四、混凝土工程

　　(一)混凝土的制备

　　1、混凝土的配置强度

　　混凝土制备之前按下式确定混凝土的施工配置强度，以保证对混凝土设计强度等级具有95%的保证率，即：

　　fcu,0=fcu,k+1.645σ (3-1)

　　式中 fcu,0 ------混凝土的施工配制强度(MPa);

　　fcu,k ------混凝土立方体抗压强度标准值(MPa);

　　σ------混凝土强度标准差(MPa)。

　　确定方法如下：

　　l 当施工单位具有近期的同一品种混凝土强度资料时，其混凝土强度标准差按下式计算：

　　式中 fcu,i------统计周期内同一品种混凝土第i组试件强度(N/mm2);

　　μf,cu------统计周期内同一品种混凝土n组强度的平均值(N/mm2);

　　n------统计周期内相同混凝土强度等级的试件组数，n≥25。

　　且当混凝土强度等级为C20或C25时，如计算值σ<2.5Mpa，取σ=2.5Mpa;当强度等级等于或大于C30时，如计算值σ<3.0Mpa，取σ=3.0Mpa。

　　l 当施工单位无历史统计统计资料时，可按表3-3取值。

　　混凝土强度标准值 表3-3

混凝土强度等级	低于C20	C25～C35	高于C35
σ（N/mm2）	4.0	5.0	6.0

　　例1混凝土制备之前应确定混凝土的施工配置强度，以保证对混凝土设计强度等级具有( )的保证率。

　　A.75%;

　　B. 85%;

　　C. 95%;

　　D. 100%;

　　答案:C

　　例2混凝土制备之前需按一定公式确定混凝土的施工配置强度，以保证对混凝土设计强度等级具有95%的保证率，该公式为( )。

　　A.fcu,0=fcu,k+1.645σ;

　　B. fcu,0=fcu,k-1.645σ;

　　C. fcu,0=fcu,k±1.645σ;

　　D. fcu,0=fcu,k± σ;

　　答案:A

　　例3某钢筋混凝土构件要求混凝土强度等级为C30，当按标准差σ=5 N/mm2时确定的混凝土施工配置强度为( )。

　　A.C30;

　　B. C35;

　　C. C40;

　　D. C45;

　　答案:C

　　2、原材料和外加剂

　　混凝土的原材料主要是水泥、砂、石和水。其相应要求为：

　　l 水泥：水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)的规定;水泥应现到现用，当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月(快硬硅酸盐水泥超过一个月)时，应复查试验，并按其结果使用;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。(强制性条文)

　　袋装水泥存放时，应垫起离地高30cm，离墙亦应在30cm以上，堆方高度不超过10袋。

　　混凝土所用水泥应视环境条件和工程特点选用。在普通气候环境的混凝土应优先选用普通硅酸盐水泥。火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰水泥不得用于干燥环境中及严寒地区的露天环境中。大体积混凝土应优先选择粉煤灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥;高强混凝土(>C40)应优先选用硅酸盐水泥;要求快硬的混凝土应优先选用快硬硅酸盐水泥和硅酸盐水泥;有抗渗要求的混凝土应优先选用普通硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。

　　例4某金库混凝土墙工程采用C50混凝土，应采用下列哪种水泥 ( )。

　　A.硅酸盐水泥;

　　B. 矿渣硅酸盐水泥;

　　C. 粉煤灰水泥;

　　D.石灰石水泥;

　　答案:A

　　例5某水泥经检测发现含有氯化物，则该种水泥可以使用于下列哪些工程 ( )。

　　A.钢筋混凝土工程;

　　B. 预应力钢筋混凝土工程;

　　C. CFG桩工程;

　　D. 桩基工程;

　　答案:C

　　l 砂：混凝土用砂的质量需符合细度模数、空隙率、有害杂质最大含量三方面的要求。

　　①对重要工程混凝土使用的砂，应采用化学法和砂浆长度法进行集料的碱活性检验。(强制性条文)

　　②采用海砂配制混凝土时，其氯离子含量应符合下列规定：(强制性条文)

　　对钢筋混凝土海砂中氯离子含量不应大于0.06%(以干砂重的百分率计下同);

　　对预应力混凝土，若必须使用海砂时则应经淡水冲冼。其氯离子含量不得大于0.02%《普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法》JGJ53-92。

