混凝土工程试讲教案

教学方案设计
试讲内容： 混凝土工程
试讲地点： 行政楼一楼
试讲教师：
程*
2016 年 11 月 23 日
授课 混凝土工程
内容 课题
授课日期
2016.11.25
授课班级
土木 201601 班
第四章.混凝土结构工程
第三节：混凝土工程
地点 学时
行政楼一楼 2
教学目 的
教学目标： (1)掌握确定混凝土配置强度的计算方式，注意不同混凝土等级时σ的取值 (2)掌握混凝土施工配合比计算(例题 1、例 2) (3)熟悉混凝土搅拌机的选择及搅拌 (4)掌握混凝土运输：对混凝土的要求、运输工具(泵送运输、注意事项) (5)掌握混凝土的浇筑，包括浇筑前准备工作、浇筑的规定等
(1)当施工单位具有近期同一品种混凝土强度资料时，可结合如下公式计算
N
f2 cu ,i
N
2 fcu
i1
N 1
(4.2)
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上式中： f cu,i , fcu ,N 分别为统计周期内同一品种混凝土第 i 组试件强度值、
N 组平均值、试件组数。 当混凝土强度等级为 C20 或 C25 时，计算的 <2.5MPa，取 2.5MPa 当混凝土强度等级高于 C25 时，计算的 <2.5MPa，取 3.0MPa (2)对于施工单位不具有近期同一品种混凝土强度资料时， 值可按照以下
为了保证混凝土浇筑工作能连续进行，避免留设施工缝，应在下一层混凝土 初凝之前，将上一层混凝土浇捣完毕。
六．混凝土养护
混凝土养护包括人工养护和自然养护，现场施工多采用自然养护。 自然养护分洒水养护和喷涂薄膜养生液养护两种。
混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施，并应符合 下列规定：
1）应在浇筑完毕后的 12h 以内对混凝士加以覆盖并保湿养护（当日平均气温 低于 5℃时，不得浇水）
以移动式混凝土泵车为例，如图 4.4 所示,移动式混凝土泵车的输送能力一般 为 80m3/h。
图 4.4 移动泵车
泵送混凝土配合比应符合的规定： （1）骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于 1：3，卵石不宜大于 1:2.5 （2）通过 0.135 筛孔的砂不少于 15% （3）砂率宜控制在 40%-50%，最小水泥用量宜为 300kg/m3 （4）混凝土坍落度为 80-180mm,混凝土内宜掺加适量外加剂以改善混凝土 流动性
表 4.2 混凝土搅拌最短时间
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四.混凝土的运输、泵送混凝土
对混凝土运输的基本要求 (1)运输过程不能出现离析现象，否则搅拌前需要二次搅拌，影响混凝土强 度。因此要选择合适的运输工具，道路平坦 (2)运输容器应严密、不漏浆、不吸水，减少水蒸发，保证混凝土要求的坍 落度。 (3)尽量缩短运输时间，保证下层混凝土的初凝之前将上层混凝土浇筑、捣 实完毕，保证混凝土浇筑工作连续进行。 运输工具的选择： 混凝土运输可分为：地面水平运输（搅拌车等）、垂直运输（混凝土吊斗、 混凝土泵、井架等）、楼面水平运输（手推车等）
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当达到板底位置时即与板的混凝土一同浇捣；而且倾倒混凝土的方向与浇筑方向 相反。当梁高超过 1m 时，可先单独浇筑梁混凝土，水平施工缝设置在板下 20～ 30mm 处。
2）大体积混凝土的浇筑方法。大体积混凝土结构的施工特点：一是整体性要 求较高，往往不允许留设施工缝，一般都要求连续浇筑；二是结构的体量较大， 浇筑后的混凝土产生的水化热量大，并聚积在内部不易散发，从而形成内外较大 的温差，引起较大的温差应力，容易在混凝土表面形成裂缝甚至形成贯穿裂缝， 影响结构的承载能力和安全。
参考 资料
1.穆静波、孙震主编《土木工程施工》，中国建筑工业出版社 2.相关规范、规程 3.网络施工视屏资料
课堂
主要
时间
安排
分布
学生考勤 课程主要时间 提问互动时间
3 分钟
35 分钟
7 分钟
第三节 混凝土工程
混凝土工程包括：配料、搅拌、运输、浇筑及养护等主要工序，每个工序紧 密联系和影响，必须保证每道工序施工质量，以确保混凝土结构的刚度、强度、 密实性和整体性。合理的混凝土配比要满足两个基本要求：保证混凝土设计强度、 满足混凝土施工的和易性。
