時間:2022-06-18 19:14:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇混凝土材料,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
混凝土的養護是混凝土施工和生產工藝中的一個重要環節,一般采用濕潤養護。但有的混凝土不能采用濕潤方法養護,如火電廠的混凝土冷卻塔、煙囪、、貯槽?;蕪S的造粒塔以及水灰比、表面積大的混凝土工程,尤其是在氣候干燥、水源緊缺的地區。因此,除了采用濕潤養護的方法以外,比較流行的就是采用封閉式養護,即在澆筑不久的混凝土表面噴涂養護材料或采用其他材料封閉,以防止混凝土內部的水分蒸發。
1、混凝土的濕潤養護方法
混凝土澆筑完畢后要進行養護,規范明確規定應在澆筑完畢后的12h以內對混凝土加以覆蓋和澆水;混凝土澆水養護的時間,對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣酸鹽水泥拌制的混凝土,不得少于7d,對摻用緩凝型外加劑或有抗滲性要求的混凝土,不得少于14d;澆水次數應能保持混凝土處于濕潤狀態;混凝土的養護用水應與拌制用水相同;當日常氣溫低于50c時,不得澆水。有些施工單位只是在混凝土表面澆水而未覆蓋,這樣,由于澆水次數少、澆水不及時、水分蒸發快而影響了混凝土的質量。實踐表明正常養護要在混凝土表面覆蓋草包或舊麻袋然后澆水,才能使混凝土保持濕潤的狀態,達到預期養護的效果。柱的混凝土養護可以使用塑料布裹在柱子上以阻止混凝土內部的水分蒸發。大面積混凝土也可用塑料布覆蓋養護。
2、混凝土養護材料的發展與應用
混凝土養護材料的最大特點是節省勞力和降低水資源的消耗,將其噴涂在施工完畢的混凝土表面,可形成封閉層,使混凝土表面的毛細孔與外界隔離,利用混凝土內部多余的水分自我養護。目前混凝土內部多余的水分自我養護。
目前混凝土養護材料的主要成分大致可分為4類:(1)石蠟;(2)氯化橡膠;(3)樹脂;(4)醋酸乙烯樹脂。其中以石蠟與氯化橡膠位主要成分的養護材料養護效果較好,保水能力、抗壓強度與減少混凝土收縮等方面均較好。
3、混凝土養護材料的性能與質量要求
現已發表的資料大多位混凝土養護材料的材性與質量標準,但缺少混凝土養護材料噴涂(或覆蓋)到剛澆筑的混凝土表面后的養護效果與質量評定方法,而這正是現場使用混凝土養護材料來養護混凝土的具體要求分述如下。
(1)材質要求
混凝土養護材料一般位液膜狀,購進時應掌握該種材料的技術性能,包括材料的成分及養護的效果。
(2)噴涂工具
混凝土養護材料(液膜狀)施工用具,要據工程量多少而定,工程量較小時可采用農用噴霧器;工程量較大時,可采用墻面噴白的噴漿機,并在噴出口換上農用噴霧器的噴頭。
(3)材料消耗
混凝土養護材料(液膜狀)的施工用量以g/m2或cm3/ m2表示。一般在產品說明書上均有規定,或通過試驗確定,正常情況下為200~250g/ m2。
(4)噴涂要求
混凝土養護材料噴涂一般分兩層進行。第一層噴涂時間可在混凝土澆筑后2h,且混凝土表面開始收水時進行;第二層應在第一層干燥后噴涂(這與當時的氣溫、風速有關);兩層間隔時間不少于1h。兩層噴涂分別按水平、垂直方向交叉進行。
(5)保護
混凝土養護材料噴涂后,混凝土表面不宜上人或放置有可能損壞薄膜的重物。
4、涂養護材料后的混凝土強度
(1)以滿足《鋼筋混凝土工程施工驗收規范》及《建筑工程質量檢查評定標準》關于混凝土的保證項目、檢驗項目等質量檢查項目為依據。
買方(甲方): 賣方(乙方): 根據《中華人民共和國合同法》及相關法律法規的規定,甲乙雙方在自愿、平等、公平、誠實信用的基礎上,就混凝土原材料買賣事宜協商訂立本合同。
第一條、材料名稱、規格、單位、數量、單價
第二條、材料應符合下列第_________項技術標準(包括質量要求)。
1、國家標準,標準號 。
2、地方標準,標準號 。
3、雙方約定的附加技術要求(見附件)。
第三條、計量方法
國家或主管部門有規定的,按規定執行;無規定的,雙方約定為: 。
第四條、包裝標準和包裝物的供應與回收
對于包裝標準,國家或主管部門有規定的,按規定執行;無規定的,雙方約定為:_____ 無 ____。 對于包裝物,除國家規定由甲方供應的以外,應由乙方負責供應;包裝物的回收為:_____ 無 ____。
第五條 交貨方法、運輸方式、到貨地點
1、交貨方法:_____ ____。
2、運輸方式:_____ ____。
3、交貨地點:____ ___。
4、甲方應提前_________小時以(書面/電話)方式向乙方提出供貨需求;交貨完畢雙方應簽字確認。
第六條、驗收方法
1、甲方應在貨到24小時內按相關標準進行驗收。
2、經驗收不合格的,甲方有權拒收并退回乙方。
3、甲方因使用、保管不善等造成產品質量下降的,應自行承擔相關責任。
第七條、價款結算及支付
1、價款的結算依據:雙方簽字確認的磅單或簽字蓋章的對賬單。
2、價款的支付方式:___ ______。
3、價款的支付時間:_____ ____。
4、在供貨過程中,如甲方不能按合同約定期限支付價款,乙方可中止供貨,但應提前5日通知甲方。
第八條、違約責任
1、甲方未按本合同約定給付價款的,自應付價款之日起按銀行同期貸款利率向乙方支付所欠價款的利息。
2、甲方未按合同約定履行其他義務的,應按_________向乙方支付違約金;給乙方造成損的,還應承擔賠償責任。
3、乙方未按合同約定履行義務的,應按_________向甲方支付違約金;給甲方造成損失的,還應承擔賠償責任。
4、因不可抗力原因致使本合同不能繼續履行或造成的損失,甲、乙雙方互不承擔責任;因不可抗力原因而終止合同造成的損失,由雙方協商承擔。
第九條、爭議解決方式
本合同項下發生的爭議,由雙方當事人協商解決或向_________申請調解解決;協商或調解解決不成的,按下列第_________種方式解決:
1、向_________人民法院提起訴訟;
2、向_________仲裁委員會提起仲裁。
第十條、其他約定事項_____ ____。 第十一條、未盡事宜,經雙方協商一致可另行補充約定。補充約定與附件均為本合同組成部分,與本合同具有同等法律效力。
【關鍵詞】混凝土施工;材料要求;操作工藝
商品混凝土是由水泥、骨料、水及外加劑和摻和料等組分按比例,集中于混凝土攪拌站經計量,并采用運輸車在規定時間運至使用地點的混凝土拌和物,即預拌混凝土。建筑施工中采用預拌混凝土對建筑工業化、提高建筑工程質量、節約材料、改善施工環境都非常有利。
1、材料要求
1.1、混凝土拌和物原材料質量一定符合國家規范、規程、材料標準及工程施工技術合同要求,要有出廠質量證明文件及攪拌站復試報告單,并要按工程要求進行混凝土中氯化物、堿含量及主體材料揮發性有機化合物含量控制。
