混凝土工程

混凝土工程包括混凝土制備、運輸、澆筑搗實和養(yǎng)護等施工過程，各個施工過程相互聯(lián)系和影響，任一施工過程處理不當都會影響混凝土工程的最終質量。2.4.1混凝土的制備1.制備強度混凝土的施工配合比，應保證結構設計對混凝土強度等級及施工對混凝土和易性的要求，并應符合合理使用材料、節(jié)約水泥的原則?；炷林苽渲鞍聪率酱_定混凝土的施工配制強度，以達到95%的保證率：——混凝土的施工配制強度（N/mm2）；——設計的混凝土強度標準值（N/mm2）；——施工單位的混凝土強度標準差（N/mm2）。式中：(3-5)

對預拌混凝土廠和預制混凝土的構件廠，其統(tǒng)計周期可取為1個月；對現(xiàn)場拌制混凝土的施工單位，其統(tǒng)計周期可根據(jù)實際情況確定，但不宜超過3個月。施工單位如無近期同一品種混凝土強度統(tǒng)計資料時，σ可按表3-8取值。表3-8

混凝土強度標準值σ注：表中σ值，反映我國施工單位的混凝土施工技術和管理的平均水平，采用時可根據(jù)本單位情況作適當調整。2.配合比調整混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感。由于試驗室在試配混凝土時的砂、石是干燥的，而施工現(xiàn)場的砂、石均有一定的含水率，其含水量的大小隨當時當?shù)貧夂蚨?。為保證現(xiàn)場混凝土準確的水灰比，應按現(xiàn)場砂、石實際含水率對用水量予以調整。設實驗室的配合比為：水泥:砂:石子=1:X:Y，水灰比為W/C?，F(xiàn)場測得的砂、石含水率分別為：Wx，Wy。則施工配合比為：水泥:砂:石=1:X(1+Wx):Y(1+Wy)。水灰比保持不變，則必須扣除砂、石中的含水量，即實際用水量=W(原用水量)-XWx-YWy。

混凝土所用原材料的計量必須準確，才能保證所拌制的混凝土滿足設計和施工提出的要求。各種原材料每盤稱量的偏差不得超過下表的規(guī)定。

混凝土原材料稱量的允許偏差%2.攪拌機選擇混凝土制備的方法，除工程量很小且分散的場合用人工拌制外，皆應采用機械攪拌。

混凝土攪拌機按其攪拌原理分為自落式和強制式兩類（圖）。圖3-35

混凝土攪拌原理

a)自落式攪拌；

b)強制式攪拌1—混凝土拌合物；2—攪拌筒；3—葉片；4—轉軸雙錐混凝土攪拌機

選擇攪拌機時，要根據(jù)工程量大小、混凝土的坍落度、骨料尺寸等而定。既要滿足技術上的要求，亦要考慮經(jīng)濟效益和節(jié)約能源。我國規(guī)定混凝土攪拌機以其出料容量（m3）×1000為標定規(guī)格，故我國混凝土攪拌機的系列為：50，150，250，350，500，750，1000，1500和3000。2.攪拌制度為了獲得質量優(yōu)良的混凝土拌合物，除正確選擇攪拌機外，還必須正確確定攪拌制度，即攪拌時間、投料順序和進料容量等。

(1)混凝土攪拌時間攪拌時間是指從原材料全部投入攪拌筒時起，到開始卸料時為止所經(jīng)歷的時間。為了保證混凝土的質量，應控制混凝土攪拌的最短時間（表）。表3-10

混凝土攪拌的最短時間(s)

注：1.當摻有外加劑時，攪拌時間應適當延長；

2.

