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混凝土强度等级范文1
【关键词】混凝土强度等级;梁柱节点;处理
混凝土强度等级不同,结构梁柱节点处理需注意的细节也就不同,原因在于混凝土强度等级会度梁柱节点施工质量产生影响,所以必须依据混凝土强度等级进行梁柱节点施工,以免处理不当,引发施工问题。为了探讨建筑工程梁柱节点施工工艺,笔者现以混凝土框架建筑工程为例,对混凝土框架建筑不同强度等级下的梁柱节点处理措施作详细分析,内容如下。
1.混凝土框架建筑施工中存在的问题
混凝土框架建筑施工可能会受到混凝土强度等级的影响,尤其是在梁柱混凝土工程施工中,混凝土强度等级不同,处理难度就越大,就越需要在梁柱节点处理前期弄清混凝土的强度等级,确保梁柱节点处理的有效性,以免在引发施工问题的同时,降低了混凝土结构强度,影响了结构的受力性能。
现代混凝土框架结构建筑在设计施工时一般遵循“强柱弱梁”设计原则,目的是为了提高建筑结构的抗震性,防止建筑在震中倒塌。除了该设计原则外,现代建筑施工还会坚持“强节点、强锚固”以及“强剪弱弯”两项设计原则。为了满足上述设计要求,现浇混凝土框架结构建筑的柱混凝土强度比梁混凝土强度要高很多倍,且建筑楼层数量越多,高度越高,梁混凝土强度与柱混凝土强度之间的差距就越大,设计施工难度系数便越高。深析现浇混凝土框架结构建筑施工工艺,不难发现梁柱节点处理是其施工中的一个关键点,也是建筑施工中存在的一个关键问题,一旦施工处理不当,建筑工程质量及建筑结构稳定性必将受到影响。为此现代建筑施工还应重视梁柱节点处理,重视不同混凝强度等级下的梁柱节点处理。
2.不同强度等级下的混凝土梁柱节点施工
2.1不同强度等级下的混凝土邻接面留设
现代建筑大多采用钢筋混凝土做主要施工材料,建筑结构形式也多以钢筋混凝土结构为主。基于这一结构背景,建筑结构梁柱节点的复杂性更深,设计时极易受荷载组合内力影响,为满足设计需要,要求建筑竖向结构的混凝土强度等级必须大于横向结构上的混凝土强度等级,因而导致梁柱混凝土强度差出现,增加了梁柱节点处理难度。如果建筑工程结构属钢筋混凝土结构,则梁柱节点施工一般会在柱脚位置留设水平施工缝,若柱顶也需留设,则多留于相应的梁底处。如果施工时建筑竖向结构构件与横向结构构件同时进行混凝土浇筑、振捣,则无需留设施工缝。
2.2混凝土强度等级不同下的梁柱混凝土浇捣
根据高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣的情况,梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:不管柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度等级混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。
2.3梁柱节点随同楼面统一浇捣
梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时(10N/mm2) ,可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。
3.梁柱节点裂缝处理
梁柱节点施工中可能会产生裂缝,这需要在施工时对裂缝做正确处理,以免影响施工质量。在处理裂缝之前,应先对裂缝产生的原因进行分析,观点如下:
3.1裂缝产生的原因
梁柱节点裂缝形式多为微裂缝,这类裂缝并非荷载力作用造成,不是结构裂缝,所以不会对建筑结构稳定性造成过大影响,但由于裂缝的存在影响美观性,所以施工中仍然需要采取措施对裂缝进行控制。梁柱节点处理中裂缝产生的原因包括以下几个部分:
(1)梁柱节点位置,梁混凝土强度与板混凝土强度是有所差距的,当差距为两个等级时,混凝土结构的水泥用量、水灰比设计、施工用水等都不相同,从而导致混凝土浇筑施工产生不同的水化热,收缩性能有异,最终造成梁柱节点裂缝,影响建筑美观。
(2)梁柱交界处施工,柱子的断面面积比梁结构截面面积要大,结构刚度也相对要强,柱混凝土结构收缩会对梁混凝土结构收缩性能产生约束,进而导致混凝土裂缝。
(3)不同强度等级混凝土中,强度较高的混凝土水泥用量较多,内部含砂率、坍落度也比强度等级低的混凝土要大,加之梁柱节点施工存在不同强度等级,所以很容易产生高低混凝土强度等级差,导致梁柱交界处裂缝。
3.2防止梁柱节点处裂缝的措施
根据上述原因分析,采取改进的具体措施如下:
(1)要求混凝土搅拌厂调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子混凝土,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。
(2)节点处的混凝土实行“先高后低”的浇捣原则,即先浇高强度等级混凝土,后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,事先作好技术交底和准备工作。
(3)梁板的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,增强高低强度等级混凝土交接面的密实性,减少收缩。
(4)在产生裂缝相对较多的梁的侧面,增加水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。
4.结束语
综上所述,现代建筑施工中难免会遇到梁柱节点处理问题,考虑到梁柱节点处理工艺的好坏直接影响着建筑结构的施工有效性,甚至有可能对建筑结构稳定性造成影响,所以本文强调建筑施工必须做好不同强度等级下的梁柱混凝土结构施工,依据混凝土强度等级来施工梁柱构件,以免破坏结构受力,影响梁柱节点部位的施工质量。在本篇文章中,笔者着重论述了不同混凝土强度等级下的梁柱节点处理问题,并给出了相应的处理措施,希望对同行工作有所帮助。 [科]
【参考文献】
[1]余方菲.建筑混凝土框架结构节点施工及问题分析[J].中国新技术新产品,2011(10).
