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混凝土的发展论文文献

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混凝土的发展论文文献

建筑工程中的混凝土与钢结构技术探析论文

在社会的各个领域,大家肯定对论文都不陌生吧,论文可以推广经验,交流认识。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我整理的建筑工程中的混凝土与钢结构技术探析论文,欢迎大家分享。

摘要: 众所周知,在建筑工程中,混凝土与钢结构是最主要的承重部分,不仅在施工的过程中有非常重要的影响,在工程结束以后,后期的使用过程中也有着较大的影响。可以说混凝土和钢结构的好坏对于整个建筑工程企业的未来发展具有非常重要的影响。因此为了确保工程可以安全稳定,就需要加强建筑结构施工技术的研究,混凝土与钢结构的施工技术包括很多方面,本文主要针对混凝土与钢结构施工过程中的施工技术进行分析。

关键词: 混凝土;钢结构;建筑工程;施工技术;

随着我国城市化不断推进的进程,建设工程也在持续发展,建筑工程的项目也随之增多。近几年来建筑企业对于工程质量以及建筑结构的安全性和稳定性有了更高的关注度,在建设工程中混凝土与钢筋是最主要的建设材料,他对于整个工程的承重能力有非常密切的影响,因而混凝土与钢结构的施工技术是十分关键的,必须要对其施工技术进行反复的研究和斟酌,保证建筑工程可以为企业带来最大的效益,保障建筑在后期的发展可以安全稳定。

1、建筑工程中混凝土结构的施工技术探讨

1.1混凝土结构裂缝控制技术

在工程的建设过程中,混凝土的质量和建筑物的整体质量,有着非常密切的关系,在混凝土使用的过程中,出现最多的问题就是裂缝。究其原因,除了本身的质量问题,还与外部环境的影响有关。裂缝问题需要重视起来,因为这不仅关系到建筑物的质量,同时还影响着施工人员的生命安全。裂缝现象对于混凝土的结构的强度以及抗拉力的影响都很大,如果混凝土结构中出现裂缝现象较多,或者是裂缝较大的情况,那么很容易会使混凝土的整体结构出现断裂或者坍塌的现象,十分不利于工程的长远发展。出现这种裂缝,最主要的原因还是使用材料的质量不过关,另外还与施工人员的专业水平和责任意识有关,或者施工过程不规范等等。针对以上的问题,必须要有针对性的设置解决方案,对裂缝进行有效的控制。从最根本上的一个解决办法就是保障混凝土的材料质量合格过关,在施工过程中也要按严格的按照施工的标准和规范进行,同时要提高工作人员的专业素质和专业技能,保障混凝土的施工和养护工作都可以有效的进行。

1.2浇筑技术在混凝土结构施工中的应用

混凝土的施工过程避免不了浇筑,浇筑工作开始之前要进行一系列的准备工作,首先需要对施工人员进行专业的培训,让他们了解混凝土浇筑的方案,以便后期清晰的完成工作。浇筑的要求标准和模板都需要进行明确,同时要保证模板清洁内部不允许有任何的杂质或者灰尘,这都会影响到日后的呈现效果。对于模板来说还要检查是否有残缺凹陷的部分,如果有就需要采取进一步的修复措施,确保模板平整,以保证混凝土浇筑的表面的美观。在做好一系列的准备工作以后,施工的过程中还要对钢筋的数量进行统计,保证结构质量达到要求的同时又可以节约材料,整个浇筑的过程也需要严格的按照规范来进行,过程需要是连续循序渐进的,不能拖拉的时间太长,时间过长则会影响浇筑的整体效果。整个过程需要有专门的人员进行指导和监督,确保施工是规范科学的,这可以减少日后大量的维护工作。

1.3混凝土材料的配比搅拌技术。

混凝土材料的配比与搅拌对于混凝土的结构质量也有着很明显的影响效果,在施工过程中首先要对混凝土材料进行配比实验,在这个过程开始之前要对混凝土的使用说明进行严格的分析,十分注意该种混凝土在配比中的事项,基于此可以进行多次的配比实验工作,在良好的实验环境中对配置混凝土应该注意的条件以及其他要求进行规范,同时要保证混凝土材料多以饱和面干状态存在,避免出现过多的颗粒影响混凝土的质量。另外由于混凝土的搅拌可能会受到施工环境以及施工用料等多种原因的影响,为此在搅拌的过程中就要严格的把握先后的顺序以及用料的时间和配比等问题,这样才能够保障搅拌工作的规范。

1.4混凝土结构养护技术

混凝土结构在施工完成以后并不可以放置不管,日后的养护工作也是必不可少的。混凝土的养护施工要格外注意,周围的环境的控制,混凝土养护期间如果受到气候环境等因素的影响,那么很容易会影响到其日后的呈现效果。比如要保证混凝土的湿度和温度的恒定,另外温度要适中,不宜过高也不宜过低,在混凝土的养护期间,要时刻的关注天气预报,根据具体的天气情况来制定养护的计划,确保在掌握气候变化的同时根据实际的情况来采取有针对性的措施,保证养护工作质量,可以有效的提高混凝土结构的使用寿命,避免出现裂缝或者其他的问题。

2、建筑工程中钢结构的有关技术探讨

2.1螺栓装配技术

钢结构施工与混凝土结构施工同等重要都是建筑工程质量最直接的`影响因素,现阶段建筑工程施工中,钢结构的特点就是种类复杂多样,有纯钢结构,钢筋混凝土结构等等,目前营养效果最好和承重承压力最好的都是钢筋混凝土,应该广泛推崇。在钢结构的施工过程中,螺栓装配技术是对钢结构进行组装和固定,从而提升钢结构的稳定性。在这个施工过程中,要先确定螺栓的安装以及标准的轴线位置,然后对其进行预安装处理。需要注意的一点就是要把握好误差,将误差控制在标准的范围内,误差过大的话会导致钢结构施工质量无法达到最终的验收标准。

2.2钢结构吊装施工技术

吊装施工技术在螺栓安装之后进行,这样做是为了保障螺栓安装可以进一步稳定。在吊装过程中最困难的就是要保证好钢结构不会出现脱落的现象,这也是避免工作人员出现安全问题。若钢结构在吊装过程中出现不稳定的状况,那么当它与其他更加坚硬的东西相互碰撞时就容易产生破损。其次应用的专业的吊装机械进行施工,也要加强施工的管理力度,安排专业的人员进行现场监督和指挥,保障吊装施工可以有序安全的进行。

2.3钢结构的焊接技术

钢结构的焊接技术是非常关键的一种技术,在钢结构的稳定过程中,焊接技术应用的相当广泛,这项技术开始工作之前需要大量的准备工作,比如要对钢结构的表面进行清洁,这样可以确保焊接更加平整美观,若是所施工的材料表面存在杂物和灰尘,那么焊接过程中很容易出现缺口,除了要保证钢结构表面的清洁以外,还要注意钢结构附近的工作环境清洁,然后根据施工要求和标准规范,确定钢结构需要焊接的位置。钢结构焊接施工对温度有非常高的要求,准备工作做好以后,不能立马进行焊接,需要对钢结构先进行预热处理,在温度均衡之后就可以进行正式的焊接工作了。焊接也是一项艺术活,这对于焊工来说要求很高,要保证好焊接的部位的平整和美观,避免焊接过程中出现缺口,一旦存在任何缺口,对于日后的养护工作来说就增大了困难。焊接工作对环境的要求也很高,为了保证施工人员的安全,在暴雨暴雪,雷电等天气都不可以进行这项工作。

3、结束语

混凝土结构和钢结构在建筑工程施工过程中是关键的部分,无论是对于施工质量,还是对于人们的生命财产安全,都有着非常密切的影响。为了保证社会的可持续发展以及建筑工程的质量安全,需要不断的提升钢结构和混凝土结构的施工技术做好混凝土结构施工过程中各种技术的养护工作,通过一系列的规范合理的操作,保证混凝土施工技术可以达到最科学的标准。同时掌握焊接技术的要领,把握好钢结构,施工中的平面布置以及结构的选择,保障钢结构可以稳定安全。通过加强钢结构与混凝土结构的施工技术,使二者可以更好的相互作用,相互辅助,在建筑施工过程中实现最长远有效的发展。

4、参考文献

[1]张弓,刘新建.土木工程建筑中混凝土结构施工技术管理[J].江西建材,2017,9(5):83,85.

