环境工程施工技术与管理-教学课件-ppt-作者-于玲红-5第五章讲课稿.ppt

环境工程施工技术与管理-教学课件-ppt-作者-于玲红-5第五章图5-1第一节 钢筋工程一、钢筋的分类及性能（一）钢筋的分类 在钢筋混凝土结构中使用的钢筋种类很多，按钢筋的生产工艺可分为：热轧钢筋和冷加工钢筋。按钢的化学成分可分为：普通碳素钢和普通低合金钢两种。热轧钢筋按照其强度等级的不同可以分:HPB235级、HRB335级、HRB400级和HRB500级四级，级别愈高，其强度和硬度愈高，塑性韧性愈低。其力学性能见表5-1。表5-1 热轧钢筋的力学性能表 表面形状强度等级代号公称直径d/mm屈服点s/MPa抗拉强度b/MPa伸长率s/%冷弯符号不小于弯曲角度弯心直径光圆HPB2358-2023537025180d月牙肋HRB3356-2528-50335490161803d 4dHRB4006-2528-50400570141804d 5dHRB5006-2528-50500630121806d 7d注:1.HRB500级钢筋尚未列人混凝土结构设计规范(GB500102002)。2.采用d40mm钢筋时，应有可靠的工程经验。（二）钢筋的选用 在环境工程中，常用的钢筋除了热轧钢筋外，还有刻痕钢丝、碳素钢丝、冷拔低碳钢丝和钢绞线等。钢绞线是用符合标准的钢丝经绞捻制成，具有强度高、韧性好、质量稳定等优点。多用于大跨度结构和无黏结预应力水池。二、二、钢筋的冷处理（一）钢筋的冷处理原理 从钢筋应力-应变图(图5-2)中可以看出，将钢筋冷拉到其应力超过屈服点，例如k点，然后卸去外力。由于钢筋产生塑性变形，卸荷过程中应力-应变曲线沿直线ko1降至o1点。如立即重新加荷，应力-应变曲线将沿着o1kde变化，并在k点出现新的屈服点。钢筋冷拉后，经时效处理，再行加荷，则应力-应变曲线将沿o1kde变化，屈服点进一步提高到k，塑性再次降低。图5-2 冷拉钢筋应力-应变图 如图5-2所示，oa阶段中应力与应变成正比，称之为弹性阶段。而当应力超过弹性极限后，应力与应变不再成比例关系，应力在很小的范围内波动，而应变却急剧增加，使混凝土出现很大裂缝，该过程称之为屈服阶段。并且钢筋混凝土结构计算以屈服强度作为钢筋强度的限值。过屈服点以后，继续加负荷的过程称为强化阶段，应力与应变的关系表现为上升曲线，对于d点的应力叫强度极限，也叫抗拉强度。在钢筋中的强化阶段，只作为安全储备。最后d点到e点的过程为颈缩阶段，到达顶点d后，变形加大，拉力逐渐下降，使试件的某一断面显著缩小，最后在e点断裂。图5-2中的k点即为冷拉钢筋的控制应力，oo2即为相应的冷拉率，o1o2为弹性回缩率。（二）钢筋冷处理方法1.钢筋冷拉 钢筋冷拉质量控制方法a控制应力b控制冷拉率法。常用钢筋冷拉装置：一种是采用卷扬机带动滑轮组作为冷拉动力的机械式冷拉工艺（图5-3）；另一种是采用长行程（1500mm以上）的专用液压千斤顶和高压油泵的液压冷拉工艺；目前我国仍以前者为主，但后者更有发展前途。图5-3 冷拉设备1-卷扬机；2-换轮组；3-冷拉小车；4-夹具；5-被冷拉的钢筋；6-地锚；7-防护壁；8-标尺；9-回程荷重架；10-回程滑轮组；11-传力架；12-冷拉槽；13-液压千斤顶2.钢筋冷拔 a方法 钢筋冷拔是将直径610mm的HPB235级光面钢筋在常温下通过拔丝模（图5-4）多次强力拉拔，使钢筋产生塑性变形，拔成比原钢筋直径小的钢丝，以改变其物理力学性能，称为冷拔低碳钢丝。图5-4 立式单鼓冷拔机1-盘圆架；2-钢筋；3-剥壳装置；4-槽轮；5-拔丝模；6-滑轮；7-绕丝机；8-支架；9-电动机b影响因素 原材料的强度和冷拔总压缩率。冷拔总压缩率是指由盘条拔至成品钢丝的横截面缩减率。冷拔次数应选择适宜，次数过多易使钢丝变脆，且降低冷拉机生产率；冷拔次数过少，每次压缩过大，易产生断丝和安全事故。3.钢筋冷轧 将圆筋通过成型钢棍压轧成有规律变形的钢丝。现常用的冷轧带肋钢筋是由热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成三面或两面有肋的钢筋。图5-5 冷轧设备三、三、钢筋的连接（一）绑扎连接 钢筋绑扎连接是利用混凝土的黏结锚固作用，实现两根锚固钢筋的应力传递。（二）焊接连接 用焊接方法将钢筋连接起来，与绑扎相比，可以改善结构受力性能，提高工效，节约钢筋，降低成本。方法：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、电阻点焊、气压焊等。（三）机械连接 钢筋的机械连接主要有套筒挤压连接和套筒螺纹连接。四、钢筋配料(一)钢筋下料 钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，在配料中不能直接根据图纸尺寸下料；必须了解钢筋保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图纸尺寸计算其下料长度。