混凝土强度等级范文2
【关键词】高层建筑多强度等级混凝土施工技术
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:
混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分。采用符号C与立方体抗压强度标准值表示。混凝土的抗压强度是通过实验得出的,我国采用边长为150mm的立方体作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。用非标准尺寸的试件进行试验,其结果应乘以折算系数,换算成标准立方体强度:200mm×200mm×200mm的试件,折算系数为1.05;100mm×100mm×100mm的试件,折算系数取0.95。
按照《普通混凝土力学性能试验方法标注》GB/T50081-2002,制作边长为150mm的立方体在标准养护(温度20±2)℃、相对湿度在95%以上)条件下,养护至28d龄期,用标准试验方法测得的极限抗压强度,称为混凝土标准立方体抗压强度,以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,在立方体极限抗压强度总体分布中,具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度,称为混凝土立方体抗压强度标准值(以MPa计),fcu,k表示。
依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。
按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土划分为十四个等级,即:C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。例如,强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu,k
影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、 集料、 龄期、 养护温度和湿度等有关。
在高层建筑结构设计中,为了满足柱轴压比以及截面尺寸不能过大的要求,使得柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度成为必然,而且随着建筑物高度的增大,两者的差值会越大。 在施工中为保证不同强度等级混凝土的施工质量,确保满足设计要求,使得梁柱节点处的施工难度增大。
一、工程情况
某住宅小区是由A、B、C三栋高层建筑组成,其中A、C栋为地上30层,B栋为地上32层,地下1层,裙楼3层,框剪结构。 总建筑面积126000m2,建筑高度112.915m。该工程设计为多种强度等级的混凝土。 其中竖向构件混凝土强度等级分别为C50、C45、混凝土强度C40、C35、C30、C25,梁板结构混凝土强度为C25。
二、多强度等级混凝土浇筑方案
当柱、 核心筒墙混凝土强度等级高于梁、板混凝土强度等级不超过2级时(10MPa)可根据实际情况采用柱、 核心筒墙混凝土随同梁、 板一起浇注。 但考虑到梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁、 板的混凝土强度,可能会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,可相应采用加插短筋(柱主筋数的0~50%)的方法进行补强。 整个方案应征得设计单位同意。
当地下室外墙与梁板混凝土强度等级不同,柱和核心筒体与梁板混凝土强度等级不同,级差大于2级以上时,在柱、 墙梁底向上10mm~15mm处设置水平施工缝,柱、墙混凝土分两次浇筑。 第一次先浇筑柱和核心简体混凝土到梁底面向上15mm处;第二次浇筑混凝土前,在梁柱核心简体距离柱边梁上设置钢丝网片,应在支梁侧模前做好此工作;浇筑不同强度等级混凝土的顺序为:先核心筒体区梁、 柱、 墙高强度等级混凝土,其次浇筑地下室外墙混凝土(分次浇筑),再浇筑梁、 板混凝土(分次浇筑)。必须在梁柱节点高区混凝土和地下室外墙混凝土初凝前浇筑梁板混凝土。 为避免梁、板低强度等级混凝土流入柱、 核心筒墙高强度等级混凝土范围,以及防止高强度等级混凝土流淌过远,造成浪费。 因此在施工过程中,在柱、 核心筒墙、 梁板节点处四周确定合适的距离(600mm)加设钢丝网。
三、混凝土浇筑方式及流程
混凝土的施工可根据一次浇注方量、浇注种类、 混凝土供应情况、 气温、 机械及人员等情况,每个自然层采取分两次浇注或一次性浇注的方法。 其具体方式及流程如下:(1)主体结构中每个自然层作为两个施工段:浇筑柱、 核心筒墙混凝土(混凝土浇至梁底向上15mm处)安装梁、 模板,梁板钢筋工程+浇筑梁、 板混凝土。 (2)每个自然层作为一个施工段,即柱、 核心筒墙、 梁、板混凝土一次性浇筑。 混凝土浇筑顺序:浇筑核心筒墙浇筑柱混凝土浇筑梁、板混凝土。
四、施工过程质量控制
1、确定各强度等级混凝土配合比