[2]任效.混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术探讨[J].绿色环保建材,2017,12(7):153.

[3]江涛.建筑工程中钢结构安装焊接施工技术应用[J].建材与装饰,2017,11(37):40-41.

混凝土养护技术论文篇二 对混凝土养护技术的探讨 [摘 要]随着社会的发展,我国的工程项目日益增多,而混凝土作为工程项目中必不可少的材料之一,在工程项目施工中有着很大的作用。不过在工程施工中,混凝土的质量也直接影响着整个工程的质量。因此,为了避免这样的情况发生,我们在进行工程施工时,都会对混凝土进行一定的养护工作以保证混凝土的质量。 文章 通过对混凝土的养护的原理和方法进行简要的概述, 总结 了当前混凝土养护的技术,以供大家参考。 [关键词]混凝土;养护;介质温度;介质湿度;延续时间 中图分类号:TU154 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0271-01 目前,由于混凝土已经广泛的应用到人们生活的各个方面,传统的工艺技术已经完全不能满足人们的需求,因此施工工艺和养护技术还需要不断创新,尤其是混凝土的养护技术,作为工程施工和质量保证的重要环节,它的创新直接影响着整个混凝土工艺技术。 一、混凝土养护原理 在混泥土的施工工艺中,当混凝土浇筑完后,还存在一个相当久的缓冲时期,需要相当长的一段时间保持混凝土的温度和湿度,这样才能很好的保障混凝土的强度与其质量的好坏,而我们就把保持混凝土中的温度与湿度的技术方法叫做混凝土的养护技术。由此可见,要做好混凝土的养护工作,必须要保证温度、湿度和养护时间这三大要素。 我们在进行混凝土的养护时,想要混凝土的硬度和强度得到增长,我们就必须要把握好混凝土内部的适当的温度和足够的湿度,这主要是和混凝土中重要组成的材料水泥有关,因为水泥是一种具有较强水硬性的材料,在与水反应的时候,会产生凝胶状的水化物,当这种水化物凝固后硬度和强度都会变得很大,不过这需要一定的条件,如果条件不能满足,还直接影响混凝土,使其出现裂痕。因此,我们在进行混凝土的养护时一定要注意混凝土中的温度和湿度,这样才能很好的保障混凝土的质量,才能用于工程施工。 二、养护方法 养护的方法有很多,比如:自然养护、标准养护、蓄热法养护等等,这些都可以对混凝土起到一个很好的养护作用,下面我们就对这些养护方法进一一的介绍。 1自然养护 混凝土的自然养护是施工工程中常见的养护方法之一,这主要是因为这种养护方法简便快捷,而且需要的成本很低,所以在工程施工中广泛的用于中、小型施工工程。这种方法应用的原理是,当在气温不低于5度的自然条件下,人们在混凝土的养护过程中采用浇水保湿,用其他的设施进行防风防干来对混凝土进行养护,以保证其质量。人们在进行养护的时候,都会采用像湿麻袋、锯末、湿砂等覆盖在混凝土的表面,然后在进行定期的洒水、浇水,以保持混凝土表面的湿度,而且在洒水时,一定要洒均匀,不然就很难保证混凝土中的湿度,而且在不同的季节,还要采用不同的方法,例如在春季, 雨水 比较充足,我们就要采取一定的防潮措施,以免因混凝土中的水分过多而引起的质量问题;在夏季的时候,我们为了防止其表面的温度过高,我们就要采取一定的隔热措施,将温度和湿度控制在合适的位置上,而且不同的混凝土的养护时间也存在着不同。因此,我们在采用自然养护时,一定要进行合理的控制。 2、标准养护 就是按规范要求,在温度20±3℃、相对湿度在90 %以上的条件下进行养护 ,即为标准养护。尤其是对混凝土试件进行标准养护,是测定混凝土强度的关键。 3、蓄热法养护 混凝土在养护期间采用保温材料加以覆盖 ,使混凝土始终保持一定温度。这种方法在平均气温不低于-10℃、混凝土表面率(表面积与体积比)小于5时较为适宜。多在住宅冬季施工中应用 ,若配合热水养生效果更佳。 4、热养护 热养护是利用外界热源加热混凝土而加速水泥水化反应的方法 ,也称加速硬化养护法。此法又分为以下几种: 4、1加热养护。此法往往在蓄热法养护达不到目的时采用。可分为暖棚法、 蒸汽加热法、 干 ― 湿法、 加压蒸汽法等。 (1)暖棚法。利用保温材料搭成暖棚 ,把整个构件或结构围起来 ,保证棚内有较高温度 ,棚内加热可采用装设蒸汽管 ,也可直接生火炉提高棚内温度。 (2)蒸汽加热法,也叫湿热法。利用蒸气加热,使混凝土得到较高温度和湿度,在湿热环境中加速水泥水化来达到加速硬化的目的。蒸汽养护分4个阶段进行,即预养期(静停期)、升温期、恒温期与降温期。为了防止和抑制结构破坏,在开始升温之前,要设置预养期,使混凝土在常温潮湿环境中静停(静置)一定时间,产生一定的早期强度。预养期以2~4h为宜。混凝土的结构破坏主要发生在升温期。同时,升温期也是混凝土结构的定型阶段,在热养过程中至关重要。在升温期必须控制升温速度,使因温度引起的不均匀膨胀破坏力不超过已产生的结构强度。对于中等强度的混凝土,升温速度不宜超过20~25℃/h。当升温达到最高限时,保持一段时间称为恒温期。恒温期是混凝土强度的主要增长期,故为混凝土结构的巩固期。恒温期混凝土的硬化速度取决于水泥品种、水灰比和恒温温度。对于普通硅酸盐水泥混凝土,恒温温度不宜超过60~70℃,矿渣硅酸盐水泥混凝土则不宜超过90~95℃,温度过高不利于水化作用,强度将会降低。目前,多采用恒温时间为3~5h。降温阶段因混凝土已具有较高强度能够承受较大的温度变化,为了避免表面开裂,一般脱模时气温与混凝土表面温度相差不得超过40℃,混凝土降温速度不宜超过35℃/h,过速降温不仅强度损失,而且失水过多将影响后期水化。对于尺寸大,外形复杂的构件,升降温速度应酌量减小。[1] (3)干湿热养护法与其他的养护方法不同,在混凝土浇筑成型后不需要延长养护期,直接利用其内部结构的饱和蒸汽养护产生的应力,就可以上混凝土中的温度和湿度达到一个合理的环境,而且这样的方法可以有效的控制混凝土的强度。它主要的施工原理是,在混凝土成型后的一段时间中,进行干燥,然后在进行高温养护。这样主要是因为,在进行高温养护的时候,内部的水分会因为高温的影响向外迁移,而内部就会因为脱水而进行收缩,从而使得混凝土内部更加紧密,而且有效的控制温度,也有效的控制了混凝土因高温而被破坏的现象。 4、2 辐射热养护法。 此法分为以下两种。 (1)太阳能热养护法。在混凝土表面覆盖一层吸热物体 ,搭设通光集热保温罩进行的混凝土养护。此法与自然养护比较 ,可缩短养护周期1/2左右,晴天集热罩内温度比室外温度高015~110倍。此法有直接覆盖、 太阳能养护罩 ,塑料簿膜简易暖棚等多种方式。[2] (2)红外线养护法。红外线加热养护就是利用发热体改变表面状态提高辐射强度,使被加热制品吸收辐射热提高内部温度。另外模板和介质也吸收热量,最终以对流和传导的方式再次传递给制品一部分,使制品内部温度进一步提高,加速水泥水化,促进混凝土内部结构的形成。此法是在发热体(散热器)表面涂刷远红外辐射材料,当发热体使涂料分子受热后便激发而向四周发射电磁波,该波被物体吸收,成为分子运动动能,使被加热物体的温度上 升。红外线加热以电、煤气或蒸气为热源。由于混凝土在养护过程中内部有游离水存在,而对红外线又有较宽广的吸收带,混凝土在60~100℃时对红外线的吸收率为90%左右。因此用远红外线加热养护混凝土制品可以取得混凝土内部温度高、养护时间短、抗压强度高,节约能源等效果。 结束语 由此可见,混凝土的养护技术在生活多种多样,而且在不同的环境下也有着不同的技术方案,这也有效的保障了混凝土的质量,同时也为我国的工程质量提供了一份保障。不过,由于我国在混凝土的养护技术方面起步比较晚,在很多方面还存在的不足,因此我们还要向发达国家多多学生,在以后的实践中,找到更加合理的施工技术,从而促进我国工程项目的发展与进步。 参考文献 [1] 黄云海.水泥混凝土强度应注意的几个影响因素[J].大众科技. 2004(10). [2] 彭仕国,尹友良,焦云州.混凝土养护工艺应用[J].铁道工程学报. 2001(02). 看了“混凝土养护技术论文”的人还看: 1. 公路养护技术论文 2. 公路养护技术论文(2) 3. 建筑节能新技术论文 4. 浅析水泥混凝土路面破坏的形式及裂缝养护 5. 浅谈工程技术建设论文