　　③对重要工程的混凝土所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ119-88。(强制性条文)

　　(注：碱骨料反应是指混凝土中水泥、外加剂、掺合料或拌和水中的可溶性碱(K+、Na+)溶于混凝土空隙液中，与骨料中能与碱反应的活性成分(如SiO2)在混凝土凝结硬化后逐渐发生反应，生成含碱的胶凝体，吸水膨胀，使混凝土产生内应力而开裂。它可使混凝土地耐久性严重下降。既难以阻止其发展，有难以修补)

　　例7混凝土用砂的质量需符合( )三方面的要求。

　　A.细度模数;

　　B. 空隙率;

　　C. 含水量;

　　D. 有害杂质最大含量;

　　答案:A、B、D

　　l 石：混凝土常用的石子有卵石或碎石。石子的级配和最大粒径对混凝土质量影响最大，级配越好，不仅能节约水泥用量，而且混凝土的和易性、密实性和强度也越高。

　　混凝土所用的粗骨料，其最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋间最小净距的3/4。

　　l 水：拌制混凝土宜用饮用水。

　　外加剂的种类很多，按其作用不同可分为减水剂、促凝剂、缓凝剂、防水剂、保水剂、膨胀剂和阻锈剂等。

　　l 其他：抗冻融性要求高的混凝土必须掺用引气剂或引气减水剂，其掺量应根据混凝土的含量要求通过试验确定;含有六价铬盐亚硝酸盐等有毒防冻剂严禁用于饮水工程及食品接触的部位。(强制性条文)

　　3、混凝土搅拌机的选择

　　混凝土搅拌机按其工作原理，可分为自落式和强制式两大类。

　　l 自落式搅拌机：分循环作用连续作用两类。循环作用搅拌机又有鼓筒可倾翻和不倾翻两种。对于重骨料塑性混凝土常用自落式搅拌机。

　　l 强制式搅拌机：分立轴式和卧轴式两类。立轴式强制搅拌机又有涡桨式、搅拌盘固定的行星式、搅拌盘反向或同向旋转的行星式等。卧轴式强制搅拌机又有单轴式和双轴式两种。对于干硬性混凝土和轻骨料混凝土适宜采用强制式搅拌机。

　　1、 搅拌制度

　　搅拌制度是指搅拌时间、投料顺序和进料容量的确定。

　　l 搅拌时间：是指全部材料装入搅拌筒中起到开始卸料止的时间。混凝土搅拌的最短时间应满足表3-4的规定。

　　混凝土搅拌的最短时间(s) 表3-4

混凝土坍落度 （mm）	搅拌类型	搅拌机出料量（L）
		<250	250～500	>500
≤30	强制式	60	90	120
	自落式	90	120	150
>30	强制式	60	60	90
	自落式	90	90	120

　　l 投料顺序：常用的有一次投料法、两次投料法和水泥裹砂法。

　　一次投料法：这是目前最普遍采用的方法。它是将砂、石、水泥和水一起同时加入搅拌筒中进行搅拌。为了了减少水泥的飞扬和水泥的粘罐现象，向搅拌机上料中投料的顺序宜先倒砂子(或石子)再倒水泥，然后倒入石子(或砂子)，将水泥加在砂、石之间，最后由上料斗将干物料送入搅拌筒内，加水搅拌。

　　二次投料法：它又分为预拌水泥砂浆法和预拌水泥净浆法。预拌水泥砂浆法是先将水泥、砂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌，成为均匀的水泥砂浆后，再加入石子搅拌成均匀的混凝土。国内一般是用强制式搅拌机拌制水泥砂浆约1～1.5min，然后再加入石子搅拌约1～1.5min。预拌水泥净浆法是先将水泥和水充分搅拌成均匀的水泥净浆后，再加入砂和石子搅拌成混凝土。国内外的试验表明，二次投料法搅拌的混凝土与一次投料法相比较，混凝土的强度可提高15%，在强度相同的情况下，可节约水泥15%～20%。

