第13講砼成型及養護,1混凝土成型2混凝土養護3混凝土質量檢查,邵陽學院楊宗耀(教授級高工),第4章混凝土結構工程,1混凝土成型,砼成型過程包括澆筑與搗實，是砼工程施工的關鍵工序，直接影響砼的質量和整體性。,第13講混凝土成型及養護,壓實收光,施工縫,鋪塑料布,澆筑砼,草墊,泵送管,工人在新澆砼上違規行走,不能因拆裝泵送管而停止新澆砼的振搗,砼澆筑全景圖,共50頁第1頁,1.1混凝土澆筑,檢查模板的標高、位置及嚴密性，支架的強度、剛度、穩定性，清理模板內垃圾、泥土、積水和鋼筋上的油污，高溫天氣模板宜澆水濕潤；,1.1.1砼澆筑前的準備工作,1混凝土成型,做好鋼筋及預留預埋管線的驗收和鋼筋保護層檢查，做好鋼筋工程隱蔽記錄；,準備和檢查材料、機具等;做好施工組織和技術、安全交底工作。,基礎鋼筋的隱蔽驗收,共50頁第2頁,1.1.2砼澆筑的一般要求,砼須在初凝前澆筑：如已有初凝現象，則應再進行一次強力攪拌方可入模。如砼在澆筑前有離析現象，亦須重新拌合才能澆筑。,砼澆筑時的自由傾落高度：對于素砼或少筋砼，由料斗、漏斗進行澆筑時，傾落高度不超過2m；對豎向結構(柱、墻)傾落高度不超過3m；對于配筋較密或不便于搗實的結構傾落高度不超過60cm。否則應采用串筒、溜槽和振動串筒下料，以防產生離析。,1.1混凝土澆筑,澆筑豎向結構砼前，底部應先澆入50100mm厚與砼成分相同的水泥砂漿，以避免產生蜂窩、麻面及爛根現象；,溜槽下料,共50頁第3頁,砼澆筑時的坍落度,砼澆筑時的坍落度(mm),1.1混凝土澆筑,砼澆筑前的坍落度測定,坍落度是判斷砼施工和易性優劣的簡單方法，應在砼澆筑地點進行坍落度測定，以檢測砼攪拌質量，防止長時間、遠距離砼運輸引起和易性損失，影響砼成型質量。,共50頁第4頁,砼的分層厚度為使砼振搗密實，砼必須分層澆筑。其澆筑層厚度見下表：,砼澆筑層厚度（mm）,1.1混凝土澆筑,共50頁第5頁,砼運輸、澆筑和間隙的允許時間（min）,砼澆筑的允許間歇時間砼澆筑應連續進行，由于技術或施工組織上原因必須間歇時,其間歇時間應盡可能縮短，并在下層砼未凝結前，將上層砼澆筑完畢。砼運輸、澆筑及間隙的全部不得超過下表的允許間歇時間：,1.1混凝土澆筑,砼在初凝后、終凝前應防止振動當砼抗壓強度達到1.2MPa時才允許在上面繼續進行施工活動。,共50頁第6頁,1.1.3砼施工縫的留設,由于施工技術或施工組織的原因，不能連續將結構整體澆筑完成，預計間隙時間將超過規定時間時，應預先選定適當的部位留置施工縫，施工縫宜留在結構受剪力較小且便于施工的部位。,柱子應留水平縫，柱子施工縫宜留在基礎的頂面、梁或吊車梁牛腿的下面、吊車梁的上面、無梁樓板柱帽的下面。,柱子留設施工縫的位置,1.1混凝土澆筑,施工縫留在基礎頂面,施工縫留在梁底下面,共50頁第7頁,和板連成整體的大斷面梁，施工縫留在板底以下2030mm處；當板下有梁托時，留在梁托下面；,有主次梁的樓板宜順著次梁方向澆筑，施工縫應留在次梁跨度的中間1/3范圍內；,墻體的施工縫可留在門洞口過梁跨中1/3范圍內，也可留在縱橫墻的交接處；雙向受力樓板、大體積砼結構、拱、蓄水池、多層剛架的施工縫應按設計要求留置施工縫。