钢筋若需要搭接，还应增加钢筋搭接长度。(二)钢筋弯曲调整值 钢筋弯曲后轴线长度不变，在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸（图5-6），因此弯曲钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之差称为弯曲调整值。其弯曲调整值见表5-2。图5-6 钢筋弯曲时的量度方法表5-2 钢筋弯曲调整值钢筋弯曲程度30456090135钢筋弯曲调整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d注：d为钢筋直径。(三)弯钩增加长度 钢筋的弯钩形式有三种:半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩(图5-7)。光圆钢筋的弯钩增加长度，按图5-7所示计算。图5-7 钢筋弯钩计算简图 （a）半圆弯钩；（b）直弯钩；（c）斜弯钩五、钢筋代换 在施工中钢筋的级别、钢号和直径应按设计要求采用。代换时必须遵守代换的原则，以满足原结构设计的要求。(1)等强度代换 当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换。(2)等面积代换 当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等原则进行代换。(3)当构件受裂缝度或抗裂性要求控制时，代换后应进行裂缝或抗裂性验算 钢筋代换后，还应满足构造方面的要求(如钢筋间距、最小直径、最小根数、锚固长度、对称性等)及设计中提出的特殊要求(如冲击韧性、抗腐蚀性等)。第二节 模板工程 在钢筋混凝土结构施工中，模板是保证浇筑的混凝土按设计要求成型并承受其荷载的模型。模板通常由模型板和支架组成。一、模板分类（一）按材料分类模板按材料不同，分为木模板（图5-8）、钢木模板、胶合模板、钢模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等；按其形式不同，有整体式定型模板、工具式模板和滑升模板、胎模等。图5-8 矩形水池池壁模板（木模）（二）按结构类型分类 现浇钢筋混凝土构件形状、尺寸、构造不同，因此模板的组装方法也不相同。按结构类型分类，可将模板分为基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、楼梯模板、墙模板等。（三）按施工方法分类1.现场装拆式模板 是在施工现场按照设计要求在设计位置进行组装，当混凝土强度达到拆模强度后拆除的模板，如多种定型模板。2.固定式模板 多用于预制构件，在预制构件厂比较多见，如各种胎模。3.移动式模板 是随混凝土的浇筑，模板可沿垂直方向和水平方向移动，如水塔、烟囱、墙柱等混凝土浇筑的模板。二、二、模板工程的作用及要求 模板的主要作用是保证混凝土浇筑后，混凝土的位置、形状、尺寸符合要求，避免混凝土损坏。模板必须形状尺寸准确，具有足够的强度、刚度及稳定性，构造简单、装拆方便，能多次周转使用，接缝严密，不得漏浆，用料经济等。三、三、模板的拆除 及时拆模，可提高模板的周转和加快工程进度，为后续工作创造条件。但是，过早地拆模，因混凝土未达到一定强度，会因过早承受荷载而产生变形，甚至造成重大事故。（一）模板拆除要求侧模:不承重的侧模，只要能保证混凝土表面及棱角不致因拆模而损坏时，即可拆除。承重模:对于承重模板，应在混凝土达到设计强度的一定比例以后，方可拆除。这一期限决定于构件受力情况、气温、水泥品种及振捣方法等因素。(二)模板拆除作业拆模时不要用力过猛，拆下来的模板要及时运走、整理、堆放，以便再用。拆模程序一般应是后支的先拆，先拆除非承重部分，后拆除承重部分以及自上而下的原则。一般是谁安装谁拆卸。重大复杂模板的拆除，事先应制定拆模方案。拆除框架结构模板的顺序，首先是柱模板，然后是楼板底板，梁侧模板，最后是梁底模板。拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始，分别拆向两端。定型模板、特别是组合钢模板，要加强保护，拆除后逐块传递下来，不要抛掷，拆下后即清理干净，板面涂油。按规格分类堆放整齐，以利再用。（三）脱膜剂 为了减少模板与混凝土构件之间的粘结，方便拆模降低模板的损耗，在使用前必须在模板内表面涂刷脱模剂。常用的脱膜剂可分为油类、水类和树脂类等几种。油类脱膜剂有有机柴油、乳化机油、妥尔油、机油皂化油等。其特点是涂刷方便，脱模效果好，可以在负温和低温时使用。