关于水泥混凝土的研究发展论文

水泥混凝土路面断板原因及预防措施初探论文

摘要:本文结合工程实践,分析了水泥混凝土路面面板破坏的原因,并提出了防治水泥混凝土路面裂缝形成的工程措施。

关键词:水泥混疑土路面;破坏;成因;防治措施

随着水泥混凝土路面的使用到中后期容易逐步出现部分破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等。为了进一步提高其质量,下面重点将水泥混凝土路面裂缝和胀、缩缝带来的病害做一研究。

1 水泥混凝土路面破坏的原因

第一,路面表面所出现的裂缝。主要原因是荷载应力、温度变化致使混凝土自身收缩产生的应力、以及混凝土面板与基层间强大的摩阻力超过了混凝土面板的抗拉强度而引起的。

第二,早期表面裂缝与早期断板。早期表面裂缝原因是由于混凝土表面早期过快失水干缩而引起的末完全断裂的表面性裂缝,大多发生在混凝土路面摊铺成型初期,裂缝规律不很明显。早期断板产生的原因较为复杂,主要发生混凝土路面成型初期,断裂规律比较明显,大多为横向裂缝,一般会贯通板底部。裂缝和胀、缩缝原因是预留胀缝不合理,填缝材料性能较差或收缩缝和切缝后,雨雪水通过缝隙灌入缝内,造成混凝土板底部冲刷发生病害。个别地段由于路基填料土质不均匀,湿度大,膨胀土、冻胀、排水设施不良等造成路基稳定性不足,产生沉陷,路面在受荷载时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土路面破坏。

第三,温度的应力变化是裂缝和胀、缩缝病害形成的另一种原因。4m*5m混凝土板块在夏天3 0℃~4 0℃的气温条件下,地表温度达到6 0℃左右时,由于板块内温度应力的作用,使其发生四角的翘曲,板块发生盆状变形,四周的板块填缝材料被扰动。这样的长期高温天气,昼夜温差的变化,板块也在不断发生变化。在盆状变形状态下重载车通过时发生翘板性跳动,将填缝材料压出,遇雨天进入雨水,会出现混凝土板底部冲刷发生卿浆病害。

第四,在水泥混凝土路面使用期内,嵌缝材料主要受到拉伸和翦切两种作用。嵌缝料的拉伸是指水泥混凝土路面板温度下降引起的板收缩而导致了按缝的张开。剪切是指汽车行驶经过接缝时,受荷载板与相邻的未受荷载板的竖向位移差也导致了接缝的张开。当路面和填缝材料发生重度损坏,板下垫层长时间受水的冻融侵害和高速重载的作用,形成一种活水冲刷,由于冲刷的反复作用,将混凝土板下灰土从板缝挪出,即出现卿浆,灰土卿浆后在重载车的反复作用下将粒料磨成泥浆逐渐唧出,板下出现掏空,掏空到一定面积后4mx5m的板块出现跳板现象或重载车通过时发生断裂,严重时会影响行车。

2 水泥混疑土路面裂缝和胀、缩缝的预防措施

为避免裂缝产生,应严格按设计、施工、验收规范组织精心施工。

2.1 位置缝

2.1.1 混凝土路面施工缝应尽可能设置于构造物处,当不能避免时,应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土的振捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。

2.1.2 当与原有混凝土路面相接时,应采用机械将原路面连接缝处切割整齐,并清除表面浮尘及松动石子,用水将连接缝处清洗干净。

2.1.3 水泥混凝土路面为刚性路面,纵横缝应及时填充材料,填料应与板的粘结力强,适应混凝土面板的`收缩。如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理,防止渗水,避免杂物进入缝内。

2.2 施工缝

2.2.1 避免高温作业,温度宜控制在35度以下,注意昼夜温差,并掺减水剂等外加剂以保持应有水份。

2.2.2 避免大风天气施工,防止表面水份丧失过快。

2.2.3 水泥混凝土终凝后即覆盖稻草等并充分洒水养护或大面积喷洒养护剂,防止水份丧失过快,产生干缩裂缝。养护时间由水泥混凝土强度增长情况而定,一般应在半个月至20天左右,并不得少于七天。

