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篇1:混凝土结构耐久性及高性能混凝土论文
混凝土结构耐久性及高性能混凝土论文
摘要:青岛是我国目前海洋工程发展十分迅速的城市之一,无论是高速公路建设还是海湾工程的建设已为世人所瞩目,作为目前青岛在建第二大海湾工程陈家贡湾特大桥位于胶南市琅琊镇的陈家贡海湾,起于陈家贡村西北,止于尹家圈村东北,属滨海地貌,地形比较平坦。全桥总长1811.5米、孔数-孔径为60-30m,为装配式预应力混凝土连续T梁桥。是我国目前在建的较为罕见的大型海洋工程。
关键词:特大桥海工混凝土耐久性浅谈应用
0引言
由于陈家贡湾特大桥处于海水环境,海水环境对于桥梁混凝土结构具有强腐蚀性,按照一级公路桥梁结构1设计基准期和本工程使用年限的要求进行结构耐久性设计,为保证陈家贡湾特大桥混凝土结构的耐久性,本工程采取了以高性能混凝土技术为核心的综合耐久性技术方案。然而我国目前尚没有大型海洋工程超长寿命服役的相关技术规范,高性能混凝土的设计、生产、施工技术在工程中的应用尚为空白,因此结合陈家贡湾特大桥工程的具体要求,研究跨海大桥混凝土结构耐久性策略和高性能混凝土的应用技术极为迫切和重要。
1陈家贡湾特大桥混凝土结构布置和耐久性设计
1.1陈家贡湾特大桥混凝土结构布置陈家贡湾特大桥孔数―孔径(孔―米)为60―30m,为装配式预应力混凝土连续T梁桥,桥梁上部结构:六孔一联、全桥共十联,行车道板与桥面铺装采用剪力钢筋连接;桥梁下部结构:桥墩采用双悬臂预应力薄壁墩,墩柱为主截面3×1.5米的带竖肋矩形截面,基础采用柱式台、桩基础或重力台、扩大基础。混凝土设计强度根据不同部位在C35~C50之间。
1.2陈家贡湾特大桥附近海域气象环境陈家贡湾特大桥地处东亚季风比较发达的黄海之滨,受季风和海洋气候的影响,四季变化比较明显,属南温带湿润季风气候类型:夏季空气湿润,雨量充沛;冬季气候干燥,时长稍寒。多年年平均最低气温为9.1℃、最高气温为15.9℃。最热出现在八月,月平均气温为25℃,最冷出现在一月,月平均气温为-4.5℃。年平均相对湿度为72%,累年全年蒸发量平均为1462.2毫米,其中全年以五月份为最高,累年平均达到180.1毫米,一月最小,仅为54.8毫米,海区全年盐度一般在15.00~34.00‰之间变化,属强混合型海区,海洋环境特征明显。
1.3陈家贡湾特大桥面临的耐久性问题在海洋环境下结构混凝土的腐蚀荷载主要由气候和环境介质侵蚀引起,主要表现形式有钢筋锈蚀、盐类侵蚀、冻融循环、溶蚀、碱-集料反应和冲击磨损等。陈家贡湾特大桥位于东亚季风比较发达的黄海之滨,因为天气较暖,严重的冻融破环和浮冰的冲击磨损可不予考虑;镁盐、硫酸盐等盐类侵蚀和碱骨料反应破坏则可以通过控制混凝土组分来避免;这样钢筋锈蚀破坏就成为最主要的腐蚀荷载。
混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发:
一是海水中Cl-侵蚀;
二是大气中的CO2使混凝土碳化。国内外大量工程调查和科学研究结果表明:海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl-进入混凝土中,并在钢筋表面集聚,促使钢筋产生电化学腐蚀。在陈家贡湾特大桥周边沿海地区调查中亦证实,海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度,混凝土自然碳化速度平均为3mm/。因此,影响陈家贡湾特大桥结构混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度。
2提高海工混凝土耐久性的技术措施
提高海工耐久性混凝土的主要技术措施有:
2.1海工耐久性混凝土其技术途径是采用优质混凝土矿物掺和料和聚羧酸高效减水剂复合,配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料,形成低水胶比,高密实、高耐久的混凝土材料。
2.2提高混凝土保护层厚度这是提高海洋工程钢筋混凝土使用寿命的最为直接、简单而且经济有效的方法。但是保护层厚度并不能不受限制的任意增加,当混凝土保护层过薄时,易形成裂缝等缺陷使保护层失去作用,钢筋过早锈蚀,降低结构强度和延性;当保护层厚度过厚时,由于混凝土材料本身的脆性和收缩会导致混凝土保护层出现裂缝反而削弱其对钢筋的保护作用。
2.3混凝土保护涂层完好的混凝土保护涂层具有阻绝腐蚀性介质与混凝土接触粘结的特点,其于砼粘结力不小于1.5Mpa,并且与砼表面的强碱性相适应,延长混凝土和钢筋混凝土的使用寿命。然而大部分涂层本身会在环境的作用下老化,逐渐丧失其功效,一般寿命在5~10年,只能作辅助措施。
2.4阻锈剂阻锈剂通过提高氯离子促使钢筋腐蚀的临界浓度来稳定钢筋表面的氧化物保护膜,其品质对混凝土的主要物理性能、力学性能无不利影响,从而延长钢筋混凝土的使用寿命。但由于其有效用量较大,作为辅助措施较为适宜。
3加强陈家贡湾特大桥结构混凝土耐久性措施
改善混凝土和钢筋混凝土结构耐久性需采取的措施:
①从材质本身的性能出发,提高混凝土材料本身的耐久性能,例如采用高效减水剂和高效活性矿物掺合料。
②找出破坏混凝土耐久性作用的内在因素和外在因素,对主因和次因对症施治,并根据具体情况采取除高性能混凝土以外的补充措施,例如综合防腐措施。采用高性能混凝土是在恶劣的海洋环境下提高结构耐久性的基本措施,然后根据不同构件和部位,尽可能提高钢筋保护层厚度(一般不小于50mm),某些部位还可复合采用保护涂层或阻锈剂等辅助措施,形成以高性能海工混凝土为基础的综合防护策略,有效提高陈家贡湾特大桥混凝土结构的使用寿命。
因此,陈家贡湾特大桥混凝土结构的耐久性基本方案是:首先,混凝土结构耐久性基本措施是采用高性能混凝土,同时依据混凝土构件所处结构部位及使用环境条件,采用必要的补充防腐措施,如掺加钢筋阻锈剂、混凝土外涂保护层等。在保证施工质量和原材料品质的前提下,混凝土结构的耐久性将可以达到设计要求。
对于具体工程而言,耐久性方案的`设计必须考虑当地的实际情况,如原材料的耐久性指标、工艺设备的可行性等,以及混凝土配合比经济上的合理性。也就是说应该采取有针对性的,因地制宜的制定防腐方案。
根据设计院提出的陈家贡湾特大桥主要部位构件的强度等级要求、构件的施工工艺和环境条件,对各部位混凝土结构提出具体的耐久性方案。
4陈家贡湾特大桥高性能混凝土原材料耐久性
4.1试验用原材料及其物理化学性能
4.1.1水泥试验中采用了P.Ⅱ52.5,有关性能参数见下表。
4.1.2高炉磨细矿渣(S95)
高炉磨细矿渣(S95)的有关性能参数见表
4.1.3硅粉
硅粉的有关性能参数见表
4.1.4粗骨料
混凝土配制试验用石为5~25mm连续级配碎石。
4.1.5细骨料
混凝土配制试验用砂检验结果如表
4.1.6减水剂
试验采用HSN-A聚羧酸高性能混凝土减水剂。
4.1.7拌和用水
饮用水。 4.2试验方案和主要试验方法从高性能海工混凝土的基本要求出发,在原材料的优选试验中,以混凝土的坍落度和扩展度评价混凝土的工作性,以抗压强度等评价混凝土的物理力学性能,以混凝土的电通量和氯离子扩散系数(自然扩散法)试验结果评价混凝土的抗氯离子渗透性能,并以耐久性能为首要要求。
试验中所采用的主要试验方法有:
4.2.1坍落度、扩展度混凝土的坍落度、扩展度按《新拌混凝土性能试验方法》GBJ80-85测定。
4.2.2抗压强度混凝土的抗压强度按《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ81-85测定。
4.2.3混凝土的抗冻性能试验参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82-85)进行。
4.2.4混凝土的电通量和氯离子扩散系数快速试验NEL-PER型混凝土电通量测定仪来评价混凝土抵抗氯离子渗透能力的标准。试验仪器采用北京耐尔NEL-PER型混凝土电通量测定仪。通过在¢95×50mm的混凝土试样两端施加60V的直流电压,通过检测6hrs内流过的电量大小来评价混凝土的渗透性。
用RCM-DH型氯离子扩散系数测定仪测定混凝土氯离子扩散系数的试验方法,RCM法参照DuraCrete非静态电迁移原理制定,定量评价混凝土抵抗氯离子扩散的能力,本方法适用于骨料最大粒径不大于25mm的试验室制作的或者从实体结构取芯获得的混凝土试件。将标准养护28天的混凝土试件浸泡于质量浓度为3.0%的NaCl溶液中至指定龄期后,用混凝土切割机将混凝土试件切割成直径=100±1mm,高=50±2mm的试件。将试件放入电解槽的夹具中,注入1L0.2mol/LKOH正极溶液与1L含5%NaCl的0.2mol/LKOH负极溶液,用测试机主机电源进行电迁移过程,劈开试件,用0.1mol/LAgNo3溶液测定显色深度,最后用软件计算混凝土试件的氯离子扩散系数。
4.3混凝土配合比设计试验主要研究C40和C50高性能海工混凝土的性能