但对结构构件表面有一定的污染，影响外观，对贮水构筑物应慎重使用。水性脱模剂主要是海藻酸钠，再加滑石粉和水，按一定比例搅拌均匀而成，喷刷均可。树脂类脱模剂主要有甲醛硅树酯，用三乙醇铵作固化剂。其特点是长效，刷一次可用610次。而且涂在钢模上能起到防锈、保护作用，耐寒和耐水性也很好，喷刷均可。第三节 混凝土工程 混凝土工程是钢筋混凝土工程的重要组成之一，其质量好坏是保证钢筋混凝土能否达到设计强度等级的关键，并直接影响结构或构件的强度和耐久性。混凝土施工工艺流程如图5-9所示，包括配料、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等。图5-9 混凝土工程施工工艺流程一、混凝土的分类 混凝土是以胶凝材料、细骨料、粗骨料和水(根据需要掺入外掺剂和矿物质混合材料)，按适当比例配合，经均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人造石材。（一）按胶凝材料 混凝土按胶凝材料可分为无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土等；有机胶凝材料混凝土，如沥青混凝土等。（二）按使用功能 混凝土按使用功能分为普通混凝土、防水混凝土、耐酸及耐碱混凝土、水工混凝土、耐热、耐低温混凝土等。（三）按质量密度 混凝土按质量密度分为特重混凝土（质量密度大于2700kg/m3含有骨料如钢屑、重晶石）、普通混凝土（质量密度19002500 kg/m3，以普通砂石为骨料）、轻混凝土（质量密度10001900 kg/m3）和特轻混凝土（质量密度小于1000 kg/m3，如泡沫混凝、加气混凝土等）。（四）按施工工艺分 混凝土按施工工艺分主要有普通浇筑混凝土、离心成型混凝土、喷射、泵送混凝土等；按拌和料流动度分为干硬性和半干硬性混凝土、塑性混凝土、大流动性混凝土等。在一般土建工程中，以水泥配制的普通混凝土应用最广。二二、混凝土的性能（一）和易性1、定义：是指混凝土拌和物在一定施工条件下，便于操作并能获得质量均匀而密实的性能。和易性包括流动性、黏聚性及保水性三个方面。其主要表现为:是否易于搅拌和卸出；运输过程中是否分层、泌水；浇灌时是否离析；振捣时是否易于填满模型。通常以混凝土拌合物的塌落度表示和易性。1）.流动性 指混凝土拌和物在自重或机械振动作用下能产生流动，并均匀、密实地填满模板的性能。2）.黏聚性 指混凝土拌和物中各种组成材料之间有较好的黏聚能力，在运输和浇筑过程中，不致产生分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能。3）.保水性 指混凝土拌和物保持水分，不易产生泌水的性能。保水性差，振捣后拌和物中的水分泌出、上浮，使水分流经的地方形成毛细孔隙，成为渗水通道；上浮到表面的水分，形成疏松层；上浮过程中积聚在石子和钢筋下面的水分，形成水隙，影响水泥浆与石子和钢筋的黏结。2、影响因素：主要有用水量、水灰比、砂率及其他影响因素。（二）强度 混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度、抗折强度和抗疲劳强度。1.抗压强度 混凝土的抗压强度是一项最重要的性能指标。按照国家规定，以边长为150mm的立方体试块，在标准养护条件下(温度为20左右，相对湿度大于90%)养护28d，测得的抗压强度值，称为立方抗压强度值。根据抗压强度，可将混凝土划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80 16级。2.抗拉强度 混凝土的抗拉强度比较低，对混凝土的抗裂性非常重要。抗拉强度与同龄期混凝土的抗压强度之间的比值为拉压比。一般情况下，拉压比的变化范围大约为6%14%。3.抗折强度 混凝土的抗折强度是指混凝土受弯曲作用时所能承受的最大弯曲应力，抗折强度对受弯曲作用的跑道、路面非常重要。4.影响混凝土强度的因素 水泥强度和水灰比 混凝土强度主要决定于水泥与粗骨料界面的黏结强度。而黏结强度又取决于水泥石强度，水泥石强度，则取决于水泥强度和水灰比。龄期 混凝土在正常情况下，强度随着龄期的增加而增长，在最初的714d内增长较快，以后增长逐渐缓慢，28d后强度增长更慢。不同龄期混凝土强度的增长情况见表5-3。养护温度和湿度 混凝土浇捣后，必须保持适当的温度和足够的湿度，使水泥充分水化，以保证混凝土强度的不断发展。强度增长率与温度成正比，其增长关系见表5-3。