水泥混凝土施工技术及现场质量控制张亚博.ppt

水泥混凝土施工技术及现场质量控制制作：张亚博,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,学习要求：了解混凝土工程的特点及其发展方向；了解混凝土的运输方式、浇筑、养护；熟悉钢筋混凝土工程的施工过程、施工工艺；掌握混凝土在不同季节的施工；掌握钢筋混凝土工程质量的检查和养护及质量事故的处理。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,目录,水泥混凝土施工技术,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,现场质量控制,一、水泥混凝土生产工艺,二、水泥混凝土运输,三、水泥混凝土施工工艺,四、水泥混凝土在预制上的应用,一、现浇桥的泵送混凝土施工、养护,二、钢筋混凝土工程质量的检查及质量事故的处理。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土是用水泥、水、砂子和石子四种材料按照适当的比例配合，并将其搅拌均匀，然后浇到模型内加以捣固密实，经过一段养护时间后，并凝固硬化为混凝土的结构物。新搅拌的、尚未凝固的混凝土称为混凝土拌和料或混凝土熟料。用于生产搅拌混凝土拌和料（混凝土熟料）的机械称为水泥混凝土搅拌机械。,一、水泥混凝土生产工艺,水泥混凝土施工技术,1、混凝土的原料,水泥进场时应对品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查。当使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时，应进行复验，并依据复验结果使用。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。混凝土中掺外加剂的质量应符合现行国家标准混凝土外加剂(GB 8076)、混凝土外加剂应用技术规程(GB 50119)等和有关环境保护的规定。混凝土中掺用矿物掺和料的质量应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596)等的规定。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法(JGJ 53)普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ 52)的规定。拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家标准混凝土拌和用水标准(JGJ 63)的规定。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土原材料每盘称量的偏差应符合表4.14的规定。,表4.14原材料每盘称量的允许偏差,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,2、混凝土的施工配料,混凝土应按国家现行标准普通混凝土配合比设计规程(JGJ 55)的有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。施工配料时影响混凝土质量的因素主要有两方面：一是称量不准；二是未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,施工配合比换算,施工时应及时测定砂、石骨料的含水率，并将混凝土配合比换算成在实际含水率情况下的施工配合比。设混凝土实验室配合比为：水泥砂子石子=1xy，测得砂子的含水率为x，石子的含水率为y，则施工配合比应为：1x(1+x)y(1+y)。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,【例4.2】已知C20混凝土的试验室配合比为：12.555.12，水灰比为0.65，经测定砂的含水率为3%，石子的含水率为1%，每1m3混凝土的水泥用量310kg，则施工配合比为：12.55(1+3%)5.12(1+1%)=12.635.17每1m3混凝土材料用量为：水泥：310kg砂子：3102.63=815.3kg石子：3105.17=1602.7kg水：3100.65-3102.553%-3105.121%=161.9kg,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,3、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。同时，通过搅拌还要使材料达到强化、塑化的作用。,3.1 混凝土搅拌机,混凝土搅拌机按搅拌原理分为自落式和强制式两类。,3.2混凝土的搅拌时间从砂、石、水泥和水等全部材料投入搅拌筒起，到开始卸料为止所经历的时间。搅拌时间与混凝土的搅拌质量密切相关，随搅拌机类型和混凝土的和易性不同而变化。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,1、承载能力大、使用寿命长，日常养护费用少，成本低廉；2、我国水泥生产量大、分布广、水泥品质能满足道路使用要求；3、砂石材料遍布全国，容易做到因地制宜、就地取材；4、施工既可小型机具，也可机械化施工，工艺成熟。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土的优点？,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,1、对水泥和水的需要量大，这对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难；2、有接缝，一般混凝土路面要建造许多接缝，这些接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动；3、开放交通较迟，一般混凝土路面完工后，要经过1520天的湿法养生,才能开放交通，4、修复困难，混凝土路面损坏后，开挖很困难,修补工程量大，费用高，且影响交通。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土在施工中的缺点,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土的工艺形式,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,按工艺布置形式分为一阶式和二阶式。