4.4高性能混凝土性能试验结果及分析混凝土的物理力学性能试验结果,常规耐久性能试验结果
高性能海工混凝土的氯离子扩散系数和抗冻性能;高性能海工混凝土与普通混凝土相比较,具有优良的工作性能、相近的物理力学性能和优异的耐久性能,尤其是其耐海水腐蚀性能,混凝土氯离子扩散系数可小于3.0~1.0E-12m2/s
5海工耐久性混凝土的质量保证措施
5.1影响海工耐久性混凝土质量的因素高性能海工耐久性混凝土一般通常具有较高的胶凝材料用量、低水胶比与掺入大量活性掺合料等配制特点,致使高性能混凝土的硬化特点与内部结构同传统的普通混凝土相比具有很大的差异,随之带来了它的早期体积稳定性差、容易开裂等问题。而混凝土的裂缝正是在使用阶段环境侵蚀性介质侵入的通道,进而削弱其耐久性。
5.2提高海工耐久性混凝土质量措施在试验过程中发现,浇筑的混凝土由于阳光直射温度较高产生温差过大的现象,同时由于海湾地区海风比较强烈也容易造成混凝土表面失水过快,混凝土表面收缩较大而导致混凝土开裂。因此,在实际浇筑混凝土过程中,T梁或其它结构的混凝土浇注完毕后应立即在顶面和四周采取保温保湿措施。对于T梁等大型预制构件,由于预制场地的限制和施工进度要求,采用低温蒸养的方式。
对于现浇混凝土,混凝土成型抹面结硬后立即覆盖土工布,砼初凝后立即进行浇水养护,养护用水为外运淡水,记录每天的温度和风向,避免混凝土干湿交替,拆模前12小时拧松加固螺栓,让水从侧面自然流下养护,侧面拆模不小于48小时。
6结语
根据现场工程环境条件分析,影响陈家贡湾特大桥混凝土结构耐久性的首要因素是混凝土的Cl-渗透速度和混凝土中的碱含量。针对这一具体情况,并考虑当地的实际情况―如原材料中的氯离子和碱含量以及施工工序的可行性等,混凝土配合比经济上合理性。陈家贡湾特大桥工程采取以高性能混凝土技术为核心的综合耐久性施工理念,通过符合工程实际情况和技术水平的施工措施和质量控制措施,确保了高性能混凝土结构耐久性设计的要求。
篇2:混凝土结构耐久性防护探讨论文
混凝土结构耐久性防护探讨论文
摘要:建筑结构设计中混凝土结构得到了大范围的使用,我国混凝土消耗量之多,几乎是世界混凝土产量的一半,但混凝土结构的耐久性,是当前国内外困扰土建基础设施工程的问题。文章主要阐述了混凝土结构的耐久性现状及其必要性,并探讨了影响混凝土结构耐久性的主要原因以及防护措施。
关键词:混凝土;耐久性;裂缝:防治措施
混凝土的耐久性,具体是指结构在要求的目标使用期限内,不需要花费大量资金加固处理便能保证其安全性和适用性的能力。在上个世纪70年代末期,美国提交了一份关于混凝土结构的耐久性的调查研究报告,在美国乃至世界范围内引起轰动性的关注和讨论。他们发现以前建成的基础设施工程,在一些环境下出现了过早损坏的情况,这背后有着深层次的原因。混凝土耐久性,已经成为关注焦点,促进了世界范围内混凝土新认识、新理论的快速发展和技术进步。
1.混凝土结构的耐久性研究现状
混凝土结构的耐久性,贯穿混凝土结构设计、材料选择、施工和运行管理的全过程。一直以来,人们一直以为混凝土是非常耐久的材料。自上个世纪三十至四十年代开始,西方国家把混凝土用在战后重建、工业化和城市化的推进中,修建了大量的基础设施,其混凝土的用量持续增长。国外研究学者发现,原先建成的基础设施工程,在一些环境下出现过早损坏的现象,如果处于恶劣的环境下的建筑物,其使用寿命将更加会缩短。在工程领域上,桥梁、海港码头等基础设施工程,因其地理位置、地形条件、气候等原因,出现的耐久性问题相对来说更为严重,不容乐观。
2.混凝土耐久性防护的必要性
当前我国对混凝土结构耐久性问题的认识还不足,缺乏防护意识,混凝土结构的鉴定与修复往往存在滞后性,直到钢筋锈蚀等出现了承载力问题或影响结构物正常使用性能的情况下,才后知后觉地进行修补,不从根本对其进行耐久性地防护。虽然在工程前期省时省力,但会为后期的修补工程投入大量的资金。通过实践汲取的经验发现,如果在早期对混凝土结构进行耐久性防护,并且结合定期地检测和维修,对于延长结构工程寿命有显著的改善效果。对混凝土结构防护的目的,就在于使建筑物用在寿命全周期内,降低结构体系的资本总投入。由于缺乏对混凝土耐久性防护方面的效果了解和只注重眼前效果,这样一来将会损失巨大的经济效益和社会效益。
3.影响混凝土结构耐久性的主要原因
(1)氧离子对钢筋的锈蚀。氧离子因其半径小、穿透力强的特点,容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,通过化学反应使氢氧化铁变为无保护作用的氧化铁,破坏了钢筋的保护层,在钢筋表面形成了腐蚀或坑蚀。
(2)水泥石中的'水化物稳定性不足。水泥石水解产生的氢氧化钙饱和溶液碱性含量高,钢筋就是在这种高碱度的环境下,表面致密的氢氧化铁会转化成氧化铁,二氧化碳与混凝土空隙中的氢氧化钙发生反应,使水泥石碱度降低,这种现象就是混凝土的碳化。生成的碳酸钙酸碱度远远小于钢筋保持钝化状态所要求的酸碱度的数值。在这种环境下,混凝土结构中埋置的钢筋表面钝化膜就会被溶解,造成钢筋锈蚀,使混凝土中的碱与活性骨料之间发生反应生成碱硅胶或粘土质集料的现象,就是碱反应。其生成物会吸收孔隙中的水分,进而在周围水泥浆已硬化的情况下产生一定的膨胀压力。当这种压力超过了水泥浆抗拉强度时,就会使混凝土引起开裂,破坏了混凝土内部的结构。
(3)对混凝土结构耐久性的认识不足。当水灰比例过高时,会形成很多孔隙,水分、氧气及其他有害物质通过进入毛细孔使混凝土结构的耐久性大大降低。我国在未来将会迎来加固大修的高潮,其耗费将超过与甚至倍增于当初这些工程施工建设时的投资资金,这样一来,会陷入一个恶性循环:一边不断地建设,一边不断地修补,拆掉之后继续重建,如此往复。因此,混凝土耐久性防护认识已经是工程领域的焦点。
4.混凝土结构耐久性的防护
(1)采用高效减水剂。利用高效减水剂可以减小混凝土的用水量,因为水泥颗粒与水搅拌后容易产生絮状结构,其结构紧密,为方便浇注水泥不得不加大拌和水量,这样会在混凝土结构中导致过高的孔隙率。如果高效减水剂可吸附于水泥颗粒表面,减少多余电荷,使紧密的絮状结构解体,拌和物所需水量,与未掺减水剂的拌和物相比可显著减少。
(2)使用矿物掺和料或外加剂。在混凝土结构掺入矿物掺和料,包括高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰、硅灰等,作为辅助凝胶。在对混凝土配比的过程中,严格按照规程进行相应的设计,计算水泥与水之间的相应比例,可以使混凝土结构更加稳定,具有高抗渗性和高耐久性,显著改善混凝土的基本性能。
(3)减少混凝土自身缺陷。正确地选择水泥品种,混凝土材料首先应该严格按照国家相关行业规范和标准的规定,不要为了压缩成本在这个环节选择劣质水泥,混凝土中采用的骨料应保持致密的性能,同时控制材料孔隙率,选择级配良好及干净中砂的骨料,限制从原材料引入碱、氧离子等物质,加强混凝土终凝养护和施工控制。在混凝土内部埋入热电耦测温器,观察混凝土内部温度变化,通过科学有效的热保温措施对混凝土周边的温度进行控制,避免干缩和温度差的原因导致裂缝产生。这样一来,从源头开始减少混凝土自身缺陷。
(4)加强对正常检测与维护。我国对基础设施建设的投入一直趋于增长的态势,但过去几十年的工程基础设施已过早老化,以往的行业标准规范如今已经滞后。由于养护维修费用得不到保障,会为工程安全问题埋下隐患,因此有必要进行定期地检查和维护。应该有长远的眼光,即使前期检测和维修会增加一些成本,但在后期可以减少建筑物、桥梁和隧道等工程结构的损坏甚至坍塌的几率。混凝土耐久性影响因素复杂,需要研究学者花大量的时间积累工作经验,系统地研究其机理。
5.结束语
在混凝土结构耐久性,是一项需要长期坚持研究和应用实践的基础性工作。几十年来,广大国内外科研者长期不懈地努力探索工作,在建筑工程混凝土结构耐久性方面取得了丰硕的研究成果。随着社会科技的发展不断进步,新型可代替材料的不断出现,工程设计者积极按照检测与评估的法规和更为合理的混凝土结构耐久性的防护技术措施,为提高混凝土结构的耐久性提供了理论支撑和发挥了积极的技术支持作用。
篇3:探讨混凝土的结构耐久性论文
探讨混凝土的结构耐久性论文
关键词:建筑材料论文,工程材料论文发表
严格来说,混凝土的耐久性是指混凝土建筑和结构在必要年限内,在复杂的环境条件影响下、在各种损伤因素的作用下、不需要额外加固强化的情况下保持安全和正常使用的能力。混凝土的耐久性包括指以下因素: 即渗透阻力、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性。相应的,对混凝土结构造成破坏的主要原因是由于冻融破坏,渗流破坏,碱集料反应,混凝土碳化、钢筋的锈蚀、化学袭击等六个方面。
因此,我们在设计和使用过程中,要注意增强混凝土的耐久性,主要应从以下方面入手:
原材料的选择
