欢迎来到速发表网!

关于我们 登录/注册 购物车(0)

期刊 科普 SCI期刊 投稿技巧 学术 出书

首页 > 优秀范文 > 混凝土材料

混凝土材料样例十一篇

时间:2022-07-19 21:07:08

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇混凝土材料范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

混凝土材料

篇1

中图分类号: TU37 文献标识码: A

高性能混凝土具有丰富的技术内容,尽管业界对高性能混凝土有不同的定义和解释,但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计,保证拌和物易于浇筑和密实成型,不发生或尽量少发生因温度和收缩产生的裂缝。硬化后有足够的强度,内部空隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀性。其中强度尤为重要。工程上对混凝土的其他性能要求,如耐久性、不透水性、抗侵蚀性等,这些性能都与混凝土的强度有着密切关系。因为一般来说,混凝土的强度越高,其密度也越高,其刚性、耐久性、不透水性、抗侵蚀性等也将提高。而随着工程建设的需要,高性能混凝土的使用频率越来越高。

1水泥

水泥是混凝土工程的主要材料,水泥的品质直接影响混凝土的质量。当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度要高许多。随着水泥细度增加,水化速率增大,会导致较高的强度增长率。但应该避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,粒径在1um以下的颗粒不到一天就完全水化,几乎对后期强度没有任何贡献。而另外直径大于60um的颗粒对强度也并不起作用。在水泥品种及混合材料掺量相同的情况下,水泥粉磨细度细,比表面积大,其制备的混凝土需水性无疑会高。若要保证混凝土具有良好的流动性,就会增加水或水泥还有减水剂,从而对混凝土的强度也带来影响。除此之外,水泥颗粒的级配的影响也有一定作用。良好的颗粒级配可以降低混凝土的孔隙率,从微观角度上说对强度也会发生影响。由此可见,水泥的细度对混凝土强度是有一定的影响。水泥强度主要来自于早期强度C3S及后期强度C2S,而且这些影响贯穿于混凝土中。

2粗集料

集料是混凝土的骨架,是保证混凝土强度的主要材料。

混凝土中的粗骨料通常采用碎石或卵石。当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度要比卵石强度高。质地优良的碎石或卵石的强度大都高于普通混凝土的强度的2~4倍,所以,普通混凝土强度不受石料强度的影响。但,高性能混凝土则不同,它的水泥石强度高,如果石料强度不高,则会由此引起混凝土破坏。所以粗骨料的强度在一定范围内制约着高性能混凝土的强度。高性能混凝土应适宜采用压碎值指标≤10%的碎石。

集料在拌合过程中,特别是粗集料,会直接吸走部分拌合用水,降低了混凝土的水灰比,使得混凝土拌合物的工作性变差,混凝土的坍落度减少,强度降低。此外,吸水率高的集料对混泥土的抗冻性、收缩变形亦有不利影响。

当坍落度一定时,最大粒径的混凝土因其表面积增大,在相同坍落度下需水量增大,对应的水灰比明显增大;或相同配合比条件下,混凝土的工作性变差,内部缺陷增多,从而引起强度的降低。

针片状颗粒的含量与混凝土强度存在一种特殊关系,不是针片状含量越高,强度就越低,也不是针片状含量越低,强度就越高。而是存在一个最佳值,在这个值附近,混凝土的抗压强度最高。另外,针片状增多,集料表面积增大,从而引至混凝土的许多不良影响。一般在进行混凝土配比设计及原材料的选择时,特别是高性能混凝土,为了获得所要求的混凝土强度和密实性等,采取了限制粗集料中针片状颗粒含量的要求。

3细集料

普通混凝土中使用的细集料,通常有河砂、山砂、海砂。河砂比较洁净,颗粒圆滑,质地坚硬,海砂虽具有上述特点,但常含有贝壳碎片、云母和可溶性盐,山砂表面粗糙,棱角多,含泥量和有机物高。混凝土中所用的细集料如果砂粒过粗,将会使混凝土拌合物粗涩、松散,导致混凝土密度降低。如果过细,比表面积增大,要保持流动性不变,就要增加用水量,同时还要增加水泥用量。另外,砂中泥土会影响砂与水泥的粘结,而导致混凝土强度降低。虽然细集料在骨料当中对混凝土强度影响比粗集料小,而混凝土公式内也没有反映砂种柔效,但砂的质量对混凝土的质量也有一定的影响。高性能混凝土中宜采用的细集料应以含泥量小,并且以中砂偏粗,细度模数在2.6~3.0之间,级配良好的河砂。

4粉煤灰

粉煤灰作为主要混合材料,已经得到广泛应用。粉煤灰玻璃微粒特有的物理形状,能使水泥颗粒的絮状结构解絮扩散,同时降低混凝土内部结构的粘度和摩擦力,使混凝土的浆体体积增加。加入粉煤灰的混凝土除了能减少混凝土的温升,防止混凝土产生裂缝,提高耐久性,抗渗、抗冻、抗侵蚀性外,还可以有效改善混凝土的工作性能。同时也降低了混凝土的坍落度损失,因而使混凝土的用水量降低,使力学性能有所提高,从而保证了混凝土的质量。从粉煤灰的需水比指标Ⅰ级粉煤灰≤95%,Ⅱ级粉煤灰≤105%,Ⅲ粉煤灰≤115%可知,在保证新拌混凝土和易性和坍落度的前提下,Ⅰ级粉煤灰可以降低混凝土的用水量。Ⅱ级粉煤灰则用水量基本不变。而Ⅲ级粉煤灰则要增加混凝土的用水量。粉煤灰混凝土早期强度一般较低。粉煤灰对混凝土强度的贡献主要表现在后期增长上。粉煤灰中的SO2和Al2O3在常温下可以和水泥水化析出的氢氧化钙反应形成水化产物,增进混凝土强度。活性高的粉煤灰生成的水化物较多,对混凝土强度贡献较大。

5减水剂

外加剂在混凝土中应用已经非常普遍。外加剂的种类十分繁多,各种外加剂的性能和作用各不相同,使用时应当从混凝土性能要求出发选择合适的外加剂。其中高效减水剂几乎是高性能混凝土必不可少的组成材料。高效减水剂是高分子表面活性剂,具有很强的固液界面活性作用。拌合混凝土时加入适量的减水剂,可使水泥颗粒分散均匀,同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来,从而能明显减少混凝土用水量。减水剂的作用是在保持混凝土配比不变的情况下,改善其工作性,提高混凝土抗压强度;或在保持工作性不变的情况下减少用水量,提高混凝土强度;或在保持强度不变时,减少水泥用量,节约水泥,降低成本。同时,加入减水剂后混凝土更为均匀密实,改善一系列物理化学性能,如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等,提高了混凝土的耐久性。在混凝土中选用高效减水剂时,要同时考虑水泥的品种和其它成份的特性,选用时既要考虑经济性,又要注意减水剂的质量稳定性。应该注意的是千万不能仅根据产品说明书来选用高效减水剂的合适掺量,应该在保证混凝土技术性能要求的前提下,达到最经济的效果。有些减水剂超量掺加时,不仅达不到预期效果,反而会带来严重的负面作用。相对其它原材料而言,外加剂掺量虽较少,但对混凝土的质量至关重要,对混凝土抗压强度起着十分重要的作用。

随着交通建设的发展,加强原材料的管理变的十分重要,尤其时材料的选用。特别是对高性能混凝土而言,因此我们有必要了解各种原材料带来的影响。由于高性能混泥土的强度涉及多方面的问题,并非理论上那么简单,本文只是着重从原材料对高性能混凝土强度的影响作出了一些分析。

参考文献

篇2

中图分类号: TV331 文献标识码: A

混凝土材料在我国建筑中被广泛应用,其质量问题也引起广泛的重视。混凝土的质量主要体现在其强度、变形以及耐久性等地方,其检验一般热力学方面为基准,其中热膨胀系数是主要的直接和间接的影响混凝土结构安全性能和耐久性能。