(1)適合用32.5及以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥;(2)適合用粗砂或中砂,含泥量要小于3%,泥塊含量要小于1%。通過0.300mm篩孔的砂,要大于15%。(3)適合用碎石或卵石,含泥量要小于1%,泥塊含量小于0.5%;(4)用于結構工程時,要使用Ⅱ級及以上粉煤灰。(5)外加劑:使用滿足工程技術合同要求的外加劑,其摻量要經試驗確定。
1.2、經攪拌站復試的混凝土拌和物原材料要進行質量狀態標識,合格的原材料才能使用。
1.3、袋裝水泥進場,應驗明生產廠家、牌號、品種、級別、進場批量、出廠時間、試驗合格與否,分別整齊定量堆放,按垛掛牌,不可混垛。每批應抽查5%以上,避免重量誤差超標。
1.4、散裝水泥進場,要按品種、強度等級送入指定筒倉,不可混倉。水泥筒倉要有明顯標志,標明水泥品種、強度等級等。每個攪拌站至少有兩個筒倉,輪流進料,保證輪流用完后徹底清倉再進水泥。
1.5、砂、石要堆放在硬底場地,并有向后的排水坡度,方便測砂、石含水率時上下基本一致。砂石間要有擋墻,分品種、規格隔開堆放,不可混料或混入雜質,料場裝載機輪、斗,每天要清洗干凈。每次裝砂、石入斗應避免斗內混淆。裝載機要確保不漏油。
1.6、粉煤灰筒倉要設明顯標志,不可與水泥混倉。粉煤灰在儲存和運輸中不可受潮。
2、操作工藝
2.1、攪拌(試塊留置)
(1)混凝土攪拌操作人員開盤前,要按本日配合比和任務單,檢查原材料的品種、規格、數量及設備的運轉狀況,并做好記錄。
(2)攪拌要實行配合比掛牌制,按工程名稱、部位注明每盤材料配料重量。
(3)試驗人員在每日班前測定砂、石含水率,按砂石含水率隨時調整每盤砂石及加水量,做好調整記錄。
(4)攪拌樓操作人員要嚴格按配合比計量,投料順序是:先倒砂石,再裝水泥,攪拌均勻,再加水攪拌。實踐表明,這種做法混凝土強度可提高15%以上。粉煤灰應與水泥同步加入,外加劑應滯后于水泥。外加劑的配置應用小臺秤提前1d稱好,并裝入塑料袋,并做抽查和投放,要指定專人負責配置和投放。材料的計量允許偏差要符合表1規定。
表1 混凝土原材料每盤稱量的允許偏差
名稱 水泥 粗細骨料 水 外加劑溶液 摻和料
允許偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ±2%
(5)混凝土的攪拌時間應按規定執行,經試驗調整確定。攪拌時間與攪拌機類型、坍落度大小、斗容量大小相關。摻入外加劑或摻和料時攪拌時間要延長20~30s。
(6)攪拌操作人員要隨時觀察攪拌設備的工作狀況和坍落度的變化,坍落度要滿足澆筑地點要求。出現不正常要及時向主管負責人或主管部門反映,不可隨意更改配合比。
2.2、運輸
(1)預先確定混凝土攪拌運輸車的行駛路線及混凝土運輸時間,以確保混凝土的連續供應。
(2)攪拌運輸車裝運混凝土時,筒體內不可有積水。
(3)混凝土攪拌運輸車在運輸途中,拌筒要保持正常的慢速轉動。
(4)混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不可超過混凝土的初凝時間。
(5)在冬期施工混凝土工程運輸過程中,運輸設備應有保溫、防風雪措施;在夏季施工的混凝土工程,運輸過程中,運輸設備要有降溫、防雨設施。
2.3、混凝土運至澆筑地點后,要在交貨地點測定混凝土坍落度,其檢測結果超過表2時,不可在工程中使用。
坍落度 允許偏差
≤40 ±10
50~90 ±20
≥100 ±30
表2 混凝土坍落度允許偏差
2.4、澆筑(試塊留置)
(1)大體積混凝土工程、混凝土冬期施工工程及有特殊入模溫度要求的混凝土工程,應進行熱工計算,保證混凝土到場溫度和入模溫度適宜。
關鍵詞:混凝土;材料影響原因;檢測與控制;要點
中圖分類號:TU528.72 文獻標識碼:A文章編號:
前言:
新拌混凝土的工作性能、硬化混凝土的強度、耐久性能很大程度上取決于原材料質量。同時因原材料質量變化,如粉煤灰細度、需水量比變化、外加劑減水率變化、混凝土的配合比等也要作相應調整,并沒有通用的固定配合比。因此原材料的檢測是試驗室的日常工作,是確定配合比的依據,是生產控制的依據。
1、材料對混凝土工程質量影響的原因
施工配料時影響混凝土質量的主要因素有兩個。一個是原材料稱量不準;另一個砂石骨料用量未按實際含水率進行調整。施工配料是保證混凝土工程質量的重要環節,必須嚴格加以控制。
1.1混凝土原材料的稱量產生偏差對混凝土質量的影響是不言而喻的。
1.2試驗室配合比(理論配合比)未經換算成施工配合比,或換算不正確,必然會改變理論配合比的水灰比、砂石比(念砂率)及漿骨比。當水灰比增大時,混凝土黏聚性、保水性差,而且硬化后多余的水分殘留在混凝土中形成水泡,或水分蒸發留下氣孔,使混凝土密實性差,強度低。若水灰比減少時,則混凝土流動性差,甚至影響成型后的密實,造成混凝土結構內部松散,表面產生蜂窩、麻面現象。同樣,含砂率減少時,則砂漿量不足,不僅會降低混凝土流動性更嚴重的是將影響其黏聚性及保水性,產生粗骨料離析、水泥漿流失、甚至潰散等不良現象。而漿骨比是反映混凝土中水泥㿍的用量多少(即每立方米混凝土的用水量和水泥用量),如控制不準,亦直接影響混凝土的水灰比和流動性。
為確?;炷恋馁|量,所以在施工中必須經常測定砂石的含水率,及時時行混凝土配合比的換算和嚴格控制混凝土原材料的稱量?;炷猎牧系姆Q量偏差不得超過以下規定:水泥和混合材料為±2%,砂石為±3%,水及外加劑為±2%,同時應對各種衡器定期檢驗,保持準確。
2、混凝土材料檢測與控制要點
混凝土的材料主要包括水泥、水、砂、石子、外加劑以及摻合料等。
2.1水泥
工程上使用的水泥均應按廠家、品種、批號、標號提供水泥出廠合格證。水泥出廠合格證必須由水泥廠質量檢驗部門提供給用戶單位或由物資供應部門轉抄、復印給用戶單位。合格證內容包括:水泥牌號、廠標、水泥品種、標號、出廠日期、批號、合格證編號、抗壓強度、抗折強度、安定性、細度、初終凝結時間等檢驗數據及鑒定結論,并加蓋廠質檢部門印章。轉抄件應說明原件存放處、原件編號、轉抄人及加蓋轉抄單位印章和抄件日期。備注欄內填明工程名稱及使用部位。
要求水泥廠應在水泥發出之日起7天內,寄發除28天強度以外的各項試驗結果。28天強度值應在水泥發出之日起32天內補報。試驗報告的主要內容應包括:不溶物含量、氧化鎂含量、三氧化硫含量、燒失量、細度、凝結時間、安定性、強度和堿含量等指標。水泥試驗報告必須在配合比設計之前提供,試驗結論要明確,并有主管、審核、試驗人員簽字,加蓋試驗室印章。當水泥質量合格證及試驗報告單數據有重大變異時,應立即查明原因,做出正確鑒定和處理,不得盲目使用。水泥出廠合格證及試驗報告單均應符合有關規范和標準的要求。
2.2砂
混凝土用砂一般以中、粗砂為宜。
砂必須符合有害雜質最大含量的要求。砂中的有害雜質影響混凝土的質量,如云母、黑云母、淤泥和黏土、硫化物和硫酸鹽、有機物等。有害雜質對混凝土的中強度、搞凍性、抗滲性等方面產生不良影響或腐蝕鋼筋影響結構的耐久性。
