钢筋混凝土工程.ppt
4.3.2 混凝土的拌制 1、搅拌机 (按工作原理分) 自落式 —— 靠自落重力交流掺和(磨损小,易清理) 强制式 —— 叶片强行搅动,物料被剪切、旋转,形成交叉物 流。(混凝土质量好,生产率高,操作简便,安全) 适用范围: 自落 式 —— 骨料较粗重的 塑性 混凝土; 强制 式 —— 骨料较粗重的塑性混凝土、 干硬 性混凝土及 轻骨料 混凝土。 工作容量: 老 式搅拌机以 进 料容量计; 新 式搅拌机以 出 料容量计(升) —— 50、 150、 250、 350、 500、 750、 1000、 1500、 3000、 …… 出料容量 =进料容量 × 出料系数 ( 0.65) 鼓筒形自落式搅拌机 锥形反转出料自落式搅拌机 内刮板 内衬 板 底衬 板 拌 叶 外刮 板 筒壁 竖 轴 进料 口 斗状叶 片 斜向叶 片 出料 口 搅拌 筒 齿圈 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 2. 搅拌制度 n 装料顺序: ( 1)一次投料法: 石子 → 水泥 → 砂,筒内先加水或进料时加水。 ( 2)二次投料法: 砂、水、水泥(拌 1分钟) → 石子(拌 1分钟) → 出料。 n 搅拌时间:表 1-4-39 全部装入至卸料时间 —— 自落式 ≮90 秒,强制式 ≮60 秒。 自落式>强制式;小坍落度>大坍落度;料多>料少。 4.3.3 混凝土的运输 (一) 要求 : 1、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。 2、有足够的坍落度 :一般要求如下 —— 3、尽量 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 浇筑的 供应 。 5、 器具 严密、光洁,不漏浆,不吸水,经常清理。 n (二)运输机具 : n 1、 地面水平运输 工具: n 现场搅拌或 近 距离 —— 皮带运输机、窄轨斗车; n 短 距离(< 1km) —— 机动翻斗车、手推车; • 较长 距离(< 10km) —— 自卸汽车; • 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 10~ 15分钟加水搅拌)。 JY-3000型混凝土搅拌运输车 n 2、 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 n 3、 垂直运输 工具: n 井架 :配合自动翻斗车、手推车; n 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、水平运输及浇筑任务。 n 混凝土泵 。 卧式吊斗 立 式 吊 斗 4、泵送运输: 利用混凝土输送泵及管道(钢、胶、塑, D75~ 200mm) 完成垂直、水平运输。 ( 1) 机械 类型: • 活塞式(液压、连杆); • 挤压式。 性能: • 混凝土排量 30~ 90m3/h, • 高度 100m(~ 203m), • 水平距离 600m。 固定式混凝土输送泵 三折叠式布料杆 浇筑范围示意 ( 2)要求: n 1) 粗骨料 粒径 —— 碎石 ≤1/3 管径;卵石 ≤2/5 管径。 n 2) 砂 率 ——40 ~ 50%。 n 3)最小 水泥 用量 ——300 kg/m3。 n 4) 坍落度 ——80 ~ 180mm。 n 5) 掺 外加剂 —— 高效减水剂、流化剂,增加和易性。 n 6)保证供应, 连续 输送(超过 45分钟间歇应清理管道) n 7)用前润滑,用后 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 防龟裂。 ( 3)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。 4.3.4 混凝土的浇筑成型 (一)准备工作: n 1、模板和支架、钢筋和预埋件检查,并作记录 。 n 2、准备和检查材料、机具、运输道路。 n 3、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。 n 4、人员、组织及安全技术交底。 (二)混凝土浇筑要点(一般规定): n 1、防止分层离析 。 自由倾落高度 2m及竖向结构浇筑高度 3m时,应 用串筒、溜槽、溜管,或在模板上开浇筑口。 串筒 振动落管 2、分层浇筑、分层捣实 。每层浇筑厚度: • 插入式振动器 ——≯1.25 倍振棒长度; • 表面式振动器 ——≯200 mm。 3、 墙、柱等竖向构件浇筑前,先垫 50~ 100mm厚水泥砂浆 (与混凝 土砂浆成分同,防止烂根)。 4、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 ( 约 1~ 1.5h) 再浇水平构件 。 5、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: 6、有人看模、看筋,做好施工记录 。 7、雨、雪天,露天不浇筑 。 (三)对施工缝的要求: 1、施工缝的 位置 : ① 须浇前确定。 ② 原则:留在结构承受 剪力较小 且施工方便的部位。 ③ 规定 : • 柱 :基础顶面、梁下、吊车梁牛腿下或吊车梁上、柱帽下 ;(水平缝) 柱子施工缝位置 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ n 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; 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 水池、多层刚架 等,按设计要求的位置留置。 •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。 墙体后浇带的留设 2、施工缝的处理及接缝: n ( 1)先浇的混凝土强度 ≮1.2 N/mm2。 n ( 2) 表面清理(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)浇前铺水泥砂浆 10~ 15mm厚。 n ( 4)浇混凝土时细致捣实,令新旧混凝土紧密 结合。 (四) 大体积混凝土结构浇筑 1、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)浇筑方案 : 1)全面 水平 分层 —— 面积小而厚度大时; 2) 斜面 分层 —— 面积大但为长条形时; 3) 分段 分层 —— 面积大但厚度小时。 大体积混凝土浇筑方案 ( C) 分段分层 ( b) 斜面分层 ( a) 全面水平分层 ( 2)浇筑强度 (每小时混凝土最小浇 筑量) nQ= Fh/T ( m3/h) n F—— 每个浇筑层(段)的面积( m2) n h—— 浇筑层厚度( m) n T—— 下层混凝土允许的时间间隔, T=( t1- t2) nt1为混凝土初凝时间, t2为运输时间。 2、防止开裂 n 两种温度裂缝: 升温阶段表面开裂(内外温差应 ≯25℃ ) 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 : ① 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。 ② 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。 ③ 外保温 或升温:覆盖,电加热、蒸汽加热。 n (五)框、剪结构的浇筑 : n 柱墙底垫水泥砂浆 50~ 100mm, 分层浇捣,顶 部减水量、除浮浆; n 墙洞口两侧对称、排气、筋密可用细石混凝土 n 梁板同浇,梁自节点开始、赶浆法浇筑 n 梁柱混凝土异标号结点--扩大、铁丝网。 ( 六)水下浇筑 : 用导管法 :内吊球塞 管内浇混凝土 管下 口距底 300mm剪断球丝 混凝土埋管 0.5~ 1m 边浇 边提,保持埋管不少于 1m。 (七)混凝土的振捣与成型: 1、振捣目的: n 充满模板而成型; n 排除多余的水分、气泡、空洞而密实 。 2、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 3、常用振捣设备 : 3、常用振捣设备 : ( 1)内部插入式 : n 按频率分: 中频( 5000~ 8000次 /min); 高频( 12000~ 19000次 /min); 变频 n 按传动分: 软轴式、直联式; n 按动力分: 电动、风动、内燃。 ( 2)表面振动器(平板式) 。 ( 3)附着式 振动器 —— 附着于模板,用于钢筋 密、厚度小的墙、薄腹梁等构件预制。 ( 4)振动台 —— 用于厂内预制小型构件。 偏心软轴插入式振动器(中频) 行星高频插入式振动器(高频) 4、振捣方法与要点: ( 1)插入式 :可垂直振捣或以 45O角斜向振捣。 n 要点: 1)插点 间距 ≯1.5 R( R: 有效作用半径, R≈8 ~ 10 倍振捣棒半径); 距模板 ≯0.5 R, 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 ( 2)表面式: 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。 平板式振动器构造示意图 4.3.5 混凝土的养护 (一)养护 n 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: n硅酸盐、普硅、矿渣水泥拌制的混凝土 ≮7 昼夜 ; n掺有缓凝剂或有抗渗要求的混凝土 ≮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。 2、 蓄热养护 :即保温法 —— 如盖厚帘、岩棉被、白灰 湿锯末(供微热)等。 3、 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 蒸汽养护分为四个阶段: 静停阶段、升温阶段、恒温阶段、降温阶段 (二)模板的 拆除 n 1、拆模的条件: n ( 1) 侧模 : 在混凝土强度能保证拆模时不粘皮、不掉 角、不损坏即可。一般为 1~ 2.5 N/mm2。 n ( 2) 底模: 拆模时混凝土的最低强度为 —— n 跨度 ≤2 米的板 —— 混凝土 ≮50% 设计强度标准值; • 跨度 2~ 8米的板 • 跨度 ≤8 米的梁、拱、壳 跨度> 8米的梁、板、拱、壳 悬臂构件 —— 混凝土 ≮75% —— 混凝土 ≮100% 。 n ( 3)拆模时混凝土强度的确定: n 1) 先查 混凝土强度增长曲线-- 估计强度 ; n (据水泥品种、标号,养护期平均温度、时间) •2) 再压 同条件养护的试块-- 核实强度 。 