1. 混凝土施工工艺的发展历史
在现代建筑中,钢筋混凝土已经被广泛使用,但是,这混凝土的发明并不是搞建筑的专家,更不是专门研究建筑材料的专业人士,而是一个法国园艺师的偶然发明。 莫尼哀是法国19世纪的一位园艺师。然而,他最突出的贡献并不在园艺学方面,而是在建筑业方面。因为他发明了钢筋混凝土,引起了建筑业革命性的变化。 水泥出现在19世纪20年代,它是由石灰石和黏土按一定比例混合后烧制而成的。在莫尼哀生活的时代,水泥在建筑业方面已广泛应用了。整日摆弄花草的莫尼哀,觉得陶制的大花盆不耐用,便改用木板制作,但仍不理想。他看到人们用水泥修建房子,意识到具有强粘合力的水泥可能适合于制作大花盆。于是,他用水泥掺进砂子制作,结果并非他想象的那样,花盆经受不起冲击或牵拉,很容易破裂。 于是,莫尼哀依照植物根系结构,用铁丝编织成一个简单的网状骨架,装在木板做成的模具里,再用水泥和砂子混合后浇铸。干燥后撤掉木模,最后制成了一个很结实的大水泥花盆。1867年,莫尼哀将这项技术申请了专利,并将其命名为“钢筋混凝土”。这真是“有心栽花花不发,无心插柳柳成荫”,莫尼哀的意外发明,为后世的建筑业开辟了一条广阔的道路。
2. 混凝土的历史与发展历程
1.水泥加入水后,水泥颗粒外表会发生剧烈的水化反应,开始生成水化物。
2.随着水泥水化反应的不断进行,水泥颗粒表层会形成一层半透明的膜层,减少了外部水的渗入,降低水化反应速度,这一过程被称为休止期。
3.水化反应不断增加,膜层厚度也不断增加,水泥颗粒之间相互年节,形成了网状结构的混凝土,浆体的可塑性也降低,逐渐失去了流动性并且开始凝结,但是没有强度,这一过程被称为凝结期。
3. 混凝土制造工艺
1、工艺流程:
混凝土搅拌,混凝土运输、泵送与布料,混凝土浇筑、振捣和表面抹压,混凝土养护。
2、混凝土搅拌:
搅拌混凝土前,宜将搅拌筒充分润滑;严格计量、控制水灰比和坍落度;冬期拌制混凝土应优先采用加热水的方法。
混凝土搅拌装料顺序:石子、水泥、砂子、水。
3、混凝土运输、泵送和布料:
混凝土水平运输设备主要有手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌输送车等,垂直运输设备主要有井架、混凝土提升机、施工电梯等,泵送设备主要有汽车泵、固定泵,为了提高生产效率,混凝土输送泵管道终端通常同混凝土布料机连接,共同完成混凝土浇筑时的布料工作。
4、混凝土浇筑:
浇筑混凝土前,对地基应事先按设计标高和轴线进行校正,并应清除淤泥和杂物;同时,注意基坑降排水,以防冲刷新浇筑的混凝土。
4. 水泥混凝土的发展史相关资料
古代
考古人员发现5000年前的凌家滩先民不仅能够制造精美的玉石器,而且已开始稻作农业,饲养或捕猎猪、鹿、鸟禽等多种动物丰富饮食品种。另外在房屋建设中,他们已懂得类似钢筋混凝土的:“挖槽填烧土,木骨撑泥墙”的建筑工艺。
5000年前的凌家滩人不是只会简单的搭建屋舍,事实证明,当时的凌家滩人已懂得“挖槽填烧土,木骨撑泥墙”的建筑工艺,这和现在的钢筋混凝土非常相似。工作人员说,原始先民要用经过火烧过土作为房基槽与墙体的填充材料,在基槽内用木棍作为墙体的支撑柱,然后填埋红烧的土块,并在墙体两侧表面敷上较厚的粘泥,甚至一部分还可能用芦苇杆加固。
近代
1900年,万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用,在建材领域引起了一场革命。法国工程师艾纳比克1867年在巴黎博览会上看到莫尼尔用铁丝网和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后,受到启发,于是设法把这种材料应用于房屋建筑上。1879年,他开始制造钢筋混凝土楼板,以后发展为整套建筑使用由钢筋箍和纵向杆加固的混凝土结构梁。仅几年后,他在巴黎建造公寓大楼时采用了经过改善迄今仍普遍使用的钢筋混凝土主柱、横梁和楼板。1884年德国建筑公司购买了莫尼尔的专利,进行了第一批钢筋混凝土的科学实验,研究了钢筋混凝土的强度、耐火能力。钢筋与混凝土的粘结力。1887年德国工程师科伦首先发表了钢筋混凝土的计算方法;英国人威尔森申请了钢筋混凝土板专利;美国人海厄特对混凝土横梁进行了实验。1895年——1900年,法国用钢筋混凝土建成了第一批桥梁和人行道。1918年艾布拉姆发表了著名的计算混凝土强度的水灰比理论。钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料。
混凝土可以追溯到古老的年代,其所用的胶凝材料为粘土、石灰 、石膏、火山灰等。自19世纪20 年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛(见无机胶凝材料)。
20世纪初,有人发表了水灰比等学说,初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后,相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土,各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来,广泛应用减水剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。
