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最新土建基础知识
土建基础知识
1、混凝土种类:
混凝土,简称为“砼(tóng)”:
是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。
通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。
按照国家标准GB50010-2002《混凝土结构设计规范》,混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。
立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度,以fcu,k表示。
普通混凝土划分为十四个强度等级:
C7.5C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。
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。
2、混凝土坍落度:
混凝土坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能,影响混凝土坍落度的因素主要有级配变化、含水量、衡器的称量偏差、外加剂的用量,容易被忽视的还有水泥的温度等。
坍落度是指混凝土的和易性,具体来说就是保证施工的正常进行,其中包括混凝土的保水性,流动性和粘聚性。
和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能,是一个很综合的性能其中包含流动性、粘聚性和保水性。
影响和易性主要有用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等几个方面。
混凝土的坍落度,应根据建筑物的结构断面、钢筋含量、运输距离、浇注方法、运输方式、振捣能力和气候等条件决定,在选定配合比时应综合考虑,并宜采用较小的坍落度。
坍落度的测试方法:
用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土分三次填装,每次填装后用捣锤沿桶壁均匀由外向内击25下,捣实后,抹平。
然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象,用桶高(300mm)减去塌落后混凝土最高点的高度,称为塌落度。
如果差值为100mm,则坍落度为100。
商品泵送混凝土坍落度要求
砼对坍落度是没有规范要求的,相应部位的砼坍落度在施工图纸的会加以说明,搅拌站根据设计的坍落度要求进行配比,一般是添加粉煤灰和外加剂,增加砼的流动性。
坍落度高,只要水灰比控制的好,是不会出现离析的。
一般在正负零以上的砼坍落度在150左右,如果是水下灌注桩坍落度就会大点,一般在200左右。
混凝土坍落度是在实际施工中用来判断混凝土施工和易性好坏的一个标准,如果塌落度较大容易引起拌和物的离析,如果太小则给施工带来难度,可以在不改变水灰比的情况下改变集料的用量,或加入水泥浆来改变。
3、混凝土外加剂:
混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。
混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视,外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用,但外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。
3.1减水剂
普通减水剂water-reducingadmixture
在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂。
常用的减水剂是阴离子表面活性剂。
高效减水剂superplasticizer
在混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少拌合用水量的外加剂。
缓凝减水剂setretardingandwater-reducingadmixture
兼有缓凝和减水功能的外加剂。
早强减水剂hardeningacceleratingandwaterreducingadmixture
兼有早强和减水功能的外加剂。
引气减水剂airentrainingandwaterreducingadmixture
兼有引气和减水功能的外加剂。
3.2早强剂
早强剂HardeningAcceleratingAdmixture
提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂。
3.3缓凝剂
缓凝剂setretarder
延长混凝土凝结时间的外加剂。
3.4引气剂
引气剂airentrainingadmixture
在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。
3.5防水剂
防水剂waterrepellentadmixture
能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。
3.6阻锈剂
阻锈剂anti-corrosionadmixture
能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂。
3.7加气剂
加气剂gasformingadmixture
混凝土制备过程中因发生化学反应,放出气体,而使混凝土中形成大量气孔的外加剂。
3.8膨胀剂
膨胀剂expandingadmixture
能补偿混凝土收缩的外加剂。
3.9防冻剂
防冻剂anti-freezingadmixture
能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够防冻,强度的外加剂。
3.10着色剂
着色剂coloringadmixture
能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂。
3.11速凝剂
速凝剂flashsettingadmixture
能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。
3.12泵送剂
泵送剂pumpingaid
能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。
制作泵送剂的材料有高效减水剂、缓凝剂、引气剂和增稠剂。
4、混凝土配合比
所谓混凝土施工配合比是指混凝土在施工过程中所采用的配合比。
调整步骤:
设试验室配合比为:
水泥:
砂子:
石子=1:
x:
y,现场砂子含水率为m,石子含水率为n,则施工配合比调整为:
1:
x(1+m):
y(1+n)。
混凝土配合比设计是混凝土工程中很重要的一项工作!