,單向板的施工縫留在平行于板的短邊的任何位置；,肋形樓蓋施工縫位置,1.1混凝土澆筑,共50頁第8頁,1.1.4后澆帶的設置,后澆帶是防止因溫度變化和砼收縮導致結構產生裂縫的有效措施。后澆帶的間距由設計確定,一般為30m，后澆帶的保留時間一般為40d，最少應為28d，后澆帶寬度一般為70100cm，后澆帶處的鋼筋不宜斷開。,平接式企口式臺階式,1.1混凝土澆筑,地下室后澆帶的留設,共50頁第9頁,底板后澆帶采用快易收口網留設,樓面板后澆帶的留設,快易收口網,快易收口網,鋼筋不宜斷開,共50頁第10頁,1.1.5普通砼的澆筑方法,臺階式柱基礎：澆筑單階柱基時可按臺階分層一次澆筑完畢，不允許留設施工縫，每層砼一次卸足，順序是先邊角后中間，務必使砼充滿模板。,澆筑多階柱基時為防止垂直交角處出現吊腳(上臺階與下口砼脫空)，可在第一級砼搗固下沉23cm暫不填平，在繼續分層澆筑第二級砼時，沿第二級模板底圈將砼做成內外坡，外圈邊坡的砼在第二級砼振搗過程中自動攤平，待第二級砼澆筑后，將第一級砼齊模板頂邊拍實抹平。,臺階式柱基礎砼澆筑,1.1混凝土澆筑,共50頁第11頁,柱子砼的澆筑,柱子應分段澆筑，每段高度不大于3.5m。柱子高度不超過3m,可從柱頂直接下料澆筑，超過3m時應采用串筒或在模板側面開孔分段下料澆筑；柱子開始澆筑時應在柱底先澆筑一層50100mm厚的水泥砂漿或減半石砼；柱子砼應分層下料和搗實，分層厚度不大于50cm,振動器不得觸動鋼筋和預埋件；柱子砼應一次連續澆筑完畢，澆筑后應停歇11.5h，待柱砼初步沉實再澆筑梁板砼。,1.1混凝土澆筑,澆筑整排柱子時，應由兩端由外向里對稱順序澆筑，以防柱模板在橫向推力下向一方傾斜。,共50頁第12頁,梁板砼的澆筑,肋形樓板的梁板應同時澆筑，澆筑方法應由一端開始用“趕漿法”，即先將梁根據梁高分層澆筑成階梯形，當達到板底位置時再與板的砼一起澆筑，隨著階梯形不斷延長，梁板砼澆筑連續向前推進。,梁、板同時澆筑方法示意,砼傾倒方向,梁板砼的澆筑應由遠而近，砼的傾倒方向與澆筑方向相反!,1.1混凝土澆筑,共50頁第13頁,剪力墻砼的澆筑,剪力墻應分段澆筑，每段高度不大于3m。門窗洞口應兩側對稱下料澆筑，以防門窗洞口位移或變形。窗口位置應注意先澆窗臺下部，后澆窗間墻，以防窗臺位置出現蜂窩孔洞。,在施工縫已硬化的砼表面上澆筑砼前，應清除垃圾、雜物及已松動的砂石和軟弱砼層，必要時砼表面應鑿毛，用水沖洗干凈并充分濕潤，水平施工縫宜先鋪1015mm的水泥砂漿，避免直接靠近縫邊下料，振動器由遠向縫邊接近，在靠近縫邊80100mm處停止振搗，但應加強施工縫接縫的搗實工作。,施工縫的處理,1.1混凝土澆筑,共50頁第14頁,1.1.6大體積砼的澆筑方法,大體積砼澆筑后水化熱量大，水化熱積聚在內部不易散發，而砼表面又散熱很快，形成較大的內外溫差，溫差過大易在砼表面產生裂紋；在澆筑后期，砼內部又會因收縮產生拉應力，當拉應力超過砼當時齡期的極限抗拉強度時，就會產生裂縫，嚴重時會貫穿整個砼基礎。,煙囪基礎大體積砼澆筑,1.1混凝土澆筑,筏板基礎大體積砼澆筑,共50頁第15頁,澆筑方案,高層建筑或大型設備的基礎，基礎的厚度、長度及寬度也大,往往不允許留施工縫，要求一次連續澆筑。