1.混凝土材料检验的背景及意义

混凝土作为我国各类建筑工程的主要材料之一,受到各种因素作用。如:各种复杂地理、温度、荷载、盐碱等环境因素。混凝土由浆体、粗细集料、细孔等材料构成,其种类因建筑需要而不同,如钢筋混凝土、水泥混凝土等。混凝土材料是一种复合材料,其不同组分的热变形特征也不相同,此时,温度是影响混凝土的最大因素。温度影响一般分为两方面,气候温差及高温过程。气候温差主要是季节更替和天气因素造成的,高温过程是建筑物受到火灾或爆炸等高温环境。当材料温度发生变化时,其材料成分也发生不同热变形,导致组分热应变,由于固相组成之间的热膨胀性能有所不同而发生挤压或拉伸现象。而且,如果材料由于硬化龄期增加或者与外界组分的反应引起化学成分和孔隙结构改变,就会进一步改变其组成及其热变形性质, 改变了混凝土结构温度条件下的服役性能。此外,混凝土在低温时,水泥浆体结构具有冻胀特性,在温度低于零度时,浆体中的水分变为结冰水和过冷水,泥浆发生冻结而出现体积膨胀压力及渗透压力。过热和过冷的温度差异考验着混凝土的结构质量,热度差异导致混凝土出现热胀冷缩的现象,混凝土材料因此易产生裂隙。我国建筑中使用的大体积混凝土及超长结构混凝土在广泛应用过程中常因混凝土水化硬化过程放热量大,容易聚集而导致内部温度急剧上升,加之混凝土水化放热及周围环境辐射等因素加大了辐射热量使其内部温度更高,更易造成开裂退化现象,影响混凝土材料的耐久性。所以,对混凝土材料进行热力学检验意义重大,是保障建筑物安全与质量的前提和基础。

2.混凝土材料的检验

2.1混凝土的热变形性质检验

物质的长度或体积随温度的升高而变大称之为热膨胀,物体体积随温度升高而变大,随温度降低而减小称之为热胀冷缩。混凝土的热变形检验主要是检验其热胀冷缩的性质,其热胀冷缩的性质又受热膨胀系数影响。混凝土作为一种复合材料,其热膨胀系数受很多因素影响。如硬化水泥浆体、孔隙大小及含水量、材料成分等。混凝土材料中硬化水泥浆体的热膨胀性能主要受其浆体中水含量、固相成分、孔隙率的多少影响,其中浆体中的氢氧化钙的热膨胀系数最大,致密的结构物质热膨胀系数大,所以,混凝土材料中氢氧化钙的含量越大、孔隙率越小,其热膨胀系数越大。当混凝土材料热膨胀系数增加到一定值时,其将浆体内的自由水与吸附水随温度升到而流失,内部化学结合水不能得到排除,自由水在浆体内来回进出,继而产生湿热膨胀。混凝土空隙中的水分和凝胶孔中的水分受热膨胀后,体积急剧变大,引起的湿胀压力可使混凝土表面及内部出现裂隙。混凝土热变形检验主要是混凝土热膨胀系数测量,是对其耐久性的检验。

目前,检验混凝土热变形检验的方法很多,清华大学建材研究所开发的温度一应力实验机、哈尔滨工业大学研发的静水力学称重法能测量混凝土材料的热膨胀系数,静水力学称重法主要是通过测量试件在水中的浮力变化大小来计算其体积变化大小。中国建材研究院设计出在高温条件下对混凝土材料的热膨胀性能测定的方法。实际工程中混凝土的热稳定性非常重要,所以其热膨胀系数的测定也应更加精准。

2.2混凝土的热敏感性检验

混凝土的宏观性虽然可以看成一个完整的体系,但其各个成分相之间的性质存在较大差异,直接影响混凝土材料的热敏感性。热敏感性指混凝土材料的热膨胀系数对温度变化的敏感程度。混凝土中的水泥凝胶、氢氧化钙晶体、未水化的水泥、孔隙等结构的常温线性膨胀系数存在较大差异,热敏感性能也存在较大差异。热敏感性与热膨胀系数联系紧密,热敏感性越小,其热膨胀系数就越小。所以,在检验混凝土材料的热敏感性时可通过调控减小其热敏感性的组分,达到改善混凝土结构热稳定性的目的。东南大学研发的通过电加热控制温度直接测试不同温度下试件的长度变形大小,在经过计算公式直接测混凝土的热膨胀系数,利用相关关系体现出混凝土的热敏感性。热敏感性的检验对混凝土材料的热力学检测具有重要意义。

2.3混凝土的热不相容性检验

混凝土的热不相容性是指当环境温度变化时,混凝土结构及性能会随着其体积的变化而改变,在反复变化的过程中,组成相界面区域会产生热疲劳损伤,在此状态下混凝土各成分之间的温度协调性。由于我国地大物博,各地环境存在明显差异,例如新疆、内蒙等地区,环境干燥、湿度较大且温度变化幅度很大。这些地区建筑使用的混凝土就常因气候问题出现开裂的现象。一些专家对混凝土界面过渡区展开了深入研究,指出其结构和硬化水泥浆体之间区别较大,并认为界面过渡区是混凝土中组成最薄弱的区域。当环境温度出现较大变化时,造成混凝土内部由于温度梯度而产生热应力,以及各相间由于热作用变形而产生的挤压应力。混凝土界面过渡区在温度反复波动时的应力作用下容易出现损伤,其中的材料因热膨胀系数不同而使界面处产生相对运动和错位的趋势, 多次热循环后混凝土的性能产生显著下降。

检验混凝土热不相容性使用最多的方法是红外热成像技术。红外热成像技术是近几年快速发展起来的结构无损检测和监测技术。其原理是利用一切物体都能辐射红外线的特点,应用测仪测定目标和背景之间的红外线差异制作出红外图像,也就是物体表面温度分布图像,利用热传导在物体内部的差异,进而判断物体内部是否存在缺陷。红外热像法和数字图像相关法可针对混凝土材料在准静态荷载下的力学行为进行检测。红外热成像能清晰地显示混凝土材料试件由冻结到解冻损伤过程中造成的微裂纹状态下的热弹性祸合以及热耗散。在检测混凝土的热不相容性时,是利用红外热成像对混凝土在疲劳或损伤过程中的热红外辐射征的研究,分析混凝土在疲劳、损伤、破裂和破坏等过程中伴随的热现象,监测损伤和破坏过程中微裂纹从出现到逐渐增长发育的整个过程,判断混凝土结构内部损伤存在的具置,从而进行疲劳强度评价等。红外热成像技术应用广泛,具有方便快速,大面积扫测,直观等优点。此外,红外热像法还能进行混凝土温度场的模拟,利用红外热成像测定特定温度条件下混凝土表面和内部的边界的状况,达到模拟实际环境中混凝土温度场内变化的过程,继而应用计算机技术分析方法找出混凝土结构中存在的缺陷。

结语:

随着建筑工程的不断发展,其安全问题逐渐被重视起来。混凝土材料的检验是建筑工程安全保障的重要部分,得到建筑企业和监理部门的广泛重视,随着新兴科技手段的运用,混凝土材料的检验必将更加规范和严格。

参考文献:

篇3

中图分类号:TV331文献标识码: A

近年来,混凝土的广泛使用,引起了人们对于其质量问题的广泛重视。混凝土的质量主要体现在其强度、变形以及耐久性等地方,其检验一般热力学方面为基准,其中热膨胀系数是主要的直接和间接的影响混凝土结构安全性能和耐久性能。

1.混凝土材料检验的背景及意义

混凝土作为我国各类建筑工程的主要材料之一,受到各种因素作用。如:各种复杂地理、温度、荷载、盐碱等环境因素。混凝土由浆体、粗细集料、细孔等材料构成,其种类因建筑需要而不同,如钢筋混凝土、水泥混凝土等。混凝土材料是一种复合材料,其不同组分的热变形特征也不相同,此时,温度是影响混凝土的最大因素。

温度影响一般分为两方面,气候温差及高温过程。气候温差主要是季节更替和天气因素造成的,高温过程是建筑物受到火灾或爆炸等高温环境。当材料温度发生变化时,其材料成分也发生不同热变形,导致组分热应变,由于固相组成之间的热膨胀性能有所不同而发生挤压或拉伸现象。而且,如果材料由于硬化龄期增加或者与外界组分的反应引起化学成分和孔隙结构改变,就会进一步改变其组成及其热变形性质,改变了混凝土结构温度条件下的服役性能。

