第三节混凝土工程

第三节混凝土工程混凝土工程包括混凝土的拌制、运输、浇筑捣实和养护等施工过程。

每个施工过程既相互联系又相互影响，在混凝土施工过程中除按有关规定控制混凝土原材料质量外，任一施工过程处理不当都会影响混凝土的最终质量，因此，如何在施工过程中控制每个环节是非常重要的。一、施工准备1.模板检查位置、标高、截面尺寸、垂直度是否正确，接缝是否严密，预埋件位置和数量是否符合图样要求，支撑是否牢固，清理木屑、垃圾等杂物。混凝土浇筑前，木模板需浇水湿润，在浇筑的时候需安排专人进行模板的修整工作。2.钢筋检查规格、数量、位置、接头是否正确，是否有油污等进行检查，并填写隐蔽工程验收单，浇筑混凝土时安排专人配合进行钢筋修整工作。3.材料、机具、道路的检查对主要材料的品种、规格、数量与质量进行检查，对机具数量和运转是否正常进行检查，对地面与楼面运输道路主要检查其是否平坦，运输工具能否到达各个点。4.后勤设施检查与水、电供应部门联系，防止水电供应中断，了解天气状况，准备好防雨、防电等措施，对机械故障做好修理准备，夜间施工准备好照明设备。5.其他检查工作做好安全设施检查、安全与技术交底、劳动力分工以及其他组织工作。二、配料及搅拌混凝土制备应采用符合质量要求的原材料，按规定的配合比配料，混合料应拌合均匀，以保证结构设计的混凝土强度等级，满足设计提出的特殊要求和施工和易性要求并应符合节约水泥、减轻劳动强度等原则。1.混凝土施工配合比计算

实验室配合比：是在实验室根据混凝土的配制强度经过试配和调整确定的。

施工配合比：根据现场砂石含水率调整后的混凝土配合比。设实验室配合比为水泥：砂：石=1：x：y，水灰比为W/C,现场砂石含水率分别为Wx,Wy，则施工配合比为：水泥：砂：石=1：x(1+Wx):y（1+Wy),水灰比W/C不变，但加水量应扣除砂，石的含水量。例题P98巩固练习2.混凝土搅拌机械的选择混凝土搅拌是将各种组成材料拌制成质地均匀、颜色一致、具有一定的流动性的混凝土。混凝土搅拌机按其搅拌原理分自落式和强制事两类自落式搅拌机

自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。自落式混凝土搅拌机又称为自由落下式搅拌饥。即材料自由下落方式的搅拌机。在自落式搅拌机中，搅拌筒以适当的速度旋转．材料也就随着不断回转着，并在其内固装有拌合叶片的拌合鼓内被拌合，叶片不断地将材料提升至一定的高度后，材料在自重作用下离开叶片自由坠落下来，这样反复地对材料进行搅拌，从而保证材料拌合的均勾性强制式搅拌机