一阶式搅拌楼的砂、石、水泥等材料可以一次就提升到搅拌楼的最高层，然后按工艺流程进行，主要适用于大型永久性搅拌楼（站）。二阶式搅拌楼的砂、石、水泥等材料则分两次提升，第一次将材料提升至贮料斗，经配料后，再将材料提升并卸入搅拌机，主要适用于中小型搅拌楼（站）,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,一阶式搅拌楼工艺流程,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,一阶式搅拌楼结构形式,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,二阶式搅拌楼工艺流程,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,二阶式搅拌楼结构形式,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,二阶式搅拌楼工艺流程,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,控 制 系 统,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,二、水泥混凝土运输,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土运输的要求,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。从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表4.17规定。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,表4.17混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间,注：1.掺用外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，应按试验确定；2.轻骨料混凝土的运输、浇筑延续时间应适当缩短。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,将已经搅拌好的混凝土运输到施工现场，并防止混凝土离析或板结。分类：湿式输送 半干式输送 干式输送,1、功用：,分类：,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土搅拌运输车送到现场；混凝土泵（或泵车）输送到施工部位；混凝土搅拌输送车结构相对较简单，解决了一个长途运输不板结的问题。而混凝土泵则是一种较新的技术。国际上以美国大象技术最先进，国内也有相应的产品，如三一、中联等。,2、设备种类；按输送终点不同分为：,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,3、泵送混凝土,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,功用：,将水泥混凝土输送到施工部位。国内三一的混凝土泵泵送高度已达到483米，该记录已进入世界混凝土泵泵送高度三甲行列。该设备的核心是混凝土泵。如果泵和输送臂安装在无动力的拖车上就成为拖式混凝土泵车；如果装在牵引车底盘上则成为自行式混凝土泵车；如果将混凝土泵和搅拌装置都装在一个牵引车底盘上则成为混凝土搅拌输送泵车。,混凝土用混凝土泵运输，通常称为泵送混凝土。常用的混凝土泵有液压柱塞泵和挤压泵两种。,液压柱塞泵 它是利用柱塞的往复运动将混凝土吸入和排出。混凝土输送管有直管、弯管、锥形管和浇筑软管等，一般由合金钢、橡胶、塑料等材料制成，常用混凝土输送管的管径为100150mm。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,组成：,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土泵送机构、混凝土分配阀、折叠式布料杆,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,泵 送 机 构,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,1-结合块；2-活塞；3-混凝土泵缸；4-吸入导管；5-摆动管阀；6-料斗格；7-料斗；8-搅拌机构；9-摆动缸；10-活塞杆；11-液压缸,1、泵送混凝土对原材料的要求：粗骨料 碎石最大粒径与输送管内径之比不宜大于13；卵石不宜大于12.5。砂 以天然砂为宜，砂率宜控制在40%50%，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%。水泥 最少水泥用量为300kg/m3，坍落度宜为80180mm，混凝土内宜适量掺入外加剂。泵送轻骨料混凝土的原材料选用及配合比，应通过试验确定。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,2、泵送混凝土施工中应注意的问题 输送管的布置宜短直，尽量减少弯管数，转弯宜缓，管段接头要严密，少用锥形管；混凝土的供料应保证混凝土泵能连续工作，不间断；正确选择骨料级配，严格控制配合比；泵送前，为减少泵送阻力，应先用适量与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁；,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,泵送过程中，泵的受料斗内应充满混凝土，防止吸入空气形成阻塞；防止停歇时间过长，若停歇时间超过45min，应立即用压力或其他方法冲洗管内残留的混凝土；泵送结束后，要及时清洗泵体和管道；用混凝土泵浇筑的建筑物，要加强养护，防止龟裂。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,三、混凝土工程施工工艺流程,养护,制备,运输,浇筑,1、混凝土制备要做混凝土配合比设计，根据不同的混凝土施工对象，编制混凝土施工方案。工地上零星使用的混凝土常用自落式搅拌机生产。