它直接影响到混凝土的顺利施工、混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。
5、钢筋的种类及标示符号
HPB300---
(一级钢)热轧光圆钢筋强度级别300MPa
HRB335---
(二级钢)热轧带肋钢筋强度级别335MPa
HRBF335---
(二级钢)细晶粒热轧带肋钢筋强度级别335MPa
HRB400---
(三级钢)热轧带肋钢筋强度级别400MPa
HRBF400---
(三级钢)细晶粒热轧带肋钢筋强度级别400MPa
RRB400---
(三级钢)余热处理带肋钢筋强度级别400MPa
HRB400E---(三级钢)有较高抗震性能的普通热轧带肋钢筋强度级别400MPa
HRB500---
(四级钢)普通热轧带肋钢筋强度级别500MPa
HRBF500---
(四级钢)细粒热轧带肋钢筋强度级别500MPa
H、P、R、B、F、E分别为热轧(Hotrolled)、光圆(Plain)带肋(Ribbed)
钢筋(Bars)、细粒(Fine)\地震(Earthquake)5个词的英文首位字母。
后面的数代表屈服强度为***Mpa
6、剪力墙
剪力墙(shearwall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。
房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载{重力}的墙体。
防止结构剪切破坏。
它分平面剪力墙和筒体剪力墙。
平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。
为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。
现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑,整体性好。
筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成,筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。
墙根据受力特点可以分为承重墙和剪力墙,前者以承受竖向荷载为主,如砌体墙;后者以承受水平荷载为主。
在抗震设防区,水平荷载主要由水平地震作用产生,因此剪力墙有时也称为抗震墙。
剪力墙[1] 按结构材料可以分为钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙。
其中以钢筋混凝土剪力墙最为常用
7、灌浆料
是以高强度材料作为骨料,以水泥作为结合剂,辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。
它在施工现场加入一定量的水,搅拌均匀后即可使用。
灌浆料具有自流性好,快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀;无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染,自密性好、防锈等特点。
在施工方面具有质量可靠,降低成本,缩短工期和使用方便等优点。
从根本上改变设备底座受力情况,使之均匀地承受设备的全部荷载,从而满足各种机械,电器设备(重型设备高精度磨床)的安装要求,是无垫安装时代的理想灌浆材料。
灌浆料的强度的决定因素主要是配合比,水灰比,骨料,外加剂,密实度以及后期的养护等。
8、施工缝处理
1、什么叫施工缝?
施工缝:
因施工组织需要而在各施工单元分区间留设的缝。
施工缝并不是一种真实存在的“缝”,它只是因后浇注混凝土超过初凝时间,而与先浇注的混凝土之间存在一个结合面,该结合面就称之为施工缝。
2、施工缝留设方法?
施工缝的位置应设置在结构受剪力较小和便于施工的部位,且应符合下列规定:
柱应留水平缝,梁、板、墙应留垂直缝。
(1)施工缝应留置在基础的顶面、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。
(2)和楼板连成整体的大断面梁,施工缝应留置在板底面以下20mm~30mm处。
当板下有梁托时,留置在梁托下部。
(3)对于长宽比大于二比一的单向板,施工缝应留置在平行于板的短边的任何位置,同时施工缝应垂直留置,不能做成斜槎。
(4)有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度中间1/3的范围内。
(5)墙上的施工缝应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。
(6)楼梯上的施工缝应留在踏步板的1/3处。
楼梯的混凝土宜连续浇注。