施工单位应提前对商品混凝土搅拌站试验室提出各种强度等级的混凝土技术指标(混凝土加缓凝剂,初凝时间不小于8h等)。 同时应要求实验室考虑在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子混凝土,尽可能减少水泥用量、 减少水灰比、 减少含砂率、 减少坍落度、 增加石子含量,并对粉煤灰和外加剂的用量作相应的调整。 商品混凝土搅拌站试验室按照相应技术要求进行试配制。 试配后制作试块,测量坍落度、初凝时间、 终凝时间,到28天进行强度试验。试验各项指标合格,开出各种配合比单经监理工程师确认后,按配合比投料搅拌混凝土。 每次搅拌的混凝土要求沙、 石料同一产地,水泥同一厂家同一批号,外加剂同一厂家生产的产品。
2、混凝土坍落度选择
在施工现场必须加强不同强度等级混凝土输送监督和调度工作。 根据浇筑部位的不同选用不同强度等级及不同坍落度的混凝土,控制好浇筑进度,确保强度等级不同的混凝土在初凝前整体浇筑完毕。 同时在现场,应对每车混凝土都进行坍落度检测。
3、混凝土的运输与浇注
混凝土运输应以最少的转载次数和最短时间,从搅拌地点运到浇筑地点。 其混凝土的延续时间不宜超过相应的规定。
作为拦截高强度等级混凝土的方式,钢丝网片的设置与梁板钢筋绑扎同时进行,位置位于在梁上距柱边距离600mm处,钢丝网片应绑扎牢固,能够抵抗混凝土浇注时的冲击力。 浇筑时,先浇筑柱、 核心筒墙的高强度等级混凝土区;后浇筑梁板低强度等级混凝土区,浇筑混凝土的原则允许高强度等级混凝土流至梁上距柱边距离600mm,超过钢丝网片,不允许低强度等级混凝土流入柱、 核心筒墙区。 对少量通过网眼渗入梁底的冷浆要及时处理干净。 当采用输送管输送混凝土时,应由远而近浇筑;同一层的混凝土,先竖向结构后水平结构的顺序,分层连续浇筑;当不允许留施工缝时,区域之间,上下层之间的混凝土浇筑停歇时问,不得超过混凝土初凝时间。
梁板的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,增强高低强度等级混凝土交接面的密实性,减少收缩。混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不宜超过2m。 梁、 板应同时浇筑,浇筑方法应由一端开始用 “赶浆法” 即先浇筑梁,根据梁高分层阶梯形浇筑。 当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑,随着阶梯形不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前推进。 和板连成整体高度大于1m的梁,允许单独浇筑。浇筑时,浇筑与振捣必须紧密配合,第一层下料慢些,梁底混凝土充分振实后再下二层料。用 “赶浆法” 保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进,每层均应振实后下料,梁底及梁帮部位应振实,振捣时不得触动钢筋及预埋件。梁,柱节点钢筋较密时,浇筑此混凝土时,宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑,并用小直径振捣棒振捣。
4、混凝土养护
混凝土养护应及时,使其不会因温差和强度等级不同而产生收缩裂缝。 浇水次数以能使混凝土面层保持湿润状态为准,特别是梁。 除了板面浇水外;还应在板下梁侧浇水养护,并尽可能推迟梁侧模的拆模时间。 防水抗渗混凝土养护期不少于14天;一般混凝土养护不少于7天;后浇带混凝土养护不少于28天。
参考文献:
[1] 鲍永宏. 高层建筑中混凝土施工的技术特点及实例[J]. 科技经济市场, 2006,(08) .
[2] 李志伟. 浅论高层建筑工程中的混凝土施工技术[J]. 科协论坛(下半月), 2009,(01) .
[3] 韩铁军, 刘学科, 刘少福. 高层建筑多强度等级混凝土施工技术[J]. 城市道桥与防洪, 2009,(08)
[4] 钟焕标. 论析建筑工程项目中高层建筑混凝土的施工[J]. 广东科技, 2010,(08)
混凝土强度等级范文3
【关键词】梁柱节点;混凝土;施工方法
混凝土是建筑施工中常用的建筑材料,是建筑的主要组成部分,随着社会的不断发展,混凝土的种类越来越多,其强度的分类也逐渐增多,而且不同强度等级的混凝土,其施工所应用的范围也有所不同,根据实践发现,梁柱的节点处采用不同等级的混凝土建设出的效果与质量更好。在建设梁柱时,需要注意的事项主要是对不同等级混凝土邻接面的留设以及浇捣施工等事项,而且在施工中常见的问题就是梁柱节点处裂缝问题,笔者结合多年经验,分析了施工方法、产生裂缝的原因,并提出施工的注意事项,以供相关人员参考。
1.梁柱节点处不同强度等级混凝土施工方法
在施工过程中首先要注意的是施工方法的选用以及效果,梁柱的节点部位容易出现裂缝,这与施工过程的技术操作有很大的关系,节点处需要采用不同强度等级的混凝土,这项操作比较复杂,考验了施工人员的技术以及施工方法,梁柱的结构有横向与竖向之分,在施工过程中需要考虑不同结构的承重荷载问题,需要根据不同情况选择适合的方法进行施工,常见问题是不同强度混凝土的邻接面留设问题、不同强度等级混凝土要采用不同方式浇捣问题,这两种方法都可以提高梁柱的质量。
1.1不同等级混凝土邻接面的留设