搅拌机的工作原理 自落式搅拌机：依靠旋转筒臂上的弧形叶片将物料带到高处，自上而下相互 混合，混合能力比强制式差，适用于塑性混凝土搅拌； 强制式搅拌机：依靠内部可转动的叶片，不同角度的叶片可将剪切物料，强 制物料交叉运动，搅拌效果较好，但能耗大，叶片磨损快，适用于搅拌干骨料混 凝土和轻骨料混凝土。分交叉式和横卧式。 搅拌机的选择标准：综合考虑工程量大小、坍落度、骨料种类及大小，同时 还要考虑经济合理、节约能源等
水泥：砂：石子：水=1：x(1+Wx)：y(1+Wy)：（W-xWx-yWy） 例题 1.某工程混凝土实验室配比为 1：2.26：4.48，水灰比 W/C 为 0.61，每 1m3 混凝土水泥用量为 295Kg，现场实测砂含水率为 3%，石子含水率为 1%，求施工 混凝土用料配合比。如果采用出料容量为 250 升的搅拌机，求搅拌每盘混凝土的 各材料投料量？
解：施工配合比为 水泥：砂：石子：水=1：x(1+Wx)：y(1+Wy)：（W-xWx-yWy） 可分别计算：砂%=2.26×(1+3%)=2.33 石子%=4.48×(1+1%)=5.52
水%=0.61-2.26×3%-4.48×1%=0.497
所以混凝土施工配合比为：水泥：砂：石子：水=1：2.33：5.52：0.497 因为现场使用搅拌机出料容量为 250 升，可进行如下计算
二.授课步骤
1.组织教学：学生考勤，确保学生按时上课 2.回顾上节课程主要内容：
钢筋工程：常用普通钢筋分类、性能、质量检验；钢筋的连接方式及注意事项(机械 连接)；钢筋下料长度计算；钢筋的代换(重点)及注意事项；钢筋的加工等
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3.引入本节主讲内容 本节知识以前两节知识为基础，主要学习内容是混凝土工程施工，主要包括混凝土 的制备(配比强度、配料比计算是授课重点)、搅拌(搅拌机的选择、投料顺序)、混凝土 的运输(运输时对混凝土主要 3 点要求、泵送运输)、混凝土的浇筑(7 点要求是重点)、 混凝土的捣实、养护(自然养护及人工养护，自然养护是重点)
五．混凝土的浇筑
浇筑准备工作： （1）对模板及支架、钢筋、预埋件和预埋管线进行检查，做好隐蔽工程的 验收工作，符合设计要求后浇筑混凝土。
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（2）在地基或基础上浇筑混凝土时，要清理淤泥或杂物，并应有排水和防 水设施；对干燥不为浇筑时，要注意加水湿润；对表面风化的岩石浇筑时，用水 清理。
浇筑混凝土的一般规定： （1）混凝土高处自由倾倒时高度不宜高于 2 米，在浇筑竖向结构混凝土时， 倾落高度不宜超过 3 米，以免下落动能大，积聚在结构底部，产生离析现象。可 以使用串筒、溜槽或振动溜管等工具（图 4.5）协助下落并应保证混凝土出口的下 落方向垂直 （2）降雪降雨时不宜露天浇筑混凝土，当需要浇筑时，应采取有效措施， 以保证混凝土质量。 （3）混凝土必须分层捣实时，每层浇筑厚度要符合规定要求，如表 4.3。
教学 目标 分析
1. 能 很 好 确 定 混 凝
知 识 目 标
土的配置强度 2. 能 根 据 施 工 现 场 需要独立计算混凝 土配料比 3. 能 熟 练 表 达 混 凝 土搅拌机的选择要 求 4. 熟 悉 混 凝 土 搅 拌 过程的装料顺序
技 能 目 标
1. 熟 练 计 算 混 凝 土 配料比 2. 熟 悉 施 工 现 场 混 凝土的搅拌工序 3. 能 利 用 所 学 课 本 知识，解决施工相关 问题
表格 4.1 进行取值
பைடு நூலகம்
表 4.1
混凝土强度等级 值
≤C15 4.0
C20-C35 5.0
≥C40 6.0
二．混凝土配料计算 混凝土施工配合比：是指在施工现场的实际投料比，是指实验室提供的(不含
水)配合比及考虑现场砂石的含水率而确定的。如现场施工图 4.2
图 4.2 施工现场 配料比计算步骤： (1)若假设实验室配合比为： 水泥：砂：石子=1：x：y，水灰比 W/C (2)根据施工现场现测得，砂的含水率为 Wx，石子含水率为 Wy，则施工配合比可 表示为：
主
要
课
程
讲
授
思
图 4.1 混凝土施工工序
路 一．混凝土制备
1．试配强度
为保证混凝土强度达到 95%保证率，混凝土的施工配制强度可按下式确定:
f cu,o f cu,k 1.645
(4.1)
式中： f cu,0 为施工配置强度， f cu,k 为混凝土的设计强度， 为强度标准差
需要注意，混凝土强度标准差值的取值准则
2）混凝土浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥或矿渣硅 酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于 7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝 土，不得少于 14d（当采用其他品种水泥时，混凝土的养护时间应根据所采用水 泥的技术性能确定）。
水泥：m1=295×0.25=73.75Kg 砂：m2=75×2.33=175Kg
石子：m3=75×4.52=339Kg 水：m4=75×0.497=37.3Kg
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三．搅拌机的选择及混凝土的搅拌
1.搅拌机的选择 按照搅拌机原理可分为：自落式搅拌机、强制式搅拌机两种，如图 4.3 所示
图 4.3 自落式与强制式搅拌机
（4）浇筑过程需要暂停时，间歇时间宜短，并应在前层混凝土凝结之前，
将此层混凝土浇筑完成。
图 4.5 辅助设施 4.3 混凝土捣实厚度
混凝土浇筑方法： 1）框架结构混凝土的浇筑方法。台阶式基础施工时一般按台阶分层浇筑， 中间不允许留施工缝；倾倒混凝土时宜先边角后中间，确保混凝土充满模板各个 角落。 在框架结构每层每段施工时，混凝土的浇筑顺序是先浇柱，后浇梁、板。柱 的浇筑宜在梁板模板安装后进行，以便利用梁板模板稳定柱模并作为浇筑混凝土 的操作平台用。 一排柱子浇筑时，应从两端向中间推进，以免柱模板在横向推力作用下向另 一方倾斜；柱高在 3m 以下时，可直接从柱顶浇入混凝土。若柱高超过 3m，断面 尺寸小于 400mm×400mm，并有交叉箍筋时，应在柱侧模每段不超过 2m 的高度 开口（不小于 30cm 高），装上斜溜槽分段浇筑，也可采用串筒直接从柱顶进行 浇筑。 梁、板混凝土一般同时浇筑，浇筑方法应先将梁分层浇捣成阶梯形，
态 度 目 标
1. 培 养 学 生 认 真 学习、细心观察 的态度 2. 培 养 学 生 的 责 任心 3. 积 极 引 导 学 生 对专业课的学习 热情
教学重点 重 点：根据施工需求确定混凝土的配置强度、混凝土配料比的计算
及解决 解决方法：通过案例讲解、启发学生、学生小组讨论的方式
方法
教学难点 难 点：混凝土施工配比的计算
2.混凝土搅拌
为获得均匀优质混凝土拌合物，不仅要选择合理的搅拌机，还要正确确定搅 拌制度：装料量、投料顺序、搅拌时间等
三种投料顺序： （1）一次投料法：先装石子，后水泥和砂，然后一次投入搅拌桶内，同时 加水。有点在于：水泥和砂夹杂水泥，不会出现扬尘 （2）二次投料法：先投水泥、砂、水，搅拌一分钟左右再投石子。优点在 于：水泥包裹砂子，水泥分散性较好，提高混凝土强度。 （3）两次加水法：先将砂、石子、70%的水拌合投入搅拌机，拌合 15s，湿 润骨料后再倒入全部水泥搅拌 30s，然后加入剩余的 30%的水搅拌 1 分钟即可。与 前两者比较，具有提高混凝土强度、节约用水的优点。 混凝土的搅拌时间： 搅拌时间：指全部材料装入搅拌桶中起至开始卸料止的时间，搅拌时间过长 过短都会影响混凝土的质量，工程中混凝土搅拌最短时间如表 4.2 所示
泵送混凝土
混凝土泵送运输是以混凝土泵为动力，通过管道、布料杆，将混凝土直接运 至浇筑地点，同时兼顾垂直运输及水平运输。
混凝土泵的种类很多，有活塞泵、气压泵和挤压泵等类型，目前应用最为广 泛的是活塞泵。按泵体能否移动，混凝土泵还可分为固定式和移动式。固定式混 凝土泵使用时需用其他车辆将其拖至现场，它具有输送能力大，输送高度高等特 点。一般最大水平输送距离为 250～600m，最大垂直输送高度为 150m，输送能力 为 60m3/h 左右。适用于高层建筑的混凝土工程施工。
及解决 解决方法：积极引导，结合例题(2-3 题)讲解计算过程
方法
教学过程设计
一．设计说明
1．对学生要求 认真听课，遵守纪律，做好上课笔记;针对需要讨论的问题，班长组织小组协作，积极发 言。 2．教学要求 结合多媒体教室，理论讲解过程，穿插部分现场施工图片或小视屏，让学生能真实体会 具体施工操作情景，加强师生互动