搅拌机通电以后，通过带有保护功能的启动（停止）开关，启动搅拌主电机，当设备进入正常工作状态后，再将需搅拌物质加入到搅拌机的混合盘中，与此同时通过加水泵向混合盘内加入一定量的水，一起搅拌，待物料搅拌均匀后，拉开料门即可排料，在搅拌机的物料全部排净后，关闭料门，即完成了一个搅拌周期。供水采用220V750W单相潜水泵，计时供水，供水时间完成后自动断电，停止供水。整个加水过程简单易操作。3.混凝土拌制制度的确定为了获得质量优良的混凝土拌合物，除正确选择搅拌机外，还必须正确确定搅拌制度，搅拌时间、投料顺序和进料容量。（1）搅拌时间搅拌时间是影响混凝土质量及搅拌机生产率的重要因素之一。搅拌过长过短都不适合。混凝土搅拌的最短时间（即自全部材料装入搅拌筒中起到卸料为止）(2)投料顺序混凝土搅拌时的投料顺序应从提高搅拌质量，减少叶片、衬板的磨损。减少拌合物与拌筒的黏结，减少水泥飞扬，改善工作条件等方面综合考虑，常用一次投料法和二次投料法。A一次投料法。一次投料法即在上料斗中先装石子吗，再加水泥和砂，然后一次投入搅拌机，在鼓筒内先加水或在料斗提升进料同时加水。B二次投料法分为预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。（3）进料容量（干容量）进料容量为各种材料体积的总和4.混凝土搅拌站（一）对混凝土拌合物运输的基本要求是：①不产生离析现象；②保证浇筑时规定的坍落度；③在混凝土初凝之前能有充分时间进行浇筑和捣实。（二）保证质量的措施1、避免分层离析的措施：①运输道路平坦，运输距离短，车辆行驶平稳；②尽可能减少转运次数；③注意混凝土倾倒方法。砼结构工程－混凝土工程三、混凝土运输、浇筑及养护2、避免坍落度变化的措施：①尽可能减少转运次数；②运输混凝土的工具应严密不漏浆、不吸水；③盛混凝土的容器使用前应用水湿润。热天盖严，冬天保温免冻。砼结构工程－混凝土工程（三）常用的运输工具1、运输方式：水平运输：地面水平运输、楼面水平运输。垂直运输：2、运输工具：①混凝土垂直运输：塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗、井架。②混凝土水平运输：双轮手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车。砼结构工程－混凝土工程（1）混凝土搅拌运输车：砼结构工程－混凝土工程B垂直运输，目前多用塔式起重机、井架也可采用混凝土泵。塔式起重机的优点是地面运输、垂直运输和楼面运输都可以采用。混凝土在地面由水平运输工具或搅拌机直接卸入吊斗，吊起后运至各个浇筑部位进行浇筑。井架：在地面上用双轮手推车将混凝土放致井架的升降平台上，然后井架将双轮手推车提升到楼层上，再沿铺在楼面上的跳板将手推车推到浇筑地点，另外井架可以兼运其他材料，利用率高。由于在浇混凝土时，楼板面上已立好模板，扎好钢筋，为了避免压坏钢筋，铺手推车行走用的跳板可用马凳垫起，手推车的运输形成回路，避免交叉。混凝土泵是一种有效的混凝土运输工具，它以泵为动力，沿管道输送混凝土，可以同时完成水平运输和垂直运输，将混凝土运送至浇筑地点。我国一些大中城市及重点工程正逐渐推广使用这种方法。多层和高层框架建筑、基础、水下工程和隧道都可以采用。2.混凝土的浇筑第一，浇筑混凝土时，混凝土拌合物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车卸出时，如自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，客服黏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，混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2m，在竖向结构中限制自由倾落高度不应超过3m，否则应沿串筒、斜槽、溜管等下料。第二，混凝土结构多要求整体浇筑，如因技术或组织上的原因不能连续浇筑，且停顿时有可能超过混凝土的初凝时间时，则应事先确定在适当位置留置施工缝。施工缝：因施工组织需要而在各施工单元分区间留设的缝。施工缝并不是一种真实存在的“缝”，它只是因后浇注混凝土超过初凝时间，而与先浇注的混凝土之间存在一个结合面，该结合面就称之为施工缝。（1）留设原则：施工缝应留在结构受剪力较小且便于施工的部位。（2）施工缝的处理：①待已浇筑的混凝土抗压强度不小于1.2MPa时，才可进行施工缝处施工；②首先进行凿毛、清洗，清除泥垢、浮渣、松动石子等，积水要清除（施工缝处）；③满铺一层10～15mm厚水泥浆或与混凝土中砂浆成分相同的水泥砂浆后，即可继续浇筑混凝土。（3）施工缝留设位置①柱子施工缝位置单向板：平行于板短边的任何位置留垂直缝；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20～30mm处；②楼盖施工缝位置留设方法施工缝的位置应设置在结构受剪力较小和便于施工的部位，且应符合下列规定：柱应留水平缝，梁、板、墙应留垂直缝。⑴施工缝应留置在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面。⑵和楼板连成整体的大断面梁，施工缝应留置在板底面以下20mm～30mm处。当板下有梁托时，留置在梁托下部。⑶对于单向板，施工缝应留置在平行于板的短边的任何位置。⑷有主次梁的楼板，宜顺着次梁方向浇筑，施工缝应留置在次梁跨度中间1/3的范围内。楼梯施工缝⑸墙上的施工缝应留置在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留在纵横墙的交接处。⑹楼梯上的施工缝应留在楼梯上三步的位置，并垂直于踏步板。⑺水池池壁的施工缝宜留在高出底板表面200mm～500mm的竖壁上。⑻双向受力楼板、大体积混凝土、拱、壳、仓、设备基础、多层刚架及其他复杂结构，施工缝位置应按设计要求留设。1、现浇多层钢筋混凝土框架结构的浇筑（1）划分施工层和施工段；（2）求出每班（或每小时）应完成的工程量；据此选择施工机具和设备并计算其数量；（3）混凝土浇筑前做好必要的准备工作；（4）浇筑柱子时，一施工段内的每排柱子应由外向内对称地顺序浇筑，不要由一端向另一端推进，预防柱子模板逐渐受推倾斜而误差积累难以纠正。（5）梁和板一般同时浇筑，从一端开始向前推进。（二）浇筑方法混凝土分层浇筑时，每层厚度：砼结构工程－混凝土工程2、大体积混凝土结构浇筑（1）特点：①大体积混凝土承受荷载大，整体性要求高，不允许留施工缝；②大体积混凝土浇筑后水泥水化热量大，混凝土内部温度显著升高，而表面产生拉应力，如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。③在混凝土内部逐渐冷却产生收缩时，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，接触处将产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，与约束接触处会产生裂缝。砼结构工程－混凝土工程（2）预防措施减少浇筑后混凝土内外温差（不宜超过250C）的方法：①选用水化热低的水泥；②降低水泥用量；③掺入适量的粉煤灰；④降低浇筑速度和减小浇筑层厚度；⑤采取人工降温措施；⑥必要时，可留施工缝而分段分层浇筑。砼结构工程－混凝土工程（3）保证混凝土的整体性即保证使每一浇筑层在初凝前就被上一层混凝土覆盖并捣实成为整体。混凝土最小浇筑量为：式中：Q－混凝土最小浇筑量（m3/h）；F－混凝土浇筑区的面积（m2）；H－浇筑层厚度（m），取决于混凝土捣实方法；