砂中有害雜質的含量規定,如圖
黃砂應盡量使用II區中砂,目測其中有無泥塊,及泥塊的多少。一般泥塊多的黃砂含泥量也大,若使用則會影響混凝土的強度和耐久性,含泥量多的濕砂用手搓,手上會有較多泥粉。使用粗砂和細砂應調整砂率和粉煤灰摻量,平時重點檢測黃砂級配。
【關鍵詞】混凝土;原材料;控制監測
混凝土的強度和耐久性在很大程度上取決于所用原材料的質量。另外,因為原材料的質量發生變化,如外加劑減水率的變化,粉煤灰需水量的變化以及細度比的變化,所以要將混凝土配合比進行相應調整,從而滿足生產的需要。原材料檢測工作是實驗室進行的日常工作,是確定配合比的重要依據,也是進行生產控制的重要依據,所以我們必須給予足夠的重視。
1 進行原材料的相容性實驗
對于實驗室而言,其主要工作就是快速進行原材料質量的檢測,消除所存在的隱患,及時進行配合和調整以穩定生產。進行外加劑凈漿流動,粉煤灰細度,水泥的3d、1d強度的檢測可以作為原材料控制的一個重要方法。
從實驗數據我們可以看出,粉煤灰若細度較大就會對混凝土產生負作用,粉煤灰的品質不能只是將細度作為指標,外加劑對于膠凝材料存在著一個最佳摻量。需要注意的一點是,凈漿實驗較為快捷和方便,但是凈漿實驗的結果和混凝土實驗、膠砂實驗相比,因受到膠凝使用量和內部比例以及骨料用量和內部比例的影響,指標會存在縮小或者放大的比例,最終的實驗結果應主要以混凝土實驗的實驗結果為準。
2 進行混凝土原材料控制和檢測的方法
2.1 對粉煤灰進行控制檢測的方法
粉煤灰是能夠改善混凝土和易性以及持久性的重要原材料之一,普遍用于配置泵送混凝土以及大體積混凝土等。在港口工程中所采用的成品粉煤灰,可以將其劃分為三大等級,質量標準應該要符合相關規定。
煤種的不同以及生產工藝的不同所生產的不同細度、不同廠家的粉煤灰,其需水量也不盡相同,不同廠家的粉煤灰是以蓄水量比指標作為檢測標準的。而同一家工廠的粉煤灰其細度越大,則蓄水量比就會越大,可以將細度指標作為標準。其細度越小,則活性越大,需水量較小的粉煤灰加入混凝土當中能夠節約水泥以及外加劑用量,但需水量較大的粉煤灰加入混凝土當中會引入很多的不必要的水,導致水灰比過大而強度有所下降,如果還要增加外加劑的使用量,其最終結果并不會很樂觀。條件較好的拌電站應該每車取樣進行粉煤灰細度的檢查,從而對粉煤灰質量的波動情況進行確切的掌握,對于因為粉煤灰細度的變化所引起的混凝土強度變化以及土坍落度,應該引起我們的高度重視。
2.2 對水進行控制檢測的方法
用于生產混凝土所使用的水普遍都是潔凈的自來水或者地下水,我們應該非常重視的點就是,這些水當中的有害離子如硫酸根離子、氯離子等國家都有嚴格標準。因此,控制好使用水的質量也是非常關鍵的一個前提條件。
2.3 對石子進行控制檢測的方法
因為石子的級配和粒型對于混凝土的和易性有著較大的影響,所以初次使用時應該先測定石子的壓碎值,石料壓碎值用于生產中衡量石料荷載下的抗壓碎能力,也是進行石料力學性質衡量的一個重要指標,用來評定它在公路工程當中的適用性。進行檢測時,要以三個試樣平行試驗結果計算出的算術平均值當作壓碎值所測定的數值。壓碎值較大的石子是不能夠投入到高標號水凝土生產中的。除此之外,還要檢測石子針片狀,在水泥混凝土的集料中使用規準儀進行粗集料針片狀含量的測定。其針片狀的含量較多,級配不好的石子能夠使混凝土的可泵性較差,還需要很多的水泥和砂進行填充,如此就會使成本增加,所以應該避免使用。使用同一石場石子時,檢驗人員應該重點進行其級配的檢測。骨料的顆粒級配,能夠采用連續級配或者連續級配和單粒徑的配合使用。通常在較為特殊的環境下,通過實驗證明出混凝土并無離析現象發生時,可以采用單粒徑。在進行檢測的過程中,要進行分批檢測,進行機械集中生產時,每批不應該超過400立方米,進行人工分散生產時,每批不應該超過200立方米。進行檢測時應該注意的是針片狀含量,一旦發現問題應立刻解決,從而能夠控制建筑工程的質量。
2.4 對水泥進行控制檢測的方法
混凝土強度是由水和水泥進行反應所生成的水化合物,以及活性摻合料進行二次水化產物所逐漸發展形成的,水泥強度高低會直接影響到混凝土的強度高低。水泥在混凝土中屬于能夠對性能和質量產生影響、價格最貴的關鍵性原材料,它不僅能夠影響混凝土的耐久性以及強度,還能夠對工程經濟性產生影響。所以在配置混凝土的時候,應該依據混凝土工程所處環境以及特點,通過分析各水泥自身所具備的不同特點來進行水泥的選用。
對于水泥的選用我們應該注意下面幾個問題。首先,要注意水泥的特性以及對混凝土使用條件、耐久性以及結構強度是否存在不利的影響。然后,水泥的選用要符合國家現行的標準,并且還要有廠家的質量證明文件。最后,應該以混凝土的和易性好、收縮小、節約水泥以及強度達標為原則,以軟練膠砂的抗壓程度和水泥強度等級作為衡量標準。
2.5 對外加劑進行控制檢測的方法
水泥的需水量和初凝時間相比外加劑的減水率和緩凝時間對于混凝土性能所產生的影響要小很多,對于減水率差的外加劑而言,為使坍落度不發生變化,需要調整外加劑摻量以及增加用水量。所以,使用外加劑時要根據外加劑本身所具備的特點,和使用目的相結合,通過經濟、技術來確定所使用外加劑的種類,若使用超過一種的外加劑一定要經過配比設計,按照要求摻入混凝土的攪拌物當中,確定外加劑的品種以后,摻量應該根據混凝土原材料變化、施工條件、使用要求進行相應的調整和變化。
2.6 對砂進行控制檢測的方法
對砂子的選用要根據所使用的混凝土來決定。最優質的砂適合能夠提高砂率以配低流動性的混凝土;較次之的砂適合優先選擇以配各個等級的混凝土;質量最差的砂適合適當的降低砂率確?;炷翉姸?。我們可通過集料區分來進行集料粗細程度以及顆粒級配的測定。對于水泥混凝土當中所采用的細集料可以使用干篩法,如有需要也可以使用水洗法進行篩分。還要目測砂中是否存在泥塊以及泥塊的數量。含有泥沙較多的濕砂如果用手搓會發現很多的泥粉。若砂中含有較大的泥沙量,就會對混凝土的耐久性和強度造成影響。因次,在施工過程中一定要加強控制和檢測。
3 結語
由于建筑行業越來越廣泛的使用混凝土,所以我們應該加強對混凝土原材料的控制和檢測。對各種原材料除進行常規的測試之外,還應進行一些非常規性的實驗,從而確保原材料能夠真正滿足建筑施工技術的要求。施工單位在進行施工前要向有關部門提供完整的所用材料的質量證明書、出廠證明以及檢測報告,還有合格證等等。另外,對新采用的新技術、新工藝、新材料而言,也要按照嚴格的標準進行檢測,確定合格之后才能夠投入生產。因此,合格的原材料是一個工程能夠順利完工的先決條件,同時也是人民生命財產安全的重要保障。
參考文獻:
[1]王建明.建筑混凝土及施工工藝分析[J].科技創新與應用,2013(3).
[2]李孝華.淺析建筑混凝土施工技術[J].建筑界,2012(7).
[3]楊康民.房屋建筑混凝土施工技術研究[J].中國房地產業,2012(12).
[4]唐安峰.建筑混凝土結構的檢測[J].華東科技,2012(12).