若为多层楼梯,且上一层为现浇楼板而又未浇注时,可留置施工缝;应留置在楼梯段中间的1/3部位,但要注意接缝面应斜向垂直于楼梯轴线方向。
(施工中存在争执原因是旧规范规定了楼梯施工缝必须留置在中间1/3区段,传统施工留置在向上、下3步处,留置在梯段中间时,理论上是剪力较小,但施工时施工缝质量不好控制,二次支模时容易产生已浇筑部位形成短时“悬挑”,反而不利于构件的质量控制。
)
(7)水池池壁的施工缝宜留在高出底板表面200mm~500mm的竖壁上。
(8)双向受力楼板、大体积混凝土、拱、壳、仓、设备基础、多层刚架及其他复杂结构,施工缝位置应按设计要求留设。
3、浅谈施工缝能否留置
1)、施工规范中规定的“柱应留水平缝、梁板墙应留垂直缝”比较片面,没有对混凝土构件作出统一规定,例如,混凝土楼梯如果说留水平缝或垂直缝都是不合适的。
应规定为:
使施工缝接缝面与结构的纵向轴线垂直。
2)、对于大体积混凝土,由于浇注数量大,整体性要求高,一般不应留施工缝。
3)、混凝土条行基础和独立柱基础也应一次浇注完毕,不宜留施工缝。
4)、承受动力作用的设备基础,一般不应留置施工缝。
如设计没有规定,而施工时又必须分段浇注混凝土时,应先征得设计单位同意,并符合施工规范要求方可设置。
但在同一设备机座的地脚螺栓之间,在重要机座之下和用轴连接传动的设备机座之间不得留置垂直缝。
5)、基础的薄壁或悬壁部位以及被孔洞削弱部位不应留置施工缝。
6)、施工规范规定:
“和板连成整体的大断面梁,施工缝应留置在板底面以下20-30mm,当板下有梁托时,留在梁托下部。
”大断面梁,没有具体规定端面尺寸,一般认为和板连成整体的梁应和板同时浇注,只有当梁的高度大于1m时,才允许将梁单独浇注并按规范规定留置施工缝。
7)、对简支梁作受力分析,在荷载作用下跨中的剪力较小,施工也比较方便,施工缝应留置在跨度中间1/3的范围内。
8)、浇注圈梁时,由于砖墙的十字、丁字、转角墙垛、门窗洞、预留洞的上部以及圈梁与其他混凝土构件交接处如带有雨蓬、阳台、天沟板等的圈梁属于薄弱环节或关键部位,都应连续浇注混凝土,除此之外的部位均可留置施工缝。
9)、楼梯的混凝土宜连续浇注。
若为多层楼梯,且上一层为现浇楼板而又未浇注时,可留置施工缝;应留置在楼梯段中间的1/3部位,但要注意接缝面应斜向垂直于楼梯轴线方向。
10)、雨蓬由于浇注量少且属于悬臂构件,应一次浇注混凝土完毕,不能留施工缝。
11)、有分阶的独立柱基础各阶应连续施工、各阶之间禁止留水平施工缝。
a。
在独立基础(假设分3阶,从底往上分别是1、2、3阶,其厚度分别是h1、h2、h3)设计计算时,依据有关计算理论确定每阶的计算高度时是这样考虑的:
第3阶厚度=h3、第2阶厚度=h3+h2、第1阶厚度=h1+h2+h3。
b。
设计受力计算、冲切验算、独立基础底板的配钢筋计算都是按这个方法确定的厚度(高度)去设计。
如果施工时,每阶之间留水平施工缝,他们互相之间就不是一个相对匀质的结构体、够不成一个整体,结构抵御荷载的能力就会大打折扣,甚至由于各阶互相分离,很早就被破坏退出工作,受力达不到设计要求最终形成结构安全事故。
你说各阶分开施工(留施工缝)的危害有多大!
c.因此,在独立柱基础施工时三阶要连续施工,安装柱基模板时第1阶模板直接放置在砼垫层上、其他两阶(第2、3阶)采用吊模,浇筑混凝土时必须同时三阶一次性连续施工、保证混凝土初凝前浇筑并振动完毕、禁止各阶之间留水平施工缝。
4、常出现问题的现象
施工缝处混凝土骨料集中,混凝土酥松,新旧混凝土接茬明显,沿缝隙处渗漏水
5、提出几点具体处理措施
(1)、立缝表面凿毛法
砼终凝后,挡板拆除,用斩斧或钢杆将表面凿毛,清理松动石子,此时砼强度很低,凿深20~30MM较容易,待二次浇筑砼时,提前用压力水将缝面冲洗干净,边浇边刷素水泥浆一道,以增强咬合力。
(2)、增加粗骨料法
梁、板体积较大造成留置缝厚大,表面的浮浆层、泌水层也相应厚,施工缝的处理难度较大;如采取刮除表面的浮浆或二次振捣效果不佳,可采用添加粗骨料的方法,将级配干净的碎石撒入浮浆内,重新振捣防止石子集中。
这样会使缝处浇筑砼在体积较大处时粗细骨料均匀,水泥浆不会流失且强度不会降低,亦能提高新旧界面的粘结力和咬合力。
(3)、清除浮浆法
当砼体量较小,简单的方法是铁抹子将表面的浮浆刮去一层,深度<25MM,并挖压出条纹状,可以提高水平施工缝的粘结质量,对新旧砼结合有利。
(4)、二次开发振捣法
掌握好时间,在砼初凝后,终凝前进行二次重振,这样会对沉下的石子和上浮浆水重新搅拌组合一次,使之更均匀密实,缝的重新振捣实践表明是有效措施之一。
(5)、在施工缝处继续浇筑混凝土时,应符合下列规定:
①已浇筑的混凝土,其抗压强度不应小于1.2MPa。
②在已硬化的混凝土表面上,应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得积水。
即要做到:
去掉乳皮,微露粗砂,表面粗糙。