T－下层混凝土从开始浇筑到初凝为止所容许的时间间隔（h）砼结构工程－混凝土工程（4）大体积混凝土结构的浇筑方案①全面分层；②分段分层；③斜面分层。根据结构物的具体尺寸、捣实方法和混凝土供应能力，通过计算选择浇筑方案。砼结构工程－混凝土工程3.混凝土振捣成型混凝土浇入模板以后都是比较疏松的，里面含有空气与气泡。而混凝土的强度、抗冻性、抗渗性和耐久性等，都与混凝土的密实程度有关。振捣方式分为人工振捣和机械振捣两种。人工振捣是利用捣锤或插钎等工具的冲击力来使混凝土密实成型，其效率低、效果差；机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使之发生强迫振动而密实成型，其效率高、质量好。混凝土振动机械按其工作方式分为内部振动器、表面振动器、外部振动器和振动台等。

（3）振动机械的选择振动机械按工作方式分为：内部振动器、表面振动器、外部振动器、振动台。常用振捣设备：偏心软轴插入式振动器（中频）（一）内部振动器（也称插入式式振动器）：适用于振捣梁、柱、墙等构件和大体积混凝土。

可垂直振捣或以45O角斜向振捣。

要点：1）插点间距≯1.5R（R：有效作用半径，R≈8～10倍振捣棒半径）；距模板≯0.5R，避免碰模板、钢筋、埋件等。2）振捣时间10～30秒（浮浆，无明显沉落，无气泡即可）。3）快插慢拔，上下抽动，插入下层50～100mm。行列式交错式振捣点的布置振捣棒的插入深度下层在浇层振捣棒的插入方向直插斜插(二)表面振动器（又称平板振动器）

是将电动机轴上装有左右两个偏心块的振动器固定在一块平板上而成。其振动作用可直接传递于混凝土面层上。

适用于振捣楼板、空心板、地面和薄壳等薄壁结构。平板式振动器构造示意图操作要点：

1）振点间搭接3～5cm。2）每点振捣时间每点25～40秒。3）有效作用深度200mm。(三)外部振动器外部的振动器又称附着式振动器，它是直接安装在模板上进行振捣，利用偏心块旋转时产生的振动力通过模板传给混凝土，达到振实的目的。适用于振捣断面较小或钢筋较密的柱子、梁、板等构件。(四)振动台

振动台一般在预制厂用于振实干硬性混凝土和轻骨料混凝土。宜采用加压振动的方法，加压力为1～3kN/m2。

4、水下浇筑混凝土常用方法：导管法五、混凝土的养护与拆模混凝土浇捣后能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用需要适当的湿度和温度。养护的方法有自然养护和蒸汽养护两种。现浇构件多用自然养护；预制构件多用蒸汽养护。1、自然养护（常用）在常温下（≥＋5℃）保持混凝土处于温湿状态。规定：