表5-3 不同温度、龄期对混凝土强度增长百分率表 单位:%水泥强度等级和品种硬化时间/d混凝土平均温度水泥强度等级和品种硬化时间/d混凝土平均温度151015202530351510152025303532.5级普通硅酸盐水泥35710152814202735446121283644527029374352628136435060709041505868791004655627489506068805565748532.5级火山灰质水泥或矿渣水泥3571015282914212940818243242611021304154751528385064902135455872100284052678137506186904359708442.5级普通硅酸盐水泥357101528152632415268203040506278253847597187304454678091395161728810042576879486171825165768542.5级火山灰质水泥或矿渣水泥35710152841018223245818233145641122304259801929395069902232435074100263948627931445368849050627791施工质量 施工质量是影响混凝土强度的基本因素。（三）耐久性 混凝土在使用中能抵抗各种非荷载外界因素作用的性能，称为混凝土的耐久性。影响因素:1.抗渗性 抗渗性是指混凝土抵抗液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性除关系到混凝土的挡水作用外，还直接影响抗冻性和抗侵蚀性的强弱。混凝土抗渗级别见表5-4。表5-4 混凝土抗渗级别取值表最大作用水头与最小壁厚之比值抗渗级别P10410-30630-50850102.抗冻性 抗冻性是指混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。抗冻性用抗冻等级(符号“F”)表示。抗冻等级是以龄期28d的混凝土试件在吸水饱和后，承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25%，而且质量损失不超过5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定。混凝土的的抗冻等级分为:F50、F100、F150、F200、F250、F300。抗冻标号的确定与结构类别、气温及工作条件有关，其依据如表5-5所示。表5-5 混凝土抗冻等级取值表气温地表水取水头部其他冻融循环次数地表水取水头部的水位涨落区以上部位及露明的水池等5050月平均气温低于-15月平均气温在-515F200F150F250F200F100F503.抗侵蚀性 当混凝土所处的环境中含有侵蚀性介质，如硫酸盐侵蚀，淡水、酸性水、海水侵蚀，碱类侵蚀等，就要求混凝土具有抗侵蚀的能力。4.碳化 大气中的二氧化碳在水存在的条件下与水泥水化产物氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙和水，因碳酸钙是中性，所以碳化又称中性化。碳化使混凝土产生收缩，甚至可能在混凝土表面生成明显的裂纹，最主要是碳化使混凝土的碱度降低，削弱了混凝土对钢筋的保护作用。三、混凝土常用外加剂 混凝土中掺入适量的外加剂，能改善混凝土的工艺性能，加速工程进度或节约水泥。近年来外加剂得到了迅速发展，已成为混凝土不可缺少的组成部分。（一）外加剂的分类按其主要功能可分成以下几类:（1）改善新拌混凝土流动性能的外加剂，如减水剂、引气剂、泵送剂等。（2）调节混凝土凝结、硬化性能的外加剂，如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。（3）改善混凝土耐久性的外加剂，如抗渗剂、防冻剂、引气剂、阻锈剂、防水剂等。（4）改善混凝土特殊性能的外加剂，如膨胀剂、着色剂等。（二）常用外加剂1.早强剂 可以提高混凝土的早期强度，对加速模板周转、节约冬期施工费用都有明显效果。常用的早强剂适用范围及使用效果如表5-6所列。表5-6 早强剂配方参考表序号早强剂名称常用掺量（占水泥重量的百分比）%适用范围使用效果1三乙醇胺N(C2H4OH)30.05常温硬化3-5d可达到设计强度的70%2三异丙醇胺N(C3H6OH)3硫酸亚铁FeSO47H2O0.030.5常温硬化5-7d可达到设计强度的70%3氯化钙CaCl22低温或常温硬化7d强度与不掺者对比约可提高20%-40%4硫酸钠Na2SO4亚硝酸钠NaNO234低温硬化在-5条件下，28d可达到设计强度的70%5三乙醇胺硫酸钠亚硝酸钠0.0336低温硬化在-10条件下，1-2月可达到设计强度的70%6硫酸钠石膏CaSO42H2O21蒸汽养护蒸汽养护6h与不掺者对比，强度约可提高30%-100%注：1.以上配方均可用于混凝土及钢筋混凝土中；2.使用氯化钙或其他氯化物做早强剂时，应遵守施工验收规范的有关规定。2.