全輕混凝土、砂輕混凝土攪拌時間應延長60~90s。(2)投料順序投料順序應從提高攪拌質量、減少葉片和襯板的磨損、減少拌合物與攪拌筒的粘結、減少水泥飛揚、改善工作環(huán)境等方面綜合考慮確定。常用的有一次投料法和兩次投料法。一次投料法是在上料斗中先裝石子、再加水泥和砂，然后一次投入攪拌機。

兩次投料法經(jīng)過我國的研究和實踐形成了“裹砂石法混凝土攪拌工藝”，它分兩次加水，兩次攪拌。用這種工藝攪拌時，先將全部的石子、砂和70%的拌合水倒入攪拌機，拌合15s使骨料濕潤，再倒入全部水泥進行造殼攪拌30s左右，然后加入30%的拌合水再進行糊化攪拌60s左右即完成。與普通攪拌工藝相比，用裹砂石法攪拌工藝可使混凝土強度提高10%~20%，或節(jié)約水泥5%~10%。(3)進料容量進料容量是將攪拌前各種材料的體積累積起來的容量，又稱干料容量。進料容量Vj與攪拌機攪拌筒的幾何容量Vg有一定的比例關系，一般情況下Vj/Vg=0.22~0.40。如任意超載(進料容量超過10%以上)，就會使材料在攪拌筒內無充分的空間進行摻合，影響混凝土拌合物的均勻性。反之，如裝料過少，則又不能充分發(fā)揮攪拌機的效能。

混凝土攪拌運輸車（圖）為長距離運輸混凝土的有效工具，它有一攪拌筒斜放在汽車底盤上。在混凝土攪拌站裝入混凝土后，由于攪拌筒內有兩條螺旋狀葉片，在運輸過程中攪拌筒可進行慢速轉動進行拌合，以防止混凝土離析，運至澆筑地點，攪拌筒反轉即可迅速卸出混凝土。攪拌筒的容量一般為2~10m3。圖混凝土攪拌運輸車1—水箱；2—外加劑箱；3—攪拌筒；4—進料斗；5—固定卸料溜槽；6—活動卸料溜槽固定式混凝土泵翻斗式運輸車汽車式混凝土泵混凝土運輸車

泵送混凝土工藝對混凝土的配合比提出了要求：碎石最大粒徑與輸送管內徑之比一般不宜大于1:3，卵石可為1:2.5；泵送高度在50~100m時宜為1:3~1:4，泵送高度在100m以上時宜為1:4~1:5，以免堵塞。砂宜用中砂，砂率宜控制在38%~45%。水泥用量不宜過少，否則泵送阻力增大，最小水泥用量為300kg/m3。水灰比宜為0.4~0.6。泵送混凝土的坍落度根據(jù)不同泵送高度可參考表選用。

不同泵送高度入泵時混凝土坍落度選用值2.4.3混凝土的澆筑混凝土澆筑要保證混凝土的均勻性和密實性，要保證結構的整體性、尺寸準確和鋼筋、預埋件的位置正確，拆模后混凝土表面要平整、光潔。澆筑前應檢查模板、支架、鋼筋和預埋件的正確性，并進行驗收。

2、正確留置施工縫混凝土結構多要求整體澆筑，如因技術或組織上的原因不能連續(xù)澆筑時，且停頓時間有可能超過混凝土的初凝時間，則應事先確定在適當?shù)奈恢迷O置施工縫。

例如建筑工程的柱子宜留在基礎頂面、梁或吊車梁牛腿的下面、吊車梁的上面、無梁樓蓋柱帽的下面（圖3）。單向板應留在平行于板短邊的任何位置。有主次梁的樓蓋宜順著次梁方向澆筑，應留在次梁跨度的中間1/3梁跨長度范圍內（圖）。在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土時，應除掉水泥薄層和松動石子，表面加以濕潤并沖洗干凈，先鋪水泥漿或與混凝土砂漿成分相同的砂漿一層，待已澆筑的混凝土強度不低于1.2N/mm2時才允許繼續(xù)澆筑。特殊混凝土結構澆筑