施工時應分層澆筑、分層搗實，但又要保證上下層砼在初凝前結合好，可根據結構大小、砼供應情況采用如下三種方式：,全面分層法斜面分層法分段分層法,1.1混凝土澆筑,第一層全面澆筑完畢，在初凝前回來澆筑第二層，施工時從短邊開始，沿長邊逐層進行。適用于平面尺寸不大的基礎。,砼從底層開始澆筑，進行一定距離后回來澆筑第二層，依次向前澆筑以上各層。適用于厚度不大而面積或長度較大的基礎。,澆筑工作從澆筑層的下端開始，逐漸上移。適用于基礎的長度超過厚度的三倍的基礎。,共50頁第16頁,大體積砼施工措施,常用的大體積砼施工措施有：選用低水化熱的水泥，如礦渣水泥、火山灰或粉煤灰水泥；摻緩凝劑或緩凝型減水劑，也可摻入適量粉煤灰等外摻料；,降低砼入模溫度，減少澆筑層厚度，降低砼澆筑速度，必要時在砼內部埋設冷卻水管，用循環水來降低砼溫度；,1.1混凝土澆筑,采用中粗砂和大粒徑、級配良好的石子，盡量減少砼的用水量；,三門核電1號機組核島底板筏基混凝土澆筑,共50頁第17頁,加強砼的保濕、保溫，采取在砼表面覆蓋保溫材料或蓄水養護，減少砼表面的熱擴散；與設計方協商，設置“后澆帶”。,大體積砼澆筑前溫度計預埋,一線通大體積砼電腦測溫系統的現場數據采集器,溫差現場測量,1.1混凝土澆筑,共50頁第18頁,1.1.7水下砼的澆筑方法,水下砼的澆筑目前常用“導管法”。方法是利用導管輸送砼使之與水隔離，依靠管中砼的自重，壓管口周圍的砼在已澆筑的砼內部流動、擴散，以完成砼的澆筑工作。,導管安放（下部距底面約10cm）在料斗及導管內灌入足量砼剪斷球塞吊繩（砼沖向基底向四周擴散，并包住管口，形成砼堆）在料斗內持續灌入砼、管外砼面不斷被管內的砼擠壓頂升邊灌入砼、邊逐漸提升導管（保證導管下端始終埋入砼內）直至砼澆筑高程高于設計標高清除強度較低的表面砼至設計標高。,1.1混凝土澆筑,工作程序,共50頁第19頁,注意事項,必須保證第一次澆筑的砼量能滿足將導管埋入最小埋置深度h1，其后應能始終保持管內砼的高度；,嚴格控制導管提升高度，只能上下升降，不準左右移動，以免造成管內返水事故;,導管法水下澆筑砼施工示意,2導管就位,1.1混凝土澆筑,1安放導管,導管組成導管注滿砼澆筑過程中,共50頁第20頁,導管直徑的選擇：水深小于3m可選250，施工覆蓋范圍約4m2；水深35m可選300，施工覆蓋范圍約515m2；水深5m以上者可選300500，施工覆蓋范圍約1550m2；當面積過大時，可用多根導管同時澆筑；當砼水下澆筑深度在10m以內時，導管埋入砼的最小深度為0.8m，當砼水下澆筑深度在1020m時，導管埋入砼的最小深度為1.11.5m。,3料斗貯料4連續澆注5提升導管,1.1混凝土澆筑,共50頁第21頁,1.2砼的密實成型,砼振動密實的原理：振動機械將振動能量傳遞給砼拌合物時，砼拌合物中所有的骨料顆粒都受到強迫振動，呈現出所謂的“重質液體狀態”，因而砼拌合物中的骨料猶如懸浮在液體中，在其自重作用下向新的穩定位置沉落，排除存在于砼拌合物中的氣體，消除孔隙，使骨料和水泥漿在模板中得到致密的排列。,1.2.1砼的振動密實成型,振動器原理,1混凝土成型,共50頁第22頁,插入式振動器,振動器選用：坍落度小的用高頻、坍落度大的可用低頻；骨料粒徑小的用高頻、骨料粒徑大的用低頻。