝土的配合比普通砼合理的配合比应能到达两个方面要求： 混凝土试配强度 混凝土试配强度应比设计的混凝土强度标准值提高一个数值，即 1、 原材料选择4（二）材料称量（三）混凝土的施工配合比（含水量的影响） 混凝土应根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。 567合理的配合比应能满足两个方面的要求，既要保证混凝土的设计强度、又要满足施工所需要的和易性，对于有抗冻、抗渗等要求的混凝土，尚应符合相关的规定。（1）混凝土试配普通混凝土和轻骨料混凝土的配合比，应分别按国家现行标准计算，并通过试配确定。（2）施工配合比混凝土的实验室配合比是在砂石等原

3、材料处于完全枯燥状态下配制而成的，而在施工现场，砂石常为露天堆放，含有水分，因此配料时应将这局部水分考虑进去，方能保证配合比的准确。2、 混凝土配合比确实定8混凝土搅拌的目的是使混凝土中的各组分混合成一种各物料颗粒相互分散、均匀分布的混合物。搅拌好的混凝土是否质地均匀，可通过从混凝土中随机抽取一定数量的试样进行分析来评定，如果各试样的配合比根本相同，便可认为该混凝土已混合均匀了。为了获得均匀优质的混凝土拌合物，除合理选择搅拌机外，还必须合理确定搅拌制度。具体包括搅拌时间、投料顺序、装料容积等。3、 混凝土的拌制9现场搅拌机10111.进料容量 搅拌机的容量有三种表示方式，即出料容量、进料容量和

4、几何容量。出料容量也即公称容量，是搅拌机每次从搅拌筒内可卸出的最大混凝土体积，几何容量则是指搅拌筒内的几何容积，进料容量是指搅拌前搅拌筒可容纳的各种原材料的累计体积。出料容量与进料容量间的比值称为出料系数，其值一般为0.550.75，通常取0.65。进料容量与几何容量的比值称为搅拌筒的利用系数，其值一般为0.220.40。12我国规定以搅拌机的出料容量来标定其规格。不同类型的搅拌机都有一定的进料容量，如果装料的松散体积超过额定进料容量的一定值（10%以上）后，就会使搅拌筒内无充分的空间进行拌合，影响砼搅拌的均匀性。但数量也不易过少，否则会降低搅拌机的生产率。故一次投料量应控制在搅拌机的额定进料

5、容量以内。 132.搅拌时间 从原材料全部投入搅拌筒中时起到开始卸料时止所经历的时间。为获得混合均匀、强度和工作性都能满足要求的混凝土所需的最低限度的搅拌时间称为最短搅拌时间，这个时间随搅拌机的类型与容量、骨料的品种、粒径及对混凝土的工作性要求等因素的不同而异。一般情况下，混凝土的匀质性是随着搅拌时间的延长而提高，但搅拌时间超过某一限度后，混凝土的匀质性便无明显改善了。14普通砼的最短搅拌时间（s） 注：1.当掺有外加剂时搅拌时间应适当延长； 2.全轻砼宜采用强制式搅拌机，砂轻砼可采用自落式搅拌机，搅拌时间均应延长60-90s； 3.高强砼应采用强制式搅拌机搅拌，搅拌时间应适当延长。153.投

6、料顺序 确定原材料投入搅拌筒内的先后顺序应综合考虑到能否保证混凝土的搅拌质量、提高混凝土的强度、减少机械的磨损与混凝土的粘罐现象，减少水泥飞扬，降低电耗以及提高生产率等多种因素。按原材料参加搅拌筒内的投料顺序的不同，普通混凝土的搅拌方法可分为：一次投料法、二次投料法和水泥裹砂法等。 16（1）一次投料法：这是目前最普遍采用的方法。它是将砂、石、水泥和水一起同时参加搅拌筒中进行搅拌。为了减少水泥的飞扬和水泥的粘罐现象，向搅拌机上料斗中投料的。投料顺序宜先倒砂子（或石子）再倒水泥，然后倒入石子（或砂子），将水泥加在砂、石之间，最后由上料斗将干物料送入搅拌筒内，加水搅拌。 （2）二次投料法：它又分为