2、拆模应注意的问题: ( 1) 顺序: n 符合构件受力特点; n 先非承重模板后承重模板; n 从中向外或从一侧向另一侧;(对整体而言) n 先支的后拆、后支的先拆,谁支的谁拆。(对局部而言) ( 2)重大、复杂模板,事先拟定拆模 方案 。 ( 3)发现重大质量问题应 停拆 ,处理后再拆。 ( 4)现浇梁板的支撑应与施工层 隔两层 拆除 (施工荷载 产生的效应比使用荷载更不利时,必须经过核算,加设支撑) ( 5)要 保护 构件及模板,及时清运、清理,堆放好。 4.3.6 混凝土的质量检查 (一)搅拌和浇筑中的检查: n 1、 原材料 的品种、规格、质量和用量,每班 检查 ≮2 次。 n 2、在浇筑地点的 坍落度 ,每班检查 ≮2 次。 n 3、及时调整施工 配比 (当有外界影响时)。 n 4、 搅拌时间 随时检查。 (二)混凝土外观质量检查: n 表面 —— 无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱 掉角、缝隙夹层等缺陷; n 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。 (三)强度的检查 1、试块的留置 : ( 1)取样 : n 地点 —— 浇筑地点,随机取。 n 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; n 每次标准试件至少一组(标养 28d验收用), n 同条件养护试件组数据需要而定(施工用); n 每组三个试件。 ( 2)试块最小尺寸: 与现浇构件同条 件下养护的试块 2、每组试件的强度: n ( 1)强度与中间值之差均不超过 15%时 —— 取平均值; n ( 2)有一个与中间值之差超过 15%时 —— 取中间值; n ( 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: n 大批量生产( 15组以上, 10组以上) :用 统计法; n 零星生产: 非统计法。 要求: n 同一验收批混凝土强度的 平均值 mfcu≥1.15 fcu, k; n 同一验收批混凝土强度的 最小值 fcu, min0.95 fcu, k 。 4.3.7 混凝土的冬期施工 一、冬施起始时间: n 当室外日平均气温连续五天稳定低于 5℃ 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。 二、混凝土受冻及允许受冻临界强度: 1、混凝土冻结温度: n - 1.5~- 2℃ 开始冻结( 游离水 —— 占 1/2~ 2/3 ) n - 2℃ ~- 4℃ 全部冻结(吸附水)。 2、混凝土受冻后 造成最终强度损失 : n 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。 n 特点 —— 冻结越早、水灰比越大,则强度损失 越多。 3、混凝土 受冻临界强度 (受冻前应达到的强度): n 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 : 三、 混凝土冬施要求 1、 材料 : n ( 1) 水泥 —— 品种优先选用普通硅酸盐水泥 ; (蒸汽养护可选矿渣、火山灰水泥;掺防冻剂 严禁用高铝水泥) 标号 ≮425# ;用量 ≮300 kg/m3混凝土。 n ( 2) 水灰比 ≤0.6 。 n ( 3) 骨料 中不得有冰块,冻块直径 ≯20 mm。 n ( 4) 外加剂 不宜使用氯盐防冻剂。 2、 拌制 : n ( 1)材料 加热温度 应据热工计算确定 n 最高温度为: n ( 2) 搅拌时间 :比常温延长 50%。 n ( 3) 掺防冻剂 时, 出机 温度 ≮10 ℃ , 入模温度 ≮5 ℃ 。 n 3、 运输: 缩短运距,容器保温。 4、浇筑 : ü 清除模板、钢筋上的冰雪、污垢; ü 不得在强冻胀性的地基上浇筑; ü 大体积混凝土浇上层时,下层温度 ≮2℃ ; ü 混凝土结构加热养护时,若 40℃ 应征得设计同意(防 止较大温度应力); ü 装配式结构接头应先预热,再浇筑,在 ≯45℃ 条件下 养护至 75%设计强度。 5、养护及质量检查 : ① 养护时间:保证混凝土达到允许受冻强度; ② 做好混凝土测温工作(留测温孔,蓄热法每 6小时测一 次,与气温隔离 ≮3 分钟); ③ 增加两组同条件养护试件(检验冻前、转入常温 28天 时的混凝土强度)。 四、 混凝土冬施方法的选择 : 1、 蓄热法 —— 水与骨料加热+水化热+保温覆盖 原理: 混凝土在冻结前达到受冻临界强度 。 适用于: 室外最低温度 ≮ - 15℃ 时的地下工程; 表面系数(冷却面积 /全部体积) ≯15 m-1的结构。 2、 外加剂法 —— 掺入抗冻、早强、催化、减水剂等单一 或复合外加剂 原理: 混凝土在负温下不冻结,继续硬化。 适用于: 室外最低温度 ≮ - 15℃ ,初冬、早春。 注意: 严格限制氯化物外加剂掺量。 3、 暖棚法 —— 搭棚围护,棚内加热至 ≥5℃ , 特点:同常温操作;费资耗能大。 适用:地下工程、混凝土集中的工程。 4、加热养护法: 耗能多,费用高;混凝土强度增长快;严格控制升降温 速度。 ( 1)蒸气养护 —— 汽套法、毛管法、内部通汽法。 要求:普硅水泥 ≯85℃ ,矿渣水泥 85~ 95℃ ; 低压(< 0.07MPa) 饱和蒸汽。 ( 2)电热养护 —— 电极法、电热器加热法。 低强度时效果较好。 在搭设了暖棚的基坑内 在基坑上口搭设的暖棚