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,2、我们采用商品化供应方式；这样混凝土质量更能保证，混凝土在搅拌站集中生产，用计算机控制各混合料的掺量。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,3、在地下结构和一些高度不高的混凝土结构施工中，也可直接利用混凝土移动泵车进行混凝土浇筑，泵车的臂长一般在30m以内。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,现浇箱梁的泵送混凝土,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,泵送混凝土施工时应注意观察泵管出料口的混凝土的粘稠性，石子应被水泥砂浆包裹良好。夏季应用潮湿麻袋覆盖泵管，降低混凝土入模温度。,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,混凝土浇筑的一般规定混凝土浇筑前不应发生离析或初凝现象，如已发生，须重新搅拌。混凝土运至现场后，其坍落度应满足表4.18的要求。混凝土自高处倾落时，其自由倾落高度不宜超过2m；若混凝土自由下落高度超过2m，应设串筒、斜槽、溜管或振动溜管等，如图4.25所示。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,表4.18 混凝土浇筑时的坍落度,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,混凝土的浇筑工作，应尽可能连续进行。混凝土的浇筑应分段、分层连续进行，随浇随捣。混凝土浇筑层厚度应符合表4.19的规定。在竖向结构中浇筑混凝土时，不得发生离析现象。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,表4.19 混凝土浇筑层厚度,让标准成为习惯 使习惯符合标准 让结果达到标准,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,(3)混凝土的浇筑方法 多层钢筋混凝土框架结构的浇筑浇筑框架结构首先要划分施工层和施工段，施工层一般按结构层划分，而每一施工层的施工段划分，则要考虑工序数量、技术要求、结构特点等。混凝土的浇筑顺序：先浇捣柱子，在柱子浇捣完毕后，停歇11.5h，使混凝土达到一定强度后，再浇捣梁和板。,大体积钢筋混凝土结构的浇筑大体积钢筋混凝土结构多为工业建筑中的设备基础及高层建筑中厚大的桩基承台或基础底板等。特点是混凝土浇筑面和浇筑量大，整体性要求高，不能留施工缝，以及浇筑后水泥的水化热量大且聚集在构件内部，形成较大的内外温差，易造成混凝土表面产生收缩裂缝等。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,大体积或大面积混凝土浇筑完毕，分两次收水，用木蟹将表面搓毛，防止表面的收缩裂纹。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,4.3.5.3 混凝土的振捣,振捣方式分为人工振捣和机械振捣两种。人工振捣是利用捣锤或插钎等工具的冲击力来使混凝土密实成型，其效率低、效果差；机械振捣是将振动器的振动力传给混凝土，使之发生强迫振动而密实成型，其效率高、质量好。混凝土振动机械按其工作方式分为内部振动器、表面振动器和振动台等，如图4.29所示。这些振动机械的构造原理，主要是利用偏心轴或偏心块的高速旋转，使振动器因离心力的作用而振动。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,(1)内部振动器 内部振动器又称插入式振动器，其构造如图4.30所示。适用于振捣梁、柱、墙等构件和大体积混凝土。插入式振动器操作要点：插入式振动器的振捣方法有两种：一是垂直振捣，即振动棒与混凝土表面垂直；二是斜向振捣，即振动棒与混凝土表面成约为4045。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,振捣器的操作要做到快插慢拔，插点要均匀，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，达到均匀振实。振动棒的移动，可采用行列式或交错式，如图4.31所示。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土分层浇筑时，应将振动棒上下来回抽动50100mm；同时，还应将振动棒深入下层混凝土中50mm左右，如图4.32所示。每一振捣点的振捣时间一般为2030s。使用振动器时，不允许将其支承在结构钢筋上或碰撞钢筋，不宜紧靠模板振捣。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,(2)表面振动器 表面振动器又称平板振动器，是将电动机轴上装有左右两个偏心块的振动器固定在一块平板上而成。其振动作用可直接传递于混凝土面层上。这种振动器适用于振捣楼板、空心板、地面和薄壳等薄壁结构。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,(3)外部振动器外部的振动器又称附着式振动器，它是直接安装在模板上进行振捣，利用偏心块旋转时产生的振动力通过模板传给混凝土，达到振实的目的。适用于振捣断面较小或钢筋较密的柱子、梁、板等构件。(4)振动台 振动台一般在预制厂用于振实干硬性混凝土和轻骨料混凝土。宜采用加压振动的方法，加压力为13kN/m2。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,现场质量控制,混凝土的养护,混凝土浇捣后能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用需要适当的湿度和温度。在混凝土浇筑完毕后，应在12h以内加以覆盖和浇水；干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。常用的混凝土的养护方法是自然养护法。自然养护又可分为洒水养护和喷洒塑料薄膜养护两种。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,洒水养护是用吸水保温能力较强的材料(如草帘、芦席、麻袋、锯末等)将混凝土覆盖，经常洒水使其保持湿润。喷洒塑料薄膜养护适用于不易洒水养护的高耸构筑物和大面积混凝土结构及缺水地区。