國內所使用的水泥分為了很多種。在混凝土中,水泥起到了膠結的作用,也是影響混凝土性能的關鍵因素。在混凝土的配置中,選擇水泥,需要考慮到其強度和品種兩個方面。在水泥的選擇上,需要考慮到當地的氣候環境、工程性質以及施工條件因素,一般都會選擇普通的硅酸鹽水泥(其拌合物具有良好的工作性能);礦渣水泥具有較好的流動性,但是在粘聚方面相對較差;火山灰水泥拌合物具有良好的粘聚性,流動性小,此外,混凝土拌合物的工作性能也受到了水泥細度的影響,水泥細度的提升,能夠將混凝土拌合物的保水性和粘聚性加以改變,盡量的減少離析和泌水現象的出現。在使用中,需要合理的選擇水泥強度,從而讓水泥的強度能夠滿足混凝土配制需求。在配合比的設計中,需要考慮到水泥品種來決定混凝土性能,此外,對于拌合料、外加劑等也需要適當的添加,以減少水泥的使用量。但是,其中我們要注意水泥是否能與選擇的外加劑相互的融合,最好事先進行一下試驗,如此才能夠確保混凝土性能最大化。
2骨料
選擇優質的骨料,能夠明顯的改善混凝土的性能,并且,不同的混凝土對于骨料也有不同的要求。在骨料使用標準當中,對于含泥量、級配以及細度模數等都有相應的規范標準,如果混凝土強度等級較低,為了改善混凝土的和易性,就可以選擇偏細的砂子;混凝土的強度等級較高,則需要選擇較粗的砂子。對于混凝土的和易性來說,砂子的級配產生的影響較大,特別是對混凝土流動性能的影響。如果所使用的砂子過細,就影響到混凝土的收縮,并且容易引起混凝土開裂現象,導致混凝土使用成本增加。
當然,我們也不能忽視石子對于混凝土的影響。如果所配置的石子級配合理,就能夠保持混凝土的流動性,也能夠保證其工作性。如果所配置的混凝土要求較高的強度等級,就需要適當的控制石子的最大粒徑以及使用的種類。一般來說,碎石優于卵石,一方面是由于碎石沒有過多的風化,另一方面是碎石的表面粗糙,有利于結合。用最大粒徑較小的石子配置的混凝土比用大石子配置的混凝土強度略高。相比普通混凝土,高強度的混凝土對于界面的敏感性更高。如果所使用的石子粒徑較小,單個石子界面以及水泥漿體的過濾層的厚度與周長都相對較小,也不容易形成較大的缺陷,這樣有利于界面強度的提升。另外,石子的粒徑越小,所需要考慮的本身缺陷也就越小。其中,值得關注的是,對于混凝土的施工性能來說,有時,石子的粒形對于級配的影響可能更大。理想當中的骨料粒形呈等徑狀(也就是宏觀上所說的球形)。如果表面的粗糙度相同的情況下,等徑狀的骨料的比表面積最小,需要的水量最小,并且也能夠滿足施工的強度標準以及生產要求。
3外加劑
3.1外加劑的合理選擇
由于當前混凝土所使用的外加劑的品種較多,并且功效各異,就需要進行合理的選擇。首先需要考慮到混凝土耐久性的指標、強度以及工作性;其次,在外加劑作用原理清楚了解的前提下,針對性的選擇外加劑,如此才能將外加劑的技術性和經濟性發揮出來。
3.2聚羧酸高效減水劑的使用
隨著外加劑的普及,在混凝土當中,聚羧酸高效減水劑使用最為頻繁。繼木鈣為代表的普通減水劑以及萘系的高效減水劑之后,聚羧酸高效減水劑成為了第三代的高性能減水劑,也是當中綜合性能強、前景較好、科技含量較高的一種減水劑。主要的作用機理:水泥粒子對高效減水劑的吸附以及高效減水劑對水泥的分散作用,水泥加水轉變成水泥漿后形成一種絮凝狀結構。當漿體中的水泥粒子吸附了減水劑分子后,就會在其表面形成擴散雙電層,從而成為分子團或者極性分子,憎水端吸附于水泥顆粒表面而親水端朝向水溶液,形成單分子層或多分子層的吸附膜。如此就使得水的表面張力被降低,進而釋放出絮凝體中被包裹的水分子。并且,考慮到表面上活性劑的定向吸附的作用,也使得水顆粒產生了朝外側的同種電荷,進而出現了相互排斥的現象。最終,使得水泥漿體呈現出不穩定的懸浮狀態;水泥顆粒表面的作用,減水劑的極性親水端朝向水溶液,構成了水泥微粒表面的一一層水膜,對水顆粒之間的直接接觸產生的阻止,從而起到了一定的作用。在聚羧酸系列的高效減水劑使用中,摻量較低,減水率較高,不會過多的損失坍落度,能夠與不同的水泥保持良好的相容性,沒有明顯的泌水現象出現,尤其是混凝土使用泵送的時候,不會出現堵管等情況。
4摻合料
加入摻合料是界面層結構得以改善以及減少混凝土當中的毛細空隙的另一途徑,例如:礦粉、粉煤灰、硅粉等。由于大多數的摻合料都自帶“活性”,并且礦物摻合料還具備填充的作用,因此,可以讓細粉材料的顆粒級配得以改善,也能夠將它們之間的孔隙率降低。如此,也能夠提升混凝土的密實度以及強度。目前,在建筑工程施工中,混凝土混合材料最常使用的是粉煤灰和礦粉這兩大類,對于混凝土的造價、性能以及耐久性的改善來看,優質的粉煤灰以及礦粉所產生的作用不容忽視。
例如:優質的粉煤灰,其細度較小,由于細灰當中含有大量的玻璃珠(具有火山灰活性的),在混凝土當中摻入細灰,就能夠與水泥之間產生水化作用,從而析出氫氧化鈣,生成水化鋁酸鈣以及水化硅酸鈣等膠凝性的物質,在混凝土當中,細灰主要是起到致密和滾珠的作用,也有利于和易性的改善,減少混凝土用水量,保持混凝土的均勻性。
(一)高性能混凝土
高性能混凝土是在傳統混凝土的基礎上運用現代技術提高混凝土的耐久性和力學性能的一種新型混凝土材,另外這種混凝土材料還具有較高的強度、適應性以及體積的穩定性。此種混凝土在制作時采用的是優質的原材料、地水膠比和足量的添加劑配制而成。
(二)高強混凝土
我們對于高強混凝土的定義是其強度等級≥C60,而混凝土強度等級≥C100時,則被稱為超高強混凝土。高強度混凝土的原材料是砂、水泥和石,另外添加由礦渣、硅粉和減水劑等集合而成的一種高強度的人工建筑材料。高強度混凝土材料具有抗壓強度高、抗變形能力強、密度大等優勢,此類混凝土經常被用到高層建筑或某些特殊結構中。高強度混凝土的高抗壓強度是他最大的特性,其抗壓輕度是普通混凝土的5倍左右,因此能夠減少構件的截面,在水利施工中最適用。
(三)輕集料混凝土
這種混凝土的配置原料是輕砂、輕粗集料。此材料具有較好的耐久性隔熱、自重輕以及其抗震性能較好等優勢,因此在水利施工中很適用。
二、新型混凝土材料在水利施工中的應用
(一)目前,我國的建筑項目數量很多
但是建設質量卻很一般,而提高建筑工程的質量問題成為了我國建筑行業迫切需要解決的問題。在水利工程施工過程中若是運用良好的施工材料和施工技術能夠直接提高水利工程的質量。而水利工程中重要的施工材料就是混凝土,混凝土的質量也將決定水利施工的質量,同時對工程建筑的成本產生很大的影響。但是相比之下施工技術對水利項目造價的影響更大,因此選用新型混凝土材料的基礎上還要提高新型混凝土的施工技術,只有新型混凝土施工技術得到提高,才能夠是水利工程的施工質量的到穩定提升??傊x用合理的信息混凝土材料并合理的運用新型混凝土的施工技術是提升水利施工質量的重要方式。
(二)水利工程中新型混凝土施工技術要點和關鍵因素
施工要點。為了保證工程質量,在運用新型混凝土施工前需要做好充分的技術和知識準備。首先,根據施工工程所在地點和特征選著適宜的原材料,何情開封市城區水利局河南開封475002在選取材料時要按照混凝土的配置方案進行選擇,合理的選擇混凝土配置材料能夠有效的減少混凝土的水化時間。另外,新型混凝土在材料和性能方面與普通混凝土相比具有一定的特殊要求,因此在配置新型混凝土時要注意選擇適當的配置環境和配置條件。配置時以經濟適用為原則,采用最新的科技成果,在通過合力的配置測試后,配比出最佳的混凝土配置方案。這樣的配置過程,在保證材料質量的基礎上降低材料配置成本。在混凝土按照方案配比完成后對其進行攪拌,攪拌的過程中要注意添加適當的活性摻和料與外加劑等,以提高混凝土的特性。因此做好前期的準備工作是保證材料和工程質量的重要工序。在水利施工中新型混凝土的澆筑作業是施工技術的重要環節,并且此環節比較復雜,因此在進行澆筑作業時一定要結合先進的技術,制定出科學的澆筑步驟。在新型混凝土澆筑施工前一定要嚴格按照施工標準進行澆筑,只有嚴格按照標準操作才能夠保證后期的工程質量。另外,在混凝土澆筑的過程中要安排專人來監查此作業過程,對混凝土中產生氣泡進行保持,以最大限度的提高混凝土的澆筑質量。水利施工中的關鍵因素。影響建筑物質量的關鍵因素之一是水泥的水熱化。在水利工程中,在攪拌混凝土時會產生水泥水熱化現象,此種現象的產生是由于水泥本身的特性決定的。水泥水熱化現象產生時會引起較大的溫差,導致裂縫線性度的產生,進而影響到建筑工程的耐久性和穩定性,進而影響到建筑工程的質量。材料的質量是直接影響建筑質量的一個因素。因此在水利施工中處理具有良好的施工工藝外還要具有優良的施工材料。再配置混凝土時除了要保證材料的配比外還要選擇合理的生產材料,以保證施工工程的質量。
(三)混凝土的養護工作
關鍵詞:高新材料 混凝土結構 碳纖維 特性 加固
中圖分類號:TU37文獻標識碼: A 文章編號:
隨著材料科學的發展,碳纖維材料在土木工程中的應用成為國內外研究的熱點。經過多年來的研究和應用實踐的積累,碳纖維應用技術已在建筑工程領域中得到了越來越多的運用。碳纖維材料是人造高新材料,它具有優異的性能及穩定性,合理地使用會達到許多別的材料無法替代的優越性,在現代加固技術中,尤其是混凝土結構的維修加固中,它充分發揮了加固強度高、施工操作簡便等特性,筆者在此全面介紹一下該技術的應用:
一、碳纖維的特性
碳纖維它是一種纖維狀的碳材料。它是在經過幾千度的高溫下經特殊工藝制造出來的高科技材料產品。碳纖維材料具有耐老化、強度高、質量輕、抗腐蝕、物理性能極其穩定等優點。它的拉伸強度可以達到鋼材的7—10倍,但是它的比重僅為鋼材的25%不到。它呈黑色細絲狀,直徑極小,極易折斷,不能單獨使用。只有把碳纖維浸漬樹脂后,采用特殊工藝將其制成纖維定向排列的復合材料后才能應用。一般成品片材又分為碳纖維布和碳纖維板。碳纖維布的隨意性優于碳纖維板。
二、碳纖維材料加固技術的特點和優越性
1、碳纖維材料的化學穩定性能優異。該可以很好地增強建筑結構對外部環境的適應能力,延長建筑結構物的使用壽命。
2、碳纖維材料的物理力學性能優異。該材料的優異的物理力學性能使它可以有效應用于結構物的抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風、控制裂縫和撓度的補強工程,并且可以取得優異的加固補強效果。
3、碳纖維材料的質量輕、強度高,用它加固的結構體可通過裝飾后,不留加固痕跡,不影響結構體外觀。它質量輕、強度高的特點使它可以在基本不增加結構體積和不改變結構外形的情況下加固結構體。這是其它維修加固方法無法相比的特點。
4、粘貼碳纖維材料加固混凝土技術的施工工序非常簡單、便捷。當它在加固施工時不需要啟用大型工程器械,僅需要采用小型電動工具操作。所以它在施工時具有工種少,用工少,工期短,進度快等優點。由于碳纖維材料加固技術的施工便捷、簡單,使它有著很大的經濟效益和社會效益,所以用碳纖維材料加固技術是加固混凝土結構理想的建筑材料。
三、粘貼碳纖維布加固法
應用于工程實際的建筑材料的不斷研發進步以及新型材料的出現,是建筑工程發展的重要驅動力。新型材料碳纖維的研發和它在建筑程的維修、加固領域的成功應用,使得建筑工程加固技術翻開了新的篇章。
1、碳纖維材料的要求
(1)碳纖維復合材料
碳纖維復合材料是由基體及纖維共同組成的。加固混凝土結構常用的纖維材料主要有以下三種:芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維。這三種復合材料的特點是:成完全線彈性的應力應變量,材料不存在屈服點或塑性區域。
用碳纖維布材料加固混凝土結構時,要求按結構的受力和構造特點將碳纖維布用粘結材料有序地粘貼于構件表面,以達到利用碳纖維布的特性對結構變形的約束,并提高結構物的極限強度和承載能力的目的。
(2)粘結材料
能否保證碳纖維布與混凝同工作的重點是粘結材料性能的好壞程度。粘結材料也是它們兩者之間傳力途徑的關鍵所在。我們選用的粘結材料必須要有足夠的韌性,它不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞,同時必須有足夠的強度與剛度,才可以保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞。由于混凝土結構加固工程的施工環境不受限制,所以粘結材料必須能和碳纖維材料一樣,可以適應惡劣的自然環境。
2、碳纖維布加固混凝土結構施工工藝與要求
(1)施工前的準備作業、基面處理要求
將碳纖維布粘貼于混凝土前,要求先用砂輪機先清除和打磨混凝土結構表面的劣化層;混凝土結構基面的錯位與凸出部分要磨平,轉角部位與凸出部分也要磨平,轉角部位要進行倒角處理;裂縫部分要注入環氧樹脂漿進行修補。
混凝土基面的清理:先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去,然后用壓縮空氣清除粉塵;再用丙酮或無水酒精擦拭表面,也可用清水沖洗,但必須保證混凝土基面充分干燥后才能進行下一道工序的施工。
(2)粘貼施工要求
A、對需要加固的混凝土結構基面要求:碳纖維布加固混凝土結構技術是依賴碳纖維布與結構表面的粘貼有效率,所以要求基面的混凝土強度等級不得低于C15。同時要求被加固混凝土結構具有良好的保護層,并且基面要求平整。對于結構有起皮、剝落、腐蝕、裂縫及嚴重碳化等表面缺損,必須先進行修復施工處理。
B、碳纖維布的粘貼:碳纖維布加固混凝土構件時,要求采用薄布多層的粘貼方法,從而確保與粘結材料充分浸潤。對于受彎構件,最好在受拉區沿軸向粘貼碳纖維布進行加固,并且在主纖維方向的斷面端部附近進行必要的錨固處理措施。
C、碳纖維布的搭接與截斷:粘貼碳纖維布加固混凝土時,因為碳纖維布與混凝土粘結應力主要集中于端部10cm范圍內,產生的粘結破壞是脆性的,所以遇到碳纖維布必須搭接時,搭接長度必須不小于10cm。搭接部位要求必須避開構件的應力最大區范圍,同時搭接端部必須平整無翹曲。
D、工程中選用的碳纖維布及其配套粘結材料,必須有廠家所提供的材料檢驗證明和合格證。
3、粘貼法加固材料質量控制
在施工中應嚴格控制的要點
(1)粘貼結材料的配合比控制
粘貼用膠結材料的配合比必須嚴格控制,它是粘貼加固質量和效果能否得到保證的關鍵環節,在配料時要求嚴格按使用配合比備料。
(2)施工溫度控制
環氧樹脂在低溫條件下固化比較緩慢,一般直選擇在15℃—28℃的溫度條件下進行施工。如果遇到在氣溫較低時施工,必須采取加溫養護措施。
(3)應保持成型所需要的壓力
混凝土梁板加固時,大多數都是在梁的底面進行,由下而上進行粘貼。如果成型時施加的壓力不足,就會造成與混凝土之間粘合不夠緊密,導致補強層材料發生脫落,會影響加固的效果。
(4)粘貼控制
涂膠要求涂抹均勻,為避免形成空洞或脫膠,要用力將產生的氣泡擠出刮平,否則將會影響到混凝土結構的加固效果,導致某些部位粘結不好,造成在混凝土結構使用過程中這些部位出現應力集中的現象,引起混凝土結構的破壞。
四、結束語
隨著粘貼碳纖維加固混凝土的技術日益成熟,該技術在越來越多的工程加固項目中得到應用,其優越的性能在混凝土結構加固過程中得到了充分的體現,實踐證明該技術是一種成熟而有效的混凝土加固方法,值得大力推廣。實際施工中,我們應在《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》的基礎上來進行設計、施工。筆者相信隨著碳纖維技術的廣泛應用,碳纖維會在現代建筑工程領域里獲更廣泛的使用前景。
參考文獻:
關鍵詞:原材料;品質;混凝土;質量;影響
一、原材料對混凝土質量優劣重要意義
混凝土,廣義上泛指將一種具有膠結性質的材料和砂石(統稱骨料或集料)以及粉細顆粒(填料)混合并成型后,經凝固硬化而粘結成為具有一定強度的實體。主要為水泥、骨料等?;炷潦钱斀袷澜缟嫌昧孔畲蟮慕ㄖ牧希暧昧拷咏?0億噸。用量如些之大,與它的特點相關。混凝土工程質量的好壞直接影響著整個鋼筋混凝土結構的整體質量,而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當也直接影響著混凝土工程的質量。因此,確保鋼筋混凝土結構質量一個重要的因素是要從混凝土原材料的質量控制做起。原材料選用不當將導致混凝土工程產生質量缺陷或裂縫,直接影響著整個工程結構的質量?;炷烈虿牧线x用不當產生質量缺陷或裂縫,一般認為是因為混凝土材料(包括水泥石和粗細骨料)變形受約束所引起的內應力大于材料抗拉強度的緣故。混凝土廣泛應用于建筑、交通、水利等工程建設中,是工程結構的重要組成部分,其質量直接影響到整個工程的質量;因此混凝土質量優劣將直接影響到工程質量, 直接對混凝土有直接影響的原材料品質是我們值得研究的方面。
二、首先把握好原材料質量
原材料是組成混凝土的基礎,原材料品質的優劣直接影響到混凝土質量的好壞,因此首先要把好原材料質量關。
(1)水泥的強度和體積安定性直接影響混凝土的質量。水泥的強度上下波動,混凝土的強度就會發生相應的變化;水泥的體積安定性差,就會使混凝土產生膨脹性裂縫。因此,要選擇好水泥品種,根據經驗,大水泥廠生產的水泥質量比較穩定可靠。
(2)黃砂最關鍵的是細度模數和含泥量,砂子太細或含泥過多,會增加混凝土的干縮裂縫。另外,砂石中含泥量高,不僅影響混凝土的強度,而且影響抗凍性、抗滲性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有機質的含量必須滿足規范要求。
(3)石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經調研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好,因此,如何確保石子級配連續,且在生產中切實可行,還值得進一步探討研究。