减水剂 减水剂是一种表面活性材料，能把水泥凝聚体中所包含的游离水释放出来，从而有效地改善其和易性，增加流动性，降低水灰比，节约水泥，有利于混凝土强度的增长。常用的减水剂种类、掺量和技术经济效果，见表5-7。表5-7 常用减水剂的种类及掺量参考表种类主要甲基萘磺酸钠原料掺量(占水泥用量的百分比)/%减水率/%提高强度/%增加坍落度/%节约水泥/%适用范围木质素磺酸钠纸浆废液0.2-0.310-1510-2010-2010-15普通混凝土MF减水剂甲基萘磺酸钠0.3-0.710-3010-302-3倍10-25早强、高强(耐碱混凝土NNO减水剂亚甲基二萘磺酸钠0.5-0.810-2520-252-3倍10-20增强、缓凝、引气混凝土UNF减水剂油萘0.5-1.515-2015-3010-1510-15FDN减水剂工业萘0.5-0.7516-2520-5020早强、高强、大流动性混凝土磺化焦油减水剂煤焦油0.5-0.751035-375-10糖蜜减水剂废蜜0.2-0.37-1110-204-65-103.加气剂 常用的加气剂有松香热聚物、松香皂等。加混凝土拌和物后，能产生大量微小(直径为1um)互不相连的封闭气泡，以改善混凝土的和易性，增加坍落度，提高抗渗性和抗冻性。4.缓凝剂 能延缓水泥凝结的外加剂，常用于夏季施工和要求推迟混凝土凝结时间的施工工艺。5.防冻剂 防冻剂是指在规定负温下，能显著降低混凝土的液相冰点，使混凝土液相不结冰或部分冻结，以保证水泥水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。四、混凝土的组成（一）水泥 水泥是一种无机粉状水硬性胶凝材料。1.常用水泥 在混凝土结构工程中，常用水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等几种。2.特种水泥 在环境工程中常用的特种水泥有膨胀水泥、快硬水泥和自应力水泥等几类。（1）膨胀水泥主要用途：用于工程结构或制品，如制作压力管道、浇筑水池、水塔及地下泵房等；用于防渗工程，如隧道、地下室等地下工程及水池的防护面层(防水层)；作为加固、堵塞、填缝材料，如加固结构、浇灌设备底座或地脚螺栓、浇灌构件的拼缝或节点、堵塞管道刚性接头、修补漏水裂缝和孔洞等。目前我国常用的膨胀水泥有:硅酸盐膨胀水泥、明矾石膨胀水泥、膨胀硫(铁)铝酸盐水泥和低热微膨胀水泥等。（2）快硬水泥分类:快硬硅酸盐水泥 快硬硫铝酸盐水泥 无收缩快硬硅酸盐水泥(3)自应力水泥 自应力水泥可以用于制造自应力钢筋混凝土(或砂浆)压力管及其配件，也可用于防渗、堵漏和填缝工程。目前我国环境工程常用的自应力水泥有:自应力硅酸盐水泥、铝酸盐自应力水泥和铁铝酸盐自应力水泥等。3.水泥的基本性质 (1)相对密度与质量密度 普通水泥的相对密度为3.O3.15，通常采用3.1；质量密度为l00016OOkg/m3，通常采用1300kg/m3。(2)细度 细度是指水泥颗粒的粗细程度。(3)凝结时间 凝结时间包括初凝时间和终凝时间。水泥从加水搅拌到开始失去可塑性的时间，称为初凝时间；终凝为水泥从加水搅拌至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度的时间。为了便于混凝土的搅拌、运输和浇筑，国家标准规定:硅酸盐水泥初凝时间不得少于45min、终凝时间不得超过12h为合格。(4)体积安定性 是指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。国家标准规定:游离氧化镁含量应小于5%，三氧化硫含量不得超过3.5%。（5）强度 水泥强度按国家标准强度检验方法，以水泥和标准砂按1:2.5比例混合，加入规定水量，按规定的方法制成尺寸4cm4cm16cm的试件,在标准温度(203)的水中养护，测其28d的抗压和抗折的强度值加以确定。（6）水化热 水泥与水的作用为放热反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量，称为水化热。放热量大的水泥对小体积混凝土及冷天施工有利，对大型基础、混凝土坝等大体积结构不利，因内外温度差引起的应力，使混凝土产生裂缝。4.水泥的保管 （1）要防潮防水。（2）水泥贮存时间不宜过长，以免结块降低强度。（3）对不同品种、级别、出厂日期的水泥应分别堆放，并树立标志。做到先到先用，防止混掺使用。（4）水泥不得与石灰石、石膏、白垩等粉状物料混放在一起。（5）水泥运输过程中，应有防雨篷盖，运输工具必须干燥洁净，并且堆码整齐、绑牢。（二）砂石骨料 砂石骨料有粗细两种，一般粒径0.155mm的骨料为细骨料，主要是天然砂；粒径大于5mm的为粗骨料，通常有卵石和碎石两种。1.细骨料 细骨料即砂的种类按产源地分类，可分为河砂、海砂、山砂。