此外,混凝土在低温时,水泥浆体结构具有冻胀特性,在温度低于零度时,浆体中的水分变为结冰水和过冷水,泥浆发生冻结而出现体积膨胀压力及渗透压力。过热和过冷的温度差异考验着混凝土的结构质量,热度差异导致混凝土出现热胀冷缩的现象,混凝土材料因此易产生裂隙。我国建筑中使用的大体积混凝土及超长结构混凝土在广泛应用过程中常因混凝土水化硬化过程放热量大,容易聚集而导致内部温度急剧上升,加之混凝土水化放热及周围环境辐射等因素加大了辐射热量使其内部温度更高,更易造成开裂退化现象,影响混凝土材料的耐久性。所以,对混凝土材料进行热力学检验意义重大,是保障建筑物安全与质量的前提和基础。

2.混凝土材料的检验

2.1 混凝土的热变形性质检验

物质的长度或体积随温度的升高而变大称之为热膨胀,物体体积随温度升高而变大,随温度降低而减小称之为热胀冷缩。混凝土的热变形检验主要是检验其热胀冷缩的性质,其热胀冷缩的性质又受热膨胀系数影响。混凝土作为一种复合材料,其热膨胀系数受很多因素影响。如硬化水泥浆体、孔隙大小及含水量、材料成分等。混凝土材料中硬化水泥浆体的热膨胀性能主要受其浆体中水含量、固相成分、孔隙率的多少影响,其中浆体中的氢氧化钙的热膨胀系数最大,致密的结构物质热膨胀系数大,所以,混凝土材料中氢氧化钙的含量越大、孔隙率越小,其热膨胀系数越大。当混凝土材料热膨胀系数增加到一定值时,其将浆体内的自由水与吸附水随温度升到而流失,内部化学结合水不能得到排除,自由水在浆体内来回进出,继而产生湿热膨胀。混凝土空隙中的水分和凝胶孔中的水分受热膨胀后,体积急剧变大,引起的湿胀压力可使混凝土表面及内部出现裂隙。混凝土热变形检验主要是混凝土热膨胀系数测量,是对其耐久性的检验。

目前,检验混凝土热变形检验的方法很多,清华大学建材研究所开发的温度一应力实验机、哈尔滨工业大学研发的静水力学称重法能测量混凝土材料的热膨胀系数,静水力学称重法主要是通过测量试件在水中的浮力变化大小来计算其体积变化大小。中国建材研究院设计出在高温条件下对混凝土材料的热膨胀性能测定的方法。实际工程中混凝土的热稳定性非常重要,所以其热膨胀系数的测定也应更加精准。

2.2 混凝土的热敏感性检验

混凝土的宏观性虽然可以看成一个完整的体系,但其各个成分相之间的性质存在较大差异,直接影响混凝土材料的热敏感性。热敏感性指混凝土材料的热膨胀系数对温度变化的敏感程度。混凝土中的水泥凝胶、氢氧化钙晶体、未水化的水泥、孔隙等结构的常温线性膨胀系数存在较大差异,热敏感性能也存在较大差异。热敏感性与热膨胀系数联系紧密,热敏感性越小,其热膨胀系数就越小。所以,在检验混凝土材料的热敏感性时可通过调控减小其热敏感性的组分,达到改善混凝土结构热稳定性的目的。东南大学研发的通过电加热控制温度直接测试不同温度下试件的长度变形大小,在经过计算公式直接测混凝土的热膨胀系数,利用相关关系体现出混凝土的热敏感性。热敏感性的检验对混凝土材料的热力学检测具有重要意义。

2.3 混凝土的热不相容性检验

混凝土的热不相容性是指当环境温度变化时,混凝土结构及性能会随着其体积的变化而改变,在反复变化的过程中,组成相界面区域会产生热疲劳损伤,在此状态下混凝土各成分之间的温度协调性。由于我国地大物博,各地环境存在明显差异,例如新疆、内蒙等地区,环境干燥、湿度较大且温度变化幅度很大。这些地区建筑使用的混凝土就常因气候问题出现开裂的现象。一些专家对混凝土界面过渡区展开了深入研究,指出其结构和硬化水泥浆体之间区别较大,并认为界面过渡区是混凝土中组成最薄弱的区域。当环境温度出现较大变化时,造成混凝土内部由于温度梯度而产生热应力,以及各相间由于热作用变形而产生的挤压应力。混凝土界面过渡区在温度反复波动时的应力作用下容易出现损伤,其中的材料因热膨胀

系数不同而使界面处产生相对运动和错位的趋势,多次热循环后混凝土的性能产生显著下降。

检验混凝土热不相容性使用最多的方法是红外热成像技术。红外热成像技术是近几年快速发展起来的结构无损检测和监测技术。其原理是利用一切物体都能辐射红外线的特点,应用测仪测定目标和背景之间的红外线差异制作出红外图像,也就是物体表面温度分布图像,利用热传导在物体内部的差异,进而判断物体内部是否存在缺陷。红外热像法和数字图像相关法可针对混凝土材料在准静态荷载下的力学行为进行检测。红外热成像能清晰地显示混凝土材料试件由冻结到解冻损伤过程中造成的微裂纹状态下的热弹性祸合以及热耗散。在检测混凝土的热不相容性时,是利用红外热成像对混凝土在疲劳或损伤过程中的热红外辐射征的研究,分析混凝土在疲劳、损伤、破裂和破坏等过程中伴随的热现象,监测损伤和破坏过程中微裂纹从出现到逐渐增长发育的整个过程,判断混凝土结构内部损伤存在的具置,从而进行疲劳强度评价等。红外热成像技术应用广泛,具有方便快速,大面积扫测,直观等优点。此外,红外热像法还能进行混凝土温度场的模拟,利用红外热成像测定特定温度条件下混凝土表面和内部的边界的状况,达到模拟实际环境中混凝土温度场内变化的过程,继而应用计算机技术分析方法找出混凝土结构中存在的缺陷。

3.结语

随着建筑工程的不断发展,其安全问题逐渐被重视起来。混凝土材料的检验是建筑工程安全保障的重要部分,得到建筑企业和监理部门的广泛重视,随着新兴科技手段的运用,混凝土材料的检验必将更加规范和严格。

参考文献:

篇4

混凝土材料出现裂缝的修复问题是如今工程上面临的最困难的问题,如果这些损伤部位不能及时修复,不但会影响混凝土土材料的强度和耐久性,还会缩短寿命,有可能产生严重的灾难性事故。传统的混凝土材料修复形式主要是定期维护和事后维修,这种被动的方式不仅费用打,而且效果不佳。智能混凝土目前主要有三种类型:自感应混凝土,自调节混凝土和自修复混凝土。而自修复混凝土技术就是解决混凝土裂缝修复问题的最好方法。

1.自修复混凝土的自修复机理

在生命系统中,骨折后,断裂处血液流出,通过营养物质和能量的补给,完成骨头的自动愈合。人们从这里得到启示,希望在混凝土结构中加入相同的修复系统,当混凝土结构出现裂缝或损伤时,能够触发一种自动的修复反应,自动愈合。

2.自修复混凝土技术研究现状

2.1内置胶囊自修复混凝土

日本东北大学的三桥博三等将内含粘结剂的空心胶囊掺入混凝土材料中,一旦混凝土材料在外力作用下发生开裂,部分空心胶囊破裂,粘结剂流出渗入裂缝,使裂缝重新愈合。

日本茨城大学的沼尾达弥等对自修复混凝土中不同纤维尺寸,掺量和不同水灰比等对混凝土修复后产生的影响做了研究,实验结果表明:外径为3mm和5mm,掺3%和5%的玻璃纤维,对混凝土抗压强度的影响不大,增大水灰比混凝土的抗压强度降低。

