《土木工程施工》课件第4.3章 混凝土工程

• 例 图示为基础平面，厚2m，混凝土由搅拌站供应，最 大供应量为100m3/h，混凝土由汽车送至现场需0.5h(包 括装车、卸车及运输时间)。混凝土初凝时间为2h，加 缓凝剂后，初凝时间为3h，混凝土用插入式振捣器振 捣，每层混凝土为30cm厚。试拟定该基础的分层分段 浇筑方案。 解：将基础划分为三个施工段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)
8 32 92 0.3 v 14.23 m3/h 2 0.4
1∶3
• 习题9 混凝土底板尺寸：20m×8m ×3m • 全面分层，浇筑面积F＝20 ×8＝160m3
• 浇筑强度：V＝160 × 0.3/ (2.0-0.4)=30m3/h＞15 m3/h ∴ 不行 • 分段分层（如分二段）：第一层浇10m同时开始浇第二层，即 第一、二层同时浇筑，混凝土的浇筑强度 • V＝2 ×10 ×8 ×0.3/ (2.0-0.4）＝ 30m3/h＞15 m3/h ∴ 不行 • 斜面分层：
（3）进料容量 进料容量是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量vj， 与搅拌机搅拌筒的几何容量vg有一定的比例关系，一般情 况下 vj ／ vg ＝0.22—0.40。 如任意超载，就会使材料在搅拌筒内无充分的空间进行掺 合，影响混凝拌合物的均匀性。反之，如装料过少，则又 小能充分发挥搅拌帆的效能。
说明： 对搅拌机类型的选择应综合考虑混凝土的总数量 和同时所需的最大量，混凝土的品种、坍落度及骨料等 因素。
2、搅拌制度 （1） 搅拌时间： 从搅拌开始到出料所经历的时间。 a）过短，影响混凝土的强度和和易性 b）过长，影响机械效率，而且也会使混凝土和易性变 差或产生分层离析现象 c）适宜
（2）投料顺序： 各种材料按何种顺序进入搅拌机 a） 一次投料 在料斗中先装石子，再加水泥和砂，在一次投入搅拌机的同时加 水。投料时砂压住水泥，不致产生水泥飞扬，也不易粘在料斗和 搅拌筒上。 b） 二次投料 水泥裹砂石法. • 分两次加水．两次搅拌. • 先将全部的石子、砂和70％的拌合水倒入搅拌机→拌合15s使骨 料湿润→倒入全部水泥进行造壳搅拌30s左右→加入30％的拌合 水再进行糊化搅拌60s左右 • 与普通搅拌工艺相比，用裹砂石法搅拌工艺可使混凝土强度提高 10％—20％或节约水泥5％—10％。
留试块
试 压
工艺过程： 配制 搅拌
（一）混凝土的配制
运输
振捣
养护
1、混凝土施工配制强度 混凝土的施工配制强度可按下式确定：以达到95％的保证率
f cu,0 f cu,k 1.645
式中： fcu,0 --------- 混凝土的施工配制强度（N/mm2）； fcu,k --------- 设计的混凝土标准值（N/mm2）； --------- 施工单位的混凝土强度标准差（N/mm2）。 施工单位的混凝土强度标准差 ，当施工单位具有近期的同 一品种混凝土强度资料时，可按统计方法计算混凝土强度标准 差。
满足分段分层浇筑要求
• 采用斜面分层：不加缓凝剂
20 2 2 6 2 H 20 6.32 0.3 vQ 25.3m 3＜100m 3 T1 T2 2.0 0.5
• 供应满足需求 • 采用斜面分层，按最大供应量浇筑，则需 • t＝3×600 ×2/100＝36（h）
〔例〕 已知某混凝土的实验室配合比为 280:820:1100:199(每m3混凝土材料用量)，现测出砂的 含水率为3.5％，石的含水率为1.2％，搅拌机的出料容 积为400L，若采用袋装水泥(一袋50kg)，求每搅拌一罐 混凝土所需各种材料的用量。 〔解〕 混凝土的实验室配合比折算为 1:s:g:w＝1:2.93:3.93:0.71， 将原材料的含水率考虑进去后计算出施工配合比为： 1:3.03:3.98:0.56， 每搅拌一罐混凝土水泥用量为：280×0.4kg＝112kg(实际 使用两袋水泥，即水泥用量为100kg)， 则搅拌一罐混凝土的砂用量为：100×3.03kg＝303kg； 搅拌一罐混凝土的石用量为：100×3.98kg＝398kg； 搅拌一罐混凝土的水用量为：100×0.56kg＝56kg。