梁柱节点处不同强度等级混凝土在施工的过程中,要注意其邻接面的留设问题,这注意是因为梁柱节点的施工操作比较复杂,而且采用不强度等级的混凝土,其特性有所差异,而且梁柱的结构对竖向的荷载要求比较高,一般竖向结构采用的混凝土强度等级比较高,这样可以有效的避免节点出现裂缝,而且也可以延长梁柱的使用寿命。横向结构的混凝土可以采用强度稍低的,这也可以保证梁柱的结构更加稳固,而且混凝土水平结构的施工缝一般在柱底处,有时考虑到施工要求也可以预留在柱顶处,这主要是根据施工的步骤与操作过程决定的。比如,如果在浇筑混凝土的过程中,梁柱节点处的水平、垂直荷载需要同时进行时,在梁柱的顶部就不需要留出施工缝,所以在施工的过程中,施工的步骤需要多方面考虑,这样才能保证混凝土的留设更加科学,施工的方法更加合理,同时可以提高梁柱的质量与美观度。
1.2梁柱节点不同强度等级混凝土浇捣需分别处理
浇捣施工是混凝土加工过程的重要步骤,而且不同的混凝土强度其浇捣的步骤与方法也有所不同,在操作过程中需要有所区分。混凝土浇捣的过程对梁柱节点的质量有着重要影响,所以不同强度等级的混凝土在施工中,需要详细的划分后再进行浇捣处理。无论柱顶有没有留施工缝,都应该先利用塔吊吊斗或者是其他设备将混凝土就位,然后再进行分层振捣,要注意的是在楼面梁板处要留出45°的斜面。这样在混凝土要凝固之前,就能送出楼面梁板的混凝土。高低强度等级混凝土的领结面不能有冷缝,因此应该在柱的上面留设施工缝,这样就能减小梁柱节点重要部分高强度等级混凝土浇捣的时长,也就减少了高低强度等级混凝土的领接面变成冷缝的现象。针对梁柱节点钢筋密集的主要区域,要利用小型振捣器,这样才能增强振捣,避免了漏振死角。
2.梁柱节点随同楼面统一浇捣
梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时,可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。
3.施工注意事项
产生梁柱节点不同混凝土强度等级处裂缝的原因主要是:第一,梁柱节点处,混凝土的强度等级相差较大,(相差两个等级)时,不同强度等级的混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,柱子体积大,水泥用量多,产生的水化热高,高低强度等级混凝土的收缩有差异。第二,柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受柱子的强大约束,梁混凝土的收缩受限制,也容易产生裂缝;第三,商品混凝土配合比中,高强度等级混凝土的水泥用量偏多,水灰比、含砂率、坍落度偏大,也会导致高低强度等级混凝土交界附近产生裂缝;第四,现浇梁板的梁在板下,上面保养的水被充分吸收,而梁得不到充足的养护水分,造成梁的内外不均匀收缩,也容易导致梁的两侧面产生裂缝;第五,有的梁侧面水平方向的构造钢筋太少,对梁的抗收缩裂缝不利。
根据上述原因分析,采取注意的事项有:
第一,要求混凝土搅拌厂调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子混凝土,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。
第二,节点处的混凝土实行“先高后低”的浇捣原则,即先浇高强度等级混凝土,后浇低强度等级混凝土,严格控制在现浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,事先作好技术交底和准备工作。
第三,梁板的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,增强高低强度等级混凝土交接面的密实性,减少收缩。
第四,在产生裂缝相对较多的梁的侧面,增加水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。
第五,严格控制混凝土拌合物的坍落度,节点核心区柱子部位混凝土采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车混凝土都应进行坍落度检测。
第六,加强混凝土的养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应在板下梁侧浇水,在满堂承重脚手架未拆除之前,可以用高压水枪对梁进行浇水养护,并推迟梁侧模的拆模时间。
4.结语
我国常见的施工问题就是梁柱节点处的裂缝问题,这主要与梁柱节点处采用不同强度等级的混凝土有关,同时也考验着施工的技术与水平,梁柱的建筑结构有横向与竖向之分,其荷载的要求也有所不同,一般对竖向结构的混凝土强度要求较高,在对混凝土进行浇捣过程需要有所区分,这样才能保证梁柱的质量与美观性。施工的方式或者操作出现失误很容易导致梁柱出现裂缝,所以在施工的过程中,一定要注意混凝土强度的差异性,根据施工的要求,对这些混凝土进行加工调整,在浇捣时注意先后顺序,保证强度高的混凝土优先浇筑的施工原则,这样才能有效的降低梁柱出现裂缝的概率。 [科]
【参考文献】
[1]李坤.不同强度等级混凝土梁柱节点承载力实验研究[D].合肥工业大学,2004.