(4)現在南京地區主要使用商品混凝土,選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據體會,一定要選擇信譽好的,設備比較先進的混凝土廠家,同時必須到現場對原材料進行定期和不定期的檢查。
三、根據工程需要認真研究混凝土原材料的配合比
混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設計的三個基本參數,它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關系。確定這三個基本參數的基本原則是:在滿足混凝土強度和耐久性的基礎上,確定混凝土水灰比,在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上,根據粗骨料的規格確定混凝土單位用水量,砂在骨料中的數量應以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。四、原材料個組成部分對混凝土質量影響
1、水泥礦物組成的影響。眾所周知,硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種,它們的水化性質
不同,在水泥中所占比例不同時影響對水泥整體的性質。C3S雖對早期強度貢獻較大,但水化熱是其他礦物水化熱的數倍。因此C3S含量較大的早強水泥容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。目前我國混凝土尤其是C50以上強度等級的混凝土普遍使用高效減水劑和其他外加劑由于C3S水化速度最快,生成3個水化硅酸鈣幾乎不溶于水,而立即以膠體微粒析出,并漸漸凝聚而成為凝膠。對減水劑的吸附量也最大,它首先吸附了大量減水劑。因而C3S含量高的水泥一般與外加劑的適應性差。
2、水泥細度對混凝土的影響。在目前我國大多數水泥粉磨條件下,水泥磨得越細,其中的細顆粒越多。增加水泥的比表面積能提高水泥的水化速率,提高早期強度,但是粒徑在1um以下的顆粒不到一天就完全水化,幾乎對后期強度沒有任何貢獻。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻——水化快的水泥穎粒水化熱釋放得早;因水化快消耗混凝土內部的水分較快,引起混凝土的自干燥收縮;細顆粒容易水化充分,產生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少,減少了穩定體積的未水化顆粒,因而影響到混凝土的長期性能。我們現有的混凝土結構。一般的設計壽命是60年,而有專家預測,由于超細水泥顆粒含量太多,50年后,我們的混凝土強度只能達到設計強度的40%。隨水泥比表面積的增加,與相同高效減水劑的適應性差。為減小流動度損失需要增加更多摻量的高效減水劑。不僅增加施工費用,而且可導致混凝土中水泥用量的增加,影響混凝土的耐久性。水泥細度還會影響混凝土的抗凍性、抗裂性。
3、骨料的品種、質量與數量。設計混凝土配合比時,都要求骨料的強度大于混凝土的強度。因此一般情況下,骨料質量對混凝土強度幾乎沒有什么影響。影響混凝土強度的主要是骨料中的有害物質(如淤泥、有機物、硫化物和硫酸鹽等)。它影響骨料的粘結,降低混凝土的強度,硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用,它與水泥的水化物反應生成鈣礬石,使水泥石體積膨脹。它除了能降低混凝土的強度外,還降低混凝土的搞凍性能。當骨料含有較多的軟弱顆?;螂s質時,也會使混凝土強度下降。表面棱角多的碎石表面圓滑的卵石與水泥石的粘結國力要強。混凝土中骨料的用量與水泥之間的比例關系,也直接影響混凝土的強度,尤其對于水泥用量比較大的高強混凝土。
4、摻加粉煤灰和加劑對混凝土強度的影響。在目前使用的高等級混凝土中,為了改善混凝土的物理力學性能,提高混凝土的強度,一般采用外加劑和粉煤灰雙摻的辦法比較好,粉煤灰作為活性材料,主要含有大量的三氧化鋁和SiO2,與水拌合后,本身不硬化,而是與氣硬性(氫氧化鈣)相拌合,不僅在空氣中硬化,而且在水繼續硬化,由于礦物顆粒比較細,具有填充效應和流化效應,增加強度。通過大量的工程實踐充分證明了這一點,在提高混凝土強度的同時,但也帶來了混凝土的早期強度偏低的現象,28d天標準強度達不到設計要求,所以在配制高強混凝土時,要注意摻加量的比例要掌握準確,適應性如何等等,不要肓目摻加,否則影響混凝土強度。
參考文獻:
【關鍵詞】水工大體積混凝土;材料;耐久性;配合比
混凝土是一種由多相介質組成的復合材料,其材料具有非均勻性與不連續性的特點。因此,大體積混凝土受到溫度的影響較大,其耐久性也會有影響。對于水工大體積混凝土,其結構斷面面積較大,在澆筑過程中膠凝材料水化放熱,釋放出的熱量容易聚集在結構內部,不易散發出去,從而產生的內外溫差易導致溫度裂縫的出現,從而影響結構的質量與整體性,嚴重形成安全隱患。因此,重視水工大體積混凝土溫度控制謹防裂縫是一項十分關鍵的技術。如何科學、適宜的選擇水工大體積混凝土材料是相關學者研究的熱點與難點。
一、混凝土原材料的特征選擇
1.對水泥的選擇
水泥的水化熱是混凝土早期的溫度應力主要原因。為保證混凝土具有良好的粘結性,減少離析性,滿足施工要求,必須保證混凝土膠凝材料用量,從材料試驗的角度,選擇水化熱較低的水泥配制混凝土,有利于降低混凝土總的放熱量,有利于混凝土的溫控。
根據施工者和學者的實踐,普通硅酸鹽水泥的熱化值明顯高于中熱和低熱水泥。在混凝土的使用中,低熱水泥配置混凝土,可以降低混凝土水化熱,能減小絕對升溫,進而防止過大拉力造成的溫度裂縫。
細度也是影響水泥水化熱的重要因素之一。相關文獻資料表明,水泥粉磨的越細,水化放熱越快、水化放熱單量越高,更容易使水泥干燥。然而,水泥細度與水泥混凝土抗裂性是否一定成正比,并沒有定論。而我國現行的國家標準、規范均只對水泥比表面積的下限作了規定。而工程中也出現采用水泥過細導致混凝土開裂的問題,應盡快完善相關技術標準。
2.粉煤灰的選擇
在混凝土中混合一定量的粉煤灰,能取代水泥以減少混凝土中的水泥用量,可以降低混凝土的水化熱升溫,并對水化熱有延緩作用。普通的混凝土需要混水量較大,摻入粉煤灰,可以很大程度的泌水和離析,防止混凝土開裂。根據研究表明,混凝土中粉煤灰摻量越大,同齡期水化熱降低的程度越大,摻粉煤灰對混凝土的溫度控制作用越大。
3.其他摻和料
隨著科學的發展,摻和料種類除了粉煤灰,還開發出多種礦物摻和料可選,極大的滿足了我國大型水電項目的需要。對于水工大體積混凝土項目,還能夠作為混凝土材料的有火山灰、燒粘土、石灰石粉、磷礦粉與粉煤灰的混合體、磷渣粉等等。我國近年來都在研究在混凝土中混合可填充材料,例如,石灰石粉,可填充量高達百分之三十,但石灰石粉在低溫潮濕的環境,容易被硫酸鹽腐蝕,生成的碳硫硅鈣石可分解凝膠,使得混凝土強度與耐久度下降。因此,對于材料的運用還需要不斷地實踐與研究。
4.骨料的選擇
骨料在混凝土中的體積比重很高,能占到百分之七十到八十。骨料的彈性、表面形態、顆粒大小及級配、熱膨脹系數等因素,均對混凝土的耐久性、抗裂性產生很明顯的影響,并且有關骨料的相關屬性如何更加穩定,研究還不夠,骨料的性質與材料革新比較緩慢,這主要在于各個工程考慮到的環境、工程用途差別較大,骨料的性狀選擇也比較難,很難做到普遍適用性研究。
根據相關研究統計,骨料品種從化學性質、礦物相比較,對穩定性的方面影響甚微,影響主要源于骨料的孔隙率、孔徑大小及孔隙分布,造成的骨料吸水特性不同,從而導致由不同品種骨料制備的混凝土受力不同,產生體積變形。
5.外加劑的選擇
選擇外加劑是對材料缺陷的有效補充,21世紀以聚羧酸系為代表的高性能減水劑的大范圍推廣,對混凝土的性能起到了很好的幫助。但外加劑的開發與具體施工環境還有一些差距,因此在不斷的實驗研究中,外加劑呈現出了多元發展的情況。根據混凝土在實際應用中出現的情況,外加劑的選擇主要是在減水率、緩凝劑、早強劑、膨脹劑等等方面取得作用。同時,摻入外加劑時要充分結合工程的實際,調整好使用與管理方式,保證結構安全。
二、高性能混凝土的使用
1.高性能混凝土的特點
高性能混凝土在建筑行業的研究進展較快,是行業材料當今及未來倚賴的方向。對于水工大體積混凝土項目,在工藝與材料的選擇上都有較高的期待,需要高性能混凝土材料來提高建筑的韌性與穩定性。然而對于高性能混凝土來說,學者們對其應該重點發展的方向并沒有定論,有的要求其有高耐久性,有的要求其有高強度,有的要求其有低滲透性,有的要求其有高體積穩定性。因此,高性能混凝土的大量生產不能完全適應各種情況,如何開發高性能混凝土還需要討論。
2.高性能混凝土在水工混凝土中的應用