它是将过氯乙烯树脂塑料溶液用喷枪喷洒在混凝土表面上，溶液挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜，使混凝土与空气隔绝，阻止其中水分的蒸发，以保证水化作用的正常进行。混凝土必须养护至其强度达到1.2N/mm2以上，才准在上面行人和架设支架、安装模板，但不得冲击混凝土。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土的质量检查与缺陷防治,1、混凝土的质量检查,混凝土质量检查包括施工过程中的质量检查和养护后的质量检查。施工过程中的质量检查，即在混凝土制备和浇筑过程中对原材料的质量、配合比、坍落度等的检查，每一工作班至少检查两次，如遇特殊情况还应及时进行抽查。混凝土的搅拌时间应随时检查。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,对坍落度的严格控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土养护后的质量检查，主要指混凝土的立方体抗压强度检查。混凝土的抗压强度应以标准立方体试件(边长150mm)，在标准条件下(温度203C和相对湿度90%以上的湿润环境)养护28d后测得的具有95%保证率的抗压强度。结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,现浇湿混凝土结构质量缺陷及产生原因,现浇结构的外观质量缺陷，应由监理(建设)单位、施工单位等各方根据其对结构性能和使用功能影响的严重程度，按表4.21确定。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,表4.21 现浇结构的外观质量缺陷,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,搅拌不均匀,蜂窝、蜂窝、疏松 等问题,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,裂 缝,连接部位缺陷,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,蜂窝 由于混凝土配合比不准确，浆少而石子多，或搅拌不均造成砂浆与石子分离，或浇筑方法不当，或振捣不足，以及模板严重漏浆。麻面 模板表面粗糙不光滑，模板湿润不够，接缝不严密，振捣时发生漏浆。露筋 浇筑时垫块位移，甚至漏放，钢筋紧贴模板，或者因混凝土保护层处漏振或振捣不密实而造成露筋。,混凝土质量缺陷产生的原因主要如下：,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,孔洞 混凝土结构内存在空隙，砂浆严重分离，石子成堆，砂与水泥分离。另外，有泥块等杂物掺入也会形成孔洞。缝隙和薄夹层 主要是混凝土内部处理不当的施工缝、温度缝和收缩缝，以及混凝土内有外来杂物而造成的夹层。裂缝 构件制作时受到剧烈振动，混凝土浇筑后模板变形或沉陷，混凝土表面水分蒸发过快，养护不及时等，以及构件堆放、运输、吊装时位置不当或受到碰撞。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,产生混凝土强度不足的原因是多方面的，主要是由于混凝土配合比设计、搅拌、现场浇捣和养护等四个方面的原因造成的。配合比设计方面有时不能及时测定水泥的实际活性，影响了混凝土配合比设计的正确性；另外，套用混凝土配合比时选用不当及外加剂用量控制不准等，都有可能导致混凝土强度不足。分离，或浇筑方法不当，或振捣不足，以及模板严重漏浆。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,搅拌方面任意增加用水量，配合比称料不准，搅拌时颠倒加料顺序及搅拌时间过短等造成搅拌不均匀，导致混凝土强度降低。现场浇捣方面主要是施工中振捣不实，以及发现混凝土有离析现象时，未能及时采取有效措施来纠正。养护方面主要是不按规定的方法、时间对混凝土进行妥善的养护，以致造成混凝土强度降低。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,混凝土质量缺陷的防治与处理,(1)表面抹浆修补 对数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石的混凝土表面，主要是保护钢筋和混凝土不受侵蚀，可用1212.5水泥砂浆抹面修整。(2)细石混凝土填补 当蜂窝比较严重或露筋较深时，应取掉不密实的混凝土，用清水洗净并充分湿润后，再用比原强度等级高一级的细石混凝土填补并仔细捣实。(3)水泥灌浆与化学灌浆 对于宽度大于0.5mm的裂缝，宜采用水泥灌浆；对于宽度小于0.5mm的裂缝，宜采用化学灌浆。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,预制构件养护,预制构件的养护方法有自然养护、蒸汽养护、热拌混凝土热模养护、太阳能养护、远红外线养护等。自然养护成本低，简单易行，但养护时间长，模板周转率低，占用场地大，我国南方地区的台座法生产多用自然养护。蒸汽养护可缩短养护时间，模板周转率相应提高，占用场地大大减少。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,蒸汽养护是将构件放置在有饱和蒸汽或蒸汽与空气混合物的养护室(或窑)内，在较高温度和湿度的环境中进行养护，以加速混凝土的硬化，使之在较短的时间内达到规定的强度标准值。蒸汽养护效果与蒸汽养护制度有关，它包括养护前静置时间、升温和降温速度、养护温度、恒温养护时间、相对湿度等。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,蒸汽养护的过程可分为静停、升温、恒温、降温等四个阶段。静停阶段 混凝土构件成型后在室温下停放养护叫做静停。时间为26h，以防止构件表面产生裂缝和疏松现象。升温阶段是构件的吸热阶段。升温速度不宜过快，以免构件表面和内部产生过大温差而出现裂纹。恒温阶段是升温后温度保持不变的时间。此时混凝土强度增长最快，这个阶段应保持90%100%的相对湿度；最高温度不得大于95C，时间为38h。降温阶段是构件散热过程。降温速度不宜过快，每小时不得超过10C；出池后，构件表面与外界温差不得大于20C。,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,水泥混凝土施工技术及现场质量控制,谢谢大家,