《混凝土工程》课件

混凝土工程建筑领域的基础材料，现代工程的支柱探索混凝土从配制到应用的全过程课标习程目和学要求术掌握基本原理熟悉施工技理解混凝土材料特性和工作机理掌握各种环境下混凝土施工方法质实应量控制能力工程践用培养混凝土工程质量评估和问题解决能力能够将理论知识应用于实际工程中义组混凝土的定和成水泥骨料胶凝材料，混凝土的灵魂包括砂和石，提供强度和体积剂外加水改善性能的辅助材料引发水化反应，形成硬化结构发历混凝土的展史罗马时古期1最早的混凝土形式，用火山灰和石灰混合21824年约瑟夫·阿斯普丁发明波特兰水泥纪19世末3钢筋混凝土技术开始发展纪420世预应力技术和高性能混凝土出现纪21世5智能混凝土和3D打印技术兴起现应混凝土在代建筑中的用层桥高建筑梁工程水利工程民用建筑提供坚固的骨架和良好的抗侧力跨越障碍，连接城市大坝和水库建设的主要材料提供安全、耐用的居住空间性能类水泥的型和特性普通硅酸盐水泥强度发展快，适用性广矿渣硅酸盐水泥水化热低，抗侵蚀性好火山灰质水泥后期强度高，耐水性好粉煤灰水泥工作性好，经济环保快硬水泥早期强度高，硬化快抗硫酸盐水泥抗腐蚀，适用恶劣环境类骨料的分和要求粗骨料粒径大于

4.75mm的碎石或卵石•要求坚固、耐久、级配合理•控制针片状含量和杂质细骨料粒径小于

4.75mm的天然砂或人工砂•石粉含量适当•细度模数在

2.3-

3.0之间轻骨料容重低，热工性能好•陶粒、浮石、珍珠岩等•主要用于轻质混凝土特种骨料具有特殊功能的骨料•高密度骨料（重晶石）•装饰骨料（彩色石）质水的量要求和作用质水的作用量要求引发水泥水化反应pH值应在

6.5-

8.5之间提供混凝土良好的工作性硫酸盐含量≤600mg/L维持混凝土内部湿度平衡氯离子含量≤250mg/L为水泥颗粒提供反应空间不含有机物和油脂总碱量控制在300mg/L以下剂种类外加的和功能缓强剂凝/早减剂水调节凝结时间，控制强度发展降低用水量，增强强度和流动性剂引气提高混凝土的抗冻融性胀剂膨剂防水补偿收缩，减少裂缝降低混凝土透水性设计混凝土配合比原理满足工程要求强度、耐久性、工作性材料最佳配比水灰比、砂率、骨料级配经济性与可行性材料优化，成本控制环适应境性气候、施工条件适应设计配合比方法重量法设计强确定度根据工程要求确定强度等级确定水灰比基于强度和耐久性要求选择合适的水灰比确定砂率根据工作性要求和骨料特性确定砂率计算各材料用量按重量计算水泥、水、砂、石用量试调配与整根据试验结果调整配合比设计积配合比方法体法积确定体比例常用比例如1:2:3或1:2:4（水泥:砂:石）确定含气量通常预留2-3%的含气量计单积算位体材料量确保各组分体积总和为1立方米转换为单重量位乘以相应密度获得重量单位用量现场调整根据工作性和实际条件进行调整设计特殊混凝土的配合比强高混凝土低水灰比，优质骨料，掺加高效减水剂和矿物掺合料轻质混凝土选用轻骨料，控制密度，保持强度实自密混凝土高粉量，合理级配，高效减水剂和粘度调节剂冻抗混凝土低水灰比，引气剂，提高密实度搅设备艺混凝土拌和工强搅搅搅运输车制式拌机自落式拌机拌商品混凝土站搅拌均匀度高，适用于结构简单，维修方便，边运输边搅拌，保持混集中生产，质量稳定，各种混凝土混合效率较低凝土工作性供应量大搅拌站的布置和管理场地选择工艺布置质量管理交通便利，远离居民区物料存储区合理布局原材料检验制度靠近水源，电力充足搅拌主机处于中心位置配合比实时监控运输设备混凝土方式和钟30-60分最佳运输时间从拌合到浇筑的理想时间窗口5-8公里经济运输半径搅拌站覆盖的最佳服务范围6-12m³搅拌车容量常用混凝土运输车载量15-25km/h平均运输速度城市道路运输的平均速度泵送混凝土的特点和要求泵优势术送混凝土技要求•施工效率高•坍落度控制在14-18cm•劳动强度低•砂率比普通混凝土高3-5%•适应性强•水泥用量≥300kg/m³•施工质量好•粗骨料最大粒径≤泵管内径的1/3•可实现远距离输送•必须添加泵送剂浇备混凝土筑准工作预检查埋件浇润水湿管线、锚固件定位准确模板和基层充分湿润钢验员备筋收人准位置正确，连接牢固施工队伍分工明确检查设备备模板准稳固、密实、尺寸准振捣器、抹平工具就确位浇顺混凝土筑方法和序层浇顺浇积浇分筑序筑大面筑特殊部位每层厚度30-50cm，保证振捣从一端向另一端推进，防止离析划分区块，按次序完成柱、墙等垂直构件采用串筒或溜效果管捣术混凝土振技捣插入式振器最常用的振捣方式，效果好捣表面振器适用于薄板结构，如地面、路面捣附着式振器安装在模板上，适合密集钢筋区域1插入深度2振捣时间3移动间距垂直插入，深入下层混凝土5-10cm直到表面泛浆，气泡不再明显上升不超过振捣器作用半径的

