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单元4 钢筋混凝土结构施工
4.3.4混凝土振捣
混凝土密实成型分为机械振捣密实成型、离心法和自流浇筑成型等。
1、机械振捣密实成型
1）振捣原理
2）混凝土振捣机械。
混凝土振捣机械按其传递振动的方式分为内部振动器、表面振动器、附着式振动器和振动台，如图4-62所示。
图4-62 振动机械示意图
(a)内部振动器；(b)表面振动器；(c)外部振动器；(d)振动台
4.3 混凝土工程施工
①内部振动器
内部振动器也称插入式振动器，它是由电动机、传动装置和振动棒三部分组成。常用以振实梁、柱、墙等平面尺寸较小而深度较大的构件和体积较大的混凝土。如图4-63所示。振动棒在各插点的振动时间，以见到混凝土表面基本平坦，泛出水泥浆，混凝土不再显著下沉，无气泡排出为止。 混凝土分层浇筑时，振动棒不能插入太深，最好应使棒的尾部留露1/3～1/4，软轴部分不要插入混凝土中。
图4-63 内部振动器
1-电动机；2-软轴；3-振动棒
②表面振动器
表面振动器又称为平板振动器，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。适用于振捣表面积大而厚度小的结构如现浇楼板、地坪或预制板。
③附着式振动器
附着式振动器又称外部振动器，适用于振捣钢筋密、厚度小及不宜使用内部振动器的构件如墙体、薄腹梁等。
④振动台。
混凝土振动台又称台式振动器。一般在预制厂用于振实干硬性混凝土和轻骨料混凝土。
3）振动器的使用
①内部振动器的使用。振动器插点分布要均匀，有行列式或交错式两种，如图4-64所示。
图4-64 振捣点的布置
(a)行列式；(b)交错式
R-振动棒有效作用半径
插入式振动器的插入深度 1-新浇筑的混凝土；2-下层已振捣但尚未初凝的混凝土；3-模板 R-有效作用半径；L-振动棒长度
②平板振捣器的使用
振捣带斜面的混凝土时，振捣器应由低处逐渐向高处移动，以保证混凝土密实。
③附着式振捣器的操作和使用
在同一模板上同时使用多台附着式振捣器时，各振捣器的频率须保持一致，两面的振捣器应错开位置排列。
2.离心法成型
此法一般用于管道、电杆、桩等具有圆形室腔构件的制作。
3.自流浇筑成型
在混凝土拌合物中掺入高效减水剂,使其坍落度大大增加,以自流浇筑成型,是一种有发展前途的浇筑工艺。
4.3.5混凝土养护
混凝土养护的方法很多，通常按其养护工艺分为自然养护和蒸汽养护两大类。现浇砼在正常条件下通常采用自然养护。
自然养护又可分为覆盖浇水养护和薄膜布养护、薄膜养生液养护等。
1、覆盖浇水养护
①覆盖浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行。
②养护时间长短取决于水泥品种，普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不少于7d；火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥拌制的混凝土或有抗渗要求的混凝土不少于14d。
2、薄膜布养护
这种养护方法的优点是不必浇水，操作方便，能重复使用，能提高混凝土的早期强度，加速模具的周转，但应该保持薄膜布内有凝结水。
3、薄膜养生液养护
喷涂薄膜养生液养护适用于不易浇水养护的高耸构筑物和大面积混凝土的养护，也可用于表面积大的混凝土施工和缺水地区，但应注意薄膜的保护。
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。
4.3.6混凝土冬期施工
冬期施工期限的划分原则是:根据当地多年气象资料统计，当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工，当室外日平均气温连续5d高于5℃即解除冬期施工。
1、混凝土冬期施工的原理
防止混凝土早期冻害的措施有两类：一是早期增强。二是改善混凝土的内部结构。具体做法是增加混凝土的密实度，排除多余的游离水，或掺入减水型引气剂，提高混凝土的抗冻能力。还可掺防冻剂，降低混凝土的冰点温度。