按粗细程度分类，可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂，见表5-8。表5-8 砂的种类及粒径种类平均粒径/mm种类平均粒径/mm粗砂0.5以上细砂0.25-0.35中砂0.35-0.5特细砂0.25以下2.粗骨料 粗骨料包括卵石和碎石。a、卵石表面光滑，拌制混凝土和易性较好,根据产源的不同，可分为河卵石、海卵石和山卵石三种。b、碎石是由天然岩石或卵石破碎、筛分而得到的粒径大于5mm的岩石颗粒。表面粗糙有棱，与水泥砂浆黏结较好。（三）水 拌制混凝土用水中不能含有影响水泥质量的有害物质，洁净的天然水和一般饮用水均可。但工业废水、污水及pH值小于4的酸性水和硫酸盐含量超过水重1%的水，均不得用于混凝土中；海水不得用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构中。五、混凝土的配制（一）混凝土配合比1、定义：指在混凝土中各组成材料之间的数量比例。普通混凝土配合比的设计，就是在保证设计所规定的强度等级和耐久性，满足施工和易性的要求下，符合合理使用材料和节约水泥的原则，确定单位体积混凝土中水泥、砂、石和水的质量比例。（二）设计、施工配合比1.设计的配合比 设计的配合比称为试验室配合比(或理论配合比)，它是以干燥的原材料为基础进行设计计算，而实际工程中使用沙石材料都含有一定的水分，故试验室配合比还不能在工地施工时直接使用。2.施工配合比 现场各材料的实际用量应按工地沙石的实际含水量进行修正。修正后的配合比叫做施工配合比。工地存放砂石的含水量常有变化，应按变化情况随时测定加以修正。施工配合比计算方法:试验室提供的每1m3混凝土材料用量:水为W(kg)，水泥为C(kg)，砂为S(kg)，石子为G(kg)。工地测得沙子含水率为a%，石子含水率为b%。则换算为施工配合比，其各材料用量为：水泥：C=C(kg)沙子：S=S(1+a%)(kg)石子：G=G（1+b%）(kg)水：W=W-Sa%-Gb%(kg)施工配合比：（W/C）：1：（S/C）：（G/C）例：设混凝土实验室配合比为1:2.56:5.5，水灰比为0.64，每立方米混凝土的水泥用量为251.4kg，测得砂子含水量为4%，石子含水量为2%，则施工配合比为：1:2.56(1+4%):5.5(1+2%)=1:2.66:5.61每立方米混凝土材料用量为：水泥：251.4kg沙子：251.42.66=668.7kg石子：251.45.61=1410.4kg水：251.40.64-251.42.564%-251.45.52%=107.5kg六、混凝土的搅拌 混凝土搅拌，是将水、水泥和粗细骨料进行均匀拌和及混合的过程。（一）搅拌方式1.混凝土搅拌机 机械搅拌是目前应用最广泛最经济实用的一种混凝土搅拌方法，根据搅拌原理可分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两种。（1）自落式搅拌机的搅拌筒内壁焊有弧形叶片，当搅拌筒绕水平轴旋转时，叶片不断将筒内的物料提升到一定高度，然后利用物料重力的作用自由落下。由于各种物料下落的时间、速度、落点和滚动距离不同，从而使物料颗粒达到均匀混合的目的。这种搅拌机宜用来搅拌塑性混凝土和流动性混凝土，双锥反转出料式搅拌机，是自落式搅拌机中较好的种，如图5-10所示。图5-10 双锥反转出料式搅拌机1-牵引架；2-前支轮；3-上料架；4-底盘；5-料斗；6-中间料斗；7-锥形搅拌筒；8-电器箱；9-支腿；10-行走轮（2）强制式搅拌机是利用转动的叶片强迫物料颗粒朝环向、径向和竖向各个方向产生运动。由于各物料颗粒的交叉运动，从而使物料颗粒达到均匀混合的目的。强制式搅拌机作用比自落式强烈，宜用来搅拌干硬性混凝土和轻骨料混凝土，如图5-11所示。图5-11 强制式搅拌机1-进料斗；2-拌筒罩；3-搅拌筒；4-水表；5-出料口；6-操纵手柄；7-传动机构；8-行走轮；9-支腿；10-电器箱（二）搅拌机的搅拌制度 搅拌机的搅拌制度有投料顺序、搅拌时间和装料量。1.投料顺序（1）一次投料法 搅拌时加料顺序普遍采用一次投料法，将砂、石、水泥倒入料斗，再和水一起加入搅拌筒内进行搅拌。（2）二次投料法 二次投料法又分为预拌水泥砂浆法、预拌水泥净浆法两种，如表5-9所示。表5-9 二次投料法混凝土的投料顺序名称第一次第二次预拌水泥砂浆法水、砂、水泥粗骨料预拌水泥净浆法水、水泥骨料 二次投料法可避免一次投料法中水直接包裹石子的现象，因此与一次投料法相比，混凝土强度可提高约15，在强度相同的情况下，可节约水泥1520。（3）水泥裹砂石法（又称两次加水法）第一次：将全部砂、石和70的水倒入搅拌机，搅拌15s，将砂和石表面湿润；第二次：投入所有水泥进行造壳搅拌（低水灰比）30s；第三次：最后加入的30水，进行糊化搅拌（该水保存在浆体中）60s。