　　水泥裹砂法：又称SEC法，采用这种方法拌制的混凝土称为SEC混凝土或造壳混凝土。该法的搅拌程序是先加一定量的水使砂表面的含水量调到某一规定的数值后(一般为15%～25%)，再加入石子并与湿砂拌匀，然后将全部水泥投入与砂石共同拌合使水居砂石表面形成一层低水灰比的水泥浆壳，最后将剩余的水和外加剂加入搅拌成混凝土。采用SEC法制备的混凝土与一次投料法相比较，强度可提高20%～30%，混凝土不易产生离析和泌水现象，工作性好。

　　进料容量：是将搅拌前各种材料的体积累积起来的容量，又称干料容量。进料容量Cj与搅拌机搅拌筒的几何容量Vg有一定的比例关系，一般情况下Cj/Vg=0.22～0.40

　　(二)混凝土的运输

　　1、运输要求

　　l 混凝土运输过程中不产生分层、离析现象，浇灌时仍能保持原有的坍落度。

　　l 混凝土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，使混凝土在初凝前注入模板。规范规定混凝土入模的最短时间为温度20～300C时不超过1h;10～190C时不超过1.5h;5～90C时不超过2h。

　　l 运输混凝土的容器应严密、不漏浆、不吸水，冬期施工应采取保温措施，以免混凝土冻结。

　　l 混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。

　　l 当采用泵送混凝土时，应控制骨料的最大直径，水泥不宜过少，最小水泥用最宜为300kg/m3，混凝土坍落度为80～180mm，混凝土宜加入适当的外加剂。

　　2、运输机具

　　l 水平运输机具：水平运输机具有手推车、机动翻斗车、自卸汽车、搅拌运输车。

　　l 垂直运输机具：可采用塔式起重机、混凝土泵、快速提升斗和井架。

　　l 泵送混凝土：泵送混凝土利用泵的压力通过专用管道将混凝土运送到浇筑地点，一次完成地面水平运输、垂直运输及楼在水平运输。利用泵送混凝土是今后发展的方向之一。

　　(三)混凝土的浇筑

　　1、混凝土烧筑的一般规定

　　l 混凝土浇筑前，应对模板、支架、钢筋预埋件等进行细致的检查，并作自检和工序交接记录。钢筋上的泥土、油污和模板内的垃圾、杂物应清除干净，木模板应浇水湿润，缝隙应堵严。

　　l 防止离析。混凝土自高处倾落的自由下落高度不应超过2m，超过上述规定时，必须使用串筒、溜管、溜槽、振动溜管等。

　　l 混凝土必须分层浇筑。

　　l 混凝土应连续浇筑，以保证结构是良好的整体性，如必须间歇，间歇时间不应超过相关规定。

　　l 注意天气预报，不宜在雨雪天气浇筑混凝土。要有针对各种故障的应急措施，保证人力、机械、材料能满足浇筑速度的要求。

　　2、施工缝

　　l 施工缝应留设在方便和剪力较小的部位。柱宜留在基础的顶面、梁或吊车梁牛腿的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面;与板连成整体的大截面梁，留置在板底面以下20～30mm处。当板下有梁托时，留置在梁托下部;单向板，留置在平行于板的短边的任何位置;有主梁的楼板宜顺着次梁方向浇筑，施工缝庆留置在次梁跨度的中间1/3范围内;墙的施工缝，留置在门洞口过梁跨中1/3范围内，也可留在纵横墙的交接处。地下室防水混凝土墙的施工缝应留设在距底板表面不小于200mm处，为防渗水可采用平缝加钢板止水带、企口凸缝、台阶缝等形式。

　　l 在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2N/mm2。已硬化混凝土表面应仔细清除垃圾、水泥薄膜、表面上松动石子和软弱混凝土层，用水冲冼干净充分湿润。水平施工缝宜先铺上10～15 cm厚的水泥砂浆一层，其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。浇筑混凝土时应仔细振捣，距施工缝80～100mm处停止振捣。

　　浇筑竖向结构混凝土前，底部应先填以50～100mm厚与混凝土成分相同的水泥砂浆。在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇1～1.5h，使混凝土获得初步沉实后再继续浇筑，以防止接缝处出现裂缝。

　　例8对于构造柱混凝土施工缝的处理，下列正确的顺序为( )。

　　A.水冲→坐浆→填砼→振捣;