2.2.4 控制水泥混凝土搅拌质量和速度,做试验段,求取施工参考值并借鉴其它已完成公路的施工控制。

2.2.5 加强施工自检,严格控制基层平整度,使其符合规范要求。

2.2.6 清除基层表面积水,严禁洒用生水。

2.2.7 做软弱基础处理专项设计,薄弱部位可用钢筋网补强并加强碾压质量。

2.2.8 计算水泥用量,控制水泥含量合理范围,参考其它路面,做试验段取得充分的科学数据。

2.2.9 为满足混凝土路面重载交通的强度要求,可根据规范采用钢纤维混凝土路面等特殊路面型式,以提高路面混凝土的强度,达到设计要求。

2.2.10 注意水泥质量,实现设计目的,完成设计意图。

2.2.11 注意混凝土配合比的实际选用值要结合施工现场求得。

2.3 材料缝

2.3.1 利用同一厂家同一标号的水泥。

2.3.2 使用同一性能的钢筋,纵、横向钢筋直径尽可能保持一致。

2.3.3 严格控制材料购进渠道,必须通过实验来严把质量关,不合格材料一定要清除出场。

2.3.4 使用合格水泥,使用免检产品,使用名优水泥。

2.3.5 注意水泥混凝土的初凝时间,搅拌站距摊铺现场距离不能过远,保证运输过程中的规范性。

2.4 选择合格的原材料。

选用强度高、收缩性小、耐磨性强、安垒性好的水泥,可减少混凝土成型早期的收缩变形,提高混凝土的抗弯拉强度。

粗集料选用反击破生产的连续级配碎石,最大粒径不大于31.5mm(方孔筛),针状片含量不大于15%。碎石宜采用强度高、抗温差能力强的非活性骨料,以防止碱性骨料产生混凝土裂缝及强度下降等不良现象。

选择合理的混凝土配合比。混凝土配合比是混合料的灵魂,必须满足强度,耐久性,经济性的要求。施工中混凝土配合比的强度以大干设计强度的10%-15%为宜,水灰比0.4-0.48为宜,塌落度1.8-2.0cm为宜,含砂率30%~35%为宜,混凝土24h弯拉强度应不低于3.0MPa。集料含水量应根据实测值及时准确调整。为确保水泥、集料、水的准确用量,混凝土配料应采用电子自动计量。

2.5 做好施工工艺的控制。

水泥混凝土路面施工时,由于浇筑混凝土水分的蒸发,体积在收工后改缩,会将路面板拉断。为防止路面裂缝、断板,控制切缝时间十分关键。根据我们的经验:在平均气温7摄氏度左右时,养护时间花10天切缝比较合理:在平均气温14摄氏度左右时,养护时间在7天切缝比较合理。在平均气温20摄氏度左右时,养护时间在3天切缝比较合理。水泥混凝士路面分格切缝时要尽量花4mx5m之间分格,以减轻温度应力对板块的破坏。

选择适宜的摊铺时间。为避免温差应力造成开裂断板,必须选择日照温度不高,风力不大,且温度变化不大的时间段进行摊铺。

为防止板边裂缝,混凝土面板纵、横向自由边缘部分应增加补强钢筋,正确安装传力杆。边缘钢筋一般选用2根12号-16号的钢筋,布置在板的下部,距面板底部一般为板厚的1/4,并不小于5cm,间距10cm,钢筋两端应向上弯起,钢筋保护层应不小于5c m。传力杆应与道路中心线平行、传力杆应按设计要求,使用高塑料套管和涂沥青隔层。

加强混凝土面板早期养护。宜采用麻袋或草帘覆盖,酒水进行湿润方法养护,确保养生时期混凝土板面始终湿润,养生时间不少于14天。养生期间加强交通管制,严禁车辆通行。

为阻止缝内灌水,填缝料应选用与混凝土板壁粘结力强、回弹性好、能适应混凝土板的胀缩,不溶于水和不渗水、高温不溢出、低温时不脆裂和耐久性好的材料填充。接缝板应选用能适应混凝土面板膨胀收缩,施工时不变形、耐久性良好的材料。

综上所述,水泥混凝土路面的裂缝和胀、缩缝原因是多方面的,但只要我们从原材料、混凝土配合比、施工工艺水平等各个方面上严格把关,采用综合的防治措施,水泥混凝土路面的裂缝与断板是可以有效控制及避免的。