水泥类材料的强度和性能是在水泥砂浆的凝结与硬化过程中形成的,在这过过程中,水泥一旦受损,混凝土的耐久性就会严重下降,因此在选择水泥时需严格关注水泥品种的具体性能,尽量选用选择碱含量小,水化热低,干缩性小,耐热性,抗水性,抗腐蚀性,抗冻性能好的水泥,结合具体情况进行选择。
同时,在选择水泥的过程中,不能以强度作为唯一指标,低标的.水泥也可配制出高标混凝土,我们要在考虑强度的同时,考虑水泥的工程性能。
使用外加剂
在使用集料与掺和剂时要优先考虑碱活性,并进行合理的级配。在混凝土中掺加一定的硅粉、粉煤灰、矿渣等材料能在很大程度上提升混凝土的耐久性,改善混凝土内孔结构,填充混凝土之间的空隙。
在考虑混凝土的耐久性时,要在混凝土的设计能满足所需强度、性能的基础上,尽量减少水泥用量、减少用水量、降低水泥水化热、减少混凝土缝隙、提高混凝土致密度,达到结构要求,这是被我国混凝土行业广泛使用的技术,它使用高效引气剂减小混凝土的孔隙度,预防外界有害杂质进入混凝土内部。提高混凝土的耐冻性、防护性,减少有害的物质的进入。
水泥在加水搅拌后,在凝固过程中,会产生絮凝状结构。这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,这就会降低了需长期使用的混凝土结构的耐久度。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性,不得不在拌和时增加用水量,这就必然促使水泥石结构中出现很多空隙。为达到减少用水量,减少空隙的目的,我们可加入减水剂,使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下,可以使水泥体系处于较稳定的悬浮状态,同时还能在水泥颗粒表面形成一层水膜,使水泥絮凝体内的游离水释放出来,达到减水的目的。研究表明,当水灰比降低到0。38以下时,消除毛细管孔隙的目标就可以实现,而掺入高效减水剂,就能达到这种目的。
普通的水泥混凝土中水化物的稳定性不足,也会降低混凝土的耐久度。而在普通混凝土中掺入硅粉、粉煤灰、矿渣等,能有效的改善混凝土中胶凝物质的组成,让水化物更趋稳定。这些物质中含有大量的活性Si02及活性Al203,它们能和水泥在水化过程中产生的游离石灰与高碱性水化矽酸钙再次发生化学反应,生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰,使水泥石的结构更为致密,有效的增进混凝土的耐久性和强度。
降低水泥用量
在设计和施工的具体设计中,一个重要的措施是在保证强度要求的前提下尽可能的减少水泥的用量。减少水泥剂量意味着降低了水化热、混凝土可以经历更多温和的热过程,以减少开裂的风险。这种措施能充分振动压实混凝土,并能较好的进行混凝土养护。特别是对于一些特别不容易维护的建筑设计,如板、梁、柱等,更应该在保证强度的基础上,降低水泥用量。
注意施工工艺
混凝土的拌制应尽量采用一些新工艺,如:二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以提高混凝土结构的耐久度。
篇4:高性能混凝土论文
高性能混凝土论文
前言:
施工缝是指在浇筑钢筋混凝土结构构件过程中,因设计要求或施工需要而暂时留置的缝隙,它不是真实存在的缝隙,它会随着施工的进展或工序的结束而消失。但施工缝的留置又是不可避免的,因此,如何正确留置施工缝和处理因施工缝引起的工程质量问题,保证混凝土结构的安全性,是钢筋混凝土结构施工的重要技术问题。
1 施工缝设置原则
根据《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GBJ50204-)(2011 年版)中的规定:施工缝应设置在剪力较小且便于施工的部位,同时对钢筋混凝土结构中施工缝的设置提出了具体要求。这里对常见的柱、梁、板等钢筋混凝土结构件的内力作简要分析,进而说明施工缝的设置在某种程度上有一定的选择性。
2 施工缝的设置
在施工过程中,因设计、施工技术间歇、天气等因素影响需要设置施工缝的常见构件主要有柱、墙、梁、板、基础等。
2.1 混凝土柱或墙
1)混凝土柱的最大弯矩位于柱的两端,其剪力和轴力沿柱高变化很小或基本无变化,所以施工缝设置在柱两端主要是方便施工,但目前施工中由于各种原因将施工缝设置在柱中段也不应视为质量问题。2)混凝土高柱或高墙往往因建筑功能或装饰方面需要,有的建筑物中独立柱或独立墙高度达到十几米以上,如柱或墙一次浇筑到顶面,既不现实还可能导致混凝土产生离析,同时还会有模板支撑困难、振捣不便等诸多不利因素。因此,只要模板支立、接槎处理符合规范要求,就完全可以在柱中段设置水平施工缝,这种施工缝对高柱或高墙受力没有不利影响。
2.2 混凝土梁、板随着建筑物功能及装饰美观的需要,“高、大、新”的建筑物越来越多,多年来因混凝土梁板两端的剪力或负弯矩最大,在框架梁两端靠柱一侧设施工缝,并未出现任何质量问题;同时由于混凝土浇筑、模板支设、钢筋绑扎、施工操作等问题,使混凝土分成若干段浇筑,因此只要我们对钢筋混凝土构件的内力和抗渗问题有比较正确的认识,施工缝的处理方法科学合理,就不应对施工缝设置作过多的限制。
2.3 混凝土基础
1)当筏板基础较长时,为克服基础沉降差异、温差和水泥干缩等影响,需间隔一定距离浇筑筏板,每段筏板之间还应设置“后浇带”填平补齐,这样在后浇带处就会出现两道垂直的施工缝,同时应对后浇带混凝土浇捣采取必要的.技术措施加以保护。
2)箱形基础及地下室外墙施工缝设置是否合理,不仅关系到结构安全问题,而且还会影响到结构的抗渗防漏。有的施工单位为防止施工缝处成为渗水通路,采取基础底板同壁板或地下室外墙同底板一起浇筑的方法,结果事与愿违。一般是在箱型基础和地下室底板同侧壁外墙相交处往上30~40cm 设一道水平施工缝,缝内再设钢板或橡胶止水带。但是施工缝毕竟是个薄弱部位,能少设缝时尽量少设,同时施工缝的结构及构造处理措施必须周密。
3 加强施工缝质量的处理措施
为了确保钢筋混凝土工程质量,避免因设缝给结构带来隐患,确保施工缝处混凝土力学性能和抗渗性能不变,施工缝应采取以下处理措施。
1)施工间歇时间未超过水泥的初凝时间时,可将新混凝土均匀盖满先浇好的混凝土,然后将振捣工具穿过新混凝土层到达已浇好的混凝土层内5~10 cm,将新老混凝土一并捣实形成整体。
2)施工间歇时间超过水泥的初凝时间时,则必须等待已浇筑的混凝土强度达到1.18 MPa 后方可继续施工。
3)已浇筑的混凝土早已硬化时,新浇筑混凝土前应按照以下步骤处理:
①清除接缝表面的浮浆、薄膜、松散砂石、软弱混凝土层、油污、钢筋上的锈斑等,凿毛接缝表面并使之形成锯齿状,这样可以明显提高接续面粘结强度。
②用清水冲洗旧混凝土表面,使其保持湿润,并在新浇混凝土前先铺一层厚度为1~1.5 cm 的素水泥砂浆(若是水平施工缝,则水泥砂浆厚度宜为2~3cm),再按混凝土浇筑要求浇新混凝土。
③处理方法
a)二次振捣法。在混凝土初凝后、终凝前再次对施工缝附近新浇筑的混凝土二次浇捣消除泌水现象。
b)插粗骨料法。对于一些体积较大的混凝土进行分层分段浇筑时,因表面浮浆多,易造成施工缝处结合差,这是应将提前准备好的长尖型小毛石,均匀插入原混凝土深2/3、外露长1/3,使施工缝处结合更加牢固,以增强其抗剪强度。
c)插粗短钢筋法。在浇筑混凝土时,先在施工缝处均匀插入短粗不一的钢筋,使二次浇筑混凝土时施工缝处混凝土温度及干缩变形受到阻碍和约束,于是提高了施工缝处抗拉、抗剪强度。
d)采用补偿收缩混凝土法。随着微膨胀剂的发展,使得“后浇带”、“加强带”等施工缝的处理应用较多。即在后浇带混凝土中掺入水泥重10% 以上的微膨胀剂(具体掺量根据试配情况确定)配制成补偿收缩混凝土,基本或大部分抵消了混凝土因温度收缩变形对施工缝产生的不利影响,同时还可以通过后浇混凝土的微膨胀,挤实新老混凝土之间的施工缝。
e)钢板网法。当施工缝处配筋较密集、堵头模板无法设置时,可采用钢板网封堵浇筑完毕的混凝土,其作用除能阻挡混凝土流动外,还可以在钢板网处形成均匀的混凝土凸头,会大大提高施工缝处混凝土的粘结力和咬合力。
4混凝土施工缝处理的经验和体会
4.1 合理的时间控制采用冲毛法对施工缝进行处理时,掌握好冲毛时机十分重要。冲毛时需要使用大量的高压水,因此,应避免冲毛水影响混凝土的水化作用。其次,混凝土的凝结时间分为初凝和终凝,初凝作为混凝土浇注时间的控制,终凝则为混凝土抗压强度开始发展的时间。实际上,混凝土达到终凝时,抗压强度也只不过1 MPa 左右。而采用冲毛法时为保证冲毛效果,喷枪的工作压力一般至少为1 MPa。因此,应防止混凝土强度受到高压水的破坏。
4.2 关于浮浆混凝土的浮浆层,形成原因是多方面的。其中,有混凝土配合比设计方面的原因,也有混凝土所用原材料的原因。搅拌后的混凝土混合料可以看成是均匀分布的,但在静止状态或动力作用下,颗粒因重力和浮力作用而下沉或上浮,浮浆的产生可以看成是水泥浆与骨料的分离。若骨料粒径过大,或者水泥浆黏度过小,都容易产生浮浆。因此,要避免浮浆过多,合理的选用混凝土原材料和配合比是很重要的。施工缝为混凝土结构的薄弱部位,若能采取合理有效的技术措施加以处理,就能保障混凝土的施工质量。