2、冬期施工的工艺要求
（1）混凝土材料选择及要求
冬期施工中配制混凝土用的水泥，应优先选用活性高、水化热大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
（2）混凝土材料的加热
冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热，水及骨料的加热温度应根据热工计算确定，但不得超过表4-16的规定。
（3）混凝土的搅拌
搅拌前应用热水或蒸气冲洗搅拌机，搅拌时间应较常温延长50%。
（4）混凝土的浇筑
3、混凝土冬期施工方法的选择
冬期浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度称为混凝土受冻临界强度。
混凝土冬期施工的方法很多，常用的施工方法有：蓄热法、综合蓄热法、外加剂和早强水泥法、外部加热法等。
（1）蓄热法
采用蓄热法时，宜采用用标号高、水化热大的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、掺用早强型外加剂、适当提高入模温度、外部早期短时加热等措施，同时应选用传热系数较小、价廉耐用的保温材料，如草帘和塑料膜覆盖，还可以利用保温材料本身发热保温，以及充分利用太阳热能等措施。
（2）综合蓄热法
综合蓄热法可分为低蓄热养护和高蓄热养护两种方式。
（3）掺外加剂法
1）混凝土冬期施工中常用外加剂的种类：
①早强剂：能加速水泥硬化速度，提高早期强度，且对后期强度无显著影响。
②防冻剂：在一定负温条件下，能显著降低混凝土中液相的冰点，使其游离态的水不冻结，保证混凝土不遭受冻害。
③减水剂:在不影响混凝土和易性条件下，具有减水增强特性的外加剂。可以降低用水量，减小水灰比。
④引气剂:经搅拌能引入大量分布均匀的微小气泡，改善混凝土的和易性；在混凝土硬化后，仍能保持微小气泡，改善混凝土的和易性、抗冻性和耐久性。
⑤阻锈剂:可以减缓或阻止混凝土中钢筋及金属预埋件锈蚀作用的外加剂。
2）防冻复合外加剂
防冻复合外加剂一般由防冻剂、早强剂、减水剂、引气剂和阻锈剂等复合而成，其成分组合有三种情况：
①防冻组分+早强组分+减水组分
②防冻组分+早强组分+引气组分+减水组分
③防冻组分+早强组分+减水组分+引气组分+阻锈组分
3）选择防冻复合外加剂的具体要求
①外加剂对钢筋无锈蚀作用；
②对混凝土锈蚀无影响；
③早期强度高，后期强度无损失。
4）掺氯盐混凝土
在下列钢筋混凝土结构中不得掺用氯盐:
①在高湿度空气环境中使用的结构，如排出大量蒸汽的车间、浴室、游泳馆、洗衣房和经常处于空气相对湿度大于80%的房间以及有顶盖的钢筋混凝土蓄水池；
②处于水位升降部位的结构；
③露天结构或经常受水淋的结构；
④有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构，以及有外露钢筋、预埋件但无防护措施的结构；
⑤与含有酸、碱和硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；
⑥使用过程中经常处于环境温度为60℃以上的结构；
⑦使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构；
⑧薄壁结构,中级或重级工作制吊车梁、屋架、落锤及锻锤基础等结构；
⑨电解车间和直接靠近直流电源的结构；
⑩直接靠近高压（发电站、变电所）的结构及预应力混凝土结构。
（4）人工加热养护
若在一定龄期内采用蓄热法达不到要求时，可采用蒸汽、暖棚、电热等人工加热养护，为混凝土硬化创造条件。人工加热需要设备且费用也较高，采用人工加热与保温蓄热或掺外加剂结合，常能获得较好效果。
4、混凝土冬期施工的温度测定
应按日测定气温、原材料加热温度、混凝土温度以及各测温点的温度，并按规定表格做好测温记录。
5、混凝土质量检查
混凝土浇筑时,应留置两组以上与结构同条件养护的试块，一组用于检验混凝土受冻前的强度，另一组用于检验转入常温养护28d的强度。

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