实际：1单位用量的水泥需用：砂 x（1+a%） 石子 y（1+b%） 水 z－ xa% － yb% 所以施工配合比为 C∶S∶G∶W= 1 ∶ x（1+a%） ∶ y（1+b%） ∶ （z－xa%－yb%）
例题 现场浇注C15混凝土，实验室提供的理论配合比为 C∶S ∶ G ∶ W = 1∶ 2.36 ∶4.57∶0.66 1m3混凝土材料用量为 ：水泥280公斤； 砂660公斤；石1280 公斤； 水185公斤 现场实测砂的含水率为 4%， 石子含水率为 2% 求： 1）施工配合比为多少？ 2）若现场用的搅拌机出料容积为0.35 m3 ，问每盘应加 水泥砂石水各多少公斤？
解： 1）施工配合比
S （ 砂） x(1+a%) = 2.36(1+4%) =2.45 G（石） y(1+b%) = 4.57(1+2%) = 4.66 W （水） z －xa% － yb% = 0.66 – 2.36* 4% - 4.57*2% =0.475 所以施工配合比为: 1：2.45 ：4.66：0.475
（3）现浇钢筋混凝土楼梯 楼梯应自下而上一次浇筑完毕。若有钢筋混凝土栏板时应 随同踏步一起浇筑，浇捣完毕用铁抹子自上而下抹平。
3、 大体混凝土施工
1）含义： 大体积混凝土是指厚度大于或等于1.5米，长宽较大， 施工时水化热引起混凝土内的温度与外界温度之差 大（应控制低于25°C）
2）施工方案的确定 A 浇注量的 计算：确定每小时浇注量Q
2) 求现场1m3混凝土所需的材料 水泥：280kg 砂： 660（1+4%）= 686kg 石： 1280（1+2%）= 1306kg 水： 185－ 660*4%－1280*2% = 133kg 搅拌机一次出料量为 0.35 m3 则每盘所需的量为: 水泥: 280*0.35= 98kg (二包水泥) 砂: 686*0.35=240kg 石: 1306*0.35=457kg 水: 133*0.35 =47kg
2、混凝土的施工配合比
（1）必须控制原材料的质量 • 水泥： 出厂日期；标号；安定性； • 砂石： 级配； 含水量；含泥量； • 水： 水的PH值不能低于7 （2）控制好配合比 若实验室提供的理论配合比为 水泥∶砂∶石∶水 C∶S∶G∶W =1∶x∶y∶z 现场砂的含水率为a%，石子的含水率为b%，试确定施 工配合比。
式中 fcu, i——统计期内第i组试件强度(N/mm2)；
μfcu——统计期内混凝土n组试件强度的平均值(N/mm2)；
n——统计期内同一品种混凝土强度等级的试件组数，n≥25。
当施工单位没有近期资料时，其混凝土强度标准差的取值: 低于C20时取4.0N/mm2； C20～C35时取5.0N/mm2； 高于C35时取6.0N/mm2。
8）在浇筑竖向结构的混凝土时，应先在底部填以50～ 100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆。 9）在降雨雪时不宜露天浇筑混凝土。当需浇筑混凝土时， 应采取有效措施，确保混凝土质量。 10）混凝土应连续浇筑。当必须间歇时，其间歇时间宜缩 短，并在前一层混凝土凝结前，将后层混凝土浇筑完毕。 混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过规范的规 定。
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（2） 材料的准备（现场搅拌需要） 水泥，砂，石， 水，外加剂等； （3）钢筋与模板应进一步检查； （4）运输道路准备； （5）劳动力准备； （6）确定浇注方案； （7） 填写浇注申请。 （8）做好施工组织和技术、安全交底工作。
2、混凝土的浇注 （1）混凝土浇注中应注意的问题： 1）浇注时，混凝土自由下落的高度不能过高，一般 构件不超过2米，对特细长构件不超过3米； 2）混凝土初凝前，应浇注完毕； 3）对大体积混凝土施工后面再详细介绍； 4）在运输中，若发生离析应重新搅拌； 5）施工中应留试块； 6）混凝土振捣应密实，不能漏振或过振； 7） 应连续浇注，尽量不留施工缝，有关施工缝在 后面介绍
第三节
砼工程
一、 混凝土的工艺特性
1、混凝土是一种复合材料
由：水泥+ 砂 +石 +水 + 外加剂 因而其强度与各原材料有关