5 结语
在实际施工中,施工缝的设置和处理是不可避免的,虽然施工缝的设置位置有一定的选择性和合理性要求,但关键是施工缝应按规范要求处理得当,使混凝土结构形成一个完整体。因此,施工缝应尽量少留,必须留施工缝的结构也应周密合理的设置,施工缝的处理措施更应精心施工。同时对加强现场施工管理,做好技术交底工作,严格按操作规程及施工规范要求施工,确保工程质量。
篇5:如何提高混凝土耐久性论文
如何提高混凝土耐久性论文
摘要:从抗磨损、抗硫酸盐腐蚀、抗碳化及抗碱-集料反应等方面讨论如何提高混凝土耐久性。
关键词:硫酸盐腐蚀;碳化;碱-集料反应;耐久性。
混凝土是目前全国用量最大使用领域最广的建筑材料。我区也是以混凝土作为主要建筑材料的地区。结构设计虽然采用可靠度理论结算,实质上仅能满足安全可靠指标的要求,而对耐久性要求考虑不足,且由于忽视维修保养,现有建筑物老化现象相当严重。我国是一个发展中的大国,正在从事着大规模基本建设,随着现代建筑不断向高层化大跨化和地下化方向发展,提高混凝土耐久性应该成为工程界关注的热点问题。
1抗磨损
一般而言,混凝土的抗压强度愈高,抗磨性能愈好。低水灰比的高强混凝土是提高密实的耐磨混凝土,表面混凝土致密是提高耐磨性的必要条件,施工时,应该多次压抹搓平混凝土表面。在有泌水的情况下,必须推持表面修整的时间,让水分充分蒸发,并在混凝土终凝前充分压抹搓平混凝土表面。此外,还可以通过在表面掺加高硬度集料增强耐磨性。
2抗硫酸盐腐蚀
当混凝土结构处在有侵入介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学、物理及物化变化,而逐步受到侵蚀,防止硫酸盐腐蚀的最基本作法是控制水灰比,并适当增加水泥用量,因为水灰比是决定混凝土渗透性的重要因素,如果硫酸盐腐蚀非常严重,降低水灰比采用V型水泥也不能起良好的保护作用,可采用掺混合料的水泥。如掺入含有活性硅较多的天然火山灰的水泥;掺入粉煤灰的水泥;掺入高炉不淬矿渣的水泥以及掺入硅粉的水泥。如果有现成的石膏矿渣水泥,也可以考虑作为代用品。
如果混凝土是预制品,提高该制品抗硫酸盐的另一途径是采用高压蒸汽养护,在高压蒸汽养护条件下,尤其是掺有磨细二氧化硅的混凝土,可消除水化浆体中的氢氧化硅,并且使高硫型和硫型水化硫酸盐几乎不再存在,其中的氧化结合C-S-H变成耐腐蚀性良好的硅酸盐(水石硫石)或单独形成稳定的C3AH6,从而能更好的抵抗硫酸盐腐蚀。
3抗碳化
一般的说,采用早强硅酸盐水泥时,碳化最慢,硅酸盐水泥稍快;而采用混合水泥时,由于Ca(OH)2的量相对较少,因此,碳化速度最快,碳化速度与混凝土强度密切相关,如果混凝土的抗压强度大于62.5N/mm2时,可不考虑混凝土的碳化。高性能混凝土的强度等级为C50级以上,其极限抗压强度大于62.5N/mm2,股采用高性能混凝土是提高碳化性能的有效途径之一。
高压蒸汽养护的混凝土碳化作用非常小,这是因为混凝土中的砂子在高温条件下被活化,与混凝土发生化学反应,形成了强度大、结晶高、抗碳化性能好的水化硅酸钙。
4抗碱-集料反应
发生混凝土碱-集料反应的条件有三个:
(1)水泥中的碱含量超过水泥总量的'0.6%;
(2)集料中活性集料含量超过1%;
(3)混凝土处于潮湿环境。
上述三个条件全部满足时,才会发生碱-集料反应。所以,对这种反应,可以针对性地加以控制。
4.1控制集料中的活性二氧化硅含量
将活性二氧化硅颗料存在的地方设想为一个局部膨胀中心,用以描述碱-集料反应,如果活性颗粒的数量很少,则可容金属离子迁移到这些分散中心所形成的碱硅酸凝胶也很少,吸水后可引起高度的局部膨胀,从而实际崩溃裂的危害增大。
4.2控制外界水分,降低水灰比
当外界没有可供吸取的水分时,将不会出现明显的有害膨胀,低水灰比的混凝土有很好的不透水性,故有助于延缓碱-集料反应物吸水膨胀的速度。
5其他
5.1加强养护,控制早期裂缝。
5.2在保证混凝土拌合物所需流动性的同时,掺入减水剂。
5.3加入高效活性矿物掺料,改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的,使水泥石结构更为紧密。
5.4表面涂装进行防腐处理,可使暴露在空气中的混凝土结构以及沿海地区的桥梁工程,受到空气中的盐分等其它元素的侵蚀,延长混凝土构件的使用年限。

篇6:铁路高性能混凝土技术初探
铁路高性能混凝土技术初探
普通混凝土是当代用量最多的人造材料.因其原料易得,成本低,操作简便、耐久性较好而得到了普遍应用.但是,普通混凝土在正常条件下,其使用期限约为50年,而在严酷条件下经、10余年或更短时间就遭到了本质的破坏,需补强、修理,甚至重建.据我国“高强和高性能混凝土材料的结构与力学性态研究”课题组的资料表明:在一般环境下有40%工业民用建筑结构的混凝土已碳化到钢筋表面,而在较潮湿的环境下,有90%构件的钢筋已不同程度的.锈蚀.在青藏公路桥梁墩柱冻融剥蚀、石家庄百孔桥大桥盐的腐蚀及其它处于硫酸盐、氯盐、化学侵蚀环境中的构筑物都在短时间内遭到破坏,而往往这些构筑物还未到设计年限.
作 者:王颖 作者单位:天津市铁路集团工程有限公司,天津市,300060 刊 名:科技风 英文刊名:TECHNOLOGY TREND 年,卷(期): “”(9) 分类号:U2 关键词:铁路 高性能 混凝土 施工技术篇7:建筑工程混凝土结构设计耐久性分析论文
当前,结构工程发展的最尖端就是混凝土结构的耐久性以及耐久性的设计问题,可是,我国的混凝土结构设计水平和整体的研究成果,远远比不上国外的水平。我国目前的基础工程设施建设空前壮大,所以,混凝土结构的耐久性设计工作刻不容缓,不然的话,肯定就导致非常大的经济损失和资源的浪费,同时给人们的生活和生产带来非常大的影响。
1耐久性设计因素分析
1.1环境作用影响
混凝土结构的使用时间和混凝土所在的环境是联系非常密切的,根据不同级别的建筑物来进行耐久性的设计工作,在整个设计流程中要非常关注混凝土结构所在的环境。在特定的环境中,使用结构的材料随着时间的变化而发生改变,会缩短使用寿命,只有在不良的环境下进行结构的技术手段,才可以更好的保证设计的使用时长的标准。所以,为了更好的进行混凝土结构耐久性的设计工作,要根据整个混凝土结构所在的环境进行设计。
1.2寿命设计
和普通的产品是相同的,建筑混凝土的结构拥有使用寿命。按照不一样的角度来分成几个部分,根据外国的建筑物的耐久性能来进行分类:要求使用寿命、预期使用寿命、设计使用寿命。
1.3构造设计
就是对混凝土结构的特殊部分进行耐久性的设计工作,混凝土结构中非常重要的一个部分就是构造了,所以,构造设计工作相当的关键,一旦没有做好构造设计工作,就会导致整体的混凝土的结构受到重大的影响,同时就会增加建筑物的维修周期和维修费用,更有甚者就会影响到混凝土结构的耐久性和使用时长。
1.4可修复能力设计
在进行经营状态的混凝土的构成要件要进行平常的检验维修工作,怎么保持这个混凝土在进行经营的状态下保持可以自己修复的能力,是可修复能力设计需要注意的要点。进行混凝土的可修复能力的设计,不仅仅可以保证在进行运行的过程中性能和设计性能水准相差无几,同时还可以保证对于那些并没有进行可修复设计的结构增加正常的维修时间,降低维修的花费,对那些平常维修的混凝土构件有非常大的帮助。
1.5材料制备设计
混凝土的结构耐久性设计工作在我国乃至是国外都应用非常多,当前,非常多的耐久性设计办法都是针对材料提出来的耐久性办法,就打比方说,通过材料来保证材料设计的耐久性要求。材料制备设计主要包含混凝土的高性质,环境的改变,材料的惰性选择等等。由于材料的制备设计工作,要按照环境以及时间来保证设计手段。
篇8:建筑工程混凝土结构设计耐久性分析论文
2.1降低环境方面对混凝土造成的负面影响
非常容易就可以发现,自然环境、水、材料等不同原因的影响了混凝土结构的耐久性能,要施工单位非常关注这些原因,实施相对应的比较科学的解决方式,保证提高混凝土结构的'耐久性能。所有人都清楚,科学的混凝土结构,可以解除局部积水问题的出现,防止出现区间水汽凝聚问题,同时,在不良环境的影响中,保证混凝土结构形式非常简单,防止使用薄腹与薄壁混凝土结构型式,降低棱角与表面积的裸露程度,实现混凝土振捣工作与养护工作的高效性。另外,在进行施工流程中,经常出现裂缝问题,特别是伸缩缝合施工缝,这些地方容易出现渗漏以及侵蚀的问题,所以,要防止在不良环境下出现施工缝。要在非常适合施工的地方进行施工,对拼缝的密闭性能加以改善,减小伸缩缝的数量值。
2.2施工质量规范与结构养护措施
工作人员需要根据有关的质量规定,就比方进行拌制混凝土的同时,要进行施工工艺的选择,包括对裹砂法以及裹砂石法的选择,为了更好的保证混凝土拌合材料的容易拌合、整体材料的强度以及保存水的能力的提高,同时,施工人员还要根据施工为了达到的目的、施工的环境、水泥的品种、混凝土的性质等等来更好的建立有效合适的结构养护系统。使用混凝土结构的时候,要非常清晰的知道结构的重要位置以及维护检测的时间周期。建立健全混凝土结构的检测体制,要及时发现问题,做好及时进行维修工作,保证混凝土结构的安全使用。