1．大體積混凝土的澆筑

大體積混凝土整體性要求高，往往不允許留施工縫，要求一次連續(xù)澆筑完畢。另外，大體積混凝土結構澆筑后水泥的水化熱量大，混凝土內部產生壓應力，而表面產生拉應力，如溫差過大則易于在混凝土表面產生裂紋。澆筑后期混凝土內部逐漸散熱冷卻產生收縮時，由于受到基底或已澆筑的混凝土的約束，接觸處將產生很大的剪應力，在混凝土正截面形成拉應力。

大體積混凝土結構的澆筑方案，可分為全面分層、分段分層和斜面分層三種（圖）。全面分層法要求的混凝土澆筑強度較大，斜面分層法混凝土澆筑強度較小。目前應用較多的是斜面分層法。圖

大體積混凝土澆筑方案

a）全面分層；

b）分段分層；

c）斜面分層1—模板；2—新澆筑的混凝土；3—已澆筑的混凝土2．水下澆筑混凝土

深基礎、沉井與沉箱的封底等，常需要進行水下澆筑混凝土，地下連續(xù)墻及鉆孔灌注樁則是在泥漿中澆筑混凝土。水下或泥漿中澆筑混凝土，目前多用導管法(圖)。圖3-52

導管法水下澆筑混凝土1—鋼導管；2—漏斗；3—接頭；4—吊索；5—隔水塞；6—鐵絲2.4.4混凝土的振搗1.密實原理

混凝土拌合物密實成型的途徑有三:一是借助于機械外力(如機械振動)來克服拌合物內部的切應力而使之液化;二是在拌合物中適當多加水以提高其流動性,使之便于成型,成型后用分離法、真空作業(yè)法等將多余的水分和空氣排出;三是在拌合物中摻入高效能減水劑,使其坍落度大大增加,可自流澆筑成型。

振動密實的效果和生產率,與振動機械的結構形式和工作方式(插入振動或表面振動)、振動機械的振動參數(shù)(振幅、頻率、激振力)以及混凝土拌合物的性質(骨料粒徑、坍落度等)密切有關。2.振搗方法

(1)振動機械的選擇

振動機械按其工作方式分為:內部振動器、表面振動器、外部振動器和振動臺(圖)。

振動機械

a）內部振動器；

b）外部振動器；

c）表面振動器；

d）振動臺

內部振動器又稱插入式振動器(圖),其工作部分是一棒狀空心圓柱體,內部裝有偏心振子,在電動機帶動下高速轉動而產生高頻微幅的振動。多用于振實梁、柱、墻、厚板和大體積混凝土結構等。圖3-54

電動軟軸行星式內部振動器1—振動棒；2—軟軸；3—防逆裝置；4—電動機；5—電器開關；6—支座

用內部振動器振搗混凝土時，應垂直插入，并插入下層尚未初凝的混凝土中50~100mm，以促使上下層結合。插點的分布有行列式和交錯式兩種(圖)。對普通混凝土插點間距不大于1.5R(R為振動器作用半徑)。圖3-55

插點的分布

a）行列式；

b）交錯式

表面振動器又稱平板振動器,它由帶偏心塊的電動機和平板(木板或鋼板)等組成。其作用深度較小，多用在混凝土表面進行振搗,適用于樓板、地面、道路、橋面等薄型水平構件。外部振動器又稱附著式振動器,它通過螺栓或夾鉗等固定在模板外部,通過模板將振動傳給混凝土拌合物,因而模板應有足夠的剛度。它宜于振搗斷面小且鋼筋密的構件3.混凝土養(yǎng)護混凝土養(yǎng)護包括人工養(yǎng)護和自然養(yǎng)護,現(xiàn)場施工多采用自然養(yǎng)護。所謂混凝土的自然養(yǎng)護,即在平均氣溫高于+5℃的條件下于一定時間內使混凝土保持濕潤狀態(tài)?；炷翝仓戤?2h以內就應開始養(yǎng)護,干硬性混凝土應于澆筑完畢后立即進行養(yǎng)護。

自然養(yǎng)護分灑水養(yǎng)護和噴涂薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護兩種。灑水養(yǎng)護即用草