,插入式振動器插入式振動器的使用,1.2砼的密實成型,共50頁第23頁,垂直振搗：容易掌握插點距離、控制插入深度(不超過振動棒長度的1.25倍)，不易產生漏振，不易觸及模板、鋼筋，砼振后能自然沉實、均勻密實。,1.2砼的密實成型,振搗方法,斜向振搗：操作省力，效率高、出漿快，易于排出空氣，不會產生嚴重的離析現象,振動棒拔出時不會形成孔洞。,垂直振搗,斜向振搗,共50頁第24頁,插點的分布有行列式和交錯式兩種。對普通砼插點間距1.5R(R為振動器作用半徑，R=300400mm)；對輕骨料砼則1.0R。與模板、鋼筋的距離作用半徑的0.5倍，應將振動棒上下來回抽動50100mm，插入下一層未初凝砼中的深度50mm,每一插點的振搗時間為2030S為宜。,插點行列式布置插點交錯式布置,1.2砼的密實成型,共50頁第25頁,插入式振動器的操作要點,直上和直下、快插與慢拔；插點要均布，切勿漏點插；上下要振動，層層要扣搭；時間掌握好，密實質量佳。,1.2砼的密實成型,碾壓與插入式振搗相結合振搗壩基砼,共50頁第26頁,表面振動器,主要有平板振動器、振動梁、砼整平機和渠道襯砌機等，其作用深度較小，多用在砼表面進行振搗。平板振動器適用于樓板、地面及薄型水平構件的振搗，振動梁和砼整平機常用于砼道路的施工。,平板振動器,1.2砼的密實成型,砼整平機,南水北調中線漕河標渠道邊坡砼襯砌,振動梁振搗路面砼,砼攤鋪,砼振搗,壓實收光,共50頁第27頁,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砼拌合物，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，如薄腹梁、箱型橋面梁等及地下密封的結構，無法采用插入式振搗器的場合。其有效作用范圍可通過實測確定。,附著式振動器振動器附著在箱梁模板上,1.2砼的密實成型,共50頁第28頁,1.2.2砼離心成型法,離心法是將裝有砼的模板放在離心機上，在離心力作用下，使砼分布于模板的內壁、砼中的水分擠出，使砼密實。適用于管柱、管樁、電桿、上下水管等構件的生產。,采用離心法成型，石子最大粒徑不應超過管壁厚的1/31/4，水泥用量不低于350kg/m3，不得使用火山灰水泥，坍落度控制在3070mm。,離心機工作原理示意圖DL型砼管樁離心成型機,離心法管樁鋼模,1.2砼的密實成型,共50頁第29頁,1.2.3砼真空作業法,真空吸水設備工作示意圖真空吸水機,真空作業法是借助于真空負壓，將水從剛澆筑成型的砼拌合物中吸出并使砼密實的成型方法。真空作業法有表面真空作業和內部真空作業，較常用的是在砼構件的上、下表面或側面布置真空腔進行吸水。表面真空作業法在機場跑道、道路、隧道頂板、水池、橋墩、預制構件中都有應用。,路面砼真空脫水施工現場,1.2砼的密實成型,共50頁第30頁,砼振動梁振實、刮平,砼真空脫水作業,提漿、抹光,精抹,表面壓紋,切割伸縮縫,路面砼真空脫水作業流程,1.2砼的密實成型,共50頁第31頁,2混凝土養護,定義：在自然氣溫條件下(高于+50C)采取覆蓋澆水養護或塑料薄膜養護。