混凝土强度等级范文4
关键词:减水剂;抗渗;强度;混凝土
随着建筑技术的不断发展和人们对建筑使用要求的提高,在很多钢筋混凝土结构中,要求混凝土不但具有高强度,而且还要具有一定的抗渗性。
为保证实际工程中防水混凝土的抗渗性能,常要求:1)使工程防水混凝土抗渗标号有更可靠的安全系数;2)良好的和易性和可泵性;3)混凝土较小的收缩性。
这就要求混凝土不但要采用合理的级配,而且还需要添加有效的外加剂,以改善混凝土的技术指标和施工性能。因此在混凝土施工中,外加剂已逐步成为混凝土技术不可缺少的第五组份而广泛使用。据统计发达国家80%以上的混凝土均采用了外加剂。笔者在洛阳市建筑工程公司的协助下,对减水剂进行了比较系统的试验研究,本文重点介绍在此方面的研究成果。
1 外加剂的研究
如何降低混凝土的水灰比,减少游离水,而又不致影响混凝土的施工和易性是配制高抗渗混凝土的关键。经研究减水剂较好的解决了这一矛盾。
1.1 减水剂的试验研究
1.1.1 试验用减水剂品种 1)SJ-1:β-萘磺酸甲醛缩合物;2)SJ-2:芳香族磺酸盐甲醛缩合物;3)SJ-3:β-萘磺酸甲醛高缩合物;4)SJ-4:亚甲基二萘磺酸钠;5)SJ-5:聚次甲基萘磺酸钠;6)SJ-6:与MF基本相同;7)SJ-7:属木质素系减水剂。
1.1.2 减水剂分散性试验 由于减水剂的分散作用,使水泥凝聚体释放出原来所包裹的游离水,促使水泥充分水化。而且在满足一定施工和易性条件下,降低了拌和水用量,减少了硬化混凝土因游离水分蒸发造成的孔隙通路。因此提高了混凝土的强度和抗渗性。判定减水剂分散效果好坏的一种方法,是在水灰比相同的条件下,试验减水剂对水泥浆的流动性的影响大小,当水灰比相同,流动度越大,分散性就越好,其减水效果也越佳。
十种不同掺量减水剂对水泥浆流动度的影响结果,见表1。
表1 减水剂对水泥流动度的影响
该试验用水泥为黄河“同力”的42.5普通硅酸盐水泥,水灰比为0.29。
1.1.3 减水剂引气性试验 引气作用可使混凝土引进适量的空气,形成无数小气泡分散于混凝土或砂浆中,有利于进一步改善混凝土的和易性,可更多地减少用水量,有利于提高混凝土的抗渗和抗冻性。
减水剂的发泡性及泡沫稳定性,对混凝土引气大小有直接关系。试验采用测量减水剂的发泡高度和消泡时间来判断各种减水剂引气性。试验结果见表2。
表2 减水剂发泡高度和消泡时间的测定结果
1.1.4 试验结果分析 通过对减水剂的分散性和引气性试验,从表1和表2中可以看出:
1)各种减水剂都能提高水泥的流动性,其中以萘系列减水剂分散效果较好;2)SJ-1、SJ-3、SJ-4不宜发泡,实属一种非引气型高效减水剂。SJ-2、SJ-5、SJ-6、SJ-7易发泡且不宜消退,属引气型减水剂;3)减水剂掺量超过1%时,对提高水泥分散性几乎无多大作用。而发泡高度受减水剂溶液浓度影响也不明显。
2 高抗渗混凝土配制试验2.1 C30混凝土配制试验
2.1.1 原材料及性能 水泥:黄河“同力”42.5普通硅酸盐水泥。
砂:洛阳伊河细砂,比重2.61,细度模数2.14,含泥量3.0%。
石子:洛阳伊河卵石,比重2.78,偃师石灰岩碎石,比重2.70,二种骨料粒径5~22mm占 50%,20~40mm 占50%。
2.1.2 抗渗试验结果 混凝土抗渗试验结果列于表3中。
表3 混凝土抗渗结果
本试验由于抗渗仪的限制,仅加压至2.0MPa终止,泄水压后立即取下试块剖开观察,发现在2.0MPa的水压下,卵石骨料混凝土渗透高度17~39mm,碎石骨料混凝土渗水高度42~49mm。充分说明采用减水剂配制高抗渗防水混凝土,具有显著效果。试验还表明卵石混凝土比碎石混凝土抗渗性能要好。
4 结束语
通过以上试验,可以在实际工程中,根据具体要求,在不改变原材料规格的条件下,选用不同的外加剂,配制出具有不同技术性能和施工性能的混凝土。例如,洛阳市农业银行办公大楼的地下结构、蓄水消防池采用了双掺技术(即掺入减水剂和膨胀剂);工程质量优良,被省列为技术推广工程。实践证明,在混凝土中掺加减水剂不但便于施工和操作人员的掌握、提高工程质量;而且在降低工程造价提高经济效益方面效果也非常显著。
参考文献
混凝土强度等级范文5
关键词:钢筋混凝土;结构设计;优化
前言
简言之,和其他材料相比,钢筋混凝土具有较强的优势,所以在建筑工程中广泛应用。钢筋混凝土的优势不仅体现原材料上,还体现在设计方法、施工技术,制各工艺等方面。综合其优势分析,使得钢筋混凝土在结构建筑材料领域扮演的角色越来越重要。
一、钢筋混凝土建筑结构设计的现状
20世纪后期以后,在建筑工程行业,由于钢材料的不断提高,钢筋混凝土组合结构得到了发展,建筑造型和功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,都在结构设计中遇到乐各种难题。因此作为一个结构设计人员需要在遵循各种规范的条件下大胆灵活的解决这些问题。在实际设计过程中对于各结构设计人员经常遇到的这些问题,每个人的理解不同,就可能对整个设计带来相当大的区别。因此在规范条文中没有具体规定,往往容易被忽视,给工程质量留下巨大的隐患。
