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1、混凝土预制构件基础知识混凝土预制构件基础知识1 1 混凝土原材料及管理混凝土原材料及管理1-1 1-1 水泥的验收与保管水泥的验收与保管 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，其质量必须符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB 175等的规定。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，应进行复验，并按复验结果使用。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。检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超

2、过500t为一批，每批抽样不少于一次。检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。为能及时得知水泥强度，可按水泥强度快速检验方法（ZBQll 004）预测水泥28d强度。入库的水泥应按品种、强度等级、出厂日期分别堆放，并树立标志。做到先到先用，并防止混掺使用。为了防止水泥受潮，现场仓库应尽量密闭。包装水泥存放时，应垫起离地约30cm，离墙亦应在30cm以上。堆放高度一般不要超过10包。临时露天暂存水泥也应用防雨篷布盖严，底板要垫高，并采取防潮措施。水泥贮存时间不宜过长，以免结块降低强度。常用水泥在正常环境中存放三个月，强度将降低10%20%；存放六个月，强度将降低15%30%。为此，

3、水泥存放时间按出厂日期起算，超过三个月应视为过期水泥，使用时必须重新检验确定其强度等级。水泥不得和石灰石、石膏、白垩等粉状物料混放在一起。1-2 1-2 砂砂 砂按其产源可分天然砂、人工砂。由自然条件作用而形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。天然砂可为河砂、湖砂、海砂和山砂。人工砂又分机制砂、混合砂。人工砂为经除土处理的机制砂、混合砂的统称。机制砂是由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的砂。按砂的粒径可分为粗砂、中砂和细砂，目前是以细度模数来划分粗砂、中砂和细砂，习惯上仍用平均粒径来区分，见表1。砂

4、的分类 表1粗细程度细度模数i平均粒径（mm）粗砂3.73.10.5以上中砂3.02.30.350.5细砂2.21.60.250.351-2-1 1-2-1 砂的技术要求砂的技术要求1 1颗粒级配 混凝土用砂按0.630mm筛孔的累计筛余量可分为三个级配区，见表2。砂的颗粒级配应处于表中的任何一个区域内。配制混凝土时宜优先选用II区砂。II区宜用于强度等级C30C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；I区宜用于强度等级大于C60的混凝土；III区宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。对于泵送混凝土用砂，宜选用中砂。砂颗粒级配区 表2筛孔尺寸（mm）级配区I区II区III区累计筛余（）10

5、.000005.001001001002.503552501501.25653550102500.638571704140160.3159580927085550.161009010090100902砂的质量要求砂的质量要求（表3）砂的质量要求 表3质量项目质量指标含泥量（按重量计）混凝土强度等级 C30C30 3.03.0C30C30 5.05.0泥块含量（按重量计）C30C30 1.01.0 2.02.0 2.0 2.0 有害物质限量云母含量（按重量计）2.02.0轻物质含量（按重量计）1.01.0硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按重量计）1.01.0有机物含量（用比色法试验）颜色不应深于

6、标准色，如深于标准色，则应按水泥胶砂强度试验方法，进行强度对比试验，抗压强度比不应低于0.95坚固性混凝土所处的环境条件在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土循环后重量损失（）8 8其他条件下使用的混凝土 10101-2-2 1-2-2 砂的验收、运输和堆放砂的验收、运输和堆放1验收 生产单位应按批对产品进行质量检验。在正常情况下，机械化集中生产的天然砂，以400m3或600t为一批。人工分散生产的，以200m3或300t为一检验批。不足上述规定者也以一批检验。每批至少应进行颗粒级配和含泥量检验。如为海砂，还应检验其氯盐含量。在发现砂的质量有明显变化时，应按其变化情况，