哈尔滨工业大学的欧进萍等,建立了描述修复胶囊在混凝土中的分布和取向函数,用以统计分布在混凝土基体中各个方向的胶囊数,分布在0~θ范围内的修复胶囊数占掺入在混凝土中的修复胶囊总数的百分数为 。若结构稍有损伤,修复胶囊就破裂,以至于再次出现较严重的损伤时无法进行修复,根据混凝土的破坏机理,提出了修复胶囊的破坏应力,用以确定修复胶囊的直径和壁厚。

2.2内置纤维管自修复混凝土

美国伊利诺斯大学的Carolyn Dry在1990年研究了一种混凝裂缝主动修复技术。将外表涂有蜡层,内注有异丁烯酸甲酯胶粘剂的聚丙烯纤维预埋在混凝土中。测试结果表明,从内部释放胶乳剂修复后的混凝土有更高的抗压强度和更好的抗渗能力。

Carolyn将多孔的纤维网预埋在磷酸钙水泥(含有单聚物)基体材料中,从多孔纤维中释放出引发剂,与掺在水泥中的单聚物 聚合成高聚物,而聚合反应留下的水分促使水泥水化。

Carolyn将注有修复剂的脆性纤维管预埋在混凝土中,荷载导致裂缝产生,使纤维管破裂并且释放修复剂进入裂缝中,修复裂缝。修复剂固化后再进行第2次三点弯曲实验,测试了试件修复前后的承载力状况。试验结果表明,修复剂修复后的试件能承受更多的荷载。

2.3形状记忆合金智能自修复混凝土

何思龙等将预应变为1.8%的形状记忆合金预埋在钢筋混凝土简支梁中,通过自动加热系统将形状记忆合金加热至各种设定温度,研究了梁在定值静荷载和定值冲击荷载下的反应。试验结果表明,形状记忆合金可以对结构施加较大的预应力,提高结构的强度和刚度,从而大大降低结构的静、动力反应,实现对结构的智能控制。

陶宝祺和熊克等提出了形状记忆合金自修复混凝土。将经过预拉的SMA丝预埋在混凝土中易开裂区域,同时在该区域内置光纤。当混凝土在工作中出现不允许的裂缝或裂缝宽度时,微处理系统根据光纤拾取的信号发出指令,对处于裂缝处或附近的SMA丝通电加热激励,使其收缩变形,使裂缝闭合或限制裂缝的进一步开展。

日本的Yuji Sakai等将直径为2mm的超弹性形状记忆合金丝预埋在100mm×100mm×500mm的砂浆梁,并进行了三点弯曲试验,试验结果表明,与普通钢筋混凝土梁相比,形状记忆合金提高了梁的变形能力,卸载之后,形状记忆合金梁的变形几乎全部恢复。

3.目前主要原材料的选择问题

3.1贮胶容器

选择什么材质的容器来装胶粘剂是自修复混凝土研究重要方面.玻璃的抗张强度通常为其抗压强度的1/15,大约为50一100 MPa.玻璃的抗压强度高,抗拉强度低,所以玻璃在冲击荷载作用下易破碎,是典型的脆性材料.玻璃的线膨胀系数大约为1.0 × ,而混凝土的线膨胀系数大约为1.0× ~1.0× ,所以,玻璃和混凝土的线膨胀系数是很接近的,当温度变化时,玻璃和混凝土不至于产生相对的温度变形而破坏它们之间的粘结,玻璃的化学性质稳定,能长期保存在混凝土中而不影响混凝土的性能.能长时间稳定地储存各种修复胶粘剂,所以选用玻璃作为存放胶粘剂的容器是可行的。

3.2胶粘剂

对于自修复混凝土,胶粘剂的选用很关键.不仅要考虑胶粘剂粘结强度,粘度,而且要注意其组成成分,具有较高的粘接强度是不容质疑的,因此首选结构胶粘剂。此外,为了保证在裂缝初开裂时,内置修复容器内的胶粘剂能够迅速流到裂缝处修复混凝土裂缝,就要求修复胶粘剂可实现的填充缝隙要尽可能小,另外粘度较小则具有较好的流动性,能够迅速渗人混凝土的裂痕中,充分湿润裂缝表面,确保粘接的质量。

考虑到以上几个方面的要求,学者主要选用缩醛高分子溶液、聚丙烯酸醋、a一氰基丙烯酸醋胶粘剂、聚氨酷胶粘剂、氯丁橡胶、水玻璃、环氧树脂胶粘剂等作为自修复混凝土用的修复胶粘剂。

3.3基材

大部分学者都选用普通混凝土作为自修复混凝土的基材,同济大学混凝土材料研究国家重点实验室的习志臻和张雄选用水泥砂浆作为基材,福州大学首次以免振捣自密实混凝土为基材进行自修复试验,取得良好的效果.玻璃胶囊埋人普通混凝土中,通常在振捣之后,由于受到浮力作用会浮出试件上表面,自密实免振捣混凝土以其免振捣、高流动性的优越性能,解决了这个问题,此外有的学者也采用环氧树脂等作为基体材料。

4.自修复混凝土的研究前景与展望

自修复混凝土的研究尚处于初级阶段,要真正应用于实际工程还有待于进一步的研究。从自修复混凝土的发展来看,目前尚未解决的问题有:修复胶粘剂的选择、封人的方法、流出量的调整、释放机理的研究、修复胶囊和纤维的选择、分布特性及其与混凝土的断裂匹配的相容性、修复后混凝土耐久性能的研究等问题,只有这些问题得到解决,才能为自修复混凝土应用于实际工程提供完善的理论依据。自修复混凝土必将沿着智能型、环保型、经济型方向发展。

参考文献(References):

[1] 吴人洁,冯春祥,杜善义,等.复合材料[M].天津:天津大学出版社,2000:214―221.

[2] 欧进萍,匡亚川.内置胶囊混凝土的裂缝自愈合行为分析和试验[J].固体力学学报,2005,25(3):320-324.

[3] 申爱琴.水泥与水泥混凝土[M].北京:人民交通出版社,2000,87-88.

篇5

一、引言

随着建筑物向高层、大跨度方向发展,建筑物的自重也越来越受到人们的关注。由于具备质轻、隔热、耐火、抗冻性好等特点,发泡混凝土及其制品具有广阔的应用前景,发泡混凝土砌块、发泡混凝土轻质墙板等已经应用于建筑节能墙体材料中。

泡沫混凝土是由发泡剂,稳定剂与水泥、粉煤灰、石膏等主要材料混合均匀后浇注,发泡、硬化而成的,内部有大量封闭气泡的“密孔”轻质建筑材料。发泡剂是生产泡沫混凝土的一个关键因素,它的性能直接觉定着泡沫混凝土的性能。能产生泡沫的物质很多,但并非所有能产生泡沫的物质都能作为发泡剂用于泡沫混凝土的生产。只有在泡沫浆料混合时,薄膜不致破坏,具有足够稳定性,对凝胶材料的凝结和硬化没有害影响的发泡剂,才能用来生产泡沫混凝土。目前我国的泡沫混凝土发泡剂的功能少、产量低,所产生的气泡稳定性、均匀性、分散性都不理想,与水泥结合性也不好。通常产生气泡而制成泡沫制品的过程有两种,即物理发泡和化学发泡。物理发泡只由发泡剂在机械搅拌下产生大量气泡活用压缩空气的方法形成气泡分散于浆料中;而化学发泡是发泡剂在浆料中发生化学反应,放出气体而形成细小气泡。化学发泡中的发泡剂又可分为金属和非金属两大类,金属发泡剂有锌粉,铝粉等,非金属发泡剂有碳酸钙、碳酸氢铵等。有些无机发泡剂产生气泡的速率较快,泡沫稳定、均匀且分散性好,非常适和作为发泡剂。

本文采用双氧水(27.5%)与硬脂酸钙,分别作为发泡混凝土的发泡剂和稳定剂,制备了一种发泡混凝土材料。

二、实验材料、药品及仪器

2.1 材料

水泥、粉煤灰、石膏、抗裂纤维、自来水

2.2 药品

30%H2O2溶液、明胶、硬质酸钙(稳定剂)、十二烷基苯磺酸钠(减水剂)、氯化钠(促凝剂)