5. 混凝土施工工艺的发展历史简述
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,它广泛应用于土木工程。
作用:混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料,颗粒状集料(也称为骨料),水,以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制,经均匀搅拌,密实成型,养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业,机械工业,海洋的开发,地热工程等,混凝土也是重要的材料。
混凝土制备 1.材料 ⑴水泥 1)水泥宜选用425号以上的普通硅酸盐水泥,硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。 2)水泥的各项指标应分别符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-85)标准和《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344-92)标准要求。 3)水泥进场时,应有出厂合格证或试验报告,并要核对其品种、标号、包装重量和出厂日期。使用前若发现受潮或过期,应重新取样试验。包装重量不足的另行堆放,作出处理。 4)水泥质量证明书各项品质指标应符合标准中的规定。品质指标包括氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量、细度、凝结时间、安定性、抗压和抗折强度。 5)混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m3。 ⑵砂 1)砂宜优先选用坚硬不含杂质有棱的硅质砂粒。 2)砂按其细度模数分为粗、中、细。混凝土工程应优先选用粗中砂。 3)砂的含泥量(按重量计),当混凝土强度等级高于或等于C30时,不大于3%;低于C30时,不大于5%。对有抗掺、抗冻或其它特殊要求的混凝土用砂,其含泥量不应大于3%,对C10或C10以下的混凝土用砂,其含泥量可酌情放宽。 ⑶石子(碎石或卵石) 1)石子宜选用花岗岩为好。其余石灰岩、砂岩、页岩、或其它水成岩必须取样做石材强度检定。同时应根据混凝土建筑物或构物的使用情况和强度要求,决定能否使用或有限制性使用。 2)石子最大粒径不得大于结构截面尺寸的1/4,同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。混凝土实心板骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2。且不得超过50mm。 3)石子中的含泥量(按重量计)对等于或高于C30混凝土时,不大于1%;低于C30时,不大于2%;对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土,石子的含泥量不大于1%;对C10和C10以下的混凝土,石子的含泥量可酌情放宽。 4)石子中针、片状颗粒的含量(按按重量计),当混凝土强度等于或高于C30混凝土时,不大于15%;低于C30时不大于25%;对C10和C10以下,可放宽到40%。 ⑷水 1)符合国家标准的生活饮用水可拌制各种混凝土,不需再进行检验。 2)若采用非饮用的天然水、受污染的湖泊水、地下水等,应先经检验符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)的规定才能使用。 ⑸轻骨料 1)轻骨料混凝土用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)与水泥和水配制而成,其干密度(原称干容量)不大于1950kg/m3。 2)轻骨料主要有粉煤灰陶粒和陶砂、粘土陶粒和陶砂、页岩陶粒和陶砂,以及天然轻骨料中的浮石、火山渣等。 3)采用轻骨料应分别符合《粉煤灰陶粒和陶砂》(GB2838-81)标准,《粘土陶粒和陶砂》(GB2839-81)标准。《页岩陶粒和陶砂》(GB2840-81)标准,《天然轻骨料》(GB2841-81)标准的规定。其试验方法应按《轻骨料试验方法》(GB2842-81)标准执行。 ⑹外加剂和掺合料
2.机具 ⑴移动式混凝土搅拌机按进料额定容量有250L和400L两种,按搅拌方式有自落式和强制式两种。自落式的型号应采用JZ、JD、JS型系列产品。 ⑵振动器分插入式振动器、平板式振动器、附着式振动器和振动台。 ⑶台枰,能称量200kg以上材料,且有CMC标志。 ⑷斗车(手推车)。