7、预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。预拌水泥砂浆法是先将水泥、砂、和水参加搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再参加石子搅拌成均匀的混凝土。国内一般是用强制式搅拌机拌制水泥砂浆约1min1.5min。然后再参加石子搅拌约1min1.5min。 二次投料法的搅拌质量高于一次投料法。17（3）水泥裹砂法：又称SEC法，采用这种方法拌制的砼称为SEC砼或造壳砼。该法的搅拌程序是先加一定量的水使砂外表的含水量调到某一规定的数值后（一般为15%-25%），再参加石子并与湿砂拌匀，然后将全部水泥投入与砂石共同拌和使水泥在砂石外表形成一层低水灰比的水泥浆壳，最后将剩余的水和外加剂参加搅拌成砼。采用SEC

8、法制备的砼与一次投料法相比较，强度可提高20%-30%，砼不易产生离析和泌水现象，工作性好。 18混凝土搅拌站 19混凝土的拌制地点运往浇筑地点有多种运输方法，选用时应根据建筑物的结构特点、混凝土的总运输量与每日所需的运输量、水平及垂直运输的距离、现有设备情况以及气候、地形、道路条件等因素综合考虑。 对混凝土的要求（1）混凝土应保持原有的均匀性，不发生离析分层现象； （2）混凝土运至浇筑地点，其塌落度应符合浇筑时所要求的塌落度值； （3）混凝土从搅拌机中卸出后，应及早运至浇筑地点，不得因运输时间过长而影响混凝土在初凝前浇筑完毕，混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间不宜超过规定。3、 混凝土

9、的运输20为了防止混凝土在运输过程中发生离析，混凝土的运输路线应尽量缩短，道路应平坦，车辆应行驶平稳。当混凝土从高处倾落时，其自由倾落高度不应超过2m。否则，应使其沿窜筒、溜槽或震动溜槽等下落，并应保持混凝土出口时的下落方向垂直。混凝土经运输后，如有离析现象，必须在浇筑前进行二次搅拌。 为了防止混凝土在运输过程中塌落度损失太大，应尽可能减少转运次数，盛混凝土的容器，应严密不漏浆，不吸水。容器在使用前应先用水湿润，炎热及大风天气时，盛混凝土的容器应遮盖，以防水份蒸发太快，严寒季节，应采取保温措施，以免混凝土冻结。 21由于施工场地复杂，浇筑现场与混凝土下料部位高达多米，导致混凝土下料困难。在施工

10、现场架设溜槽，混凝土通过滑道可直达施工部位，使浇筑施工方便、快捷 22混凝土运输方式 混凝土的运输应分为地面运输、垂直运输和楼面运输三种情况。混凝土如采用商品混凝土且运输距离较远时，混凝土地面运输多用混凝土搅拌运输车，如来自工地搅拌站，则多用载重1t的小型机动翻斗车，近距离也用双轮手推车，有时还用皮带运输机和窄轨翻斗车。混凝土垂直运输，我国多采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架。用塔式起重机时，混凝土多放在吊斗中，这样可直接进行浇筑。混凝土楼面运输，我国以双轮推车为主，也用机动灵活的小型机动翻斗车，如用混凝土泵则用布料机布料。 23混凝土运输机械 对于集中搅拌或商品混凝土，由于输送距离较

11、长且输送量较大，为了保证被输送的混凝土不产生初凝和离析等降质情况，常应用混凝土搅拌输送车、混凝土泵或混凝土泵车等专用输送机械。而对于采用分散搅拌或自设混凝土搅拌点的工地，由于输送距离短且需用量少，一般可采用手推车、机动翻斗车、井架运输机或提升机等通用输送机械。 2425混凝土搅拌车 浇筑混凝土266方卧罐9方立罐272829303132333435泵送混凝土时的重点事项 (1)泵送混凝土时必须要求混凝土连续供给以保证混凝土泵连续工作； (2)混凝土泵送时要求管线宜直、转弯宜缓、接头严密； (3)泵送前应先用适量与混凝土相同组分的水泥砂浆润湿管线内壁； (4)如混凝土供给脱节不能连续泵送时，泵机

12、应每隔4分钟交替进行正转和反转两个行程，以防混凝土泌水和离析；当泵送间歇时间超过45min或当混凝土出现离析时，应立即用压力水冲洗管内残留的混凝土； (5)泵送过程中受料斗内应具有足够的混凝土以防吸入空气产生阻塞，泵送结束后应及时把残留在缸体内及输送管道内的混凝土清洗干净。 (6) 为防止堵泵，料斗上方应设置一金属网以隔离大石块，并及时检出； (7) 夏季或冬季施工时，应注意对输送管采取隔热降温或保温措施。 36通过一次风冷、二次风冷、加冷却水等措施，将混凝土温度控制在标准标准以内，从而确保混凝土的浇筑质量。图为员工正在安装风 冷设备。37（1）浇筑前准备工作 浇筑混凝土前，应检查和控制模板、