2.3改进建筑工程结构材料的设计
第一,非常清晰的知道建筑工程耐久性设计以及建筑工程结构使用时长的标准,就是设计使用年限;第二,要非常清楚的知道,材料使用之后,那就行材料时效之后的规范规定。第三,要按照建筑工程混凝土结构的设计规范来看,然后再进行混凝土结构材料的挑选工作,选择最为合理的一种,保证可以将建筑工程成本减少到最少的情况下,还可以应用到最经济质量最好的耐久性最优的建筑工程混凝土结构设计材料。
2.4规范建筑工程结构的耐久性设计
大部分时间来,我国没有并没有对建筑工程结构使用寿命的标准,在这两年进行制定并实行的《建筑结构设计规范》中才非常清晰的对建筑结构的使用时间进行了规定,主要分为四种,可是对于促进建筑工程结构耐久性并没有非常大的帮助,尽管结构的使用时间可以根据维修工作进行增加,可是结构的主体并不一定能够保证到达使用年限,主要表现在桥梁的混凝土结构中,规定设计中应用的可以应用30年的索都达到不了的使用时长,就会非常大的减少结构的使用时长。所以,要进行结构的耐久性的设计工作,要根据规范来将,这些规范中的耐久性设计标准要符合,才能非常好的满足建筑工程结构耐久性设计使用时长。
2.5提高混凝土结构地基基础的设计
一旦在整个建筑工程过程中有着不一样的沉降的标准,就是关于地基以及基础方面的设计,处理的方式也是不一样的,一旦沉降量比较低,就要按照褥垫的施工方式来进行处置,在整个建筑物的地下地带和持力的地方。在出现沉降的地方,混凝土的保护地带还会保证另一部分的附加力量,这样,非常方便的保证地下室的地板的安全,不会出现因为外部力量而导致的表面出现裂缝,或者再次出现沉降的现象,与此同时,还更好的保证了地基的设计。更好的解决了地基的保养问题。
3结束语
综上所述,只有非常严谨的保证混凝土结构耐久性的设计工作,特别是注意在不良的环境中的混凝土结构,要保证其耐久性的工作设计。按照不同的结构和构成原理,使用对应的混凝土结构。一旦混凝土出现比较小的变化的时候,就表示已经出现问题,这时再来进行补救就来不及了。混凝土结构耐久性的设计要应用到施工过程的每一个流程中,只有这样,才能更好保证其作用,才根本上保证混凝土结构的使用寿命。
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篇9:什么是混凝土结构?
,
结构工程师在项目中的任务就是用整体概念来设计总体结构体系。同时,基本结构构件的力学性能又在整体结构中起着重要作用,通过概念设计和创新,可获得受力明确、抗裂性能良好、造价较低的结构总体方案
篇10:水泥混凝土路面耐久性技术
水泥混凝土路面耐久性技术
随着公路建设的快速发展,以及重载交通公路不断增多,对水泥混凝土路面的需求不断增长,从材料、施工技术和提高耐久性措施方面,结合施工经验对提高水泥混凝土路面耐久性技术进行介绍.
作 者:李潇E 毛哲 作者单位:李潇E(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司,黑龙江,哈尔滨,150008)毛哲(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司,黑龙江,哈尔滨,150001)
刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(26) 分类号: 关键词:水泥混凝土路面 耐久性 材料 施工技术篇11:大体积混凝土结构土木工程论文
大体积混凝土结构土木工程论文
1土木工程大体积混凝土结构施工中的裂缝成因
1.1混凝土内外温差过大
浇注混凝土直至浇注完毕,因为大量的水化热会在水化时产生,刚开始时会因为混凝土聚集大量水化热,因而内部热量不易挥发,进而造成混凝土中内外温差过大,同时在混凝土的内部产生强烈的拉应力,导致拉应力比此龄期的混凝土容许拉应力大很多时,会形成温度裂缝。另外,再加上通常大体积的混凝土配置钢筋没有深入到内部,因而由混凝土承担因过大的内外温差产生的拉应力,导致更容易产生温度裂缝。
1.2混凝土收缩
然而伴随着初期大量水热化混凝土的渐渐消失,混凝土在后期会逐渐蒸发内部自由水,在外力不影响的条件下,混凝土会伴随着硬结而自发的形成收缩和变形,但是,当这种收缩变形产生时会因为内部钢筋的影响而受限,进而大量的拉应力会产生在混凝土当中,如果混凝土承担不了该拉应力时,就会产生温度裂缝。
1.3温度突变
在土木工程中,待浇注完毕主梁,因为太阳会暴晒主梁的侧面,所以这部分的混凝土的温度显然比其他地方的要高,进而造成内部温度上升呈现非线性,使得主梁因为自己的限制产生过大的局部拉应力,进而因此产生温度裂缝;除此之外,因为暴雨、阵雨以及冷空气等气候变化原因,浇注完毕的混凝土表面温度会骤降,进而导致内外温度形成梯形,如果温度应力达到一定的高温,就会产生温度裂缝。
2土木工程大体积混凝土结构施工技术分析
2.1设计优化
在设计土木工程的时候,必须结合工程当地的气候情况正确选择混凝土配合比,而且还要布置适量的温度钢筋在易产生温度裂缝的地方,以此和拉应力抗衡,与此同时,选择在规定范围内厚度最小的钢筋保护层,防止由于过大厚度保护层而产生的温度裂缝;除此之外,在划分大体积混凝土的过程中,必须利用后浇带和伸缩缝的正确设置来进行规则的分隔,同时还要根据科学设计的混凝土结构形状,扩大混凝土水化热的散热范围,进而防止加快增加其内部温度,进而分散应力,减小产生温度裂缝的可能性;而且,还要最大限度使用二次浇注的方法设计和施工混凝土,而且,在进行二次浇注的过程中为了增加混凝土抗拉能力,必须在其中添加聚丙烯纤维网或者钢筋网。
2.2材料控制
大体积的混凝土之会有温度裂缝产生,原因在于混凝土释放大量的水化热,因此,尽可能使用水热化程度较低的水泥在大体积的混凝土当中,为了最大限度使用较少用量的水泥,还可以利用掺合料的方式,比如可以添加一些粉煤灰等。就混凝土的粗骨料的选择而言,尽可能使用级配良好、强度高和粒径大的粗骨料,可以有效防止混凝土产生收缩变形的现象,与此同时,也不会忽视含泥量和其他有害物质的含量的控制。而在混凝土的细骨料的选择上,就必须符合泵送的要求,尽可能使用细砂或者中砂,这样可以保证以最小的'表面积和空隙率充分减少使用水泥的用量。除此之外,为了更好地增加同龄期混凝土的抗拉能力,还可以采用掺加外加剂的方式进行,有效提高了混凝土的和易性,减少水灰配比。
2.3施工控制
在实际施工混凝土浇注时,试验人员的职责是根据现场的情况,及时跟踪坍落度和和易性变化现象并随时测量,根据结果上报搅拌站并及时进行处理。对于混凝土捣固人员来说,要经过严格的培训,考核通过之后才能够上岗,并且要权责明晰,分工明确,特别是要由专职人员捣鼓和处理钢筋集中的地方、端模、拐(死)角等,技术人员和施工员要跟班指挥现场。通过插入式的为主要方式进行混凝土振捣,插入振捣最佳厚度为30cm,以垂直等距离插入到下层间距在60cm以内,高度大约为5~10cm。施工人员必须边振捣边观察,尽可能避免漏振或过振等现象。
2.4冷却管降温
利用提前铺冷却管路在混凝土结构内部中,以此降低在硬化时混凝土内部的温度,保证脚注混凝土完毕后通水循环冷却的正常实施,冷却管路中的水量的范围不能超过1.5m3/h,如果管内为过高水温,那么也会加快水流的速度和流量。施工的部位不能因为冷却管的出水而受到影响,如果混凝土总体初步凝固,那么可以酌情通过该出水进行保温养护。待混凝土养护的步骤结束,为保证混凝土的强度以及其他不受中空的冷却管的影响,所以下一步一般利用真空压浆的方式完成注浆和压浆的工作。
3结语
综上所述,在土木工程中,只有充分做好大体积混凝土结构施工技术措施,才能有效防止裂缝的产生,确保工程质量和安全。
篇12:混凝土结构厂房结构吊装论文
混凝土结构厂房结构吊装论文
混凝土结构厂房结构吊装论文【1】
摘 要:近年来,随着我国工业的快速发展,厂房工程也随之增多,钢筋混凝土结构以其自身具有的诸多特点,被广泛地被应用到工业厂房的建设当中。
由于混凝土结构构件中的柱子以及屋架的体积和重量越来越大,使得施工过程中采用吊装的方式提出了更高的要求。
基于此点原因,本文首先概括的阐述了混凝土结构厂房结构吊装的施工特点,并在此基础上详细的介绍了混凝土结构厂房结构吊装施工要点,仅供参考。
关键词:混凝土结构厂房;吊装;钢筋混凝土柱;预应力屋架
一、混凝土结构厂房结构吊装的施工特点
就混凝土结构厂房吊装施工而言,其具有以下特点:其一,结构构件的安装高度、体积大小以及重量等是选择起重设备时需考虑的主要因素;其二,结构构件加工制作过程中的质量,将会对施工进度以及吊装质量产生直接影响,如构件的预埋位置是否准确、强度是否符合要求等。
其三,结构构件在起吊就位的过程中,必须根据吊装时的受力特点准确选好吊点,并且还需对主要构件的刚度和强度在构件制作前进行验算;其四,在进行吊装施工前,必须将结构构件加工制作时的平面布置与吊装的实际运行线路结合在一起考虑,以提高吊装效率,尽量避免倒运。