　　B. 水冲→振捣→填砼→坐浆;

　　C. 水冲→填砼→坐浆→振捣;

　　D. 水冲→填砼→振捣→坐浆;

　　答案:A

　　(四)混凝土的振捣

　　1、混凝土的振捣工具有振捣棒(内部振动器)、外部振动器、平板振动器、振动台等，各适用于不同的情况。

　　2、振捣棒应垂直插入、快插慢拔，振捣作用范围互相叠合，振捣时间正确;振捣棒插点间距不宜大于其作用半径的1.5倍;分层浇筑时，振捣棒插入下层混凝土的深度不应小于50mm;避免碰撞钢筋、芯管、吊环、预埋件。

　　(五)混凝土的养护

　　此处专指自然养护，即在平均气温高于±50C的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态，并注意以下几点：

　　(1)应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保持湿润养护。

　　(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。

　　(3)浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;混凝土养护用水宜与拌制用水相同。

　　(4)采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有结晶水。

　　(5)混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。

　　(6)其他规定：①当日平均气温低于50C时，不得浇水;②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;③混凝土表面不便浇水或使用塑料布时，宜除刷养护剂;④对大体积混凝土的养护，应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施。

　　(六)混凝土质量的检查

　　混凝土质量检查包括施工中检查和施工后检查。施工中检查主要是对混凝土拌制和浇筑过程中所用材料的质量及用量、搅拌地点和浇筑地点混凝土坍落度等检查，在每一工作班内至少检查两次;当混凝土配合比由于外界影响有变动时，应及时检查;对混凝土的搅拌时间也应随时检查。

　　施工后的检查主要是对已完混凝土的外观质量检查及其强度检查。对有抗冻、抗渗要求的混凝土，尚应进行抗冻、抗渗性能检查。

　　1、混凝土外观检查：混凝土结构件拆模后，应从外观上检查其表面有无麻面、蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、裂缝等缺陷，外形尺寸是否超过允许偏差值，如有应及时加以修正。

　　2、混凝土的强度等级必须符合设计要求，用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取取样，与试件留置应符合下列规定：(强制性条文)

　　l 每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土取样不得少于一次;

　　l 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时取样不得少于一次;

　　l 当一次连续浇筑超过1000 m3时，同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次;

　　l 每一楼层、同一配合比的混凝土取样不得少于一次;

　　l 每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。

　　例9 某工程砖混结构6层，东西长68m，中间设置一伸缩缝，混凝土施工时采用柱、顶同时浇筑，采用流水作业，该主体工程混凝土分项至少应留置多少组试块( )。

　　A.6组;

　　B. 8组;

　　C. 12组;

　　D. 24组;

　　答案:C

　　3、混凝土强度检验-----每组试件的强度：每组三个试件应在浇筑地点制作，在同盘混凝土中取样，并按下列规定确定该组试件的混凝土强度代表值：

　　l 取三个试件强度的算术平均值;

　　l 当三个试件强度中的最大值和最小值之一与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值;

　　l 当三个试件强度中的最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%时，该组试件不应作为强度评定的依据。

　　4、混凝土强度检验----同一验收批的强度：混凝土强度应分批进行验收。同一验收批的混凝土由强度等级相同、生产工艺和配合比基本相同的混凝土组成。对现浇混凝土结构构件，尚应按单位工程的验收项目划分验收批，每个验收项目应按现行国家标准建筑安装工程质量检验评定统一标准确定。对同一验收批的混凝土强度，应以同批内标准试件的全部强度代表值来评定。

　　5、当对混凝土试件强度的代表性有怀疑时，可采用非破损检验方法(如回弹法、超声法等)或从结构、构件中钻取芯样的方法，按有关标准的规定，对结构构件中的混凝土强度进行推定，作为是否应进行处理的依据。但非破损检验决不能代替混凝土标准试件，来作混凝土强度的合格评定。当采用钻芯检验时，其取样应在结构或构件受力较小、避开主筋、预埋件和管线、便于钻芯机安装与操作的部位。对薄壁构件及钻芯样对整个结构物安全有影响时，不能采用此法。

　　例10 对某C20混凝土构件所作一组试块试验结果进行分析，试块的强度分别为22Mpa、18.6Mpa、26Mpa，则该组试块强度评定为( )。

　　A.22.2Mpa;合格

　　B. 22Mpa;合格;

　　C. 不合格;

　　D. 无效;

　　答案:D