绿色高性能混凝土建筑材料可持续发展的设想 多年来,关于混凝土材料的研究和对其发展方向的制定,过于偏重于使其达到某种或综合的优良性能这一基本原则上,而对其耐久性重视程度不够。90 年代初高性能混凝土概念提出后,促使人们加强了对混凝土材料的施工性和耐久性的研究,而绿色高性能混凝土则是将单纯的材料性能的获得与建筑材料的可持续发展综合考虑时的必然方向。1 绿色高性能混凝土 高性能混凝土应该具有下列某些或多项优良性能: (1) 优良的施工性:能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性,并尽量降低振动噪音和振实能耗; (2) 强度高:尽量减少肥梁胖柱,并要考虑到建筑的美学效果和结构挠度以及功能等方面的要求; (3)耐久性优良:如抗冻性、抗渗性、抗冲击性、抗水砂冲刷性等; (4) 具有某些特殊功能:如超早强、低脆性、高耐磨性、吸声、自呼吸性等。尽管在开发应用高性能混凝土的过程中,一般都要使用高性能外加剂和性能优良的掺合料,在一定程度上可以起到节约水泥从而节约资源和能源、保护环境的作用,但高性能混凝土的提出者及研究开发者都很少从环境保护、节约资源和能源的高度来认识这一问题,过分强调在任何工程中都使用高强混凝土,无凝是对宝贵而有限的地球资源和能源的浪费。 最早提出绿色高性能混凝土概念的是中国工程院院士吴中伟教授。简要地说,符合以下条件的高性能混凝土才真正能称得上是绿色高性能混凝土: (1) 所使用的水泥必须为绿色水泥,砂石料的开采应以十分有序且不过分破坏环境为前提; (2) 最大限量地节约水泥用量,从而减少水泥生产中的“副产品”———CO2 、SO2 和NOx 等气体,以保护环境; (3) 更多地掺加经加工处理的工农业废渣,如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料,以节约水泥保护环境,并改善混凝土耐久性; (4) 大量应用以工业废液,尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂,以及在此基础上研制的其它复合外加剂,帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物; (5) 集中搅拌混凝土,消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水,并加强对废料、废水的循环使用; (6) 发挥高性能混凝土的优势,通过提高强度,减小结构截面积或结构体积,减少混凝土用量,从而节约水泥和砂、石的用量;通过改善施工性能来减小浇筑密实能耗,降低噪音;通过大幅度提高混凝土耐久性,延长结构物的使用寿命,进一步节约维修和重建费用,减少对自然资源无节制的使用; (7) 对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用,发展再生混凝土。2 绿色高性能混凝土的原材料 尽管绿色高性能混凝土是一种相对节能的建筑材料,但随着世界水泥年产量和混凝土浇筑量的不断增加,它对资源、能源和环境所产生的影响是非常惊人的。据估算,生产1t 水泥熟料所排放的CO2 约为1t ,同时还要排放SO2 、NOx 等有害气体,CO2 的大量排放直接导致“温室效应”,而SO2 、NOx 等气体的排放则会引起“酸雨”现象,由于收尘设施不佳,水泥生产还排放出大量粉尘,水泥厂一直被看作环境污染源;水泥工业也是耗煤、耗电大户,水泥的大量生产和应用还将导致地球矿产资源的匮乏和生态平衡的破坏。因此,混凝土能否长期作为最主要的建筑材料,不仅要求其具备在耐久性、施工性和强度等方面的高性能,而且最关键之处在于其绿色“含量”是否高。水泥虽然只占混凝土所有原材料质量的10 %~20 % ,但水泥工业生产中所消耗的能量是最多的,几乎占混凝土能耗的50 %~60 %;混凝土从原材料生产加工到浇筑成型的整个过程中,水泥工业是排放粉尘和有害气体的最大的污染源。 因而,发展绿色高性能混凝土的首要条件是生产和使用节能型、环境污染少的绿色水泥。“绿色”型水泥生产是将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高水平,并能够循环利用其它工业的废渣和废料;技术装备上更强化了环境保护的技术和措施;产品除了全面实行质量管理体系外,还真正实行全面环境保护的保证体系;粉尘、废渣和废气等的排放几乎接近于零,真正做到不但自身实现零污染,无公害,又因循环利用其它工业的废料、废渣,而帮助其它工业进行三废消化,最大限度地改善环境。3 开发研制和应用绿色高性能混凝土尚需进行的工作 绿色高性能混凝土从原材料到具体工程应用涉及到的部门和环节很多。实现水泥生产“绿色化”一个环节是不够的,必须同时开展如下工作: 第一、要加强混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保节能意识,加大“绿色”概念的宣传力度,引起混凝土工程领域各环节的高度重视。 第二、工程设计人员应更新传统的混凝土设计方法,敢于在重大工程中掺用活性混合材料和加大掺量;施工人员要提高质量意识,严格施工,加大活性混合材掺量对混凝土各项性能所产生的益处已众所周知,但未被工程界充分重视。比如,对粉煤灰的应用问题,尽管科研工作者早就着手大掺量粉煤灰混凝土的研究,但目前即使在商品混凝土中粉煤灰的实际掺量一般也只有15 %左右,很少超过20 %。有人曾研究过粉煤灰替代率为35 %~50 %的低强度等级混凝土(14MPa)的性能,认为可大量用于道路的路基,大掺量粉煤灰混凝土,尤其适合于大体积混凝土工程和海工混凝土工程。再如针对混凝土材料的耐久性,人们并没有象所期望的那样加大活性混合材的用量,控制某些种类防冻剂和早强剂的掺量,或者重视低碱水泥的使用,以致范围广泛的混凝土工程碱集料破坏现象仍很严重。 第三,研究对工业废渣行之有效的加工方法、加工设备,以期充分利用其活性;在工业废渣利用方面,还要坚持贯彻优质优用的原则,即超细磨矿渣和优质粉煤灰主要用于配制高强度混凝土,而配制中低强度等级混凝土一般仍应采用普通细度矿渣或低等级粉煤灰。 第四,开发适合于掺活性混合材混凝土的高性能外加剂,以解决掺混合材对混凝土性能产生的某些负面效应,同时还可避免过分提倡混合材超细磨所引起的能耗问题。通过掺用合适的高效减水剂和引气剂,可配制出各种性能相当优异的混凝土。对于大掺量普通细度活性混合材的混凝土,通过掺加有效的激发剂,有望改善其早期强度,但应严格限制激发剂中C1 和SO2的含量,或禁止使用这类激发剂,以免引起钢筋锈蚀或碱集料反应。 第五,研究一种或多种活性混合材和外加剂与水泥矿物成分的超叠加效应,以便针对具体材料提出最佳设计方案。 第六,对纸浆黑色废液进行加工处理,开发以纸浆废液为主要原材料的各种外加剂,并扩大其使用范围,长期以来,黑色纸浆废液一直是导致我国长江、黄河流域以及其它河道水质严重污染的“元凶”。我国大约有9000 多家造纸厂,每年产生的黑色废液大约有30 亿~90 亿t ,绝大多数厂家都把未经处理的废液直接排放到江河中,造成的污染十分惊人———竟占我国所有化工污染的1/ 4 ! 尽管国家已对部分厂家实行了关停并转,但处理纸浆废液的任务仍刻不容缓。利用纸浆废液来制取混凝土减水剂不仅可以节省工业萘的消耗,降低成本,最重要的是可帮助造纸厂处理并循环利用废液,减少其对环境、工农业生产以及人身健康造成的巨大危害。 第七,研究和制定绿色高性能混凝土的质量控制方法、验收标准等,绿色高性能混凝土都要求掺加活性混合材,然而,除硅灰和稻壳灰等外,活性混合材对混凝土强度的贡献主要在后期。如果仍沿用普通混凝土质量控制方法和验收标准,即以28 d 抗压强度来衡量混凝土的质量,则不符合实际情况,势必要造成强度和材料的浪费,也影响绿色高性能混凝土生产者的积极性,使绿色高性能混凝土难以推广,这与混凝土“绿色化”的真正目的是背道而驰的。另外,绿色高性能混凝土要求混凝土具有较为优良的耐久性,但对混凝土质量评定的传统和现行的标准只考虑强度,而对耐久性指标一般不予考虑,希望新标准中增加耐久性指标。 第八,应针对当前城市改造过程中大量拆除旧结构物混凝土,研究出一整套破碎、分级技术,开发再生混凝土,用于浇筑强度要求相对较低的地坪、中低等级混凝土路面、路基等工程。

旧水泥混凝土路面碎石化技术应用的探讨工学论文

摘 要:旧水泥混凝土路面碎石化技术应用,碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造最好的技术之一。

关键词:碎石化技术;施工质量标准;结构组合;使用条件

1 概述

1.1碎石化的定义

水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术,是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板,通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构,可充分利用旧路残余强度,且保护环境,节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力,而且具有有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用,破碎后的粒径范围为2~40cm,力学模式趋向于级配碎石。

1.2碎石化技术的主要特点

通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度;碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。

1.3碎石化技术的主要优势

旧水泥混凝土路面碎石化后,可以直接作为新路面结构的基层或底基层,如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度,能够满足道路承载要求,可作为路面基层直接加铺路面面层,新加铺面层可以是沥青混凝土路面,也可以是水泥混凝土路面。

1.4碎石化技术专用设备及特点

实施碎石化的主要设备为MHB(Multipe-Hed Breaker)多锤头破碎机和Z型压路机。

多锤头破碎机(MHB)由两部分组成,前半部分为柴油发动机动力系统,后半部分为破碎系统,中间备有2排各3对650kg的锤头,两侧各有1对865kg翼锤。每对锤头的'提升高度可以根据需要随意调节,其最大提升高度110cm。

MHB的破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用,其具有以下特点:整幅车道宽度单次多点破碎;锤击功可以方便调节;破碎效率很高;破碎后颗粒组成特性较好;破碎后的表面平整度较高;方便调节,作业灵活。

Z型压路机是一种在钢轮表面带有Z状纹理的振动式压路机,自重不小于10吨,其作用是进一步碾压碎石化后的路面,为加铺提供一个平整的表面。

1.5石化技术的强度形成机理

水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个层次。

(1)碎石化后表层约2~5cm,在压实过程中,颗粒被压密,形成嵌挤薄层,通过洒布透层油,具有较高的黏结力,并具有一定的强度和稳定性;

(2)碎石化层上部厚度约10cm,强度主要有:一是来源于内摩阻角,粒径越大则内摩阻角越大;二是来源于预应力,水泥混凝土面板在破碎时,混凝土产生侧向体积膨胀,混凝土颗粒的粒径越小,膨胀趋势越大,产生的预应力越大;