③浇筑前,水平施工缝宜先铺上10mm~15mm厚的水泥砂浆一层,其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。
④混凝土应细致振捣密实,以保证新旧混凝土的紧密结合。
⑤防水混凝土结构设计,其钢筋的布置和墙体厚度均应考虑方便施工,易于保证施工质量。
⑥防水混凝土应连续浇筑,宜少留置施工缝。
当需留置施工缝时,应遵守下列规定:
第一,底板、顶板不宜留施工缝,底拱、顶拱不宜留纵向施工缝。
第二,墙体不应留垂直施工缝。
水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙交接处,应留在高出底板表面不小于300mm的墙体上。
当墙体有孔洞时,施工缝距孔洞边缘不应小于300mm。
拱墙结合的水平施工缝,宜留在拱(板)墙接缝线以下150mm~300mm处,先拱后墙的施工缝可留在起拱线处,但必须注意加强防水措施。
缝的迎水面采取外贴防水止水带,外涂抹防水涂料和砂浆等做法。
第三,承受动力作用的设备基础不应留置施工缝。
⑦地下室大承台由于施工难度原因先于底板和其他承台浇筑,由于基础竖直方向存在着极大的剪应力,跟据剪应力互等定理可知,在其水平方向也存在着同样大小的剪应力。
要想设置水平施工缝,就必须在施工缝上设置抗剪凹槽和抗剪筋,因在定量分析上还存在一定困难,故对此未作出明确规定。
8、防潮层
防潮层,为了防止地面以下土壤中的水分进入砖墙而设置的材料层。
防潮层构造方案:
Dike隔汽膜+保温层+Dike防水透气膜。
Dike隔汽膜减缓了室内水汽向保温层排放的速度,并有效的阻止冷凝的形成,使防水透汽膜有效的将保温层水汽迅速排放出去,保护维护结构热工性能,从而达到节约能耗之目的。
一、主要对象
(1)当室内地面垫层为不透水层时图中透水材料防潮层为+0.600(如混凝土),,通常在-0.06m标高处处设置。
而且至少高于室外地坪150mm,以防雨水溅湿墙身。
(2)当室内地面垫层为透水层(如碎石,炉渣等)时,通常设置在+0.06标高处。
(3)当两相邻房间之间室内地面有高差时,应在墙身内设置高低两道水平防潮层,并在靠土壤一层设置垂直防潮层。
二、基础做饭
基础防潮层作法大致有四种:
(1)抹20mm厚1:
2.5水泥砂浆(掺适量防水剂);
(2)M10水泥砂浆砌二砖三缝;
(3)60mm厚C15或C20混凝土圈梁;
(4)抹10mm厚1:
2.5水泥砂浆,上铺防水卷材。
三、现象
防潮层开裂或抹压不密实,不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透,造成墙体经常潮湿,使室内粉刷层剥落。
外墙受潮后,经盐碱和冻融作用,年久后,砖墙表皮逐层酥松剥落,影响居住环境卫生和结构承载力。
四、原因分析
(1)防潮层的失效不是当时或短期内能发现的质量问题,因此,施工质量容易被忽视。
如施工中经常发生砂浆混用,将砌基础剩余的砂浆作为防潮砂浆使用,或在砌筑砂浆中随意加一些水泥,这些都达不到防潮砂浆的配合比要求。
(2)在防潮层施工前,基面上不作清理,不浇水或浇水不够,影响防潮砂浆与基面的粘结。
操作时表面抹压不实,养护不好,使防潮层因早期脱水,强度和密实度达不到要求,或者出现裂缝。
(3)冬期施工防潮层因受冻失效。
五、防治措施
(1)防潮层应作为独立的隐蔽工程项目,在整个建筑物基础工程完工后进行操作,施工时尽量不留或少留施工缝。
(2)防潮层下面三层砖要求满铺满挤,横、竖向灰缝砂浆都要饱满,240mm墙防潮层下的顶砖,应采用满丁砌法。
(3)防潮层施工宜安排在基础房心土回填后进行,避免填土时对防潮层的损坏。
(4)如设计对防潮层作法未作具体规定时,宜采用20mm厚1:
2.5水泥砂浆掺适量防水剂的作法。
六、操作要求
(1)清除基面上的泥土、砂浆等杂物,将被碰动的砖块重新砌筑,充分浇水润湿,待表面略见风干,即可进行防潮层施工。
(2)两边贴尺抹防潮层,保证20mm厚度。
不允许用防潮层的厚度来调整基础标高的偏差。
(3)砂浆表面用木抹子揉平,待开始起干时,即可进行抹压(2~3遍)。
抹压时,可在表面撒少许干水泥或刷一温水泥净浆,以进一步堵塞砂浆毛细管通路。
防潮层施工应尽量不留施工缝,一次做齐,如必须留置,则应留在门口位置。
(4)防潮层砂浆抹完后,第二天即可浇水养护。
可在防潮层上铺20一30mm厚砂子,上面盖一层砖,每日浇水一次,这样能保持良好的潮湿养护环境。
至少养护3d,才能在上面砌筑墙体。
(5)60mm厚混凝土圈梁的防潮层施工,应注意混凝土石子级配和砂石含泥量,圈梁面层应加强抹压,也可采取撤干水泥压光处理,养护方法同水泥砂浆防潮层。
(6)防潮层砂浆和混凝土中禁止掺盐,在无保温条件下,不应进行冬期施工。
防潮层应按隐蔽工程进行验收。
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