1.5倍养护混凝土的重要性证强发保度展提供水泥持续水化条件提高耐久性形成致密结构抵抗外界侵蚀减缩缝少收裂防止水分快速蒸发导致表面开裂养护养护方法自然养护养护养护洒水覆盖蓄水最基本方法，保持用湿草袋、湿麻布适用于水平构件如表面湿润等覆盖楼板、路面适用于各种结构，减少水分蒸发，保边缘筑埝蓄水，保效果好但费工持湿润环境持充分浸泡喷养护剂涂形成保护膜防止水分蒸发适用于大面积或难以持续洒水的情况养护养护方法蒸汽养护艺养护蒸汽工流程蒸汽特点

1.前期静置1-3小时•加速强度发展

2.升温阶段（10-20℃/小时）•缩短生产周期

3.恒温阶段（60-80℃）•提高模具周转率

4.降温阶段（控制降温速率）•能耗较高•需要专用设备•后期强度增长慢混凝土施工中的温度控制术冬季混凝土施工技材料控制施工措施•使用早强型水泥•基础处理除冰雪•适当提高水泥用量•模板保温隔热•使用热水拌合•连续浇筑不间断•骨料需预热•加快浇筑和振捣•添加防冻剂•及时覆盖保温养护术技•暖棚养护•电热养护•蒸汽管道加热•保温材料覆盖•实时温度监测术夏季混凝土施工技原材料控制水泥温度≤50℃，骨料遮阳降温，使用冷水拌合调配合比整适当降低水泥用量，增加减水剂用量，延长凝结时间运输措施缩短运输时间，运输车遮阳或降温，控制等待时间浇筑要求选择早晨或夜间施工，加快浇筑速度，及时振捣养护强加5立即开始养护，增加洒水次数，搭设遮阳设施积术大体混凝土施工技设计温控温度控制标准，防裂预案选择材料低热水泥，掺合料，预冷骨料块浇分筑控制浇筑厚度和面积内部冷却埋设冷却水管，循环冷却监测温度实时监测，动态调整强应高混凝土的特点和用C60-C120强度等级远高于普通混凝土C30-C