2.3 仪器

电子天平、烘箱、搅拌器、量筒、模具。

2.4 原材料的作用

(1)用粉煤灰取代部分快硬硫铝酸盐水泥,对发泡混凝土的后期强度和耐久性都有所帮助;

(2)硬脂酸钙可以增大浆体的黏度,使泡沫致密、稳定;

(3)促凝剂可以使水泥水化诱导期消失,水泥加水后直接进入水化加速期,从而与双氧水的发泡时间相一致;

(4)减水剂可降低水灰比,提高材料强度,降低吸水率。

三、实验内容

3.1 浆料的制备

按一定比例称取一定量的粉煤灰、石膏、水泥并混合均匀,然后加水搅拌至混合物成浆状。

3.2 发泡剂的制备

将稀释好的H2O2溶液与明胶水,十二烷基苯磺酸钠、硬质酸钙按一定比例进行复配,然后加入适量氯化钠。

3.3 泡沫混凝土的制备

将上述发泡剂溶液适量加入到浆料中,搅拌均匀,然后注入模具中待其在50℃环境下养护6h后脱模。

四、结果与讨论

泡沫混凝土与普通混凝土在组成材料上的最大据别在于:泡沫混凝土中没有普通混凝土中使用的粗集料,同时含有大量气泡。因此,与普通混凝土相比,无论是新拌泡沫混凝土浆体,还是硬化后的泡沫混凝土,都表现出许多特殊性能。同时泡沫混凝土作为保温材料与普通材料相比也有许多特殊性能。

4.1 环保、无毒无害

发泡混凝土所需原材料主要为水泥和发泡剂

4.2 轻质

泡沫混凝土的密度较小,密度等级一般为300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3,,密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可达结构物总重的30%-40%。而且,对结构构件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。

4.3 保温隔热

由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的热工性能,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08-0.3w/(m・K)之间,热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。

4.4 隔音耐火

泡沫混凝土属多孔材料,因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑 物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。整体性能好可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。

4.5 低弹减震

泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量,从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。

4.6 防水性能强

现浇泡沫混凝土吸水率较低,相对独立的封闭气泡

及良好的整体性,使其具有一定的防水性能。耐久性能好与主体工程寿命相同。

五、结语

我国正在大力推行节能政策,泡沫混凝土以其良好的性能,具有广阔的应用前景。从现阶段的生产和应用来看,研制高效发泡剂寻求替代原料、利用工业废料、优化工艺流程是急需解决的问题,进一步在理论实践中解决好这些问题,对泡沫混凝土的发展及应用具有重要意义。

参考文献:

[1]丁 益,任启芳,闻 超 发泡混凝土的研制进展[J]。混凝土,2011(10):13-03

篇6

中图分类号:TU375 文献标识码:A

一、对胶凝材料(水泥)的选择

冬季施工混凝土所用水泥品种和性能,主要取决于混凝土养护条件、结构特点、结构使用期间所处环境和施工方法。因此,冬季施工混凝土应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。若选用矿渣硅酸盐水泥时,宜优先考虑采用蒸汽养护方法。选用其他品种水泥旨,应注意其中的掺和料对混凝土抗冻性、抗渗性等性能的影响,也可选用经过技术鉴定的早强水泥,但在水泥中返回早强剂时,要进行相关试验方可使用。

有条件的工程可用特种快硬高强类水泥来配制冬季施工混凝土。但采用掺外加剂冬期施工方法时,冬季施工混凝土是不能选用高铝水泥的,这是因为高铝水泥因重结晶而导致混凝土强度的降低,对钢筋混凝土中钢筋的保护作用也比硅酸盐水泥差的缘故。

对于厚大体积的混凝土结构物,如水坝、反应堆、高层建筑物的大体积基础等,则选用水化热较小的水泥,以避免温差应力对结构产生不利影响。另外,冬季施工混凝土一般应采用强度不低于32.5MPa的水泥,水泥用量最低不少于300kg/m3。

二、对骨料的选择

冬季施工混凝土的骨料分为细骨料和粗骨料。细骨料宜选用色泽鲜艳、质地坚硬、级配良好的中砂,其含泥量不得大于3%;粗骨料须选用经15次冻融值试验合格(总质量损失小于5%)的坚实级配花岗岩或石英岩碎石,不得含有风化的颗粒,含泥量不得大于1%。

骨料多数处于露天堆场,对混凝土的质量有较大影响,因此,要求对骨料提前清洗和储备,做到骨料清洁。配制混凝土时,要使用冰雪完全融化的骨料,不宜使用冻结或掺有冰雪的骨料,否则,会降低混凝土的温度和质量。在混凝土中,冰雪融化后会留下孔隙。为了有利于骨料的加热,特别要注意在运输和储存过程中,不要混入冰雪,以免融化时吸热降低混凝土的温度。

冬季施工混凝土所用的骨料堆场,应选在地势较高、不积水、运输方便、有排水出路的地方。

三、对早强防冻剂的选择

冬季施工混凝土中掺入适宜的混凝土早强减水剂和防冻剂,能有效地改善混凝土的工艺性能,提高混凝土的耐久性,并保证其在低温初期时获得早期强度,或在负温时期的水化硬化能继续进行,防止混凝土早期遭受冻害。

冬季施工混凝土用的外加剂应通过正式技术鉴定,其技术性能应符合《混凝土外加剂》和《混凝土防冻剂》标准的规定。哈尔滨建筑大学研制的混凝土HJD-2早强防冻剂,以其优异的技术性能,在冬季施工混凝土用的各种外加剂品种中处于领先地位,它主要具有防冻、早强、减水、引气、稳定和阻锈等功能。

掺有早强防冻剂的混凝土,可以在负温情况下凝结硬化而不需要保温或加热,最终能达到与常温养护的混凝土相同的质量水平。

冬季施工混凝土所用的早强防冻剂,应同时具备以下几个特点。

(1)具备良好的早强作用;具备良好的早强作用,使混凝土能在较短的时间内达到受冻临界强度,从而增强混凝土的抗冻能力,这是对早强防冻剂最基本的要求。

(2)具有高效减水作用;通过掺加早强防冻剂,可有效地减少单位用水量,从而细化毛细孔径,这是减轻混凝土冰胀的内在因素。

(3)具有降低冰点的作用;掺加早强防冻剂后,可使混凝土在较低的环境温度条件下,保持混凝土中一定数量的液态水存在,为水泥的持续水化反应提供条件,保证混凝土强度的持续增长。

(4)对混凝土中的钢筋无锈蚀作用;另外,许多研究结果认为,防冻剂还应具有一定的引气作用,以缓和因素游离水冻结而产生过大的冰胀应力。但试验证明,含气量对混凝土的早期抗冻对无益处,从冬季施工的角度要求出发,防冻剂无需包含引气组分。如果设计方面对混凝土的抗冻融性能有特殊要求时,可通过试验再掺入引气剂。

在大多数防冻剂中,含有氯盐的成分,它对钢筋有锈蚀作用。因此,在下列情况下,不得在钢筋混凝土中掺加氯盐。

(1)排出大量蒸汽的车间、澡堂、洗衣房和经常处于空气相对湿度小于80%的房间,以及有顶盖的钢筋混凝土蓄水池等。

(2)处于水位经常有升降部位的结构。

(3)露天结构或经常受雨水或冰雪侵蚀的结构。

(4)有镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构,和有外露钢筋、预埋件而无防护措施的结构。

(5)与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀介质相接触的结构。

(6)使用过程中经常处于环境温度为60℃以上的结构。

(7)使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的结构。

(8)薄壁结构,中级和重级工作制吊车梁、屋架、落锤或锻锤基础结构。

(9)电解车间和直接靠近直流电源的结构。

(10)直接靠近高压电源(如发电站、变电所)的结构。

(11)预应力钢筋混凝土结构。

四、对保温材料的选择

冬季施工混凝土所用的保温材料,应根据工程类型、结构特点、施工条件、经济效益和当地气温情况进行选用。一般应遵循就地取材、综合利用、经济适用的原则。

篇7

1概述

轻质混凝土吸声材料是以水泥、轻集料、添加剂和水为主要原料,经搅拌、成型、养护等工艺生产的,用于交通、工业生产环境保护等吸隔声降噪工程。

2产品特点

轻质混凝土吸声材料目前在国内已经广泛应用于铁路、公路及工业生产的吸隔声降噪环保工程,形成了规模化产业。

轻质混凝土吸声材料是一种工厂预制、现场安装,集功能、景观与环保于一体的新型环保吸声材料。

吸声材料的型式是多种多样的,按其材料可分为混凝土类、塑料有机玻璃类、金属板类(钢或铝钢混合结构、铝板)和绿化带类等。混凝土类有二种基本型式:反射型和吸收型,轻质混凝土吸声材料可以做成吸收型及反射和吸收复合型。目前,混凝土吸声材料正朝着轻质、多孔、预制的方向发展。传统的设计通常使用结构式的轻混凝土板或砌块,能够吸收噪声约5dB,目前主流的轻质混凝土吸声材料,可降低噪声8-l0dB,当噪声由80 dB降至70 dB,实际的噪声响度已降低了50%(1)。