(3)碎石化层下部厚度约10cm,是“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构,该结构静定且自稳,具体表现形式为各种形式的咬合梁、拱结构,在外力作用下产生咬合嵌挤作用,比普通嵌锁作用更大,提供的强度更高,具有更好的结构稳定特性。

2 MHB碎石化施工质量标准

2.1路面碎石化后的粒径范围要求

水泥混凝土板块一般在20~26cm之间,破碎后顶面粒径较小,下部粒径较大。路面碎石化后的粒径是控制基层强度及新加铺路面不出现早期反射裂缝的关键参数,作为控制碎石化工艺的关键指标,参照国外资料及国内研究成果,碎石化粒径应满足表要求。

2.2路面碎石化后顶面的当量回弹模量和回弹弯沉要求

水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是新加铺结构设计的基本参数之一,一般情况下,对于直接加铺沥青混凝土的路面结构,回弹模量平均值宜控制在150~500MPa之间。碎石化后的回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系,在将碎石化后的板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下,可以参照路面补强公式得到:

Ez=(1000pD/l0)m1m2

式中:p-弯沉测定车的轮胎压力;

D-与弯沉测定车双圆轮迹面积相等的承载直径;

l0-原路面计算弯沉;

m1-用标准轴载汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比,即轮板比,一般取1.1;

m2-原路面当量回弹模量扩大系数。

2.3 MHB碎石化施工质量标准及检测频率

为满足直接加铺面层的技术要求,保障加铺层施工质量,根据课题研究和实验路的测试,结合路面设计的规范要求,提出MHB碎石化施工质量标准及检测频率。

碎石化层作为基层直接加铺沥青路面,目前我国技术规范中没有相应规定,本技术指标要求是在参考我国现行技术标准《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)和原技术标准(JTJ034-93)的基础上,结合实验路的实际情况提出的,具体实施中可以灵活掌握。如果碎石化层的表面平整度与上述要求差异较大,在铺筑沥青路面前,必须进行处理。处理措施主要有:

(1)据平整度情况合理合理选择沥青混合撩的型号;

(2)填充级配碎石找平、碾压后洒布热沥青或乳化沥青,再进行压实;

(3)采用其他合适的技术措施进行找平。如果不进行找平,可能会影响沥青路面的平整度,影响路面的使用效果。

3 碎石化后沥青加铺层结构组合

3.1结构组合的原则

研究表明,工程中可能出现的碎石化后颗粒粒径或回弹模量的不同情况,可采用的结构组合原则有:

(1)碎石化施工中应尽量参照推荐的颗粒粒径和回弹模量推荐范围进行破碎,在此范围内时,沥青加铺层要求采用密级配沥青混凝土,并可考虑加铺防水封层;

(2)当碎石化后颗粒粒径稍偏大、回弹模量偏高时,可考虑采用开级配大粒径透水性沥青碎石(简称为LSPM)加防水封层的结构组合方式,其上沥青混凝土仍需采用密级配;

(3)当碎石化后颗粒粒径稍偏小、回弹模量偏低时,要保证加铺层总厚度,可考虑设置FDAC抗疲劳层,以防止疲劳开裂,其他沥青层仍需采用密级配;

(4)回弹模量小于120MPa时需要考虑增设补强层,按照新建路面结构设计。 3.2沥青加铺层四种机构组合方式

(1)作透层、封层后,直接加铺上、中、下面层的密级配沥青混凝土;

(2)加铺LSPM,然后采用两层两面的形式;

(3)加铺抗疲劳层后,再加铺沥青混凝土;

(4)加铺无机结合料稳定类基层,然后加铺沥青面层。

根据研究成果,碎石化后的回弹模量大致可分为5个级别,相应的加铺结构组合形式可按表3标准选取。

4 碎石化技术适用条件和注意问题

4.1碎石化技术的使用条件

4.1.1碎石化的技术条件

碎石化技术是旧水泥混凝土路面重建技术的主要方案之一,国内外研究和工程实践证明,只要旧水泥混凝土路面满足表4所列条件,就可以应用碎石化的技术进行重建改造。其他因素如板块断裂程度、坑洞、接缝损坏、表面裂缝与层状剥落等不是决定应用碎石化技术的必要条件。

4.1.2碎石化的经济条件

碎石化工艺应用与原路面补修存在经济平衡点,这个平衡点可用修补比率来反映,国外算例中修补比率为13%左右,山东的经济平衡点是修补面积为20%~25%时,进行破碎改造更为经济。

4.2直接加铺面层时的技术要求

水泥混凝土路面碎石化后直接加铺沥青面层时,应遵循如下原则:

(1)回弹模量平均值一般在150~500MPa左右,部分原路面水泥混凝土材料较好时,回弹模量会更大,现场测试中出现个别值在600MPa、700MPa的情况,进行上部结构设计时,必须将弯拉指标作为主要设计指标;

(2)等级较高的公路上,碎石化层上的沥青混凝土结构一般不宜小于12cm;

(3)实验段已用于80%(整幅路面)断板的水泥混凝土路面,80%以下断板时使用不会有问题;

(4)上面层必须密级配防水型沥青混合料;

(5)必须完善排水设施;

(6)在碎石化程度较高,测试回弹模量数据较小时,应注意下面层的抗疲劳特性。

4.3碎石化技术应用的注意问题

在满足技术、经济条件要求的前提下,应用MHB进行碎石化前还需要综合考虑以下因素:

(1)水泥混凝土路面基层的破坏程度决定了其碎石化施工的颗粒控制和工艺要求。对于损害严重的水泥混凝土路面,必须判断其基层状态。一般情况下,基层破坏程度越高。破碎后粒径越小。

(2)水泥混凝土路面基层的破坏程度是判断严重病害路面是否可用碎石化工艺的重要标准;当基层严重破坏时,碎石化后板块容易丧失颗粒间的嵌挤作用,导致模量下降,容易导致沥青路面层出现疲劳破坏。此时应用碎石化,应注意提高上部路面结构设计安全性。

(3)排水设施是碎石化的必须辅助工程。完善排水设施是防止碎石化后沥青加铺层再次发生水损坏的重要措施。

这里所有要求,共同构成碎石化技术的应用条件和决策依据,是确定旧水泥混凝土路面能否实施碎石化技术以及能否直接加铺沥青混凝土面层的必要条件。

结语:重点就碎石化使用条件、强度机理、加铺层组合、施工质量标准及检测频率的关键技术进行介绍,为旧水泥混凝土路面改造提供参考依据。

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混凝土的论文参考文献

土木工程参考文献

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土建专业毕业论文参考文献

紧张又充实的大学生活即将结束,众所周知毕业前要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种比较正规的、有准备的检验学生学习成果的形式,毕业论文应该怎么写才好呢?以下是我帮大家整理的土建专业毕业论文参考文献,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