13、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置。此外，还应检查模板支撑的稳定性以及接缝的密合情况。由于混凝土工程属于隐蔽工程，因而对混凝土量大的工程、重要工程或重点部位的浇筑，以及其他施工中的重大问题，均应随时填写施工记录。防止离析 浇筑混凝土时，混凝土拌和物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车内卸出时，如自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落速度较砂浆快，因而可能形成混凝土离析。为此，混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m，柱、墙等结构竖向浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管浇筑混凝土。 4、 混凝土的浇筑38（2）施工缝留设 混凝土结构多要求整体浇

14、筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑时，且停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，则应事先确定在适当的位置设置施工缝。由于混凝土的抗拉强度约为其抗压强度的1/10，因而施工缝是结构中的薄弱环节，宜留在结构剪力较小而且施工方便的部位。施工缝的处理 在施工缝处继续浇筑混凝土时，为防止使已浇筑的混凝土受到外力振动而破坏其内部已形成的凝结结晶结构，必须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于12Nmm2时才可进行。394041继续浇筑前，在已硬化的混凝土外表上，应去除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层，并加以充分湿润和冲洗干净，且不得有积水。然后，宜先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆，即可继续

15、浇筑混凝土。混凝土应细致捣实，使新旧混凝土紧密结合。 42为防止柱烂根，柱底全部放砂浆43夹杂太厉害了44后浇带混凝土的施工： 后浇带是在现浇混凝土结构施工过程中，克服由于温度、收缩而可能产生有害裂缝而设置的临时施工缝。该缝需根据设计要求保存一段时间后再浇筑混凝土，将整个结构连成整体。后浇带的留置位置应按设计要求和施工技术方案确定。后浇带的设置距离，应考虑有效降低温度和收缩应力的条件下，通过计算来获得。在正常的施工条件下，有关标准对此的规定是：如混凝土置与室内和土中，后浇带的设置距离为30m,露天为20m。后浇带的保存时间应根据设计确定，若设计无要求时，一般至少保存28d以上。后浇带的宽度应考

16、虑施工简便，防止应力集中。一般其宽度为7001000mm。后浇带内的钢筋应完好保存。后浇带的构造，如图 4546后浇带47（3）混疑土的捣实混凝土的振捣 混凝土拌合物密实成型的途径有三：一是借助于机械外力（如机械振动）来克服拌合物内部的剪应力而使之液化；二是在拌合物中适当多加水以提高其流动性，使之便于成型，成型后用别离法、真空作业法等将多余的水分和空气排出；三是在拌合物中掺入高效能减水剂，使其坍落度大大增加，可自流浇筑成型， 振动机械按其工作方式分为：内部振动器、外表振动器、外部振动器和振动台。48 混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，外表平整，

17、混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。 混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模扳的每一角落，排出气泡使混凝土拌合物获得最大的密实度和均匀性。 混凝土的振捣分为人工振捣和机械振捣 1）振动捣实混凝土的原理 匀质的混凝土拌和料介于固态和液态之间，内部颗粒依靠其摩擦力、粘聚力处于悬浮状态。当混凝土拌和料受到振动时，混凝土中的固体颗粒都处于强迫振动状态，使颗粒之间的粘着力和内摩擦力大大降低，混凝土的粘度急剧下降，受振混凝土呈现液化而具有“重质液体状态，因而能流向模板内的各个角落而充满模板。492）振动捣实机械 振动捣实机械按其工作方式不同可分为内部振动器、外表振动器、外部振动器等

18、几种。a)内部振动器又称插入式振动器，是施工现场使用最多的一种，适用于基础、柱、梁、墙等深度或厚度较大的结构构件的混凝土捣实。505152b)外表振动器又称平板振动器，是由带偏心块的电动机和平板组成。平板振动器是放在混凝土外表进行振捣，适用于振捣楼板、地面、板形构件和薄壳等薄壁构件。当采用外表振动器时，要求振动器的平板与混凝土保持接触，其移动间距应保证振动器的平板能覆盖已振实局部的边缘；以保证衔接处混凝土的密实性。53轻便型激光整平机采用专利激光找平技术，一次性地将混凝土地面找平、整平、压实及振捣成型。将能够施工得非常快，因为轻便型激光整平机能自动设定标高，允许操作员在作业区内快速而高效的施工

