第五章+第三節(jié)+混凝土工程

第三節(jié)混凝土工程一、技術(shù)參數(shù)（一）砼在建筑物上部位的劃分（砼的各項技術(shù)要求與砼所處部位有關(guān)）①海水環(huán)境（海港）

②淡水環(huán)境（河港）（二）混凝土強度等級按立方體抗壓強度標準值（MPa）C10～C80抗壓強度標準值——

標準方法制作和養(yǎng)護邊長150mm的立方體試件，在28天齡期，測得的抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5%。標準養(yǎng)護——20oc±3oc，相對濕度90%以上。標準試件：15×15×15cm（抗壓）

混凝土強度設計值（Mpa）強度種類符號混凝土強度等級C10C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80軸心抗壓fc5.07.510.012.515.017.519.521.523.526.028.030.533.035.037.5軸心抗拉ft0.650.901.101.301.501.651.801.902.002.102.202.302.402.452.55鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C20；預應力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C30；當采用碳素鋼絲、鋼絞線作預應力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于C40。（三）抗凍性（抗凍等級）水中養(yǎng)護（20oc±3oc）28天試件所能經(jīng)受的最大凍融循環(huán)次數(shù)確定。以抗凍等級F表示之。砼抗凍等級與建筑物地點（平均氣溫）、環(huán)境（有否潮汐）、砼種類有關(guān)（砼還是鋼筋砼）。

F100～F350標準試件:10×10×40cm。最大凍融循環(huán)次數(shù)以相對彈性模量下降不大于25%或失重率不大于5%作為界限。對不同部位砼有不同要求：例：水位變動區(qū)對素砼，微凍地區(qū)（最冷月月平均氣溫在0～4oc之間）海水環(huán)境下F200，淡水環(huán)境下F100。（四）抗?jié)B性（抗?jié)B等級）標準試件：上口直徑175mm，下口直徑185mm，高165mm的圓臺體.標準養(yǎng)護28天試件所能承受的最大水壓確定，以s表示(JTJ268-96水運工程混凝土施工規(guī)范用w表示，以最大作用水頭與砼壁厚之比衡量).例：＜5：W4，

5～10:W6，

10～15:W8，

15～20：W10，＞20:W12。（五）砼拌合物中氯離子最高限量（按水泥重量百分比計）（可引起鋼筋銹蝕，影響砼硬結(jié)等）預應力砼鋼筋砼素砼海水環(huán)境0.060.101.30淡水環(huán)境0.060.301.30（六）砼保護層最小厚度

主筋表面與砼表面的最小距離（與地區(qū)、海水、淡水環(huán)境、構(gòu)件厚度是否預應力等有關(guān)）建筑物所處地區(qū)構(gòu)件所在部位大氣區(qū)浪濺區(qū)水位變動區(qū)水下區(qū)北方50505030南方50655030（箍筋直徑6mm時）海水環(huán)境鋼筋的砼保護層最小厚度（mm）箍筋直徑超過6mm時，砼保護層最小厚度加5mm總體來說，海水中保護層厚度大，預應力鋼筋砼保護層厚度大，浪濺區(qū)保護層厚度大建筑物所處地區(qū)構(gòu)件所在部位水上區(qū)水位變動區(qū)水下區(qū)水汽積聚不受水汽積聚北方40304025南方40304025（箍筋直徑6mm時）淡水環(huán)境鋼筋的砼保護層最小厚度（mm）二、砼制備（一）原材料：①水泥：硅酸鹽水泥（摻合料）普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥等水泥標號：例：425，表示抗壓強度42.5MPa。②骨料：粗骨料：碎石，卵石：＜80mm

（抗壓強度＞60MPa，與砼要求強度有關(guān))不大于構(gòu)件截面最小尺寸的1/4

不大于鋼筋最小凈距的3/4

不大于保護層厚度的2/3等等（與層厚度有關(guān)）細骨料：砂＜5mm③水：鋼筋砼和預應力砼，不得用海水拌和，在缺乏淡水地區(qū)，素砼允許用海水拌合。水中氯離子含量≯200mg/L，一般用飲用水。④化學添加劑：早強劑、減水劑、引氣劑、緩凝劑等。（二）配合比設計