其五,由于结构吊装构件自身的特点以及吊装过程高空作业量较大。
因此,在施工过程中需特别注意安全,并且应制定有效地安全技术措施,避免施工过程中发生安全事故。
二、混凝土结构厂房结构吊装施工要点
(一)钢筋混凝土柱子的吊装
1.吊装施工前的准备工作。
为了能够使后期吊装的过程更加顺利,必须对构件制作时的质量进行严格控制。
①必须严格按照有关质量标准对混凝土材料中的砂石、水泥、添加剂等主要原料的质量进行控制,同时还需考虑构件的耐久性这一因素;②控制好结构构件的尺寸。
主要包括截面尺寸、轴线间距离、节点截面尺寸以及构件总的几何尺寸等;③预留孔和预埋件的安装。
确保预留孔的准确性以及预埋件的合理性,能够为吊装工作的顺利开展提供准备;④清理基础杯口,按照实际标高与构件制作的实际尺寸相结合找平杯口底,并以杯口边的柱轴线以及边线作为立柱的标准;⑤对厂房的柱距及跨度进行检查,可采用钢卷尺测量基础上弹出的轴线尺寸的方法确定实际的柱距及跨度,若与设计要求误差太大,则必须在吊装进行前,采取一定的措施加以处理;⑥对预制柱进行翻身,并准备好与吊装有关的一系列工具,如索具、经纬仪等。
2.钢筋混凝土柱吊装。
①确定起吊点,并在柱身绑扎起吊索,对于自重较小的混凝土柱,一般在牛腿下部绑扎一点即可,而配筋较少、体型细长以及自重较大的柱子,应尽量绑扎2~3点;②起吊,以单机进行吊装时,采用旋转法,没有专门措施一般不得采用滑行法吊装;③柱子就位及临时固定。
在柱子被吊起后放入杯口之前,现场配合吊装的工作人员应事先准备好钢楔或木楔,并在柱子插入杯口后将楔子钉入杯口与柱子的间隙中,以此来确保柱身能够基本垂直;④利用经纬仪对柱身垂直方向的两个向进行观测,并校正柱身的垂直度,可采用打楔子、钢钎撬柱根和在柱身中间位置用钢管斜顶等方法进行校正;
⑤校正完毕后,便可在柱身与杯口的空隙中浇灌混凝土进行正式固定,首次浇灌时应尽量没过楔子底面,当混凝土达到设计强度的30%后,拔出楔子进行二次浇灌,并与杯口上平即可。
(二)预应力屋架
1.预应力屋架制作。
①可采用现场叠浇的方法进行预应力屋架的制作,叠浇的高度不超过4层,即可满足场地布置的要求。
为了便于屋架的涂料施工,可将腻子作为隔离剂,并将其薄而均匀的刷在屋架上,屋架涂料可在地面一次成活,减少高空作业量;②钢筋,钢筋的制作及安装需严格按照04G415-1中的相关规定进行,并且还应对各节点的抗震措施加以注意,同时还需严格控制钢筋保护层。
预应力孔道可选用波纹管进行预埋,为了确保管位准确,避免混凝土浇筑过程中受到挤压发生位移,可用钢筋架将其固定。
波纹管安装后,应对接头位置的严密性进行检查并在波纹管内设置钢管,在屋架成型后将其拔出;③混凝土的水灰比应尽量控制在0.4~0.5左右,砂、石、水泥等材料需作碱含量检测,外加剂严禁使用含氯化物的,混凝土的初凝时间必须大于45min,并由专人负责混凝土的振捣,确保均匀、密实。
混凝土屋架必须一次浇筑成型,严禁留有施工缝,浇筑完成后,需进行浇水养护,养护时间不得少于14d。
2.预应力工程。
①预应力钢绞线应有产品质量合格证,且外观无明显缺陷,如油污、生锈、损伤等,同时钢绞线的力学性能应符合设计要求,在下料时必须用砂轮机进行切割,严禁使用电弧切割。
可选用液压式千斤顶作为张拉设备,并配以精度等级不低于1.5级的压力表;②张拉前需对以下内容进行全面检查:屋架构件的几何尺寸、孔道位置及畅通情况、混凝土浇筑及振捣质量、灌浆孔位置、预埋铁板位置等,看其是否符合设计和施工要求;③预应力筋必须待混凝土达到100%设计强度要求时方可进行张拉。
进行张拉时应按照对称张拉的原则进行,以确保构件能够均匀受力,避免侧弯、变形。
3.屋架吊装。
①吊装前应做好以下准备工作:复核柱轴线及标高、检查屋架构件及吊环、吊车及索具的受力情况等;②屋架翻身、就位。
③屋架吊装。
进行吊装过程中,必须确保屋架吊点在屋架中心位置处,起吊后应尽可能让屋架保持水平,并使其基本安装轴线后缓慢落钩,对好先后便可进行临时固定,随后校正垂直度,进行最后固定即可。
结论:
总而言之,为了确保混凝土结构厂房吊装施工能够顺利完成,必须对各种构件的制作、布局、起吊及安装等环节进行详细、周密的考虑,一旦其中任意一个环节出现问题,势必会对工程的顺利进行造成影响。
参考文献
[1]彭春生.浅谈工业厂房预制混凝土构件的吊装施工[J].福建建材.(08). [2]梁智雄.预制钢筋混凝土柱施工方案探讨[J].企业科技与发展.(14). [3]杨长成.陈保家.陈平.厂房预应力屋架的施工及抗裂分析[J].施工技术.2009(12). [4]王朝钒.顾三新.主厂房预制钢筋混凝土结构施工[J].建筑施工.(09).
混凝土结构厂房结构吊装施工技术【2】
【摘 要】当下我国的经济发展迅速,工业发展也是日益推进,在工业发展的同时,我国的混凝土结构厂房建设工程也在逐渐地增多。
但是因为混凝土结构构件中的柱子、屋架的重量和体积都在不断地增大,日益增大的体积与重量对施工过程中的吊装的要求也是越来越高。
文章立足于此,针对当下混凝土结构厂房的吊装进行分析笔者还根据自身的实践对混凝土结构厂房的结构吊装的施工要点进行分析,希望对以后的混凝土结构厂房的结构吊装有所帮助。
【关键词】混凝土厂房;结构吊装;特点;施工工艺
1、引言
钢筋混凝土因为自身的很多特点,在工业厂房的建设过程中得到广泛地运用,但是对混凝土结构厂房结构吊装的要求也越来越高。
结构吊装作为装配式建筑的主导工序,在装配式钢筋混凝土工业厂房的构件制作完成后,经过养护,混凝土已达到设计强度,对外加工的构件也已具备提货运入的`时间,这样厂房的吊装作业就可以开始了。
2、混凝土结构厂房结构吊装的施工特点
混凝土结构厂房的结构吊装施工特点,具体而言具有以下几个方面:①在进行混凝土结构厂房结构吊装施工的过程中要充分考虑构件的安装高度以及其体积的大小、重量等,这些都是选择其中设备时需要考虑的问题;②要知道结构构件的加工制作过程中的质量问题直接影响到施工进度以及吊装质量,比如对结构构件的预埋位置是否合理与准确,构件的强度是否符合要求等等;
③在对结构构件进行起吊的过程中,务必要科学、合理地选择起吊点,在进行选择的时候要依据吊装时的受力特点进行,另外对于在构件制作前,要对结构构件的刚度以及强度进行检验、验算;④在吊装之前,务必要把结构构件加工制作时的平面布置和吊装的实际运行线路联系起来,综合考虑,综合考虑的效果是有利于提高吊装的效率,有力地避免倒运。
⑤由于结构吊装构件自身的特点以及吊装过程高空作业量较大。
篇13:混凝土结构表面管理论文
关于混凝土结构表面管理论文
摘要:随着建筑业飞速发展,科技水平不断提高,工程对混凝土的各种性能要求越来越高,工程不仅要求混凝土工作性能好、强度指标高、耐久性好等,而且还要求混凝土结构有光洁如镜的外观,尤其是清水混凝土结构要求更为突出,为此给我们提出一个新的课题,即如何保证混凝土结构表面无蜂窝麻面,光洁如镜。
关键词:混凝土结构蜂窝麻面
一、混凝土结构表面蜂窝麻面形成的内部原因
1.混凝土含气量过大,而且引气剂质量欠佳。目前泵送混凝土用量较大,为了保证泵送混凝土的可泵性,往往在泵送混凝土中加人适量的引气剂。由于各种引气剂性能有较大的差异,因此在混凝土中呈现的状态也不尽相同,有的引气剂在混凝土中会形成较大的气泡,而且表面能较低,很容易形成联通性大气泡,如果再加上振动不合理,大气泡不能完全排出,肯定会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。
2.混凝土配合比不当,混凝土过于黏稠,振捣时气泡很难排出。由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组分等,都会导致新拌混凝土过于黏稠,使混凝土在搅拌时就会裹人大量气泡,即使振捣合理,气泡在黏稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。
3.由于混凝土和易性较差,产生离析泌水。为了防止混凝土分层,混凝土入模后不敢充分振捣,大量的气泡排不出来,也会导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些水泥厂为了增大水泥细度,提高水泥早期强度,又考虑节约电能,往往在磨粉时加人一些助磨剂,例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇(l.2)等物质,由于其中一些助磨剂有引气性,而且引入的气泡不均匀且偏大,也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。
二、解决混凝土内部不利因素的方法
1.选择使用优质的引气剂。优质的引气剂在混凝土中引人的气袍直径宜在10—200微米,气泡表面能比较高,气泡在混凝土中分布比较均匀(平均间距不大于0.25毫米)。笔者先后试验了11种引气剂对混凝土含气量、抗压强度、凝结时间以及掺引气剂经时含气量损失等,认为以丹宁酸和旅烯为主要原材料的引气剂综合性能较好。