3.作业条件 ⑴基础工程应先将基坑内积水抽干或排除,坑内浮土、淤泥和杂物要清理干净。 ⑵墙、柱、梁等模板内的木碎、杂物要清除干净,模板缝隙应严密不漏浆。 ⑶复核模板、支顶、预埋件、管线钢筋等符合施工方案和设计图纸并办理隐蔽验收手续。 ⑷脚手架架设要符合安全规定:楼板浇捣时尚应架设运输桥道,桥道下面要有遮盖,浇筑口应有专用槽口板。 ⑸水泥、砂、石子及外加剂、掺合料等经检查符合有关标准要求,试验室已下达混凝土配合比通知单。 ⑹台秤经计量检查准确,振动器经试运转符合使用要求。 ⑺根据施工方案对班组进行全面施工技术交底,包括作业内容、特点、数量、工期、施工方法、配合比、安全措施、质量要求和施工缝设置等。
6. 混凝土的产生历史
人类建筑对水泥的使用最早可以追溯到古罗马时期,古罗马人会使用火山灰、石灰混合物加水,帮助砌房用的石块粘合,变得更加稳固,但当时并未作为建筑材料大量使用。
混凝土的原型也可参见重建于公元124年、位于意大利首都罗马圆形广场的北部的万神庙。该建筑是罗马最古老的建筑之一,也是古罗马建筑的代表作,距今已有1900年的历史,依然保存完美。
7. 混凝土的历史发展过程
从结构形式上来看,装配式混凝土建筑的结构体系主要有:框架结构体系,剪力墙结构体系,框架-剪力墙结构体系,框架-核心筒结构体系;框架-钢支撑结构体系等。
按照结构中预制混凝土构件应用部位及预制率的不同又可分为:
(1)竖向承重构件现浇,外围护墙、内隔墙、楼板、楼梯等构件预制;
(2)部分竖向承重构件以及外围护墙、内隔墙、楼板、楼梯等采用预制形式;
(3)全部竖向承重构件,水平构件和非结构构件均采用预制形式。
《混凝土建筑》是2006年大连理工大学出版社出版的图书,作者是(英)凯瑟琳·克罗夫特。这是一部关于混凝土建筑的经典之作。全书从介绍材料本身的历史足迹为开始,然后查明其早期的使用者以及倡导者,同时有一个关于不同类型的混凝土以及技术发展的讨论,接下来是介绍至21世纪处一些混凝土建筑项目。
《混凝土建筑》实例丰富,讲解通俗易懂,对相关从业人员具有很高的参考价值。
混凝土的产生:
混凝土是一种神奇的材料,可以适用于各种不同的技术以及环境。它不同的颜色,材质以及元素都能被廉价地大批量地生产,又或者仔细塑造,混凝土的新发展以及其被赋予的新的理解方式正在影响着当代建筑师以及设计师。
当这种材料与文雅和现代主义的精确媲美时,混凝土又被公众重新重视。混凝土成为时尚杂志所熟悉的建筑材料,它被频繁地运用在商店、餐厅、朝拜圣地,甚至是一些郊外的房子。这种颠覆不是瞬息产生的,而是长期的积累。
8. 混凝土施工工艺的发展历史背景
预应力混凝土结构,是在结构构件受外力荷载作用前,先人为地对它施加压力,由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力,即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。以预应力混凝土制成的结构,因以张拉钢筋的方法来达到预压应力,所以也称预应力钢筋混凝土结构。
特点
与钢筋混凝土相比,预应力混凝土的优点:由于采用了高强度钢材和高强度混凝土,预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点,对节约钢材(可节约钢材40%~50%、混凝土20%~40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效,可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。
预应力混凝土缺点:预应力混凝土构件的生产工艺比钢筋混凝土构件复杂,技术要求高,需要有专门的张拉设备、灌浆机械和生产台座等以及专业的技术操作人员(见预应力工艺);预应力混凝土结构的开工费用较大,对构件数量少的工程成本较高。
分类
预应力混凝土的分类:1.预应力混凝土按预应力度大小分:全预应力混凝土和部分预应力混凝土。2.预应力混凝土按施工方式分:预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。3.按预加应力的方法分:先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。
预应力筋
预应力筋得种类:预应力筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。 按性质划分,预应力筋包括金属预应力筋和非金属预应力筋两类。常用的金属预应力筋可分为钢丝、钢绞线和热处理钢筋。非金属预应力筋主要指纤维增强塑料预应力筋。
常用的预应力筋:钢丝冷拔低碳钢丝,直径:3~5mm;碳素钢丝,直径:3~8mm;钢绞线:由7根碳素钢丝缠绕而成;热处理钢筋:直径:6~10mm热轧螺纹钢筋,直径:25,32mm
预应力筋的特性:应力-应变曲线和应力松弛。一、应力-应变曲线;二、应力松弛。1、概念:钢筋受到一定的张拉力后,在长度保持不变的条件下,钢筋的应力随着时间的增长而降低的现象,起压力激昂的值就是应力松弛损失。2、应力松弛的特点:初期发展快。钢丝和钢绞线的应力松弛率大于热处理钢筋和精轧螺纹钢筋。初应力大,松弛损失也大。松弛损失率随温度的升高急剧增加。
预应力筋的检验:一、钢丝的检验:1、外观检查;2、力学性能试验。二、钢绞线的检验:1、成批验收;2、屈服强度和松弛试验;3、外观检查和力学性能检验。三、热处理钢筋的检验:1、外观检查;2、拉伸试验。