任務：確定水灰比、最佳砂率、用水量、水泥用量，應符合砼的設計強度，耐久性和施工要求，并應經(jīng)濟合理。應采用試驗—計算法。1、砼的施工配制強度：

(95%保證率)fcu,o——砼的施工配制強度（Mpa）fcu,K——設計要求的砼立方體抗壓強度標準值（Mpa）σ—工地實際統(tǒng)計的砼立方體抗壓強度標準值差（MPa）2、砼坍落度

結(jié)構(gòu)種類坍落度（mm）無配筋的大體積結(jié)構(gòu)或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)10～30板、梁和大中型截面的柱子30～50配筋密列的結(jié)構(gòu)（薄壁、細柱等）50～70配筋特密的結(jié)構(gòu)70～90砼澆筑時的坍落度3、試驗—計算法

①選擇水灰比：要同時滿足砼強度和耐久性的要求。建立水灰比與砼強度的關(guān)系曲線（按指定坍落度，用實際施工的材料配制砼）得到水灰比，與耐久性要求規(guī)定的最大水灰比允許值(重量比0.45~0.65)相比，取小值。②選擇用水量坍落度(mm)

碎石最大粒徑(mm)20…8010～30185…15030～50195…16050～70210…175根據(jù)所用砂石情況和坍落度，按經(jīng)驗或查規(guī)范表。用水量選用值（Kg/m3）③確定最佳砂率砂率——細骨料在粗細骨料實體體積中所占百分率由水灰比和用水量確定近似水泥用量，再查表得到砂率（24％～44％，與水泥用量和粗骨料最大粒徑有關(guān)）。試拌，測坍落度，取坍落度最大的砂率。④確定水泥用量（Kg/m3）按選定的水灰比和最佳砂率試拌不同水泥用量的拌合物，繪坍落度—水泥用量曲線，查出與施工要求坍落度相應水泥用量。⑤確定砂石用量（宜用絕對體積法）：——

砂率，按重量計w——

水比重，＝1Ww——每立方米混凝土用水量（Kg）下標fa——細骨料，下標ca——粗骨料，下標c——水泥A為空氣含量，以占混凝土體積的百分數(shù)表示，普通混凝土A＝0（三）混凝土的拌合

混凝土的拌制就是將水泥、水、粗細骨料和外加劑等原材料混合在一起均勻拌合的過程。攪拌后的砼要求勻質(zhì)、且達到設計要求的和易性和強度。一般采用攪拌機拌制（宜由專設的砼攪拌站點或攪拌船集中攪拌）。

一、攪拌機

兩大類：自落式攪拌機：鼓筒式錐形反轉(zhuǎn)出料式雙錐式強制式攪拌機1、自落式

利用拌筒內(nèi)材料的自重進行工作。缺點：攪拌力量小、效率低；料太多、攪拌不均勻；太少料、容易產(chǎn)生離析。正逐漸被強制式攪拌機所替代2、強制式攪拌機

葉片和鼓筒反向旋轉(zhuǎn)?？吭O置在攪拌筒內(nèi)的攪拌鏟對物料進行剪切、擠壓和翻轉(zhuǎn)等運動進行攪拌。優(yōu)點：攪拌作用激烈，效率高，多為大型混凝土攪拌廠采用。缺點：葉片易磨損，設備維修費用大。松木島－混凝土攪拌站、強制式攪拌機混凝土攪拌站混凝土攪拌船3、攪拌制度

為了獲得均勻優(yōu)質(zhì)的混凝土拌合物，要確定合適的攪拌參數(shù)：攪拌機轉(zhuǎn)速（按攪拌設備說明書或由經(jīng)驗確定）；攪拌時間（1分鐘到2.5分鐘）；裝料容積；投料順序。1)

攪拌機轉(zhuǎn)速自落式：

R——攪拌筒半徑（m）強制式：葉片轉(zhuǎn)軸式，一般30r/min

鼓筒式，6～7r/min2）裝料容積

裝料容積指的是攪拌一罐砼所需各種原材料松軟體積之和。一般為攪拌筒幾何容積的1/2(強制式)～1/3（自落式）

出料容積：攪拌完畢砼的體積，一般為裝料容積的0.55～0.75，

目前，攪拌機上標明的容積一般為出料容積。3）加料順序和攪拌時間①加料順序正確：石子→水泥→砂子一次加料法：先裝石子，再裝水泥，最后砂子，一次加入料斗。攪拌機內(nèi)預加水或陸續(xù)加水。目前應用最廣泛。二次加料法：又稱裹砂石法或造殼混凝土攪拌工藝。先加石子、砂子、水（70%）（15秒）→水泥（30秒）→30%水60秒→預拌水泥砂漿法：