2.降低混凝土黏稠度。适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材料用量以及外加剂的组分,改善混凝土的黏稠性,也可以提高混凝土结构窗层的质量。
3.控制新拌混凝土和易性。如果混凝土离析泌水,严格控制振捣时间,必须适时进行复振。
4.如果水泥中含有引气组分,在拌制混凝土时应在其中加入消泡剂。例如加入适量的磷酸三丁脂、有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂以及表面张力低于30达因/厘米的许多助剂,都可以消除其中的气泡。
三、混凝土结构表面蜂窝麻面形成的外部原因
在《混凝土泵送技术规程》中规定“混凝土浇注分层厚度,宜为300—500毫米”,但是在实际施工时,往往浇注厚度都偏高,由于气泡行程过长,即使振捣时间达到规程要求,气泡也不能完全排出,这样也会给硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。
不合理使用脱模剂是造成硬化混凝土结构表面蜂窝麻面的主要原因。目前脱模剂市场比较混乱,良莠不齐,产品大致分以下几大类:矿物油类、乳化油类、水质类、聚合物类和溶剂类等。
就矿物油类脱模剂而言,不同标号的机油黏度也不尽相同,即使是同标号的`机油,由于环境温度不同,黏度也不相同,气温高时黏度低,气温低时黏度高。当气温较低时,附着在模板上的机油较黏,新拌混凝土结构面层的气泡一旦接触到黏稠的机油,即使合理振捣气泡也很难沿模板上升排出,直接导致混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些单位充分注意到这一点,在机油中加入部分柴油,用来降低脱模剂的黏度,这样做能起到一定作用,但是仍不能取得令人满意的效果。
水乳类脱模剂目前在市场上比较多,但是有一些产品选用的乳化剂引气性较大,也会给混凝土结构面层造成蜂窝麻面。
动植物油进行脂化的舰模剂出现的问题较多,其原因是产品中含有引气性比较大的乳化剂及增稠剂,会给混凝土结构面层带来极大的影响。模板材质不同也会使混凝土结构面层出现不同的状态。溶液和各种固体接触后都会形成不同的接触角,水泥浆体也不例外,接触角越小液体在固体上附着力越强(用余弦定理可以解释)。在日常生活中常用的“不粘锅”其面层就涂了聚四氟乙烯(商品名称叫特夫隆),在生产实践中大家都知道在其他条件相同的前提下,使用尿醛树脂压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显的提高。
环境温度对混凝土结构面层的质量也有影响。由于气泡内部含有气体,因此气泡休积变化对环境温度特别敏感,环境温度高时气泡休积变大,气泡承载力变小,容易破灭。环境温度低时气泡体积变小,承载力较大,不容易形成联通气饱。即使混凝土结构面层有气泡,气泡也很小,对混凝土结构外观影响不大,由此使人们联想到冬、夏季混凝土结构面层好于春、秋季。
春、秋季节昼夜温差较大,因此附着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大,当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时,气泡体积随环境温度变化而变化,气泡周围的水泥浆体也随之变化,随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加,当气泡周围水泥浆体达到一定强度时,再不随气泡体积变化而变化,如果此时正赶上气泡直径最大时,势必给混凝土面层留下孔洞。
四、解决混凝土外部不利因素的方法
1.严格按《混凝土泵送施工技术规程》中的规定执行,每层混凝土浇注厚度不应大于50厘米。
2.选择使用优质的脱模剂。
3.在有条件的情况下应优先选用尿醛树脂压制的竹、木模板进行成型。
4.复振是消除混凝土结构面层蜂窝麻面最有效的方法之一。笔者曾在北京某工地发现6个混凝土桥礅表面下部平整光洁,越往上气泡越多,最上层气泡最多,一个桥礅用同一批混凝土,甚至用同一车混凝土,而且上下模板相同,结果呈现不同的状态。查其原因主要是振捣第二层混凝土时不自觉地又振捣了第一层,振捣第三层时不自觉地又振捣了第二层和第一层,按此作法桥礅下部的混凝土等于多次受振捣,因次外观平整光洁,越往上相对振捣次数逐渐减少,因此整个桥墩面层由下到上气泡逐渐增多。尽管在《混凝土泵送技术规程》中明确规定:间隔20—30分再复振一次,春、秋季节进行混凝土施工时尤其重要。据笔者长期在施工现场观察,实际这样操作的单位凤毛麟角,应引起施工管理人员高度重视。
5.合理使用消泡剂。消泡包括两方面的含义,一是“抑泡”,即防止气泡或泡沫的产生;二是“破泡”,即是将已产生的气饱(或泡沫)消除掉。消泡剂除了发泡体系的特殊要求外,还具备消泡力强,用量少;加到起泡体系中不影响体系的基本性质;化学性稳定,耐氧化性强;在起泡性溶液中的溶解性好;无生理活性,安全性高等特性。另外使用效果与消泡剂的品种、掺量有很大关系,往往选择不当或掺加量不合适都不会达到预期效果。
一般外加剂中都含有减水剂,目前使用的减水剂大多数为阴离子型表面活性剂。当外加剂加人到混凝土中后,使混凝土中拌合用水的表面张力不同程度地下降,埋伏下了起泡的因素,在混凝土搅拌或制作过程中会产生不必要的气泡,国外发达国家很早就发现了这个问题,他们在许多外加剂中都掺人了适量的消泡剂,用来消除有害的大气泡。目前国内在混凝土外加剂中掺加消泡剂的产品比较少,尚未引起外加剂厂家(尤其是复配外加剂厂家)的足够重视。
篇14:高性能混凝土技术的新发展的建筑工程论文
关于高性能混凝土技术的新发展的建筑工程论文
当今世界高性能混凝土的使用越来越广, 高性能混凝土是对传统混凝土技术根本性的革新, 不但有着优良的技术性能、明显的经济效果,而且对于建设环保节约型社会有着重要的现实意义。
1、高性能混凝土提出的背景及涵义
水泥混凝土,是当今世界上用量最大的的人造材料,目前我国混凝土的年用量估计已超过10亿立方米或24亿吨,混凝土为人类物质文明做出了重要贡献。
近代混凝土技术在其应用的百年多的过程中已经有了重要进展,但从总体看,混凝土的原料单纯依靠开采天然资源,性能单纯依靠增加水泥用量的传统指导思想依然没有根本改变。虽混凝土的强度比起过去有了很大提高,但综合性能却未见本质改善。
首先,钢筋混凝土结构设计者往往只对混凝土的强度特别感兴趣,但是,很多实际的钢筋混凝土结构,却由于耐久性不足而发生过早破坏,使设计强度丧失殆尽。据美国资料显示,到为止,美国每年将需60~85亿美元,来消除因耐久而损坏桥梁的缺陷。论文参考。这些教训已促使一些国家规定桥梁等重要基础设施工程的使用寿命必须超过100~1,甚至150年的要求。众多的工程事故及惊人的维修费用使人们意识至对混乱凝土的耐久性应像其力学性质一样予以高度考虑。当代工程结构的跨度、高度和承受的荷载越来越大,所处的环境也更为恶劣,要求混凝土不但要有更好的力学性能,更要有高的抵抗环境和侵蚀的能力,对一些特别结构工程来说,混凝土的耐久性显得更加重要。
其次,混凝土的广泛应用与环境间协调的矛盾日渐突出。混凝土作为现代应用最大的工程材料,必须充分考虑它的使用对生态环境的影响。不论是水泥、砂、石等这些来自天然资源的传统混凝土的原材料对资源的破坏和对生态环境及来自自然景观的严重影响,还有水泥工业所排放的CO2,造成的地球的温室效应,使人们愈来愈认识到无节制的扩大水泥生产和消耗天然资源的做法是难以为继的,混凝土必须走可持续发展的道路,尤其是对中国这样正在从事大规模基础设施建设的发展中国家,如果仍采用传统混凝土技术,(据推测20XX年的水泥年用量将达到8亿吨),我国的自然资源将很难承受这一重负。
混凝土的使用寿命是混凝土与环境协调性的重要指标。提高混凝土的耐久性与长期性能,从而提高混凝土的使用寿命,不但意味着能源及资金的大量节约,同时也意味着可避免结构、构件的过早破坏而带来的环境污染。
过去一般都认为混凝土技术是一种经验性的总结。论文参考。从原材料的选择,配制与工艺都比较简单。但从20世纪70年代末期,混凝土技术已有很大发展,混凝土所达到强度已远远超出了工程所要求的范围,混凝土技术进入了高科技的领域。在原材料方面,高性能减水剂、矿渣,粉煤灰等掺合料等广泛使用,改善和提高了混凝土的技术性能。这些新材料不但高强度,而且使混凝土的性能设计和控制达到了更高的水准,在混凝土施工技术方面,各种搅拌设备、原材料的检验与监测设备、计算机的应用等高新技术,提高了混凝土的生产和控制水平。目前已可以根据新拌混凝土的指标检测,预测混凝土28天强度,混凝土拌合物可以达到高流态,而且在搅拌运输与施工过程中坍落度基本上无损失,泵送后的混凝土可以免振捣自密实。
高性能混凝土一词的出现也不过是近来的事,我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上,针对不同用途的要求,对下列性能加以保证:耐久性、施工性、适用性、强度、稳定性和经济性。他认为,高性能混凝土不仅在性能上对传统混凝土有很大突破,在节约资源、能源、改善劳动条件、经济合理等方面,尤其对环境保护有着十分重要的意义。