2.搅拌时间 从砂、石、水泥和水等全部材料装入搅拌筒至开始卸料止所经历的时间称为混凝土的搅拌时间。混凝土搅拌的最短时间与搅拌机的类型和容量、骨料的品种、对混凝土流动性的要求等因素有关，应符合表5-10的规定。表5-10 混凝土搅拌的最短时间混凝土的坍落度/mm搅拌机类型搅拌机容量250250-50050030自落式90120150强制式609012030自落式9090120强制式6060903.装料量 搅拌机每次（出盘）可搅拌出的混凝土体积称为搅拌机的出料容量（Vc）；每次可装入干料的体积称为进料容量（Vg）。搅拌筒内部体积称为搅拌机的几何容量（Vj）。为使搅拌筒内装料后仍有足够的搅拌空间，保证混凝土的搅拌质量，一般进料容量与几何容量的比值称为搅拌筒的利用系数，一般Vg/Vj=0.20.4。出料容量与进料容量的比值称为出料系数，一般VcVg0.600.70。（三）混凝土搅拌站 混凝土搅拌站有工厂型和现场型两种。1.工厂型搅拌站 工厂型搅拌站一般为大型永久性或半永久性的混凝土生产企业，可以向若干工地供应商品混凝土拌和物。拌制好的成品混凝土用运输车直接送到施工现场。2.现场型搅拌站 现场型搅拌站通常采用流动性组合方式，将机械设备组成装配联接结构，以便于装拆和搬运。七、混凝土的运输（一）运输要求混凝土的运输应符合以下要求:运输中的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。运输中应保持匀质性，不应产生分层离析现象，不应漏浆；运至浇筑地点应具有规定的坍落度，并保证混凝土在初凝前能有充分的时间进行浇筑。混凝土的运输道路要求平坦，应以最少的运转次数、最短的时间从搅拌地点运至浇筑地点。运输时间是指混凝土拌和物从搅拌机卸出后到灌进模板之间的时间间隔。该时间间隔应尽可能的短，不宜超过表5-11的规定。表5-11 混凝拌和物从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间 单位:min气温采用搅拌车其他运输设备C30C30C30C30251209090752590606045（二）运输设备 常用的水平运输设备有：手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车、自卸汽车等。常用的垂直运输设备有：龙门架、井架、塔式起重机、混凝土泵等。1.手推车 手推车有单轮、双轮两种。手推车操作灵活、装卸方便，适用于楼地面水平运输，施工工地应用特别广泛。2.机动翻斗车 机动翻斗车（图5-12）是一种轻便灵活的水平运输机械，具有轻便灵活、结构简单、转弯半径小、速度快、能自动卸料等特点，适用于与400混凝土搅拌机配合，作短距离混凝土运输。图5-12 机动翻斗车图5-13 自卸汽车3.自卸汽车 自卸汽车（图5-13）是以载重汽车作驱动力，在其底盘上装设一套液压举升机构，使车厢举升和降落，自卸物料。自卸汽车适用于远距离和混凝土需用量大的水平运输。4.混凝土搅拌运输车 混凝土搅拌运输车（图5-14）是在载重汽车或专用汽车的底盘上装设一个梨形反转出料的搅拌机，它兼有运载混凝土和搅拌混凝土的双重功能。图5-14 混凝土搅拌运输车5.混凝土泵 混凝土泵运输又称泵送混凝土（图5-15），是利用混凝土泵的压力将混凝土通过管道输送到浇筑地点，一次完成水平运输和垂直运输。混凝土泵运输具有输送能力大（最大水平输送距离可达800m，最大垂直输送高度可达300）、效率高、连续作业、节省人力等优点，是施工现场运输混凝土的较先进的方法。图5-15 混凝土泵车第四节 钢筋混凝土的施工方法一一、混凝土浇筑应注意的问题（一）防止离析 浇筑混凝土时,混凝土拌合物由料斗、漏斗、混凝土输送管、运输车内卸出时，如自由倾落高度过大，由于粗骨料在重力作用下，克服粘着力后的下落动能大，下落速度较砂浆快，因而可能形成混凝土离析。为此，浇灌时，应注意防止分层离析，当浇灌自由倾落高度超过2m或在竖向结构中浇灌高度大于3m，须采用串筒、斜槽（图5-16）、溜管或振动溜管等缓降器下料。图5-16 缓降器（a）溜槽；（b）串筒；（c）振动串筒1-溜槽；2-挡板；3-串筒；4-漏斗；5-节管；6-振动器（二）分层浇筑 混凝土拌合物的浇灌高度太大时，应分层进行浇灌以使混凝土拌合物能够振捣密实，在下层混凝土拌合物凝结之前，上层混凝土拌合物应浇筑振捣完毕，以保证混凝土浇筑的整体性要求。（三）混凝土浇筑的间歇时间 浇筑混凝土拌合物应连续进行，以保证构筑物的强度与整体性。施工时，上、下层相邻部分拌合物浇灌的时间间隔以不出现初凝时间为准。浇灌间歇的最长时间应按使用水泥品种及混凝土凝结条件确定，并不得超过表5-12的规定。