7、随时进行取样检验。砂产量比较大，而产品质量比较稳定时，可进行定期的检验。在新产源开发前，应对产品按有关要求进行全面检验。砂的使用单位的质量检测报告内容应包括：委托单位；样品编号；工程名称；样品产地和名称；代表数量；检测条件；检测依据；检测项目；检测结果；结论等。砂的数量验收，可按重量或体积计算。测定重量可用汽车地量衡或船舶吃水线为依据。测定体积可按车皮或船的容积为依据。用其他小型工具运输时，可按量方确定。2运输和堆放 砂在运输、装卸和堆放过程中，应防止离析和混入杂质，并应按产地、种类和规格分别堆放。1-3 1-3 石子石子 普通混凝土所用的石子可分为碎石和卵石。由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得

8、的粒径大于5mm的岩石颗粒，称为碎石；由自然条件作用而形成的粒径大于5mm的岩石颗粒，称为卵石。1-3-1 1-3-1 石子的技术要求石子的技术要求1颗粒级配 碎石和卵石的颗粒级配，应符合表4的要求。级配情况公称粒径（mm）累计筛余按重量计（）筛孔尺寸（圈孔筛）（mm）2.505.0010.016.020.025.031.540.050.063.080.0100连续粒级51095100801000150-516951009010030600100-52095100901004070-0100-5259510090100-3070-050-531.595100901007090-1545-050

9、-540-951007590-3065-050-单粒级1020-9510085100-0150-1631.5-95100-85100-0100-2040-95100-80100-0100-31.563-95100-751004575-0100-4080-95100-70100-30600100碎石或卵石的颗粒级配范围 表4 单粒级宜用于组合成具有要求级配的连续级配，也可与连续级配混合使用，以改善其级配或配成较大粒度的连续级配。不宜用单一的单粒级配制混凝土。如必须单独使用，则应做技术经济分析，并通过试验证明不会发生离析或影响混凝土的质量。2石子质量要求（表5）石子质量要求 表 5质量项目质量指标

10、针、片状颗粒含量，按重量计（）C30C3015C3025含泥量按重量计（）C301.02.0泥块含量按重量计（）C300.50.7碎石压碎指标值（）混凝土强度等级水成岩C55C4010C3516变质岩或深层的火成岩C55C4012C3520火成岩C55C4013C3530卵石压碎指标值（）混凝土强度等级C55C4012C3516坚固性混凝土所处的环境条件在严寒及寒冷地区室外使用，并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土循环后重量损失（）8在其他条件下使用的混凝土12有害物质限量硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3按重量计）1.0卵石中有机质含量（用比色法试验）颜色应不深于标准色。如深于标准色，则应配

11、制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比应不低于0.951-3-2 1-3-2 石子的验收、运输和堆放石子的验收、运输和堆放1验收 生产厂家和供货单位应提供产品合格证及质量检验报告。使用单位在收货时应按同产地同规格分批验收。用大型工具（如火车、货船或汽车）运输的，以400m3或600t为一验收批，用小型工具（如马车、拖拉机等）运输的以200m3或300t为一验收批。不足上述者以一验收批论处。每验收批至少应进行颗粒级配、含泥量、泥块含量及针、片状颗粒含量检验。对重要工程或特殊工程应根据工程要求增加检测项目。对其他指标的合格性有怀疑时应予检验。当质量比较稳定、进料量又较大时，可定期检验。当使用新产源

12、的石子时，应由生产厂家或供货单位按质量要求进行全面检验。石子的使用单位的质量检测报告内容应包括：委托单位、样品编号、工程名称、样品产地、类别、代表数量、检测依据、检测条件、检测项目、检测结果、结论等。碎石或卵石的数量验收，可按重量计算，也可按体积计算。测定重量可用汽车地量衡称量或船舶吃水线为依据。测定体积可按车皮或船舷的容积为依据。用其他小型运输工具运输时，可按量方确定。2运输和堆放 碎石或卵石在运输、装卸和堆放过程中，应防止颗粒离析和混入杂质，并应按产地、种类和规格分别堆放。堆料高度不宜超过5m，但对单粒级或最大粒径不超过20mm的连续粒级，堆料高度可以增加到10m。1-4 1-4 水水 一