400.22-

0.35水胶比极低水胶比确保高强度450-600kg胶凝材料用量每立方米混凝土的胶材总量40-100MPa抗压强度28天抗压强度范围轻质备混凝土的制和使用类型密度kg/m³强度特点主要应用轻骨料混凝土1400-1900强度适中结构与保温结合泡沫混凝土300-1200强度较低填充、保温加气混凝土400-800可锯可钉墙板、隔墙聚苯颗粒混凝300-1000保温性优屋面保温层土实优势自密混凝土的性能和动过流性通性无需振捣能自行充满模板能穿过密集钢筋区域离填充性抗析性完全填充复杂形状组分不分离，保持均质纤维强种类增混凝土的和特性钢纤维纤维混凝土玻璃混凝土抗拉强度高，韧性好，抗冲击，耐磨损轻质高强，可塑性好，适合做薄壁构件烯纤维碳纤维聚丙混凝土混凝土抗裂性好，防渗性强，施工方便强度极高，耐腐蚀，导电性好环值再生混凝土的保价观质混凝土外量控制处窝饰表面理色差控制蜂麻面装混凝土抹面、压光、拉毛、压花等工艺材料一致性，施工工艺统一振捣不实，水灰分离，修补技术暴露骨料，染色混凝土，图案混凝土缝混凝土裂成因分析缩缝干裂应温度力水分蒸发收缩应力水化热、温差变化引起结构缝裂荷载过大，强度不足施工原因问题材料振捣不实，养护不当碱骨料反应，硫酸盐侵蚀缝混凝土裂防治措施设计阶段合理结构形式，控制温度应力选择材料低热水泥，掺合料，膨胀剂施工控制分段浇筑，设置后浇带养护管理及时养护，温度控制强检测混凝土度方法检测检测破坏性非破坏性•立方体抗压强度试验•回弹法•芯样钻取法•超声波法•劈裂抗拉强度试验•钻芯取样法•抗折强度试验•拔出法•贯入法检测混凝土耐久性渗抗透性1抗渗透试验，快速氯离子渗透试验冻2抗融性冻融循环试验，相对动弹性模量测定碳抗化性3自然碳化，加速碳化试验蚀4抗腐性抗氯离子，抗硫酸盐侵蚀试验抗磨耗性5磨耗试验，水下磨损试验结构混凝土的耐火性能结构混凝土的抗震性能构抗震性能特点提高抗震措施抗震造要求•质量大，自振频率低•增加配筋率和箍筋密度•柱强梁弱原则•整体性好，变形能力强•设置抗震墙和加强层•强剪弱弯原则•阻尼比大，能量耗散佳•控制裂缝宽度和刚度比•剪力墙底部加强区•韧性好，可承受反复荷载•使用高强高韧性混凝土•梁柱节点核心区加强预应力混凝土的原理张张结结先法后法粘/非粘先张拉钢筋，浇筑混凝土，硬化后释放先浇筑留孔道，硬化后张拉钢绞线钢绞线是否与混凝土粘结优势适围工作原理主要用范预先施加压应力，抵消外荷载产生的减少裂缝，跨度大，变形小，材料节大跨度梁，桥梁，屋盖，水池等拉应力约预应艺力混凝土的施工工备施工准设计图纸审核，材料准备，设备调试铺设孔道波纹管安装固定，密封检查浇混凝土筑高强混凝土浇筑，振捣，养护张拉施工钢绞线穿束，张拉，压力检测压浆锚封灌浆料注入，锚具防护预构产制混凝土件的生钢筋加工设计备与准钢筋下料，绑扎成型构件设计，模具制作浇混凝土筑布料，振捣，找平检验脱模养护成型尺寸检查，外观检验蒸汽养护，自然养护预构制混凝土件的安装备施工准测量放线，设备就位，接缝处理构件吊装正确吊点，稳定起吊，精准就位临时固定支撑稳固，调整位置，确保垂直节连点接钢筋连接，灌浆或焊接，密封处理质验量收外观检查，尺寸偏差，接缝质量桥术混凝土梁施工技现浇预法制拼装法适用于中小跨度，施工简单，整体性好工厂预制，现场拼装，质量稳定，工期短顶悬推法臂施工法适用于连续梁桥，减少支架，节约材料适用于大跨度桥梁，不影响下方通行术混凝土