水泥、砂、水，拌1～1.5min（加石子）→拌1～1.5min→出料預拌水泥凈漿法：水、水泥（拌1/2攪拌時間）→加砂、石（拌到規(guī)定時間）→出料

攪拌質(zhì)量高于一次加料法，砼強度可提高15%（水泥量不變）或減少水泥用量15%～20%砼強度相同）4）攪拌機理論臺數(shù)的確定

①澆筑砼高峰期月強度Qmax（m3/月）②計算澆筑強度P(m3/h)n—每天工作小時（根據(jù)現(xiàn)場確定）

m—每月工作天數(shù)

k—日不平衡系數(shù)1.2～1.3

③一臺攪拌機生產(chǎn)率P(m3/h)V—攪拌機容量（裝料容積）（L）

KB——攪拌時間利用系數(shù)0.85～0.95K——出料系數(shù)0.67～0.7t1～t4：進料、攪拌、出料、正常間歇時間（s）④攪拌機理論計算臺數(shù)五、砼運輸

包括水平運輸和垂直運輸

1、基本要求不產(chǎn)生離析、保證坍落度、不分層、不漏漿、運至澆筑地點后，如有分層、離析、要進行二次拌和。（減少轉(zhuǎn)運≯2次自由下落高度≯1.5m）應根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所處位置、特點和距拌和地點的遠近，澆筑量的大小，以及現(xiàn)有條件，選擇合理的運輸工藝。運輸工藝有以下幾種：水平運輸:①機動翻斗車（或手推車）②自卸卡車③鏟車④砼攪拌車垂直運輸:⑤砼泵（泵車＋布料桿）⑥吊罐⑦皮帶機（高度較小的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件）＋串筒六、砼澆筑1、澆前準備①檢查模板、支架、鋼筋、保護層厚度②清除模板內(nèi)雜物：木屑、鐵釘、泥土、油污等

③在地基上直接澆筑時，清除淤泥，但不能擾動原狀土壤。對干燥的非粘性地基，應灑水潤濕，但不能有積水。巖石地基應沖洗干凈。④（分層澆筑時）舊砼、鑿毛處理2、選擇振動設備常用插入式振動設備和平板式振動設備—即表面振動器只有薄壁結(jié)構(gòu)才使用附著式震動設備3、澆筑注意事項要點

砼澆筑包括平倉（卸入倉內(nèi)的砼按一定順序和厚度均勻鋪開）和振搗（排除砼中含空氣，使砼獲得最大的密實性）兩個環(huán)節(jié)。①砼入模自由降落高度≯2m，如可能離析，應采用串筒、斜槽、溜管或振動溜管。②分層澆筑，厚度≯20cm，若用插入式振動器，則不超過棒頭長度（500mm左右）的0.8倍。砼攪拌車和泵車泵車＋布料桿水上砼澆筑船③連續(xù)澆筑高度較大的砼結(jié)構(gòu)，宜自下而上分層減水，澆筑至頂層時，宜采用二次振搗和二次抹面，防止松頂和表面干縮裂縫，如有泌水現(xiàn)象，應用吸水材料吸去水分。④澆墩柱與梁板連成整體的砼結(jié)構(gòu)，在墩柱澆筑完畢后，應待其初步沉實，方可繼續(xù)澆梁板。⑤厚大砼結(jié)構(gòu)，應分層（層厚＜20cm）分段平倉之后再振搗15s～30s，表面下沉停止，表面平坦，有少許水泥漿。在初凝以前覆蓋或連接，防止產(chǎn)生“冷縫”。一般應加大澆筑能力或加緩凝劑。⑥在斜面上澆筑，要自下而上分層澆筑。平層鋪筑梯形鋪筑平倉鋪筑工作按順序進行，一般從澆筑塊短邊開始。大窯灣碼頭面層澆筑前舊砼鑿毛處理⑦按分層均勻下灰，嚴禁邊下灰邊振搗（不允許用振搗器平倉，容易離析，應下灰抹平后再振搗）（插入式振搗棒應垂直插入到下層尚未初凝的砼中5～10cm），促使上下層相互結(jié)合。⑧澆筑應連續(xù)進行（歇人不歇班）允許間歇時間1.5小時～3.5小時，與水泥品種、入模溫度有關(guān)。4、施工縫的留置和處理（例如澆筑面很長，不可能一次澆筑全長）施工縫的留置應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點確定。應留在切應力比較小的部位；在形式上，應符合下列要求：①應做成垂直縫或水平縫②對有抗?jié)B要求的墻或薄壁結(jié)構(gòu)，宜做成凹形、凸形、榫槽狀或設置止水板。③砼中埋石塊時（厚大無筋或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)砼），應使埋入的塊石外露一半，以增強新老砼的結(jié)合。洋山港三期碼頭工程－承臺后方擋土墻鋼筋洋山港三期碼頭工程－承臺后方擋土墻砼澆筑洋山港三期碼頭工程－承臺后方擋土墻砼澆筑插入式振搗器——