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混凝土研究还有发展空间吗论文

高强轻质高耐久性高工作性功能混凝土机敏混凝土……

个人认为:今后建筑业必须使用商品混凝土,人工自拌混凝土将不得使用,混凝土的砂将变人工砂,石将用碎石,这样质量及强度更有保障,商品混凝土逐步完善,和销量逐渐增大,而所需材料是自然资源将出现紧缺,将往再生骨科方面发展,合理的利用资源,及有效控制成本,趋势好坏也在人为,商品混凝土的竟争力度也在加强,为了节约成本,商业化的谋取利益,混凝土的质量可能会不容乐观。毕竟监管力度也是利益化。当然,混凝土总体发展,更多是混凝土组成材料的发展,如:外加剂,砂,石,水泥,粉煤灰,。。。。等等,它们的性能及新标准将会提升。关于混凝土行业的发展,那还有太大的发展空间,我国混凝土真正兴起及使用也是在这几年开始,以后整个房产路桥建筑都是钢筋混凝土的影子。

摘要:简要介绍了预应力混凝土工程技术发展现状及发展趋势。目前,我国混凝土的年用量约为24

—30亿立方米,用于房屋建筑和土木工程的水利、交通、市政等所有行业,从结构材料类型方面来讲,混凝土及预应力混凝土结构约占全部工程结构的90%以上,混凝土及预应力混凝土将是现阶段乃至未来二十年内我国主导的工程结构材料。

关键词:预应力混凝土;工程技术;发展现状;未来趋势

1.预应力混凝土定义

为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可以设法在混凝土结构构件受荷载作用前,预先对受拉区混凝土施加压力后的混凝土就是预应力混凝土。预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度。

2. 预应力混凝土工程技术发展现状综述

近年来,在巨大工程建设任务,特别是重点建设项目和大型工程的带动下,我国的混凝土及预应力混凝土工程技术水平有了很大的提高。目前,我国混凝土的年用量约为24—30亿立方米,用于房屋建筑和土木工程的水利、交通、市政等所有行业,从结构材料类型方面来讲,混凝土及预应力混凝土结构约占全部工程结构的90%以上。混凝土及预应力混凝土将是现阶段乃至未来二十年内我国主导的工程结构材料。

3.预应力混凝土工程技术发展简述

(1)先张预应力技术

目前我国先张预制预应力构件用量逐年减少,先张预应力施工工艺落后,预应力空心板仍使用中低强度预应力筋,没有形成利用高强材料的先张成套技术。但在山东等地预制预应力技术正在复苏,新技术、新工艺正在开发应用。

(2)后张无粘结预应力技术

目前我国已开发并应用了成套无粘结预应力技术,相关标准也已进行了更新,如《无粘结预应力混凝土结构技术规程》、《无粘结预应力钢绞线》和《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》等标准。在工程应用中也取得不少成就,如解决超长结构设计、楼板减轻重量、实现双向大柱网等,目前使用该技术的工程已达数千万平方米。特别是近几年对无粘结筋防腐和耐久性的研究和改进,使该技术可用于二、三类工作环境。我国后张无粘结预应力技术总体上达到国际先进水平。

(3)后张有粘结预应力技术

后张有粘结预应力技术目前在我国建筑、桥梁、特种结构等工程中广泛应用。使用该技术的建筑最大柱网达到42m*34m,最大单体建筑面积达65万㎡,最高的塔式结构达450m。目前我国已成功地开发并应用了多种相关技术,如成孔技术、高强材料生产技术、高强材料张拉锚固技术及相关设备、产品等。我国后张有粘结预应力技术的总体上达到国际先进水平,当然在施工设备配套系列及施工工艺工法细化方面与国外还有一定差距。

4.我国预应力混凝土技术未来发展趋势

(1)新材料技术开发应用

预应力混凝土材料技术的发展从来都是预应力混凝土技术革命的先驱。预应力混凝土钢

浅谈预应力混凝土工程技术发展现状及未来

2

筋除了目前使用的高强度钢材外,未来新型预应力混凝土钢筋都是强度高、自重轻、弹性模量大的聚碳纤维,玻璃纤维和聚醋纤维类非金属预应力混凝土钢筋。

(2)多层大跨结构中预应力混凝土技术发展方向

建筑业是我国国民经济重要支柱产业之一,旺盛的建筑需求,日新月异的生产工艺变革以及人们对物质文化生活需求的迅速提高,使建筑结构正面临新的挑战。近推荐建筑结构正在向大柱网、大开间、大跨度、多功能方向发展。人们总是想在有限的建筑面积和空间内获得最好的使用功能和最佳的投资回报。预应力混凝土正以其跨度大、自重轻、节约材料、节省层高、改善功能等突出优点。迎合了近代建筑结构的发展趋向。

(3)高层建筑结构中预应力混凝土技术发展方向

近年来,预应力混凝土在高层建筑中的应用于有很大发展,尤其是无粘结预应力混凝土平板和预应力混凝土扁梁用于高层建筑的楼闰,具有降低层高,简化模板,加快施工等明显效果。受到建设单位、设计和施工单位的普遍欢迎。预应力混凝土除用于楼盖外,有时还用来解决大跨度,大空间部位柱网转换时的转换梁,转换桁架,以及复杂柱网情况下的转换板。此外8-18m跨度的预应力混凝土空心板,外墙用的装饰保温复合预应力混凝土墙板在高层建筑中的应用前景很广阔。

(4)预制现浇相结合的装配整体式结构将加速发展

随着大柱网、大开间多层建筑和高层建筑迅猛发展,长跨预应力混凝土空心板、T形板、大型预应力混凝土墙板等必将逐步兴起,预制梁板现浇柱,或预制梁、板、柱现浇节点相结合的各种装配整体式建筑结构体系预期会迅速发展,这种结构体系可以把预制与现浇二者的优点结合起来,避免纯装配式建筑对产品尺寸的高精度要求,结构整体性差和节点耗钢量大等缺点,叉避免了现浇结构现场湿作业工程量大,受制于现场施工及气候条件,耗用大量模板、支撑等缺点。

(5)预应力技术在桥梁结构领域的发展趋势

在桥梁结构领域中,预应力技术既是一种结构手段,又是与施工方法结合形成一整套以节段式施工为主体的预应力施工方法或专利,主要有预应力悬臂分段施工技术,分段顶推施工技术,移动模架逐孔施工技术,块体节段拼装技术,大节段预制吊装技术等。这些施工技术与预应力技术是紧密相关的,现有桥梁的改造、加固技术亦是研究开发方向