2、混凝土由不同比重的材料组成，在运输和浇注 的过程中易产生分层离析现象。
• 二、 混凝土的施工过程
水泥 计 加水 搅 拌 运 输 石 量 掺外加剂 砂 按配合比
浇 注
养 护 拆 模
• 3. 混凝土搅拌站 • 当混凝土需要量较大时，可在施工现场设置混凝土搅拌站或订购 商品混凝土搅拌站供应的商品(预拌)混凝土。 • 大规模混凝土搅拌站采用自动上料系统，各种材料单独自动称量 配料，卸入锥形料斗后进入搅拌机，粉煤灰、外加剂自动添加， 如图所示。具有机械化程度高、配料称量准确、节约材料、保证 及时供应、能确保配制混凝土的强度等优点。商品(预拌)混凝土 是今后发展的方向，国内一些大城市在一定范围内已规定必须采 用商品混凝土，不得现场拌制。 混凝土搅拌站的工艺流程
（2）框架结构浇筑
框架结构一般按结构层划分施工层和在各层划分施工段分别浇筑。 一个施工段内每排柱子的浇筑应从两端同时开始向中间推进，不可 从一端开始向另一端推进，预防柱子模板逐渐受推倾斜使误差积累 难以纠正。 每一施工层的梁、板、柱结构，先浇筑柱子。柱子开始浇筑时，底 部应先浇筑一层厚50～100mm与所浇筑混凝土内砂浆成分相同的水 泥砂浆，然后浇筑混凝土到顶，停歇一段时间(1～1.5h)，待混凝土 拌和物初步沉实，再浇筑梁板混凝土。梁板混凝土应同时浇筑，只 有梁高1m以上时，才可以将梁单独浇筑，此时的施工缝留在楼板 板面下20～30mm处。 楼板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用表面振动器振实，用铁插 尺检查混凝土厚度，再用长的木抹子抹平。
I－运输设备；Ⅱ－料斗设备； Ⅲ－称量设备；Ⅳ－搅拌设备
（三）混凝土的运输
1、 一般要求 （1）应保持原有的均匀性，不发生离析现象； （2）到浇注地点时，应满足规定的坍落度； （3）初凝前必须浇注完毕。 应以最少的转运次数和最短时间将混凝土从搅拌地点运至 浇筑现场。混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时 间不宜超过表的规定。
V Q T1 T2
式中：V——每个浇注层中混凝土的体积； T1 ——混凝土初凝时间； T2 ——运输时间；
B 浇注方案
根据计算的混凝土量确定搅拌机的数量，并由此确 定浇注方案：
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图 大体积混凝土浇筑方案 (a)全面分层 (b)分段分层 (c)斜面分层
全面分层：适用平面尺寸不太大的情况； 分段分层：适用平面尺寸大、但厚度不大的情况； 斜面分层：适用长度超过厚度3倍的情况
混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间(min)
2、运输方式及工具简介
(1) 水平运输： 地面，楼面。 工具： 手推车，机动翻斗车，混凝土运输车等。
(2) 垂直运输
井架运输 塔式起重机运输 ຫໍສະໝຸດ Baidu凝土泵运输： 设备及配件： 混凝土泵、输送钢管
（四） 混凝土的浇注与振捣
1、准备工作 （1）施工机具的准备： 振捣器： 内部振捣器： 插入式振捣器 表面振捣器 ： 平板振捣器 附着式振捣器 、震动台 其它工具： 钢锲子， 撬杠， 照明设备， 电源等
（二）混凝土的搅拌
1、搅拌机的选择 （1）自落式搅拌机 原理： 将物料提高到一定高度后，利用重力作用 自由下落，将物料混合均匀。 适用： 一般适用于塑性混凝土（坍落度较大的砼） •
（2） 强制式搅拌机
原理：利用机械叶片强迫物料相互间产生剪切滑移， 从而达到混合均匀的目的。
适用： 搅拌干硬混凝土，高强混凝土及轻骨料混凝土。
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采用分段分层浇筑方案
浇筑面积 F＝20×30＝15×40＝20×30＝600m2 混凝土浇筑强度
FH 600 0.3 Q 120m3＞ m3 100 v T T 2 0.5 1 2
不满足分段浇筑要求 改用加缓凝剂，取T1＝3.0h 混凝土浇筑强度
FH 600 0.3 Q 72m3＜ m3 100 v T1 T2 3 0.5