二、钢筋混凝土结构设计的优化措施
钢筋混凝土结构设计优化是在保证建筑使用功能和总体效果的前提下,通过结构体系的合理选择、结构布置的科学优化、结构受力的详细计算分析等,使整个钢筋混凝土结构既安全可靠,又经济合理。优化设计后的建筑结构,既满足结构设计规范要求,又使结构各构件之间达到最佳比例关系,以提高结构整体的抗震、抗风、防火等性能。根据笔者的总结归纳,钢筋混凝土结构设计优化可从五个方面来开展。
1.结构计算方法的优化
钢筋混凝土结构计算分析方法是结构设计优化的关键。首先是对结构体系选择的优化,主要是确定经济合理的结构型式、柱网尺寸和剪力墙布置等;其次是对结构构件进行优化,在已确定结构体系和结构布置的前提下,确定经济合理的构件截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋强度等级和配筋量。在传统设计中,结构体系的确定和构件截面尺寸是凭经验假定的,然后进行分析计算,校核是否满足规范要求,是一种被动的设计方法。优化设计也需要先进行假设,但假设目的不一样,所采用的分析方法也不同,优化设计在初始假设后,需按一定的方法通过多次分析和调整,从而获得最优的设计方案。在传统设计中,构件尺寸一般先按经验确定,然后进行强度验算。在优化设计时,应对不同构件布置方式和不同截面尺寸进行配筋计算,并作经济比较,以确定最优构件布置方式和截面尺寸。如抗震等级为三级的较大跨度的梁,支座配筋较大且采用大直径钢筋时,梁面通长钢筋可采用小直径通长钢筋如2根12,与支座钢筋搭接或焊接,以减少钢筋量节约成本。
2.结构设计规范的理解
钢筋混凝土结构优化设计须深入地掌握相关结构设计规范,理解规范实质,并注意规范的适用范围和规范使用的配套性。按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)进行桩基设计时,必须注意所采用规范与参数取值的匹配性。在计算桩数时,荷载效应采用标准组合,对应的抗力采用单桩承载力特征值;在确定承台高度及配筋,验算材料强度时,荷载效应取基本组合,采用相应的分项系数,对应的抗力计算采用材料强度设计值。抗震墙分加强部位和非加强部位,边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件,这两种边缘构件的配筋相差很大,应分别按不同的构造要求进行配筋。设计优化前必须透彻地理解概念,勿盲目提高标准,以免造成设计浪费。
3.设计参数取值的优化
为取得良好的优化效果,在设计参数取值上要进行优化。对毛坯房,要根据各地具体情况和房屋设计标准,合理考虑各功能空间的二次装修荷载。在计算墙体荷载时,应考虑实际墙体高度、长度和开洞影响,墙体高度的取值应扣除钢筋混凝土梁板的高度,墙体长度的取值应扣除钢筋混凝土墙柱的长度,并应扣除洞口面积。消防车等荷载宜按等效荷载取值。楼面活荷载按实际使用功能合理取值,并按规范规定考虑楼面活荷载的折减。正确取用抗震设防烈度、场地类别,合理确定风荷载标准值和风载体型系数,必要时可根据风洞试验确定风载体型系数。根据不同荷载组合和不同计算内容选用荷载分项系数。在进行基础设计时,当上部结构传给基础的荷载为设计值时,应将设计值转换成标准值。
4.高性价比材料的选用
钢筋的选用。在选用钢筋强度等级时,应尽可能采用性价比高的高强度钢筋。对于配筋按强度控制的构件,应优先选用HRB400钢筋。对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件,在现版GB50010-2010#混凝土结构设计规范$出台前大家的认知是,当混凝土强度等级大于C30时,采用 HRB400比HPB235 可降低20%用钢量;当混凝土强度等级等于C30时,采用HRB400比HPB235可降低7.5%用钢量;当混凝土强度等级小于C30时,采用HRB400与HPB235的用钢量相同。故对于按最小配筋率控制配筋的受弯构件,当混凝土强度等级大于C30时,应优先采用HRB400钢筋,而当混凝土强度等级小于C30时,宜采用价格较低的 HRB335或HPB235钢筋。现版GB50010-2010《混凝土结构设计规范》在第8.5.1条注解的第二条明确:板内受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时,其最小配筋百分率允许采用0.15和 45ft/f y中的较大值,比起原规范的0.20和45ft/f y中的较大值,采用HRB400钢筋在采用C30混凝土时的最小配筋率约为0.18,在采用C25混凝土时的最小配筋率约为0.16,远小于采用 HRB235的0.2和45ft/f y中的较大值。由新规范的条文可以看出国家开始提倡采用高强度的钢筋,推广HRB400、HRB500作为主导钢筋。