从特定的含义或狭义理解,至少在现阶段,可以将高性能混凝土定义为以耐久性和可持续发展为基本要求,与传统相比,较低的水泥用量,并以化学外加剂和矿物掺合料作为水泥、水、砂、石之外的必需组分,目前国内外学术界和工程界普遍认为耐久性体现在那些特殊的技术方面,但只有以足够的耐久性做保证和前提,才有高性能的实用价值。
2、高性能混凝土的技术途径
高性能混凝土的技术途径主要从材料选择、配合比设计及拌制工艺等方面着手。
2、1材料选择
(1)水泥
配置高性能混凝土宜选用强度等级不低于42、5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等中低热水泥,对水泥的主要要求:C3A含量不宜超过8%,含碱量不宜超过0、7%,需水量小,细度不宜过高,颗粒级配合理。
(2)矿物掺合料
矿物掺合料能改善胶结材的级配,提高浆体的流动性,减少混凝土拌和物的泌水、离析,提高混凝土抗化学腐蚀性,增加混凝土的密实度。研究和实践表明,大掺量矿物掺合料主要以粉煤灰和磨细矿渣粉为代表。不同种类的矿物掺合料有不同的特性和作用,因此可将不同矿物掺合料复合使用,以取长补短。
(3)高性能混凝土外加剂
对高性能混凝土用化学外加剂的要求是:减水率高(20~35%),保塑性好,能减少坍落度损失,对水泥适应性好,提高抗渗性、耐久性等,能调节混凝土的凝结速度,要按胶结料和外加剂相融的原则和工程要求选用新型高效减水剂和其他组分多元复合而成的高性能,多功能混凝土外加剂。
(4)粗细骨料
配制高性能混凝土的骨料颗粒尺寸必须有良好的级配,这样才能减少用于填充骨料间的空隙的浆体量,减少混凝土收缩而有利于防裂。高性能混凝土应选用粒径较小(最大粒径不宜大于25)的石子,以获得混凝土拌合物良好的'施工性能,并对硬化后强度有利。配制高性能混凝土的细骨料一般要求中、粗砂,我国许多地方只出产细砂,但细砂也可配制出高强高性能混凝土。
2、2配合比设计
为能得到很低的渗透性并使活性矿物掺合料充分发挥强度效应,高性能混凝土水胶比一般低于0.40。高性能混凝土在配合比上的特点是较低的水泥用量,并以大量掺用的优质矿物掺合料和配用的高性能混凝土外加剂作为水泥、水、砂、石之处的必需组分。
建筑工程用的具有良好的流动性和粘聚性的高性能混凝土,一般需有较多的胶结材料和较高的砂率。其用水量宜不大于175kg/m3,胶结,砂率宜在35~45%。具体的配合比必须根据工程的具体条件和要求,通过试验得出,并须经现场试验确认满足要求后,方可正式使用。
2、3拌制工艺
高性能混凝土用水量小,混凝土拌合物组分多,粘性较大,不易拌合均匀,需要采用拌合性能好的强制搅拌设备,适当延长搅拌时间。在制备高性能混凝土时,对多个生产环节均需严格控制,各种原材料计量要准确,通常允许偏差可控制在:水泥和矿物掺合料±1%,粗细骨料±2%,水和化学外加剂±1%,使出机的混凝土拌合物工作稳定,波动小。尤其是使砂石含水率尽量稳定,加强监控力观测,及时调整用水量和砂石用量,调控好混凝土稠度。
3、高性能混凝土的应用和发展前景
在世界范围内,高性能混凝土,包括现代强混凝土已成为土木工程技术中的研究和开发热点。如今,我国已经步入了大规模的基础设施建设的年代,结合我国国情发展高性能混凝土,为建设高质量的工程设施提供性能可靠、经济耐久且符合持续发展要求的建筑材料,比其他的国家来说更为紧迫。论文参考。有关高性能混凝土的设计施工规程和检测方法,我国正在研究编制,高性能混凝土将在发展中不断完善。
高性能混凝土适合预拌生产和机械化施工,我国多数大城市和重点工地,现已具备推广应用的基本条件,推广应用高性能混凝土需要有关部门加以组织、协调、干预,技术经济上的支持,混凝土工业是传统产业,需要用高新技术加以改造和提高。可以断言,高性能混凝土的研发和推广应用必将是我国今后新型混凝土发展的主要方向。
篇15:论高性能混凝土特性及施工应用论文
论高性能混凝土特性及施工应用论文
摘 要:高性能混凝土是一种是以耐久性为主要指标,同时具备高强、高早强、高施工性等优异性能的新型混凝土。应该通过制备的科学性以及提高浇筑、捣实等施工方法和工艺来提高混凝土的高施工性、高强度和体积稳定性,从而提高道路桥梁的使用寿命和整体经济效益。
关键词:道路桥梁;高性能混凝土;高抗渗能力;施工应用
1 高性能混凝土的特性
1.1 具有一定的强度和高抗渗能力
高性能混凝土具有一定的强度和高抗渗能力,但不一定具有高强度,中、低强度亦可。至于高性能混凝土应达到多高强度,世界各国暂无统一的明确规定。
1.2 具有良好的工作性
高性能混凝土具有良好的工作性,在成型过程中不分层、不离析,易充满模型;泵送混凝土、自密实混凝土还具有良好的可泵性,施工时能达到自流平,坍落度经时损失小,具有良好的可泵性。这种优良的工作性能可以保证施工时混凝土的质量均匀,提高施工效率。
1.3 使用寿命长
高性能混凝土的使用寿命长,对于一些特护工程的特殊部位,控制结构设计的不是混凝土的强度,而是耐久性。能够使混凝土结构安全可靠地工作100年以上,是高性能混凝土应用的主要目的。
1.4 具有较高的体积稳定性
高性能混凝土具有较高的体积稳定性,即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热,硬化过程中不开裂,收缩徐变小。硬化后期具有较小的收缩变形,不易产生施工裂缝。
2 高性能混凝土的配备及应用
2.1 高性能混凝土的配备原则
在高性能混凝土按配合比拌制之前,必须对原材料进行检验,尤其要控制好集料,水泥和矿物掺合料的质量,主要的技术指标必须达到施工规范提出的要求。由于高性能混凝土用水量少,水胶比低,拌合时较稠,因此在具体的操作中,应需要采用拌合性能好的搅拌设备。配制的基本原则是:采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂如硅灰、粉煤灰、矿渣等,并从混凝土拌和物的流动性、施工工艺方面考虑,以获得高流态、低离析、质量均匀的高强混凝土。粉煤灰能有效地提高混凝土的抗渗性,显著改善混凝土拌合物的工作性,拌合用水采用无污染、无杂质的饮用纯净水。另外,制备高性能混凝土时,各种原材料的计量应尽量准确。
2.2 高性能混凝土的应用范围
随着材料科学的不断发展,耐久性、养护的`难易程度以及建设的经济性已成为工程建设的目标.高性能混凝土具有易于浇注、捣实而不离析、高超的、能长期保持的力学性能,早期强度高,韧性高和体积稳定性好,在恶劣的使用条件下寿命长、高强度、高流动性与优异的耐久性。目前,高性能混凝土广泛用于很多离岸结构物和长大跨桥梁的建造,包括长大跨桥梁所用的拌合物。它们主要用于主梁、墩部和墩基,硅粉混合水泥。另外,由于高性能混凝土可以显著降低结构的重量,显著提高受弯构件刚度,在预应力结构中则可施加更高的预应力值,并可利用早强特点提高张拉。并且,高性能混凝土还具有较强的抵抗大气环境作用和化学物质侵蚀的能力以及耐磨能力,可以广泛应用于露天工程或地下工程以及道路桥梁工程当中。
3 保证高性能混凝土施工质量的具体对策
3.1 严格控制高性能混凝土的拌制和运输高性能混凝土拌制前,严格按照施工配合比进行准确计量。
在具体的施工配备中,即使搅拌设备上装有先进的含水量测定及控制设备,操作人员也应该认真操作,在其稠度发生波动时,及时加以调整,从根源上确保高性能混凝土的特性。搅拌前严格测定粗细骨料的含水率,及时调整施工配合比。对于高性能混凝土运输设备限定,则应根据具体建筑工程的结构特点和工程量的大小以及道路气候状况等各种因素综合考虑后确定,在运输过程中还要尽可能保持混凝土的均匀性。运输时间应保证混凝土在初凝前浇入模板内并振捣密实。要求道路尽可能平坦且运距尽可能短,最大限度上减少混凝土的转运次数,确保高性能混凝土特性在具体施工中的正常发挥。
3.2 高性能混凝土的科学合理浇筑
混凝土的浇筑质量好坏直接关系到具体道路桥梁结构的承载能力和耐久性。浇筑一般包括布料、摊平、捣实、抹面和修整等诸多工序,混凝土浇筑工作十分关键,所浇混凝土必须均匀密实且强度符合施工的具体要求,保证结构构件几何尺寸准确,钢筋和预埋件位置准确,拆摸后混凝土表面平整光洁。同时,还要正确留置施工缝,采用分层连续浇筑,严格控制所浇混凝土的入模温度。在浇筑过程中,采用插入式高频振捣器按要求振捣密实。加强检查支撑系统的稳定性,浇筑后按照工艺仔细抹面压平,严禁洒水。
3.3 保证水化反应的正常进行
此外,保证水化反应的正常进行是保证高性能混凝土高性能的重要工艺措施,温度的高低直接影响水泥水化的速度,而湿度则严重影响水泥水化的能力。因此,要严格控制温度和湿度条件,保证混凝土的水化反应在适宜的环境条件下进行,确保高性能混凝土在施工中的使用功能。
参考文献
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