绿色高性能混凝土建筑材料可持续发展的设想 多年来,关于混凝土材料的研究和对其发展方向的制定,过于偏重于使其达到某种或综合的优良性能这一基本原则上,而对其耐久性重视程度不够。90 年代初高性能混凝土概念提出后,促使人们加强了对混凝土材料的施工性和耐久性的研究,而绿色高性能混凝土则是将单纯的材料性能的获得与建筑材料的可持续发展综合考虑时的必然方向。1 绿色高性能混凝土 高性能混凝土应该具有下列某些或多项优良性能: (1) 优良的施工性:能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性,并尽量降低振动噪音和振实能耗; (2) 强度高:尽量减少肥梁胖柱,并要考虑到建筑的美学效果和结构挠度以及功能等方面的要求; (3)耐久性优良:如抗冻性、抗渗性、抗冲击性、抗水砂冲刷性等; (4) 具有某些特殊功能:如超早强、低脆性、高耐磨性、吸声、自呼吸性等。尽管在开发应用高性能混凝土的过程中,一般都要使用高性能外加剂和性能优良的掺合料,在一定程度上可以起到节约水泥从而节约资源和能源、保护环境的作用,但高性能混凝土的提出者及研究开发者都很少从环境保护、节约资源和能源的高度来认识这一问题,过分强调在任何工程中都使用高强混凝土,无凝是对宝贵而有限的地球资源和能源的浪费。 最早提出绿色高性能混凝土概念的是中国工程院院士吴中伟教授。简要地说,符合以下条件的高性能混凝土才真正能称得上是绿色高性能混凝土: (1) 所使用的水泥必须为绿色水泥,砂石料的开采应以十分有序且不过分破坏环境为前提; (2) 最大限量地节约水泥用量,从而减少水泥生产中的“副产品”———CO2 、SO2 和NOx 等气体,以保护环境; (3) 更多地掺加经加工处理的工农业废渣,如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料,以节约水泥保护环境,并改善混凝土耐久性; (4) 大量应用以工业废液,尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂,以及在此基础上研制的其它复合外加剂,帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物; (5) 集中搅拌混凝土,消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水,并加强对废料、废水的循环使用; (6) 发挥高性能混凝土的优势,通过提高强度,减小结构截面积或结构体积,减少混凝土用量,从而节约水泥和砂、石的用量;通过改善施工性能来减小浇筑密实能耗,降低噪音;通过大幅度提高混凝土耐久性,延长结构物的使用寿命,进一步节约维修和重建费用,减少对自然资源无节制的使用; (7) 对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用,发展再生混凝土。2 绿色高性能混凝土的原材料 尽管绿色高性能混凝土是一种相对节能的建筑材料,但随着世界水泥年产量和混凝土浇筑量的不断增加,它对资源、能源和环境所产生的影响是非常惊人的。据估算,生产1t 水泥熟料所排放的CO2 约为1t ,同时还要排放SO2 、NOx 等有害气体,CO2 的大量排放直接导致“温室效应”,而SO2 、NOx 等气体的排放则会引起“酸雨”现象,由于收尘设施不佳,水泥生产还排放出大量粉尘,水泥厂一直被看作环境污染源;水泥工业也是耗煤、耗电大户,水泥的大量生产和应用还将导致地球矿产资源的匮乏和生态平衡的破坏。因此,混凝土能否长期作为最主要的建筑材料,不仅要求其具备在耐久性、施工性和强度等方面的高性能,而且最关键之处在于其绿色“含量”是否高。水泥虽然只占混凝土所有原材料质量的10 %~20 % ,但水泥工业生产中所消耗的能量是最多的,几乎占混凝土能耗的50 %~60 %;混凝土从原材料生产加工到浇筑成型的整个过程中,水泥工业是排放粉尘和有害气体的最大的污染源。 因而,发展绿色高性能混凝土的首要条件是生产和使用节能型、环境污染少的绿色水泥。“绿色”型水泥生产是将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高水平,并能够循环利用其它工业的废渣和废料;技术装备上更强化了环境保护的技术和措施;产品除了全面实行质量管理体系外,还真正实行全面环境保护的保证体系;粉尘、废渣和废气等的排放几乎接近于零,真正做到不但自身实现零污染,无公害,又因循环利用其它工业的废料、废渣,而帮助其它工业进行三废消化,最大限度地改善环境。3 开发研制和应用绿色高性能混凝土尚需进行的工作 绿色高性能混凝土从原材料到具体工程应用涉及到的部门和环节很多。实现水泥生产“绿色化”一个环节是不够的,必须同时开展如下工作: 第一、要加强混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保节能意识,加大“绿色”概念的宣传力度,引起混凝土工程领域各环节的高度重视。 第二、工程设计人员应更新传统的混凝土设计方法,敢于在重大工程中掺用活性混合材料和加大掺量;施工人员要提高质量意识,严格施工,加大活性混合材掺量对混凝土各项性能所产生的益处已众所周知,但未被工程界充分重视。比如,对粉煤灰的应用问题,尽管科研工作者早就着手大掺量粉煤灰混凝土的研究,但目前即使在商品混凝土中粉煤灰的实际掺量一般也只有15 %左右,很少超过20 %。有人曾研究过粉煤灰替代率为35 %~50 %的低强度等级混凝土(14MPa)的性能,认为可大量用于道路的路基,大掺量粉煤灰混凝土,尤其适合于大体积混凝土工程和海工混凝土工程。再如针对混凝土材料的耐久性,人们并没有象所期望的那样加大活性混合材的用量,控制某些种类防冻剂和早强剂的掺量,或者重视低碱水泥的使用,以致范围广泛的混凝土工程碱集料破坏现象仍很严重。 第三,研究对工业废渣行之有效的加工方法、加工设备,以期充分利用其活性;在工业废渣利用方面,还要坚持贯彻优质优用的原则,即超细磨矿渣和优质粉煤灰主要用于配制高强度混凝土,而配制中低强度等级混凝土一般仍应采用普通细度矿渣或低等级粉煤灰。 第四,开发适合于掺活性混合材混凝土的高性能外加剂,以解决掺混合材对混凝土性能产生的某些负面效应,同时还可避免过分提倡混合材超细磨所引起的能耗问题。通过掺用合适的高效减水剂和引气剂,可配制出各种性能相当优异的混凝土。对于大掺量普通细度活性混合材的混凝土,通过掺加有效的激发剂,有望改善其早期强度,但应严格限制激发剂中C1 和SO2的含量,或禁止使用这类激发剂,以免引起钢筋锈蚀或碱集料反应。 第五,研究一种或多种活性混合材和外加剂与水泥矿物成分的超叠加效应,以便针对具体材料提出最佳设计方案。 第六,对纸浆黑色废液进行加工处理,开发以纸浆废液为主要原材料的各种外加剂,并扩大其使用范围,长期以来,黑色纸浆废液一直是导致我国长江、黄河流域以及其它河道水质严重污染的“元凶”。我国大约有9000 多家造纸厂,每年产生的黑色废液大约有30 亿~90 亿t ,绝大多数厂家都把未经处理的废液直接排放到江河中,造成的污染十分惊人———竟占我国所有化工污染的1/ 4 ! 尽管国家已对部分厂家实行了关停并转,但处理纸浆废液的任务仍刻不容缓。利用纸浆废液来制取混凝土减水剂不仅可以节省工业萘的消耗,降低成本,最重要的是可帮助造纸厂处理并循环利用废液,减少其对环境、工农业生产以及人身健康造成的巨大危害。 第七,研究和制定绿色高性能混凝土的质量控制方法、验收标准等,绿色高性能混凝土都要求掺加活性混合材,然而,除硅灰和稻壳灰等外,活性混合材对混凝土强度的贡献主要在后期。如果仍沿用普通混凝土质量控制方法和验收标准,即以28 d 抗压强度来衡量混凝土的质量,则不符合实际情况,势必要造成强度和材料的浪费,也影响绿色高性能混凝土生产者的积极性,使绿色高性能混凝土难以推广,这与混凝土“绿色化”的真正目的是背道而驰的。另外,绿色高性能混凝土要求混凝土具有较为优良的耐久性,但对混凝土质量评定的传统和现行的标准只考虑强度,而对耐久性指标一般不予考虑,希望新标准中增加耐久性指标。 第八,应针对当前城市改造过程中大量拆除旧结构物混凝土,研究出一整套破碎、分级技术,开发再生混凝土,用于浇筑强度要求相对较低的地坪、中低等级混凝土路面、路基等工程。

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