轻质混凝土吸声材料有以下重要特性和优点:

1.轻质混凝土吸声材料具有稳定的吸声性能,平均降噪系数NRC0.9左右,在噪声中高频区段吸声性能尤其优秀;

2.应用及安装简单、可预制或现场成型;

3.无有机成份,不含污染成份:例如石棉、矿物纤维、聚苯乙烯、纤维素;

4.不吸水,耐候性好,易清洗,抗自然老化,能在露天环境中使用;

5.重量轻;耐高低温;抗酸、碱侵蚀;防火性能优异;

6.声学吸声频带宽,降噪系数NRC 0.9左右,隔声量达46 dB;

2.1 观赏性

轻质混凝土吸声材料有各种形状,表面可以是本色或彩色的,可以做成各种色彩纷呈的图案,与周围的建筑、景观协调一致,避免发生眩目和反光现象,减轻视觉上的疲劳。

2.3 环保及可持续

轻质混凝土吸声材料具有良好的吸声性能,在保护铁路、公路及噪声污染严重的场所发挥的重要的作用。轻质混凝土吸声材料具有“自洁”功能。下雨时流经材料表面的水可以通过材料中的吸声通道冲走留在表面的灰尘及其它残留物,保持材料整洁和吸声性能,使材料的功能得以持续应用。

3轻质混凝土吸声材料主要用途

1)铁路、公路沿途的居民密集区;

2)城市轻轨及高架桥;

3)工业降噪场所;

4轻质混凝土吸声材料国外应用情况

预制轻质混凝土是目前最好的声屏结构材料。金属隔声屏容易遭受腐蚀,尤其在氯盐的环境下与基础连接的部位往往会遭致破坏。因此,金属结构的隔声屏必须定期检查,另外,金属结构的隔声屏单元连接也较困难,且容易产生噪声泄露。钢化玻璃、丙烯酸玻璃、卡普隆聚碳酸酯制成的透明隔声屏可用于某些需要透明度的地方,但价格昂贵,且易被环境脏物所污染,须经常清洗。金属框架结构孔网罩面混凝土板(GRC)隔声屏仍在生产,其结构为穿孔铝板罩面,内嵌吸声棉,而吸声棉生产时对环保不利, 吸声棉吸水变潮后吸声性能大幅下降使产品丧失功能,封装吸声棉的有机材料的使用寿命短,一旦破坏易造成吸声棉四处飞散,形成二次污染。塑料制品因受阳光照射易老化、褪色而不予采用

日本新干线铁路的声屏墙最初采用砌块砌筑.高约2.5m,每2m间隔设钢筋混凝土墙柱,之后在东北部新干线采用了钢筋混凝土声屏墙.在东海道新干线则采用柔性板结构,将工字钢以1.8-2.0m间距,通过孔内螺栓固定在道床板上,在工字钢的上中下三处设横撑,在横撑上安装柔性板。为了提高降噪效果,在沿线居民密集区段,广泛采用倒L型声屏墙。用最新研制的预应力轻质混凝土空心板代替钢筋混凝土板,可以使声障墙的重量由原来的1.0t/m降到0.3t/m ,用维尼纶制成的增强混凝土声屏障,每块高2m ,宽1m,厚l0cm,重l00~l50kg,拼装后组成的声屏墙,重量仅相当于现场浇注钢筋混凝土板的八分之一。日本还研制了在声屏墙上端安装有使噪声曲折回路的干涉装置,用来削弱和降低某一频率的噪声。

德国90%的声屏障是根据高吸收原理来制造的,其西部斯图加特工厂每年生产约350万平方英尺的多孔混凝土声屏障.约占德国声屏障市场的1/3,目前常用的声屏墙主要有以下几种:

1巴杜拉型:由B35空心钢筋混凝土预制件组成,表面有一层矿物纤维板,并涂以不同方向的条纹和颜色,尺寸为1.201.20m ,建筑深度为6Ocm,空心构件用污泥充填并种植常青植物;

2巴谢伦特型:由两层熔岩轻混凝土预制件组成.先竖定工宇型钢筋混凝土立柱。立柱间插装钢筋混凝土基座构件作为声屏墙的底座,最后在底座上嵌插防噪声预制件,立柱间距为5.0m,格栅构件的标高为0.5m,声屏墙的基础用钻孔桩或单个基础,声屏墙的基础用钻孔桩或单个基础,将立柱插入后注入热沥青固定;

3.迪维达克-威特曼型:由一种垛叠式构件组成.长5m,高0.6m,宽度可根据所要求的墙宽(1.5-3.6m)在工厂预制.构件组装在现浇基础或预制基础上,其特点是具有很大的抗倾倒稳定性且重量轻(3.3-3.9t),可作安全支挡斜坡和边坡挡墙用;

4.格拉夫式:由市售的工字形钢支承或钢筋混凝土立柱组战,立柱间距为4m或5m.构件高度为50cm,墙顶端为了美观需要常采用特殊的构件.迭叠的构件在安装后其支承物间隙要用密封胶楔紧,以封闭噪声。

美国研制的珍珠岩复合吸声材料广泛应用于铁路、公路等降噪工程。

瑞士新研制的声屏墙顶部向线路倾斜30%,外形类似雨棚.墙高2.1m。试用结果表明新的降噪声屏墙与普通声屏墙相比可使噪声再降低一半。

5轻质混凝土吸声材料国内应用情况

轻质混凝土吸声材料从七十年代末由我国一些科研院所及生产机构引入,应用到铁路降噪工程,后经国内相关机构的再研制后广泛应用于公路、铁路及其他相关的降噪工程。铁路工程如大秦铁路,塑黄铁路, 北京南站站台及南站出站口,郑州铁一中,北京夕照寺,幸福小区等;公路工程如江阴至太仓高速公路,跨越江苏省经济最为发达的苏州、元锡市的沿江地带,是继沪宁高速公路后沿江地区连接上海的又一条交通大动脉。

6轻质混凝土吸声材料国内生产状况

轻质混凝土吸声材料在国内生产已经有二十多年的历史,形成了多种规格尺寸及产品性能各异的产品体系。大致分为以下几类:珍珠岩类,珍珠岩陶粒复合类,多孔GRC中空填吸声材料类等。

参考资料:

[1] 辜小安,我国铁路声屏障应用效果的评价,《铁道劳动安全卫生与环保》2005年 第32卷1期。

篇8

商品混凝土是由水泥、骨料、水及外加剂和掺和料等组分按比例,集中于混凝土搅拌站经计量,并采用运输车在规定时间运至使用地点的混凝土拌和物,即预拌混凝土。建筑施工中采用预拌混凝土对建筑工业化、提高建筑工程质量、节约材料、改善施工环境都非常有利。

1、材料要求

1.1、混凝土拌和物原材料质量一定符合国家规范、规程、材料标准及工程施工技术合同要求,要有出厂质量证明文件及搅拌站复试报告单,并要按工程要求进行混凝土中氯化物、碱含量及主体材料挥发性有机化合物含量控制。