針對我國河流多泥沙的情況,對混凝土的磨損是水工建筑物要特別注意的病害。因此,高性能混凝土的應用主要用于抗沖磨部位。具體部位如消能池、水電站攔河閘底板、水電站船閘、輸水廊道等等部位,在使用高性能混凝土后,取得了較好的防裂效果。
三、水工大體積混凝土中應用材料需要考慮的其他問題
水工大體積混凝土最重要的性能要求是水化熱溫的控制,抵抗裂縫能力。而實際上,水工大體積混凝土的水化熱溫升通常都比較大,并且與混凝土強度之間存在著尖銳的矛盾。因此要根據上述討論,采用適當的材料,對熱溫與抗裂問題做好解決。同時要加快高性能混凝土材料的改良與引入。只有改變傳統的混凝土配合比設計,采用高性能混凝土的配合比方案,才能最大限度的解決上述問題。
同時,在選取材料的時候,造價是不可回避的問題。水工大體積混凝土由于在材料選擇、配合比設計、施工工藝、質量控制等方面有特殊的要求。因而其造價通常比其他工程混凝土造價高。特別是在采用了高性能混凝土后,造價有明顯的提升。這是如何選擇水工大體積混凝土材料的困難之一。造價問題的解決要從以下幾個方面考慮,首先要保證混凝土的耐久,尤其是對人身安全、財產安全有關的工程,嚴禁偷工減料,而且要在材料使用效果上多加考慮。其次,造價問題要從長遠利益來考慮,在后續的保養與維修方面多考慮,不能只看眼前利益與費用,須考慮總體費用。之后,造價問題的控制要通過從材料選擇、配合比設計、施工工藝等方面來進行控制,要通過科技含量的提高來控制造價。材料科研單位要加速對高性能材料的開發,開發材料的最大效能與配比。
綜上所述,水工混凝土和水工大體積混凝土的材料選取是影響工程耐久性的重要因素,必須引以重視。我國水工大體積混凝土是應用于國家造福于民的大型工程,做好其混凝土的相關問題研究,意義極其重要。只有因地制宜,在材料選取、材料配比、高性能材料開發上多下功夫,才能長久的解決水工大體積混凝土長期存在的問題。同時要轉變傳統觀念,多按照現代的高性能混凝土設計方法,多改進施工工藝,多改進混凝土配合比,才能解決在應用中遇到的各種問題,使工程變的更加安全、耐久、可靠。
參考文獻:
[1]田培,王玲.我國混凝土外加劑現狀及發展趨勢[J].施工技術,2009,8(4):11-15.
[2]孫偉.現代混凝土材料材料的研究和進展[J].商品混凝土,2009,(1):1-7.
Abstract: The cement concrete pavement because of its advantages has been widely applied nationwide, but the cracks still exist after a period of use, and develop more and more fast, so they must be repaired in time. This paper summarizes the concrete crack repair material, and provides the scientific basis for the concrete crack repair material selection in practical engineering.
關鍵詞:水泥混凝土路面;裂縫修補;環氧樹脂;乳化瀝青
Key words: cement concrete pavement;crack repair;epoxy resin;emulsified asphalt
中圖分類號:U416.216 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)16-0107-02
1 概述
眾所周知,對于水泥混凝土路面來說裂縫問題是其無法克服的缺點,水泥混凝土作為一種多組分材料,在其不同組分的界面處極易出現薄弱層,加上水泥混凝土在拌合以及施工過程中都會產生氣孔、干縮裂縫等,最終導致了水泥混凝土路面在荷載和應力的作用下產生裂縫,如圖1所示。如果在水泥混凝土路面使用期間能夠及時地采取一些有效的預防性、經濟性的養護和修復措施,就可以使整個路面保持良好的工作狀態,從而延長了水泥混凝土路面的使用壽命。
所謂的預防性養護就是指在整個路面狀況比較良好的情況下,通過采取一些有效的技術手段,使得路面能夠一直保持著良好的使用狀態。對水泥混凝土路面進行裂縫修補就是一種預防性養護措施,所以,在水泥混凝土路面使用過程中裂縫一旦出現就應該及時采取措施,及時進行修補,否則在車輛荷載和環境因素的反復作用下,裂縫就會逐漸擴展加深,最終會導致整個水泥混凝土路面板發生破壞,如圖2所示。這不僅影響著車輛行駛的舒適性以及安全性,而且后期路面修補的費用也將大大增加。
水泥混凝土路面其裂縫能否成功修補,主要取決于修補材料的性能。因此,通過對現有使用的水泥混凝土裂縫修補材料進行系統的分析比較,為今后水泥混凝土路面裂縫修補材料的選取提供具體的科學依據。
2 水泥混凝土路面裂縫修補材料類型
水泥混凝土路面修補材料可以分為三大類型:無機類修補材料、有機類修補材料及無機和有機組成的復合類修補材料。
2.1 無機類修補材料
水泥混凝土路面裂縫無機類修補材料主要有普通硅酸鹽水泥材料、聚合物改性水泥、礦渣改性水泥,其優點是材料成本低,修復后性能接近,但也存在著很多缺點,比如,收縮大,易導致新老材料分開;養生期長,影響交通正常運行,如圖3所示。
2.2 有機類修補材料
水泥混凝土路面裂縫有機類修補材料有環氧樹脂類、聚氨脂類、烯類、瀝青類裂縫修補材料等。
環氧樹脂類裂縫修補材料存在的主要問題是其延伸率低,脆性比較大,當其與舊混凝土膠接時,膠結面因承受外部應力的作用很快會造成缺陷區裂縫擴展,逐漸產生蔓延,從而會導致膠結層的重新開裂,使得膠接處不耐疲勞。所以,必須要對環氧樹脂進行改性,環氧樹脂在改性后既能充分利用環氧樹脂自身強度較高、粘附力較強的優點,又能通過改性降低其自身脆性,使得其延伸率也有所提高。其中最常用的改性環氧樹脂為聚硫改性環氧灌漿材料。
聚氨脂類裂縫修補材料具有柔性的分子鏈,所以它的耐振動性以及耐疲諦閱芏急冉蝦謾>郯敝類裂縫修補材料還有一個重要的特點那就是它的抗低溫性能比較好,跟所有其他任何有機類修補材料相比,其耐寒性能都表現得很優異。所以,用聚氨脂類修補材料配合而成的裂縫修補材料耐氣候性比較好,在各個季節和各個不同地區都可使用。最常用的聚胺脂類裂縫修補材料為多異氰酸酯膠粘劑。
烯類裂縫修補材料主要是采用烯類聚合物配合而成,最常用的烯類裂縫修補材料有氰基丙烯酸酯膠粘劑、(甲基)丙烯酸酯樹酯膠粘劑。
瀝青類修補材料包括低粘性瀝青、乳化瀝青、瀝青瑪蹄脂等,具有施工簡便,柔性強,成本低等特點。
所有這些有機類裂縫修補材料都具有補強、粘合和封閉裂縫的作用,但用于水泥混凝土路面裂縫修補時,仍然存在著很多不足之處:
①有機類裂縫修補材料與舊水泥混凝土路面的相容性差;②有機類裂縫修補材料對裂縫界面條件要求比較嚴格;③有機類裂縫修補材料耐久性較差;④有機類裂縫修補材料造價相對較高;⑤有機類裂縫修補材料對環境保護不利;⑥有機類裂縫修補材料與整體路面顏色反差較大,影響整個路容美觀,如圖4所示。
2.3 有機和無機復合材料
水泥混凝土裂縫修補材料中復合材料使用最多的是環氧樹脂砂漿。通過國內外使用現狀來看,采用有機和無機組成的復合類修補材料效果優于單一的無機類修補材料或者有機類修補材料。
環氧樹脂砂漿是以環氧樹脂為主要組成部分,摻入適量的固化劑、增塑劑、稀釋劑以及填料作為膠黏劑而組成的一種復合類材料。這種砂漿具有良好的振動和易性、強度比較高、抗沖磨性能較好、粘結力比較強,而且耐水和化學等溶劑的侵蝕。與傳統的裂縫修補材料(水泥砂漿)相比,環氧樹脂砂漿在粘結性能、強度、耐久性能等方面都要比傳統的修補材料更優越。正是由于環氧樹脂砂漿的這些優良特性,其被廣泛應用于修補裂縫,尤其是用于修補水泥混凝土裂縫,使用效果很好。
環氧樹脂砂漿是一種高快凝固,高粘度的混有砂漿灌漿料。具有以下幾方面的優點:①粘附力強;②固化方便;③力學性能優良;④收縮性低;⑤優良的化學穩定性;⑥卓越的抗蠕變性。
雖然環氧樹脂砂漿具有良好的粘結性能、耐久性能和較高的強度,但是環氧樹脂砂漿也存在一些缺點,比如其造價高,容易有老化、開裂、脫空等現象,而且制作工藝比較復雜,加上部分原料有毒,有刺激性氣味,容易對環境造成污染,施工要求控制嚴格等。特別是環氧樹脂砂漿造價較高使得環氧樹脂砂漿未能在水泥混凝土路面裂縫修補中大范圍使用。
3 水泥混凝土路面裂縫修補材料選取建議
為了保證水泥混凝土路面的維修質量,好的修補材料不僅可以使水泥混凝土路面恢復其原有的路用性能,還能基本還原其路面的平整度,而且看不出明顯的修補痕跡,減少交通封閉的時間以及較高的性價比。因此,選擇水泥混凝土路面裂縫修補材料時要因地制宜,量體裁衣,選擇適合本地區經濟發展的修補材料。
參考文獻:
[1]石艷.水泥混凝土路面裂縫修補料制備與性能研究[D].長安大學,2014.