13、般符合国家标准的生活饮用水，可直接用于拌制各种混凝土。地表水和地下水首次使用前，应按有关标准进行检验后方可使用。海水可用于拌制素混凝土，但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。有饰面要求的混凝土也不应用海水拌制。混凝土生产厂及商品混凝土厂搅拌设备的洗刷水，可用作拌合混凝土的部分用水。但要注意洗刷水所含水泥和外加剂品种对所拌合混凝土的影响，并且最终拌合水中氯化物、硫酸盐及硫化物的含量应满足表6的规定。混凝土拌合用水中物质含量限值 表6项目预应力混凝土钢筋混凝土 素混凝土pH值5.04.54.5不溶物（mg/L）200020005000可溶物（mg/L）2000500010000氯化物（以Cl-计

14、）（mg/L）50010003500硫酸盐（以SO42-计）（mg/L）60020002700碱含量mg/L）150015001500注：使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土氯化物含量不得超过350mg/L。混凝土拌合用水的技术要求：1所用于拌合混凝土的拌合用水所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土不应产生以下有害作用：影响混凝土的和易性和凝结；有损于混凝土的强度发展；降低混凝土的耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；污染混凝土表面。2采用待检验水和蒸馏水或符合国家标准的生活用水，试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于标准规定时间的30min。3采用待检验水配制的水泥砂浆或混凝

15、土的28d抗压强度，不得低于用蒸馏水或符合国家标准的生活饮用水拌制的对应砂浆或混凝土抗压强度的90。若有早期抗压强度要求时，需增加7d的抗压强度试验。4水的pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量应符合表6的要求。1-5 1-5 混凝土养护与拆模混凝土养护与拆模 为保证已浇筑好的混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度和耐久性，并防止产生收缩和温度裂缝，必须认真做好养护工作。1-5-1 1-5-1 自然养护自然养护1-5-1-1 1-5-1-1 养护工艺养护工艺1覆盖浇水养护 利用平均气温高于5的自然条件，用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所

16、需要的适当温度和湿度条件。覆盖浇水养护应符合下列规定：（1）覆盖浇水养护应在混凝土浇筑完毕后的12h内进行。（2）混凝土的浇水养护时间，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、矿物掺合料或有抗渗性要求的混凝土，不得少于14d。当采用其他品种水泥时，混凝土的养护应根据所采用水泥的技术性能确定。（3）浇水次数应根据能保持混凝土处于湿润的状态来决定。（4）混凝土的养护用水宜与拌制水相同。（5）当日平均气温低于5时，不得浇水。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可采用蓄水养护。贮水池一类工程可于拆除内模混凝土达到一定强度后注水养护。2薄膜布养护 在有

17、条件的情况下，可采用不透水、气的薄膜布（如塑料薄膜布）养护。用薄膜布把混凝土表面敞露的部分全部严密地覆盖起来，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护。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 混凝土的表面不便浇水或使用塑料薄膜布养护时，可采用涂刷薄膜养生液，防止混凝土内部水分蒸发的方法进行养护。薄膜养生液养护是将可成膜的溶液喷洒在混凝土表面上，溶液挥发后在混凝土表面凝结成一层薄膜，使混凝土表面与空气隔绝，封闭混凝土中的水分不再被蒸发，而完成水化作用。这种养护方法一般适用于表面积大的混凝土施工和缺水

18、地区。但应注意薄膜的保护。2 2 预应力钢筋预应力钢筋2-1 2-1 预应力筋张拉伸长值预应力筋张拉伸长值2-1-12-1-1计算公式计算公式1.先张法张拉伸长值=先张法是在台座或钢模上先张拉预应力筋并用夹具临时固定，再浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放张并切断构件外预应力筋的方法。该法适用于生产预制预应力混凝土构件。其详细的施工工艺流程，见下图。1.先张法张拉伸长值=2-2 2-2 先张法预应力施工先张法预应力施工式中Pj-预应力筋张拉力；L-预应力筋长度；Es-预应力筋弹性模量；Ap-预应力筋截面面积。2-3 2-3 台座台座 台座是先张法生产的主要设备之一，它承受预应力筋的全部张拉力