表5-12 浇筑混凝土拌合物的间歇时间混凝土强度等级气温（）2525C30C30210min180min180min150min（四）正确留置施工缝 对整体构筑物因技术或组织上的原因混凝土拌合物不能连续浇筑时，且停顿时间有可能超过混凝土的初凝时间，则应预先选定适当部位设置施工缝。施工缝一般设在伸缩缝和沉降缝处。二、二、混凝土的振捣（一）振捣原理 对混凝土进行机械振捣是为了提高混凝土密实度。振捣的效果与所用的振捣方法和振捣设备性能有关。混凝土捣实的难易程度取决于混凝土拌合物的和易性、砂率、容重、空气含量、骨料的颗粒大小和形状等因素。（二）振捣方法 混凝土的振捣有人工和机械两种方式。人工振捣一般只在缺少振动机械和工程量小的情况，或在流动性较大的塑性混凝土中采用。振动机械按其工作方式，可以分为：内部振动器、表面振动器及外部振动器三种。图5-18 振动器的工作原理（a）内部振动器；（b）表面振动器；（c）外部振动器内部振动器也称插人式振动器，形式有硬管和软管。振动部分有偏心振动子和行星振动子，如图5-18(a)所示。表面振动器也称平板式振动器。其工作部分为钢制或木制平板，板上装有带偏心块的电动振动器。如图5-18(b)所示。外部振动器也称附着式振动器。通常用螺栓或夹钳等固定在模板外部，偏心块旋转所产生的振动通过模板传给混凝土。如图5-18(c)所示。三、现浇钢筋混凝土构筑物的整体浇筑 贮水、水处理和泵房等地下或半地下钢筋混凝土构筑物是输水和水处理工程施工中常见的结构，特点是构件断面较薄，且有的面积较大，钢筋一般较密；要求具有较高抗渗性和和良好的整体性，需要采取连续浇筑。对这类结构的施工，须着重解决好分层分段流水施工和选择合理的振捣方式。对于面积较小、深度较浅的构筑物，可将池底和池壁一次浇筑完毕。面积较大而又深的水池和泵房地坑，应将底板和池壁分开浇筑。(一)混凝土底板的浇筑与振捣 地下或半地下构筑物平底板浇筑时，混凝土的垂直和水平运输可以采用多种方案。图5-19为采用塔式起重机进行底板浇筑的示意。图5-19 塔式起重机进行底板浇筑 池底分平底和锥底两种。锥形底板从中央均匀向四周浇筑。浇筑时，混凝土不应下坠。因此，应根据底板水平倾角大小，设计混凝土的坍落度。混凝土在凝结硬化过程中会发生干缩，对于水池等底板由于地基或垫层或土体等约束作用，会产生拉应力。因此，要限制同时浇灌的面积，而且各块面积要间隔浇筑。图5-20所示为底板混凝土的分块浇筑。图5-20 底板分块浇筑（二）混凝土墙的浇筑与振捣 混凝土水池的池壁、隔墙，地面水进水口的直墙，泵房的墙壁等施工，为了避免留设施工缝，一般都采用连续浇灌混凝土。连续浇灌时，在池壁的垂直方向分层浇灌。每个分层称为施工层。相邻两施工层浇灌的时间间隔不应超过混凝土的初凝期。四、混凝土的养护 养护是为了保证混凝土凝结和硬化必需的湿度和适宜的温度，促使水泥水化作用充分发展的过程，它是获得优质混凝土必不可少的措施。一）自然养护 在现场浇筑的混凝土，当自然气温高于+5的条件下，通常采用自然养护。自然养护有:覆盖浇水养护和塑料薄膜养护。1.覆盖浇水养护 覆盖浇水养护是利用平均气温高于+5的自然条件，用适当材料(如草袋、芦席、锯末、砂)对混凝土表面加以覆盖并经常浇水，使混凝土在一定时间内保持足够的湿润状态。2.塑料薄膜养护 塑料薄膜养护是将塑料溶液喷洒在混凝土表面上，溶液经挥发后塑料与混凝土表面结合成一层塑料薄膜，将混凝土与空气隔绝使封闭混凝土中的水分不被蒸发，以保证水化作用的正常进行。3.自然养护施工要点混凝土浇筑后，在12h以内覆盖适当材料洒水养护，并避免夏日阳光直晒。在常温下洒水养护日期:普通水泥混凝土不少于7d；火山灰质水泥、矿渣水泥以及掺有塑性外加剂的的混凝土不少于14d；防渗混凝土不少于14d。对较大面积的混凝土，如池底、路面等可采用蓄水养护。混凝土养护期，其强度低于1.2MPa以前，不得在混凝土面上架设支架、安装模板，更不得撞击混凝土。当室外昼夜平均气温低于5时，应按冬期施工方法进行养护。（二）蒸汽养护 蒸汽法养护是利用蒸汽加热养护混凝土，可选用棚罩法、蒸汽套法、热模法、蒸汽毛管法。棚罩法是用帆布或其他罩子扣罩，内部通蒸汽养护混凝土，适用于顶制梁、板、地下基础、沟道等。蒸汽套法是制作密封保温外套，分段送汽养护混凝土。蒸汽通入模板与套板之间的空隙，来加热混凝土，适用于现浇梁、板、框架结构、墙、柱等。热模法是在模板外侧配置蒸汽管加热模板，再由模板传热给混凝土进行养护，适用于墙、柱及框架结构。蒸汽毛管法是在结构内部预留孔道，通蒸汽加热混凝土进行养护，适用于预制梁、柱、桁架。蒸汽养护应使用低压饱和蒸汽。采用普通硅酸盐水泥时最高养护温度不超过80，采用矿渣硅酸盐水泥时可提高到85，但采用内部通汽法时，最高加热温度不超过60。蒸汽养护混凝土可掺入早强剂或无引气型减水剂。五、混凝土的质量检验 影响混凝土质量的因素很多，它与各个工序的施