【關鍵詞】土建工程;新型混凝土材料;應用
中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A 文章編號:
混凝土作為一種傳統的建筑材料具有悠久的歷史,而隨著科技和經濟的發展,建筑的形式也在不斷發展。高層、大跨度結構對建筑材料的要求越來越高,混凝土材料的品種不斷增多,質量逐步提高,使用范圍越來越廣。當今根據性能的要求,在普通混凝土中添加材料并實施在工藝上,派生出名目繁多、性能特異、用途不一的新型混凝土,本文介紹了幾種新型混凝土在建筑工程領域中的應用。
一、新型混凝土材料的概述與特性
自19世紀20年代波特蘭水泥問世以來,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的強度和耐久性,而且原料易得,造價較低,特別是能耗較低,因而成為土建工程中不可缺少的材料。其技術的發展距今已有百年歷史,20世紀初,發表的水灰比定理等學說,初步奠定了混凝土強度的理論基礎,隨后,相繼出現了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土,在1938年發現了引氣劑,六十年代初又出現了高效的減水劑等等,隨著混凝土外加劑的廣泛使用,衍生出了高效減水劑和相應的流態混凝土,伴著現代技術高分子材料進入混凝土材料領域,出現了聚合物混凝土和多種纖維被用于分散配筋的纖維混凝土。現如今,在普通混凝土的基礎上,根據添加的材料和施工工藝的不同,派生出了名目繁多、性能特異、用途不一的新型混凝土,如石膏混凝土、硅酸鹽混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土、結構混凝土、保溫混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、防輻射混凝土、離心混凝土、真空混凝土、灌漿混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流動性混凝土、高流動性混凝土、流態混凝土、高性能混凝土、活性微粉混凝土、低強度混凝土、鋼纖維混凝土、自密實混凝土和智能混凝土等。
隨著新世紀的到來,新型混凝土朝著高強、輕質、耐久、抗磨損、抗凍融、抗滲、抗災、抗爆等方向迅速發展。目前,新型外加劑和膠凝材料的出現使原本已有良好工作性能的混凝土,又增加了優異的力學性能和耐久性能。這種新型混凝土稱為高性能混凝土(High Performance Concrete),即HPC。組成HPC的材料包括水泥、粗細集料、多種礦物摻合料、水和超塑化劑,其組成和配比要比普通混凝土復雜得多,要求也相應高得多。從強度而言,HPC具有高強(60~100MPa)和超高強(≥100MPa)的特性,采用高強混凝土,可以減小截面尺寸,從而減輕結構自重和對地基的負荷,并減少材料的用量,增大使用的空間,大幅度的降低工程造價,因而獲得較大的經濟效益。由于HPC具有高工作性,不僅可以減輕施工勞動的強度,還能節約施工的能耗。HPC還有良好的耐久性,可增加對惡劣環境的抵御能力,延長建筑物的使用壽命,并減少維修費用及對環境帶來的影響,具有顯著經濟效益。由于HPC的優良性能,近十幾年來在國內外都得到了廣泛的應用。綜合材料的性能,HPC代表著當今混凝土發展的總趨勢,具有大流動性、高強度、高耐久性、低水化熱、高體積穩定性等多方面的優越性能,它的應用將對混凝土建筑施工技術和混凝土結構性能起到重要的作用。
二、新型混凝土材料的應用及發展
1、新型混凝土的工作性。新型混凝土所要求的標準要比普通混凝土高很多,需要具備很高的工作性,這個工作性是一個全面的綜合的指標。它要求在流動性、可泵性和填充性等方面都要具有良好的性能,尤其是流動性,一般要保持坍落度在二十到二十五厘米之間,這樣的話可以在攪拌、運輸和澆注的過程中都滿足工藝要求。新型混凝土可以達到在澆注的過程中,不用振搗就可以自流平,這是普通的混凝土所無法達到填充性,具有良好的穩定性。這些要求是普通混凝土難以滿足的。與普通混凝土相比,HPC 的組分復雜,多種摻合料與超塑化劑配合使用,其目的是通過這些組分來調整性能。
2、新型混凝土的性能?,F代建筑向高層化、大跨度方向發展,因此促進了高強HPC的研究和開發。在高層建筑中,混凝土強度是對應于柱子的軸力??梢哉f建筑物的層數是由所使用的混凝土強度來決定的。25~30層的建筑物要使用強度36MPa~42MPa的混凝土,30~35層要42MPa~48MPa,更高層的建筑就需要更高強的混凝土,如60層需用100MPa。目前建筑物設計和施工以30~35層(高度約100m)居多。因此,上述討論的強度范圍60MPa~120MPa的HPC是目前研究和今后發展的方向,而大量使用的強度標號是C40混凝土。在此情況下,配合比設計可以參照普通混凝土的方法,但是主要組成材料和性能應滿足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多,這是因為在設計配合比時,就考慮到耐久性問題。特別是早期下沉和硬化收縮小、干縮小、水化放熱低,因而提高了混凝土抗裂縫能力,無初始結構缺陷。硬化后的混凝土密實、滲透性低。這些都使混凝土抵抗外部因素的能力得到提高,最終得到耐久性好的混凝土。
3、實際中的土木工程建設要求新型混凝土具有較大的流動性,以滿足混合物集中攪拌、運輸、泵送和澆筑等工藝過程,甚至在澆注時可以流平(即良好的填充性),最終得到均勻穩定的混凝土材料。這些要求是普通混凝土難以滿足的。相對于普通混凝土,新型混凝土的組分較為復雜。其中的關鍵技術是多種摻合料與超塑化劑的配合使用(目的在于通過這些組分來調整其性能),必須將高效的減水劑與緩凝劑、引氣劑、穩定劑等混合配比,組成的復合超塑化劑才能較全面的滿足混凝土對工作性的要求。在此情況下,配合比的設計可以參照普通混凝土的方法,但是主要的組成材料和性能應滿足新型混凝土的要求。新型混凝土可以比普通混凝土要耐久得多,因此在設計配合比時,就要考慮到耐久性的問題,特別是早期下沉和硬化收縮小、干縮小和水化放熱低等。如今,我國高性能混凝土的研究、應用發展迅速。通過材料研究挑選、采用特殊工藝、制造出來的具有特殊結構與表面特性的新型高性能的混凝土,能減少環境的負荷,并能與生態環境相協調,從而為環保事業做出貢獻,因此新型混凝土材料的發展前景被眾多建筑人士所看好。新型混凝土材料應向著智能化、規?;?、理論化、體系化和集成化的方向迅猛發展,以適應經濟全球化的發展模式,促使我國建筑界得到更廣闊的發展。
總結
新型混凝土的研發對我國的工程建設質量有了很大的提高,在工程領域已經得到了應用,但是范圍還不是很廣泛,要想大范圍大面積的使用還是需要一個過程的,新型混凝土以其優良的性能在工程中普遍應用將會成為發展的趨勢。在我國社會不斷發展的過程中,基礎建設發展勢頭良好,新型混凝土勢必會成為工程材料的主力軍,為我國的工程建設奠定良好的基礎。
參考文獻
[1]張鵬,新型混凝土材料在土木工程領域中的應用[J].邢臺職業技術學院學報,2008,(2)。
[2]俞瑞堂,高性能混凝土的發展與展望[J].水利水電工程設計,1997,(2)。
[3]陳本沛,混凝土結構理論和應用研究的理論與發展[M].大連:大連理工大學出版社,1994。