19、。 54c)外部振动器又称附着式振动器，它是直接固定在模板上，利用带偏心块的振动器产生的振动力，通过模板传递给混凝土，到达振实的目的。适用于振捣断面较小或钢筋较密的柱、梁、墙等构件。附着式振动器的振动效果与模板的重量、刚度、面积及混凝土构件的厚度有关。当采用附着式振动器时，其设置间距应通过试验确定。55混凝土漏振，造成的恶果56（4）大体积混凝土浇筑 大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5m，长、宽较大，施工时水化热引起混凝土内的最高温度与外界温度之差不低于25的混凝土结构。一般多为建筑物、构筑物的基础，如高层建筑中常用的整体钢筋混凝土箱形基础、高炉转炉设备基础等。.大体积混凝土的温度裂缝 大体

20、积混凝土的温度裂缝分为两种：外表裂缝和贯穿裂缝。 .防止大体积混凝土裂缝的技术措施 a.合理选择混凝土的配合比 b.骨料。 c.外掺加剂的应用。 可减少水泥用量，降低混凝土的温升，改善混凝土的和易性和坍落度，满足可泵性的要求 d.分层浇筑 为保证混凝土的浇筑质量，混凝土应分层浇筑。57项次捣实混凝土的方法浇筑层厚度（mm）1插入式振动振动器作用部分长度的1.25倍2表面振动2003人工捣固在基础或无筋混凝土和配筋稀疏结构中250在梁、墙板、柱结构中200在配筋密集的结构中1504轻骨料混凝土插入式振动300表面振动（振动式）200混凝土浇筑的厚度 5859浇筑方法 大体积混凝土结构的浇筑方案，

21、可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种。全面分层法要求的混凝土浇筑强度较大，斜面分层法混凝土浇筑强度较小。工程中可根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供给能力，通过计算选择浇筑方案。目前应用较多的是斜面分层法。采用分段分层法施工时，段的宽度不宜小于2m，因为分段宽度过小，就相当于斜面分层的施工方法。在斜面分层法施工时，斜面的坡度不应大于新浇混凝土的自然流淌的坡度，对一般混凝土控制其不大于1/3，对泵送混凝土控制在1/61/10。60地下室筏板大体积混凝土温度监控 61大体积混凝土施工 大体积混凝土结构在土木工程中常见，如工业建筑中的设备基础；在高层建筑中地下室底板、结构转换层；各类结构的厚大

22、桩基承台或基础底板以及桥梁的墩台等。其上有巨大的荷载，整体性要求高，往往不允许留施工缝，要求一次连续浇筑完毕。 要防止大体积混凝土结构浇筑后产生裂缝，应优先选用水化热低的水泥，降低水泥用量，掺入适量的粉煤灰，降低浇筑速度和减小浇筑层厚度，浇筑后宜进行测温，采取蓄水法或覆盖法进行降温或进行人工降温措施。控制内外温差不超过25 ，必要时，经过计算和取得设计单位同意后可留施工缝而分段分层浇筑。 62埋设冷却水管 混凝土外表用土工布及草袋覆盖 模板外覆盖草袋，推迟拆模时间，并选择气 温较高时拆模 搭设保暖棚,蒸汽、典钨灯及热水养护 日平均气温低于5，采取冬季施工措施大体积混凝土施工降温保温措施63 全

23、部浇筑完毕后34天 内部整体处于高温状态 64浇筑完毕后150天的稳定温度场65 承台浇筑完毕15天的应力场 66五、混凝土的养护 混凝土的凝结与硬化是由于水泥水化反应的结果。为使已浇筑的混凝土能获得所要求的物理力学性能，在混凝土浇筑后的初期，采取一定的工艺措施，建立适当的水化反应条件的工作，称为混凝土的养护。由于温度和湿度是影响水泥水化反应速度和水化程度的两个主要因素，因此，混凝土的养护就是对凝结硬化过程中的混凝土进行温度和湿度的控制。 混凝土养护分为自然养护和人工养护两种方法，现场施工多采用自然养护。 自然养护 :即在平均气温高于+5的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态 。人工养护:人