(1)适合用32.5及以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥;(2)适合用粗砂或中砂,含泥量要小于3%,泥块含量要小于1%。通过0.300mm筛孔的砂,要大于15%。(3)适合用碎石或卵石,含泥量要小于1%,泥块含量小于0.5%;(4)用于结构工程时,要使用Ⅱ级及以上粉煤灰。(5)外加剂:使用满足工程技术合同要求的外加剂,其掺量要经试验确定。

1.2、经搅拌站复试的混凝土拌和物原材料要进行质量状态标识,合格的原材料才能使用。

1.3、袋装水泥进场,应验明生产厂家、牌号、品种、级别、进场批量、出厂时间、试验合格与否,分别整齐定量堆放,按垛挂牌,不可混垛。每批应抽查5%以上,避免重量误差超标。

1.4、散装水泥进场,要按品种、强度等级送入指定筒仓,不可混仓。水泥筒仓要有明显标志,标明水泥品种、强度等级等。每个搅拌站至少有两个筒仓,轮流进料,保证轮流用完后彻底清仓再进水泥。

1.5、砂、石要堆放在硬底场地,并有向后的排水坡度,方便测砂、石含水率时上下基本一致。砂石间要有挡墙,分品种、规格隔开堆放,不可混料或混入杂质,料场装载机轮、斗,每天要清洗干净。每次装砂、石入斗应避免斗内混淆。装载机要确保不漏油。

1.6、粉煤灰筒仓要设明显标志,不可与水泥混仓。粉煤灰在储存和运输中不可受潮。

2、操作工艺

2.1、搅拌(试块留置)

(1)混凝土搅拌操作人员开盘前,要按本日配合比和任务单,检查原材料的品种、规格、数量及设备的运转状况,并做好记录。

(2)搅拌要实行配合比挂牌制,按工程名称、部位注明每盘材料配料重量。

(3)试验人员在每日班前测定砂、石含水率,按砂石含水率随时调整每盘砂石及加水量,做好调整记录。

(4)搅拌楼操作人员要严格按配合比计量,投料顺序是:先倒砂石,再装水泥,搅拌均匀,再加水搅拌。实践表明,这种做法混凝土强度可提高15%以上。粉煤灰应与水泥同步加入,外加剂应滞后于水泥。外加剂的配置应用小台秤提前1d称好,并装入塑料袋,并做抽查和投放,要指定专人负责配置和投放。材料的计量允许偏差要符合表1规定。

表1 混凝土原材料每盘称量的允许偏差

名称 水泥 粗细骨料 水 外加剂溶液 掺和料

允许偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ±2%

(5)混凝土的搅拌时间应按规定执行,经试验调整确定。搅拌时间与搅拌机类型、坍落度大小、斗容量大小相关。掺入外加剂或掺和料时搅拌时间要延长20~30s。

(6)搅拌操作人员要随时观察搅拌设备的工作状况和坍落度的变化,坍落度要满足浇筑地点要求。出现不正常要及时向主管负责人或主管部门反映,不可随意更改配合比。

2.2、运输

(1)预先确定混凝土搅拌运输车的行驶路线及混凝土运输时间,以确保混凝土的连续供应。

(2)搅拌运输车装运混凝土时,筒体内不可有积水。

(3)混凝土搅拌运输车在运输途中,拌筒要保持正常的慢速转动。

(4)混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不可超过混凝土的初凝时间。

(5)在冬期施工混凝土工程运输过程中,运输设备应有保温、防风雪措施;在夏季施工的混凝土工程,运输过程中,运输设备要有降温、防雨设施。

2.3、混凝土运至浇筑地点后,要在交货地点测定混凝土坍落度,其检测结果超过表2时,不可在工程中使用。

坍落度 允许偏差

≤40 ±10

50~90 ±20

≥100 ±30

表2 混凝土坍落度允许偏差

2.4、浇筑(试块留置)

篇9

Abstract: the reinforced concrete in the past or future a quite long period of time, will throw however is a kind of important engineering structure material, but enhance materials are reinforced concrete structure design method, construction technology, test technology and maintenance management play a decisive role. This paper, from the Angle of concrete and its engineering application reinforced materials technology is discussed.

Keywords: of concrete, reinforced materials, high performance, steel fiber

中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:

混凝土是现代工程结构的主要材料。随着新技术、新材料的不断涌现,对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护管理都提出了新的要求。

一、高性能混凝土(简称HPC)

HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向,所谓高性能:是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言,抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土,提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土,可以减小截面尺寸,减轻自重,因而可获得较大的经济效益,而且,高强混凝土一般也具有良好的耐久性。

在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有:1.合理利用高效减水剂,采用优质骨料、优质水泥,利用优质掺合料,如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施;2.采用525,625,725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂 3.以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土 4.采用复合高效减水剂,用525号水泥320kg/m3,水灰比0.43,和425号水泥480kg/m3,水灰比0.32,在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。5采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等,可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。

高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性,其主要缺点是延性较差。而在高强混凝土中加入适量钢纤维后制成的纤维增强高强混凝土,其抗拉、抗弯、抗剪强度均有提高,其韧性(延性)和抗疲劳、抗冲击等性能则能有大幅度提高。二、活性微粉混凝土(简称RPC)

篇10

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

随着我国城市化建设进程的加快,我国建筑行业领域也有了广大的发展空间,也促使了我国商品混凝土行业的发展和繁荣。经过这些年来经济体制的改革和发展,建筑施工产业市场和企业也都逐步建立起一套健全的发展管理体系,而近期建筑市场企业之间的竞争也愈加强烈,为了提高企业的生存能力,扩大企业的发展空间,进而提高企业的生产规模和生产效益,各大型企业都纷纷考虑对其主要施工材料——混凝土进行比较和挑选,希望在降低施工成本的基础上,扩大企业的竞争优势,提高企业的经济效益和社会效益。这种状况使得商品混凝土之间的竞争也在持续激化,而且目前我国商品混凝土的发展市场已经趋于饱和,迫使商品混凝土的价格持续降低,造成商品混凝土企业的经济效益也在不断下滑。为了应对这种挑战,商品混凝土企业就必须要考虑其成本问题,因此他们的当务之急就是要做好降低商品混凝土成本工作。文章主要介绍了影响商品混凝土成本的主要物质,并对这些物质的成本进行了分析,希望能够得出最优的商品混凝土原材料的选择和配比方案,进而为商品混凝土企业的生产和发展提供一定的参考作用。

一、商品混凝土的主要原材料和影响其成本的成分

要想降低商品混凝土原材料的成本,挑选较为便宜的商品混凝土的原材料,我们就要熟悉并了解商品混凝土的主要原材料和影响其成本的原材料,并努力研究分析那些影响成分的成本,然后挑选最合适的一种商品混凝土原材料,从而达到降低商品混凝土成本的最终目的。商品混凝土的主要原材料分别包括砂石、水泥以及辅助添加剂,而对于商品混凝土企业而言,砂石的单价都是固定的,影响商品混凝土产品成本的主要成分就是水泥和辅助添加剂。也就是说,我们要降低商品混凝土的成本就要在保证商品混凝土质量的基础上,选择最便宜、最合适的水泥和辅助添加剂及其配比方案。下面文章就会对水泥和辅助添加剂等关键性物质的成本、性能进行挑选和分析。

二、商品混凝土原材料的性能和价格分析

由于商品混凝土原材料中水泥和辅助添加剂的组合的多样性,为了得到最优的组合方案,我们不妨采用假设的方法,固定一个要素的平均值,然后分别进行分析计算,然后得出最后结果再进行对比,确定最低消耗值。下面文章就进行具体分析。

我们按照一般商品混凝土的搅拌组合配比的方法来进行试验和计算。我们按照商品混凝土的一般性能和标准:即强度等级为C30,坍落度取值210mm±10mm,1h的坍落度保留数据为170mm±10mm。我们假定所选水泥的价格均为0.32元/㎏,如果要让组成的商品混凝土有相同的强度等级和基本相同的综合效能,我们对水泥的选择有三种方案(水泥1、水泥2、水泥3),并且也要最后进行配比添加其他物质。下面文章就对三种方案的成本进行研究。