,第13講混凝土成型及養護,2.1自然養護,是在砼澆筑完畢后的312h內用草簾、麻袋、鋸末等將砼覆蓋，澆水保持濕潤，普通水泥、硅酸鹽水泥和礦渣水泥拌制的砼養護不少于7d，摻用緩凝型外加劑和抗滲砼養護不少于14d；當氣溫在150C以上時，在砼澆筑后的最初3d，白天至少每3h澆水一次,夜間應澆水兩次，以后每晝夜澆水三次左右。高溫或干燥氣候應適當增加澆水次數。,當日平均氣溫低于50C時，不得澆水。,2.1.1覆蓋澆水養護,共50頁第32頁,對于地坪、樓屋面板等大面積結構可采用蓄水養護；對于貯水池一類工程可在拆除內模后采取注水養護；對于地下基礎工程可采取覆土養護。,2.1自然養護,預制構件澆水養護基礎工程的覆土養護,共50頁第33頁,是以塑料薄膜為覆蓋物，使砼與空氣隔絕，水分不再蒸發，水泥靠砼中的水分完成水化作用而凝結硬化。它改善施工條件，節省人工，節約用水，保證砼的養護質量。保濕養護可分為塑料布養護和噴涂塑料薄膜養生液養護。,2.1自然養護,排樁的保濕養護框架柱的保濕養護,2.1.2塑料薄膜保濕養護,共50頁第34頁,2.2加熱養護,是通過對砼加熱來加速其強度的增長，加熱養護的方法很多,常用的有蒸汽養護、熱膜養護、太陽能養護等。,2混凝土養護,蒸汽養護T梁蒸汽養護,共50頁第35頁,3砼的質量檢查,砼質量檢查包括施工中檢查和施工后檢查。,第13講混凝土成型及養護,施工中的檢查：對砼拌制和澆筑過程中所用材料的質量及用量、攪拌及澆筑地點的坍落度的檢查，每工作班內至少檢查2次;對執行砼攪拌制度及現場振搗質量也應隨時檢查。,施工后的檢查：對已完成砼進行外觀質量及強度檢查，有抗凍、抗滲要求的砼進行抗凍抗滲性能檢查。,觀察砼攪拌質量觀察出機砼和易性控制樓面砼面層施工質量,共50頁第36頁,3.1砼外觀質量檢查,砼結構拆模后，應從外觀上檢查其表面有無麻面、蜂窩、孔洞、露筋、缺棱掉角、縫隙夾層等缺陷，外形尺寸是否超過規范允許偏差。,砼梁柱接頭砼電梯井墻砼園柱,3混凝土的質量檢查,共50頁第37頁,常見的砼成型質量缺陷,3.1混凝土外觀質量檢查,剪力墻爛根負筋嚴重偏位,墻體蜂窩露筋柱子爛根,共50頁第38頁,砼成品質量保護措施,3.1混凝土外觀質量檢查,砼樓梯護角保護確保成品不被破壞,電梯井成品陽角保護,砼柱成品保護,共50頁第39頁,3.2砼的強度檢驗,砼的強度檢驗主要是抗壓強度檢驗，它既是評定砼是否達到設計強度的依據，是砼工程驗收的控制性指標，又可為結構構件的拆模、出廠、吊裝、張拉、放張提供砼實際強度的依據。,3砼的質量檢查,DYE-2000型液壓數字式壓力試驗機,液壓萬能試驗機,共50頁第40頁,3.2.1砼試件的取樣與留置,砼試件應在砼的澆筑地點隨機抽取試樣，取樣與試件留置應符合下列規定：,3.2砼的強度檢驗,每100盤且不超過100m3的同配合比的砼，取樣不得少于一次；,一次連續澆筑超過1000m3時，同一配合比的砼每200m3取樣不得少于一次；,每工作班的同一配合比的砼不足100盤時，取樣不得少于一次；,共50頁第41頁,每一樓層、同一配合比的砼，取樣不得少于一次；每次取樣應至少留置一組(3個)標準養護試件，同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定。