混凝土的选用。常用强度等级的混凝土强度每提高一级,单价提高5%-18%;混凝土强度对柱及剪力墙轴压比的影响很明显,应优先使用高强度等级的混凝土;对梁来说,混凝土的强度等级对梁的承载力变化不大,应使用低强度等级混凝土;对板来说,虽然提高强度等级对承载力有提高,但强度等级提高后最小配筋率相应增大,楼板开裂的几率也增大,所以板应使用低强度等级的混凝土。
目前设计机构中对混凝土强度等级确定有一种认识:墙柱与梁板强度等级相差在两级以内;关于这一条在旧版规范中有,新版规范中已经去掉了,所以当墙柱混凝土强度等级很高时,梁板混凝土强度等级可以不跟随墙柱变化;但是在施工中要采取严格措施:控制梁柱节点区为高强度等级,保证高低强度等级交界区的混凝土密实性。
实际工程中混凝土强度等级的选择应该注意以下几点:①普通的结构梁板一般宜选用C251C30;②剪力墙、柱混凝土强度等级按轴压比控制,宜选用较高强度等级混凝土,并使轴压比尽量接近规定上限,同时又要使绝大部分竖向构件为构造配筋;③高层建筑墙、柱混凝土强度等级应分段选用不同强度等级。
结语
综上可知,建筑工程的结构优化是一个复杂切急需解决的的难题,结构优化带来的经济效益也是巨大的,因此,上文主要研究了钢筋混凝土结构优化设计。
参考文献:
混凝土强度等级范文6
中图分类号: TU97 文献标识码: A
1.引言
随着国民经济持速发展,为了节省土地,增加经济、社会效益和环境效益,城市高层建筑框架结构房屋越来越多,目前住宅小区亦逐步发展为高层住宅群。高层建筑的框架结构梁和柱混凝土强度等级相差很大,作为从事的监理工作而言,为此不得不重视高层框架结构梁柱节点混凝土浇筑关键部位的施工监理质量控制工作,来确保施工质量的结构安全性。现场监理如何控制高层框架结构梁柱节点混凝土浇筑质量?本人结合工作中遇到的工程实例浅谈一些经验和体会,以供同仁参考和指点。
2.高层建筑框架梁和柱混凝土强度设计
一般高层框架结构工程中,粱板和柱混凝土的设计强度等级是不同的,由下向上逐层柱砼强度降低,特别是下部柱的混凝土强度比梁板混凝土强度要高得多,强度等级差别到4级的设计案例很多。因为框架柱承受上部全部荷载,而梁板是单层受力,所以框架柱混凝土的设计强度等级一般都高于梁板。随着框架层数的增多,它们之间砼强度的差距就更大,而梁板受力不受层数的影响。
旧版《高层建筑混凝土结构技术规程》规定不应超过2级可按同低强度,而新版《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010无此规定,但未规定如何处理,近几年都风行起一个不是规定的“规定”:梁和柱的砼强度等级差别2级内的节点混凝土按低等级浇筑,这个不是规定的“规定”,曾有设计师核算过能保证其质量。但本人负责的监理工程坚持要求承建单位在梁和柱节点处的砼强度等级差别1级以上的,梁柱节点处混凝土必须按高等级浇筑,以切实保证质量,提高结构安全系数。
3.框架梁和柱节点处的不同强度等级混凝土施工难度
由于高层建筑梁和柱混凝土强度等级不同,梁柱节点处的混凝土施工造成很大的困难。梁和柱的砼强度等级差高于2级以上的(含2级),梁柱节点处的混凝土必须按高强度浇筑(同柱砼),采取常规的45°法钢丝网拦截工艺,其方法施工非常困难,对于商品砼(塌落度160-180)极为困难,质量难以保证。实践证明,采用的45°法钢丝网拦截混凝土方法弊端很多,由于钢丝网设置难以保证其牢固性,而且难承受振捣产生的挤压力,加之商品砼流动性大从网眼流淌混凝土,致使不敢振捣,本人怀疑结合处砼难以保证密实度达到要求,且网眼流淌下来的混凝土形成不规则的施工缝,甚至形成冷缝。
4.框架梁和柱节点处的不同强度等级混凝土施工新技术新工艺的应用
针对45°法钢丝网拦截混凝土工艺存在的种种弊端,本人从多年的实践工程中总结出既省成本(人工和材料)又操作方便的梁柱节点不同强度等级混凝土拦截新工艺新技术(采用特制档板拦截砼法,在施工案例中再阐述),在某工程中取得施工单位的支持和理解,采用了该工艺和技术并取得了一定的效果。
4.1高层建筑梁板柱节点混凝土的施工监理的质量控制要点
按施工惯例,对框架柱混凝土一般先浇捣此梁底低15-20毫米的部位,然后进行梁板混凝土二次浇筑。但高层框架结构混凝土梁板部位强度与混凝土柱部位强度一般是不一样的,有的承建商为了施工方便把柱与梁板交接部位的柱混凝土也浇筑成与梁板相同强度等级的混凝土,这样施工使柱和梁节点部位的混凝土强度降低了,降低了柱的承载能力,造成了质量隐患。再说全现浇混凝土框架柱的混凝土工程量一般是算至楼板面层的,上述做法实为是一种偷工减料的行为。作为监理单位应本着诚信、公正、科学的监理准则对工程质量实施事前、事中、事后控制。在高层框架结构施工监理中,根据结构混凝土设计强度等级,要求承包商按部位分级浇筑混凝土,只有这样做才能确保框架结构混凝土的施工质量。具体监理控制要点如:
施工监理事前控制要点:监理项目中标后,组织监理人员进入施工现场,主要是熟悉施工图纸,特别是熟悉结构设计说明和相关的设计文件,从基础到各层结构的混凝土设计强度等级要充分了解和掌握。