道路施工技连续普通水泥混凝土路面配筋混凝土路面•基层处理与加固•减少接缝，提高平整度•模板安装与钢筋布置•钢筋网连续布置•混凝土摊铺与振捣•控制裂缝宽度与间距•表面处理与养护•需要高质量基层支撑•接缝切割与填充•养护期较长水工混凝土的特殊要求渗抗性1防止水流渗透混凝土冻抗融性承受反复冻融循环蚀抗侵性抵抗水中化学物质侵蚀抗冲磨性4抵抗水流和泥沙冲刷蚀海工混凝土的耐腐性蚀蚀腐机理防腐措施•氯离子渗透钝化膜破坏•低水灰比高密实度•海水硫酸盐侵蚀•掺加矿物掺合料•海洋生物附着与侵蚀•选用抗硫酸盐水泥•潮汐区冻融循环•表面防护涂层•波浪冲刷磨损•阴极保护系统设计要求•增大保护层厚度•控制裂缝宽度•提高混凝土强度•结构耐久性评价•监测系统设置结构维护复混凝土的与修缝复补锈蚀处处裂修表面修理防水理灌浆、表面封闭、缝隙填充修补砂浆、环氧树脂修复除锈、阻锈、保护层修复防水涂料、防水卷材、结晶防水结构术混凝土加固技混凝土增大截面1增加构件尺寸，提高承载力钢粘加固粘贴钢板，增强抗弯抗剪能力碳纤维加固轻质高强，施工简便预应力加固4外加预应力，提高整体性能质混凝土工程量控制体系设计质量控制原材料控制设计深度，技术标准，施工说明进场检验，抽样试验，合格证明质记录过质量控制程量控制过程记录，隐蔽工程，试验报告施工工艺，关键节点，技术参数标规实测实准范控制量控制技术标准，验收规范，质量评定几何尺寸，物理性能，观感质量混凝土工程安全管理员设备现场人安全安全安全安全管理安全培训，劳保用品，设备检查，维护保养，临边防护，安全标识，安全责任制，检查制度安全操作规程操作规程应急通道，应急预案环护混凝土工程境保措施尘废处粉控制噪声控制水理洒水降尘，密闭搅拌，料仓除尘隔音降噪，合理安排施工时间沉淀池循环利用，中和处理废绿料回收色施工混凝土废料破碎再利用节能减排，环保材料，文明施工混凝土工程成本控制术发趋势混凝土新技展性能提升1超高性能混凝土，耐久性提高绿环2色保低碳混凝土，CO₂减排技术功能化自修复，导电，抗菌混凝土数字化建造3D打印，BIM技术，智能养护装配式建造工厂化生产，模块化装配术3D打印混凝土技70%节约建造时间相比传统施工方法50%节约人工成本自动化程度高30%减少材料浪费精确控制用量80%设计自由度提升复杂几何形状实现进智能混凝土的研究展感知功能应变监测，温度感知，裂缝检测复自修能力微胶囊，细菌，形状记忆材料功能特性导电，电磁屏蔽，热调节处数据理信息收集，状态评估，预警系统混凝土工程信息化管理术应联监测BIM技用物网三维模拟，碰撞检查，可视化管理传感器实时监测，数据采集分析动应移用管理大数据分析现场质检，进度追踪，即时沟通质量预测，成本优化，风险评估混凝土工程案例分析

（一）上海中心大厦•632米超高层建筑•C60-C80高强混凝土•自密实混凝土泵送技术•高精度控制系统•复杂结构设计与施工关键技术

1.超高泵送技术

2.智能温度控制

3.高强度支撑体系

4.装配式核心筒混凝土工程案例分析

（二）港珠澳大桥•全长55公里跨海工程•120年设计寿命要求•海洋环境混凝土技术•预制沉管隧道技术•深水沉井基础技术创新点

1.自防护混凝土配合比

2.预制拼装施工方法

3.水下混凝土防离析技术

4.无缝钢-混凝土结构课总结程与展望业行未来智能化、绿色化、工业化养能力培创新思维，解决实际问题识知体系材料、设计、施工、质量控制。