每組三個試件應在澆筑地點的同盤砼中取樣制作。,3.2砼的強度檢驗,砼試塊的制作砼試塊的標注,試塊拆模后,要在其上標注試塊所代表的部位、強度等級、制作日期。,共50頁第42頁,3.2.2每組試件強度的確定,取三個試件的算術平均值；當3個試件強度中的最大值和最小值之一與中間值之差超過中間值的15%時，取中間值；當3個試件強度中的最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15%時，該組試件不作為強度評定的依據。,3.2砼的強度檢驗,3.2.3有抗滲要求的砼結構,其試件應在澆筑地點隨機取樣。同一工程、同一配合比的砼取樣不應少于一次，留置組數可根據實際需要確定。,砼抗滲試塊,共50頁第43頁,3.2.4砼強度的驗收,砼強度應分批驗收，同一驗收批的砼由強度等級相同、齡期相同及生產工藝和配合比基本相同的砼組成。按單位工程的驗收項目劃分驗收批，同一驗收批的砼強度應以全部標準試件的強度代表值評定。,當砼的生產條件在較長時間內能保持一致，且同一品種砼的強度變異性能保持穩定時，應由連續的3組試件代表一個驗收批,其強度應同時滿足下列要求：,3.2砼的強度檢驗,共50頁第44頁,當砼強度等級不高于C20時：,當砼強度等級高于C20時：,式中：mfcu同一驗收批砼強度的平均值（N/mm2）；fcu，k設計的砼強度標準值（N/mm2）；0驗收批砼強度的標準差（N/mm2）；fcu，min同一驗收批砼強度的最小值（N/mm2）。,3.2砼的強度檢驗,共50頁第45頁,砼強度標準差0應根據前一個檢驗期同一品種砼試件的強度數據，按下式確定：式中：fcu，i前一檢驗期內第i驗收批砼試件強度中最大值與最小值之差；m前一檢驗期內驗收批總批數。每個檢驗期不應超過三個月，且該期間內驗收總批數不得少于15組。,3.2砼的強度檢驗,共50頁第46頁,當砼的生產條件不滿足上述規定或前一個檢驗期內的同一品種砼沒有足夠的數據來確定驗收批砼強度標準差時，應由不少于10組的試件代表一個驗收批，其強度應同時滿足下列要求：,式中：1、2合格判定系數，按下表取值：,3.2砼的強度檢驗,共50頁第47頁,驗收批砼強度的標準差（N/mm2），按下式計算：當的計算值小于0.06fcu,k時，取=0.06fcu,kfcu，i驗收批內第i組砼試件的強度值（N/mm2）；n驗收批內砼試件的總組數。,3.2砼的強度檢驗,共50頁第48頁,對零星生產的預制構件砼或現場攪拌、批量不大的砼，可采用非統計法評定。此時，驗收批砼的強度必須同時滿足下述要求：,非統計法的檢驗效率較差，存在將合格產品誤判為不合格產品，或將不合格產品誤判為合格產品的可能性。,3.2砼的強度檢驗,共50頁第49頁,由于施工質量不良、管理不善、試件與結構中砼質量不一致,或對試件試驗結果有懷疑時，可采用鉆芯取樣或回彈法、超聲回彈綜合法等非破損檢驗方法，按有關規定進行強度推定。,3.2砼的強度檢驗,3.2.5砼非破損檢驗,回彈法檢測數字回彈儀,砼結構鉆芯取樣,超聲回彈綜合法檢測,非金屬超聲檢測儀,共50頁第50頁,砼工程,砼成型及養護,模板工程,鋼筋工程,砼