认真编制监理细则和旁站细则,主要突出怎样做好事前、事中、事后对高层建筑梁柱板节点混凝土浇筑的监控要点。在图纸会审或审查承包商的施工组织设计中,应重点审查承包商是否在施工组织设计中明确了按梁板和柱混凝土强度等级施工的,如没有就要强调承包商按设计要求去做,并要求承包商向施工班组做好技术交底和检查工作,分清梁板和柱混凝土强度等级。如果高层框架梁和柱的混凝土强度等级差距在两个等级范围内,为了便于施工方便,可以同设计单位和监理(建设单位)协商,使梁和柱的混凝土强度等级统一,但是只能提高混凝土强度等级不能降低混凝土强度等级,如果现浇混凝土强度等级差距大于两个等级,梁柱一定要按照各自的混凝土强度等级进行浇筑。
施工监理事中控制要点:严格按照设计要求的混凝土强度等级进行对号入座施工。现浇混凝土柱的设计强度等级一般高于梁板两个等级以上。在浇捣混凝土时,柱子对梁板垂直断面部位要按照柱子设计混凝土强度等级浇筑,也就是柱左右或前后靠梁板部位的混凝土强度等级与柱相同。由于柱与梁相交处有应力扩散角,所以把柱边的梁端混凝土强度提高一些是有好处的,我们一般要求从柱边向梁另一端浇至长度为梁高或1.5倍的梁高(因此部位混凝土所增加的混凝土价差一般建设单位是同意按实结算的,另承建商为保证混凝土浇筑质量也会采取此种方法施工的)。梁柱节点砼浇筑施工时现场旁站非常重要。如现浇楼面梁板混凝土,在梁上设计和规范要求的位置插入“特制档板”(实例中再阐述),先督促浇筑梁柱节点高强度混凝土,节点浇筑时间和拔除档板后再浇筑时间要逐一做好旁站记录和混凝土浇筑记录。另对浇筑各部位的混凝土强度要认真确认,做到确认无误后才能浇筑。监理旁站的重点,为了防止梁二次浇捣混凝土出现施工缝(即冷缝),节点部位混凝土在初凝前,即应拔除档板进行梁板混凝土浇筑,另此部位应加强振捣。在施工中监理除抽测混凝土坍落度、要求做好梁板混凝土试块见证取样外,同时对梁柱节点部位的混凝土也分批量见证取样试块,以确认梁柱节点部位混凝土标养和同条件试块强度达到设计要求。梁柱节点部位混凝土浇筑后,应用潮湿草包或麻袋及时覆盖,夏季可防暴晒,潮湿草包可以降温,减缓混凝土的凝结时间,冬季仅作保温防冻措施就可以了。在工序验收上增加了一道梁柱节点混凝土的报验工序,监理可把检查验收结论写在上面。
施工监理事后控制要点:拆除模板后要严格检查梁柱节点部位的混凝土是否出现有施工缝及其它质量缺陷情况。复核试块检测结果是否符合设计要求。待混凝土龄期到后用回弹仪检测梁柱节点和其它部位的混凝土强度,是否与柱混凝土强度相同,是否与留置的试块强度相吻合。
如有质量问题,组织施工方技术负责人、专业监理工程师及建设单位和相关单位技术人员讨论研究制定补救措施,严重的还需结构设计师复核和鉴证,拿出设计处理方案,安排监理专人督促整改。
4.2施工监理实例:
4.2.1工程实例
某大楼,框架柱的混凝土设计强度等级地下室、1-7层为C50,8-13层为C45,14-16层为C40,以上为C30,梁板均为C30,强度等级差别最大4个等级。取得施工单位的理解和支持,我们监理要求的施工方法如图1所示。
4.2.2施工过程监理控制
在施工过程中监理要认真审查承建方申报的专项施工方案,所采用的施工方法是否能切实保证施工质量,监理审查后予以批准实施,具体施工过程监理控制如下:
档板制作(见图2,图3,图4)
档板宜用价格便宜、韧性强和不易断裂的木工胶合板或竹胶合板制作,按主筋Φ25为例进行制作档板,档板应根据梁的断面尺寸和梁的配筋情况制作。
甲档板的宽度尺寸b为梁宽两边各减去梁两边钢筋保护层厚度加上梁边钢筋直径,按主筋Φ25制作档板为例,钢筋保护层加主筋取值50毫米。如图2所示。
乙档板按照箍筋的放样尺寸得出梁配筋位置,再在梁宽(即甲档板中间)锯两条比梁中间箍筋直径宽3毫米的2道槽,槽深与梁高相同。如图3所示。
丙档板与乙档板相似,在乙档板宽的1/2处锯分开。与乙档板不同的是,丙档板中间2道槽要锯成正反2个 “г”形的滑槽,主要是为了防止靠梁边50毫米处的混凝土流淌。
采用泵送商品混凝土,坍落度一般为12-18厘米,混凝土流动性大,为了防止混凝土沿梁自动流淌离柱过远,要设置特制档板阻碍混凝土流淌,档板与柱的距离一般按照柱边加梁高确定(按规范和设计要求)。档板靠梁的箍筋插入,此部位也正是梁箍筋的加密区域,档板直插留直槎,符合规范临时留直槎的要求。另一个原因是这样可借助箍筋的支撑减轻部分混凝土对档板的侧压力。
梁是两肢箍,甲、丙档板配合同时使用,稍进行加固。使用时先插甲档板,后插丙档板,把丙档板朝两边分开,配合使用更能阻止混凝土流淌。
梁是四肢箍,乙、丙档板配合同时使用,稍进行加固。使用时先插乙档板,后插丙档板,把丙档板朝两边分开,配合使用更能阻止混凝土流淌。
4.2.3检查验收
拆除模板后经监理检查,梁混凝土接头处施工缝留设平直、观感好,而且混凝土结合得很好。砼龄期到后用回弹仪检测梁两端混凝土强度与柱混凝土强度基本相同;留置的试块(同条件、标养),经检测强度也相同,均符合设计要求。