我们对于辅助添加剂的选择,要采取下面两种,即FDN添加剂(萘系缓凝高效减水剂)和PCA添加剂(聚羧酸系高效减水剂)。FDN添加剂的市场价格为2.2元/kg,它是30%含固量水剂产品,其掺量为1.5%,减水率是15%,而PCA添加剂的市场价格为5.6元/kg,它是20%含固量水剂产品,它的掺量为0.8%,减水率则为20%。我们把三种选定水泥按照统一的基础配比方案进行配比组合,并对三种配比产物的结果、性能和强度进行分析,然后调整三种配比产物的水泥添加量、辅助添加剂的用量,直到三种调配出来的混凝土的强度和综合性能达到假设标准和要求。也就是说,对强度偏低的混凝土添加其水泥的含量,对坍落度及其相关因素偏低的混凝土则要添加辅助添加剂的比重,通过对这三种不同配比组合形成的混凝土进行添加调和,最后形成综合性能基本一致的三种商品混凝土。

下面我们就对这三种性能基本一致的三种商品混凝土的组合成分的用量和价格进行分析,我们发现,经过调和后的三种商品混凝土的综合性能和强度都符合当初设计标准,再对这三种成品的最后成本价格进行计算和分析后,得出水泥3配置的商品混凝土的市场价格最低,而其他的两个的市场价格基本一致;比较其混凝土的原材料我们发现,水泥3的原材料成本也比其他两种便宜很多,而且性能也较其他两种更为优越。通过对这些数据的纵横对比和分析后可以得出,选择水泥和辅助添加剂性能良好的材料,相对而言可以在很大程度上节省商品混凝土的成本。因此,对于努力想降低商品混凝土原材料成本的企业来说,以后可以对一些性能良好的水泥和辅助添加剂的组合配比上进行研究。

结束语

对于商品混凝土企业来说,影响混凝土生产成本的因素不仅仅是文中提及的商品混凝土原材料的挑选和组合的配比,还包括企业设备的生产产能和企业的管理水平等等。因此,商品混凝土生产企业要想最大限度的降低其生产成本,就要在降低其产品原材料生产成本的基础上,优化其配比方案,加强其管理水平,提高其生产产能,最后达到提高企业生产效益,扩大企业发展空间的目的。此外,由于最近几年商品混凝土的市场发展已经趋于饱和,因此,为了企业的生存与发展,就要强化其竞争优势,做好混凝土原材料的挑选和成本的分析工作,从多方面的因素进行考察和审核,进而促进企业的可持续发展。

参考文献

[1]肖煜,廖国胜,潘会.影响混凝土坍落度经时损失的主要因素分析[J].工程建设与设计,2013(03).

[2]林雅莲.商品混凝土质量控制技术在工程应用中存在的问题及分析[J].河南建材,2013(01).

篇11

中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(c)-0-02

贵州由于地质原因,洁净、级配佳的河砂匮乏,拌制混凝土主要采用山砂。山砂是由除土开采的碳酸盐类岩石经机械破碎筛分而成公称粒径小于5 mm的颗粒。作为地方特色材料山砂广泛应用于贵州土木工程建设中,其拌制的高性能混凝土技术日益成熟,但在实践中我们发现一些试验室存在未严格遵守试验规程,配合比设计方案不经济,混凝土强度达不到要求,混凝土易泌水、干缩裂缝多,耐久性差等问题。针对以上问题,笔者认为加强山砂混凝土材料控制和配制技术至关重要。

1 原材料质量是山砂混凝土配制技术的物质保证

1.1 胶凝材料

(1)水泥。水泥是山砂混凝土的胶凝材料,也是活性激发剂,其品种、质量和掺量直接影响混凝土的工作性、强度、耐久性和经济性。水泥愈细,比表面积愈大,需水量愈多,水化反应愈充分,早期强度愈大,但水泥太细或水泥掺量过多,会导致水化热过大,而在混凝土内部形成裂缝,降低混凝土强度和耐久性。水泥的标准稠度用水量少,能降低混凝土的水灰比提高混凝土的强度。水泥的细度、标准稠度用水量、比表面积、安定性、凝结时间等应满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求。高强混凝土宜优先选用旋窑生产质量稳定的强度等级为42.5或52.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

(2)掺合料。粉煤灰作为常用的掺合料,具有火山灰活性,粒径小、水化热低、和易性好、可改善混凝土抗硫酸盐能力。其活性效应对混凝土后期强度发展起重要作用,同时以玻璃珠形状存在的粉煤灰可降低颗粒间的摩擦力,改善混凝土拌合物流动性和硬化混凝土的微观结构。加入粉煤灰还可以降低混凝土绝热温升,改善混凝土的抗裂性。粉煤灰质量波动幅度较大,拌制C50混凝土应选用Ⅱ级以上的粉煤灰,实际掺量应通过试验确定。在山砂混凝土配制前需按GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中粉煤灰》测试粉煤灰的细度、需水量比、烧失量、安定性等技术指标。

1.2 集料

(1)细集料。采用机制山砂,机制山砂级配具有两头多(粗粒、粉粒多),中间少特点;且颗粒棱角多,表面粗糙,与浆体有较高的粘接性;同时山砂中石粉含量比河砂高。石粉是惰性材料,没有活性,不参与水泥的水化,它可起微集料作用填充混凝土的空隙,在单位用水量不变情况下,可增加混凝土浆体量和浆体的粘稠性,提高混凝土拌合物的黏聚性和保水性;使水泥石界面结构致密,提高混凝土强度和耐久性。但含量过大会降低水泥的胶凝性,影响混凝土拌和物的工作性且会降低混凝土的强度使混凝土结构产生收缩裂缝,因此应严格控制石粉的含量。国标GB/T14684-2011《建设用砂》对石粉含量规定相对较高,会导致配制不经济,因而建议采用贵州省地方标准DB24/016-2010《山砂混凝土技术规程》控制山砂中石粉含量。为防止山砂在开采、加工等环节混入易膨胀的泥土,在测石粉含量前须先通过亚甲蓝试验检验,同时对每批产品开展细度模数、颗粒级配、堆积密度、泥块含量、压碎值试验,检验后,各项性能指标应符合GB/T14684-2011《建设用砂》要求。

(2)粗集料。主要用碎石,碎石的抗压强度、最大粒径、表面特征、杂质含量对混凝土和易性、强度有较大影响。拌制高强混凝土所用碎石宜采用连续级配,最大公称粒径不宜大于25 mm,且需控制碎石中的针片状颗粒含量、含泥量和泥块含量。

1.3 外加剂

外加剂的品种和掺量应根据山砂混凝土强度等级、使用要求、施工条件、混凝土结构所处环境条件等因素经试验后确定。常用的外加剂是减水剂,在混凝土中适量掺入高效减水剂,可减少单位用水量,降低水胶比,增大混凝土拌合物流动性,节约水泥,提高混凝土强度和耐久性。但应注意外加剂掺量不宜过大,否则易导致混凝土离析和泌水,影响混凝土的耐久性,加速混凝土的劣化。外加剂质量应满足GB8076-2008《混凝土外加剂》要求,使用液体外加剂时,应注意扣除相应的含水量。

1.4 水

凡是可饮用的洁净的自来水和天然水,均可拌制混凝土。

2 材料间的适应性是混凝土配制技术中不可忽视的问题

原材料间的适应性对混凝土耐久性影响较大,应通过试验,确认材料混合材料间的相融性、适应性及有害物质的量的变化情况。如生产水泥使用的石膏调凝剂与减水剂如存在化学上的不适应,会造成减水剂使用于混凝土后单位用水量不是减少,反而是增加。其次,减水剂的剂量存在适应性。水泥中铝酸三钙含量越高,吸附能力越大,减水剂剂量适应性越差。超过饱和掺量时,掺再多的外加剂也不起减水作用,反而可能带来副作用。因此,应通过减水剂适应性的定量检验实测出拌制混凝土所用实际水泥与减水剂拌合后减水剂的掺量与减水率的关系,确定最优(饱和)掺量。另外应测试控制外加剂带入混凝土的含碱量。

3 确定各材料的比例用量是混凝土配制技术的关键环节

确定混凝土配合比关键是确定胶凝材料用量、水胶比、砂率和外加剂用量。

3.1 胶凝材料用量