19、。因此，台座应有足够的强度、刚度和稳定性。台座按构造型式分为墩式和槽式两类。选用时根据构件种类、张拉吨位和施工条件确定。2-3-1墩式台座 墩式台座是由台墩、台面与横梁组成。目前，常用的是台墩与台面共同受力的墩式台座。台座的长度L，一般为100150m，可按下式计算：L=l n+(n-1)O.5+2K 式中 l-构件长度(m)；n-一条生产线内生产的构件数；0.5-两根构件相邻端头间的距离(m)；K-台座横梁到第一根构件端头的距离；一般为1.251.5m。台座的宽度主要取决于构件的布筋宽度、张拉与浇筑混凝土是否方便，一般不大于2m。在台座的端部应留出张拉操作用地和通道，两侧要有构件运输和堆放的

20、场地。2-4 预应力筋张拉2-4-1预应力钢丝张拉1.单根张拉 冷拔钢丝可在两横梁式长线台座上采用10kN电动螺杆张拉机或电动卷扬张拉机单根张拉，弹簧测力计测力，锥销式夹具锚固(图11-93)。2-4-2 张拉注意事项 1.张拉时，张拉机具与预应力筋应在一条直线上；同时在台面上每隔一定距离放一根圆钢筋头或相当于保护层厚度的其他垫块，以防预应力筋因自重而下垂，破坏隔离剂，沾污预应力筋。2.顶紧锚塞时，用力不要过猛，以防钢丝折断；在拧紧螺母时，应注意压力表读数始终保持所需的张拉力。3.预应力筋张拉完毕后，对设计位置的偏差不得大于5mm，也不得大于构件截面最短边长的4。4.在张拉过程中发生断丝或滑脱

21、钢丝时，应予以更换。5.台座两端应有防护设施。张拉时沿台座长度方向每隔45m放一个防护架，两端严禁站人，也不准进入台座。2-5 预应力筋放张 预应力筋放张时，混凝土的强度应符合设计要求；如设计无规定，不应低于设计的混凝土强度标准值的75。3 质量检验 先张法预应力施工质量，应按现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)的规定进行验收。1.主控项目 (1)预应力筋进场时，应按现行国家标准预应力混凝土用钢丝(GB/T5223)、预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224)等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。详见本章11-1-4节内容。检查数量：按进

22、场的批次和产品的抽样检验方案确定。检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。(2)预应力筋用夹具的性能，应符合现行国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T14370-2002)的规定。详见本章11-2-1节内容。检验方法：检查产品合格证和出厂检验报告。(3)预应力筋铺设时，其品种、级别、规格、数量等必须符合设计要求。检查数量：隐蔽工程验收时全数检查。检验方法：观察与钢尺检查。(4)先张法预应力施工时，应选用非油类隔离剂，并应避免沾污预应力筋。检查数量：全数检查。检验方法：观察。(5)预应力筋放张时，混凝土强度应符合设计要求；如设计元规定，不应低于设计的混凝土强度标准值的75。

23、检查数量：全数检查。检验方法：检查同条件养护试件试验报告。(6)预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为5。检查数量：每工作班抽查预应力筋总数的1，且不少于3根。检验方法：检查预应力筋应力检测记录。(7)在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。检验方法：全数观察，检查张拉纪录。(8)预应力筋放张时，宜缓慢放松锚固装置，使各根预应力筋同时缓慢放松。检验方法：全数观察检查。2.一般项目(1)钢丝两端采用镦头夹具时，对短线整体张拉的钢丝，同组钢丝长度的极差不得大于2mm。钢丝镦头的强度不得低于钢丝强度标准值的98。检查数量：每工作班抽查预应力筋总数的3，且不少于3束。对钢丝镦头强度，每批钢丝检查6个镦头试件。检验方法：观察、钢尺检查。检查钢丝镦头试验报告。(2)锚固时张拉端预应力筋的内缩量应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合表11-51的规定。检查数量：每工作班抽查预应力筋总数的3，且不少于3根。检验方法：钢尺检查。(3)先张法预应力筋张拉后与设计位置的偏差不得大于5mm，且不得大于构件截面短边边长的4。检查数量：每工作班抽查预应力筋总数的3，且不少于3根。检验方法：钢尺检查。