①浇筑完后12小时内覆盖浇水（炎热夏季2～3小时，干硬性混凝土1～2小时）。

②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大于等于7昼夜；掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土大于等于14昼夜。③覆盖材料：岩棉被、草帘、锯末、砂、塑料薄膜、……；喷洒薄膜剂。④浇水次数：保持湿润。15℃左右，每天2～4次；干燥、高温时适当增加。⑤混凝土强度达到1.2N/mm2后方准上人施工。人工养护就是用人工来控制混凝土的养护和湿度，使混凝土强度增加，如蒸汽养护、热水养护、太阳能养护等。人工养护主要养护预制构件。2.混凝土的拆模四、混凝土成品保护与质量检查混凝土质量检验包括施工中检查和施工后检查。施工中：主要对混凝土的拌制和浇筑过程中所用材料质量及用量、搅拌地点和浇筑地点、混凝土坍落度等检查，在每一工作班内检查两次；当混凝土配合比由于外界影响有变动时，应及时检查；对混凝土的搅拌时间也应随时检查。施工后：对已完工混凝土的外观质量进行检查及强度检验。对有抗冻、抗渗要求的混凝土，还应进行抗冻、抗渗性能检查。1.混凝土外观质量检查：表面——无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、缝隙夹层等缺陷；尺寸偏差－－位置、标高、截面尺寸，垂直度、平整度，预埋设施、预留孔洞。2.强度的检查1、试块的留置：（1）取样：地点——浇筑地点，随机取。数量——每100盘、每100m3、每工作班、每楼层、每一验收项目的同配比混凝土取样不少于一次；每次标准试件至少一组（标养28d验收用），同条件养护试件组数据需要而定（施工用）；每组三个试件。（2）试块最小尺寸：最大骨料粒径试件边长强度换算系数≤31.5mm100mm0.95≤40mm150mm1.00≤63mm200mm1.05与现浇构件同条件下养护的试块2、每组试件的强度：（1）强度与中间值之差均不超过15%时——取平均值；（2）有一个与中间值之差超过15%时——取中间值；（3）最大、最小值与中间值之差均超过15%时——作废3、同批强度评定方法：大批量生产（15组以上，10组以上）:用统计法；零星生产：非统计法。要求：同一验收批混凝土强度的平均值mfcu≥1.15fcu，k；

同一验收批混凝土强度的最小值fcu，min>0.95fcu，k。3.混凝土缺陷处理

名称

现象

严重缺陷

一般缺陷

露筋

构件内钢筋未被混凝土包裹而外露

纵向受力钢筋有露筋

他钢筋有少量露筋

蜂窝

混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露

构件主要受力部位有蜂窝

其他部位有少量蜂窝

孔洞

混凝土中孔穴深度和长度均超过保护层厚度

构件主要受力部位有孔洞

其他部位有少量孔洞

夹渣

混凝土中夹有杂物且深度超过保护层厚度

构件主要受力部位有夹渣

其他部位有少量夹渣

疏松

混凝土中局部不密实

构件主要受力部位有疏松

其他部位有少量疏松

名称

现象

严重缺陷

一般缺陷

裂缝

缝隙从混凝土表面延伸至混凝土内部

构件主要受力部位有影响结构性能

其他部位有少量不影响结构性能连接部位缺陷

构件连接处混凝土缺陷及连接钢筋、连接件松动

连接部位有影响结构传力性能的缺陷

基本不影响结构传力性能的缺陷

外形缺陷

缺棱掉角、棱角不直、翘曲不平、飞边凸肋等

清水混凝土构件有影响使用功能

有不影响使用功能的外形缺陷

外表缺陷

构件表面麻面、掉皮、起砂、沾污等

具有重要装饰效果的清水混凝土构件有外表缺陷

其他有不影响使用功能的外表缺陷

混凝土质量缺陷产生的原因主要如下：蜂窝

由于混凝土配合比不准确，浆少而石子多，或搅拌不均造成砂浆与石子分离，或浇筑方法不当，或振捣不足，以及模板严重漏浆。麻面

模板表面粗糙不光滑，模板湿润不够，接缝不严密，振捣时发生漏浆。露筋