砼振搗結(jié)構(gòu)縫止水裝置處理方法：

①澆新砼前應鑿除老砼表層的水泥漿和軟弱層，使粗骨料外露。機械鑿毛時，不得使老砼層粗骨粒松動。②鑿毛后表面應用水沖洗干凈，充分潤濕，低洼處不能積水。澆新砼前，垂直縫應刷一層凈水泥漿，水平縫應鋪一層1～2cm厚水泥砂漿。七、養(yǎng)護澆筑后在一定的時間內(nèi)保持適當?shù)臏囟群妥銐虻臐穸?，形成良好的硬化環(huán)境（防止不正常的收縮干裂）一般澆筑后，先用濕草袋（或塑料布）覆蓋，防日曬。待砼表面結(jié)硬后，開始灑水養(yǎng)護。①養(yǎng)護時間14～21天；頭三天每兩小時灑水一次，以后每晝夜灑水三次。②用淡水（自來水）養(yǎng)護，缺淡水地區(qū)，素混凝土可用海水摻淡水養(yǎng)護。日平均氣溫低于+3℃時，不宜灑水養(yǎng)護。新方法：薄膜養(yǎng)護（化學養(yǎng)護）混凝土養(yǎng)護洋山港三期碼頭工程－砼灑水養(yǎng)護洋山港三期碼頭工程－砼養(yǎng)護用水三峽——大體積砼養(yǎng)護保溫八、其他注意事項：

①雨天：盡量避免下雨天拌和，澆筑。小雨時：適當減少用水量，縮短澆筑時間及時排出模板內(nèi)積水。

②熱天（＞30oc）充分利用早晚氣溫較低的時段施工，澆筑后及早覆蓋，適當增加澆水養(yǎng)護次數(shù)。③冬季（日平均氣溫連續(xù)5天低于＋5℃時，應按冬季施工要求）：保證砼澆筑溫度≮＋10℃，加熱砂石料，用熱水拌合，蒸汽加熱法等，覆蓋養(yǎng)護時溫度不低于＋5℃

砼澆筑溫度10～30℃左右。九、混凝土的特殊施工方法1、水下混凝土施工在水下基礎、沉箱和沉井的封底、鉆孔灌注樁和地下連續(xù)墻工程以及水下修復工程等施工中，常需要在不排水的情況下澆筑混凝土。①袋裝法分為袋裝混凝土和模袋裝填兩種。袋裝混凝土將拌制好的砼裝入稀孔的織物袋內(nèi)，由潛水員在水下堆疊起來。袋中的砼在水下硬化，同時水泥漿通過袋孔溢出連成整體。堆筑時應交錯疊置，相互靠緊（裝料一般為袋容量的2/3），層間用短鋼筋插入，以加強連接。常用于填平基巖坑穴及臨時或次要工程。模袋裝填

將高強度的土工布織成特殊的模袋，置于填筑處，向模袋中注入砂漿或混凝土，凝固后形成整體。

常用來填充縫隙，如建筑物和岸壁接頭處，在基礎要求較高的拋石基床或混凝土方塊之間空隙等?？蓪⑼凉た椢镒龀刹继滋自谑芨g的鋼管樁及混凝土周圍，注入砂漿進行修補。②振搗法先從