24、工养护应在混凝土浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；保证混凝土浇水养护的时间。 67蒸汽养护68 在施工现场，对混凝土进行自然养护时，根据所采取的保湿措施的不同，可分为覆盖浇水养护和塑料薄膜保湿养护两类。（1）覆盖浇水养护 覆盖浇水养护是在混凝土外表覆盖吸湿材料，采取人工浇水或蓄水措施，使混凝土外表保持潮湿状态的一种养护方法。所用的覆盖材料应具有较强的吸水保湿能力，常用的有麻袋、帆布、草帘、芦席、锯末等。 （2）塑料薄膜保湿养护 塑料薄膜保湿养护是用防蒸发材料将混凝土外表予以密封，防止混凝土中的水分蒸发，使混凝土保持或接近饱水状态，保证水泥水化反应正常进行的一种养护方法。它与湿养

25、护法相比，可改善施工条件，节省人工，节约用水，保证混凝土的养护质量。根据所用密封材料的不同，保湿养护又可分为塑料布养护和薄膜养护剂养护。 69框架柱混凝土养护 70现浇板混凝土养护71现场楼梯柱保护726、混凝土的质量检查（一）混凝土的质量检查(1) 混凝土组成材料的质量和用量，每一工作班至少检查两次，按重量比投料量偏差在允许范围之内。(2) 在一个工作班内，如混凝土配合比由于外界影响而有变动时（如砂、石含水率的变化），应及时检查。(3) 混凝土的搅拌时间应随时检查。(4) 检查混凝土在拌制地点及浇筑地点的坍落度，每一工作班至少两次。73抗渗砼的试块，图为两组试块，一组抗渗试块为六个，抗压试块

26、一组为三个。试块制作，标明标号、部位及时间74蓄水养护的试块75（三）混凝土常见的质量问题及防治处理方法 1.缺陷分类及产生原因 （1）麻面 麻面是结构构件外表上呈现无数的小凹点，而无钢筋暴露的现象。它是由于模板外表粗糙、未清理干净、润湿缺乏、漏浆、振捣不实、气泡未排出以及养护不好所致。 （2）露筋 露筋即钢筋没有被混凝土包裹而外露。主要是由于未放垫块或垫块位移、钢筋位移、结构断面较小、钢筋过密等使钢筋紧贴模板，以致混凝土保护层厚度不够所造成的。有时也因缺边、掉角而露筋。 76（3）蜂窝 蜂窝是混凝土外表无水泥砂浆，露出石子的深度大于5但小于保护层的蜂窝状缺陷。它主要是由配合比不准确、浆少石子

27、多，或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理，造成砂浆与石子别离、模板严重漏浆等原因产生。 （4）孔洞 孔洞系指混凝土结构内存在着孔隙，局部或全部无混凝土。它是由于骨料粒径过大、或钢筋配置过密造成混凝土下料中被钢筋挡住，或混凝土流动性差，或混凝土分层离析，振捣不实，混凝土受冻，混入泥块杂物等所致。 （5）缝隙及夹层 缝隙及夹层是施工缝处有缝隙或夹有杂物。产生原因是因施工缝处理不当以及混凝土中含有垃圾杂物所致。 77（6）缺棱、掉角 缺棱、掉角是指梁、柱、板、墙以及洞口的直角边上的混凝土局部残损掉落。产生的主要原因是混凝土浇筑前模板未充分润湿，棱角处混凝土中水分被模板吸去，水化不充分使强度降低，以及

28、拆模时棱角损环或拆模过早，拆模后保护不好也会造成棱角损环。 （7）裂缝 裂缝有温度裂缝、干缩裂缝和外力引起的裂缝。原因主要是温差过大、养护不良、水分蒸发过快以及结构和构件下地基产生不均匀沉陷，模板、支撑没有固定牢固，拆模时受到剧烈振动等。 （8）强度缺乏 混凝土强度缺乏原因是多方面的，主要是原材料达不到规定的要求，配合比不准、搅拌不均、振捣不实及养护不良等。 782.缺陷处理 （1）外表抹浆修补 a.对数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石的混凝土外表，可用钢丝刷或加压水洗刷基层，再用1:21:2.5的水泥砂浆填满抹平，抹浆初凝后要加强养护。 b.当外表裂缝较细，数量不多时，可将裂缝用水冲并用水泥浆抹补；对宽度和深度较大的裂缝应将裂缝附近的混凝土外表凿毛或沿裂缝方向凿成深为1520mm，宽为100200mm的V形凹槽，扫净并洒水润湿，先用水泥浆刷第一层，然后用1:21:2.5的水泥砂浆涂抹23层，总厚控制在1020mm左右，并压实抹光。 79(2)细石混凝土填补 当蜂窝比较严重或露筋较深时，应按其全部深度凿去