专业：土木工程
姓名：李飞李仁鼎吕石峰导师：时国松
前言
世界经济的快速发展带来了全球建筑业的繁荣，伴随着水泥混凝土消耗量的迅速增加。由于在工程性能、节能、经济和生态等方面，水泥混凝土优于木材和钢材，水泥混凝土己成为当今不可替代的、应用量最大和使用最广泛的人造建筑材料。在一百多年中，世界水泥产量增加了几百倍，中国的水泥产量己连续多年居世界第一位，2003年达.865亿吨，2004年达.97亿吨。然而在建筑业迅速发展的同时，水泥混凝土的耐久性和建筑业的可持续发展己成为国民经济发展的一个重大问题。数量扩张型的水泥工业发展模式将使我国能源、资源和环境不堪重负。只有提高水泥性能、增加水泥中工业废弃物利用量，用较少量高性能水泥达到较大量低质水泥的使用效果，以质量提高替代数量增长，才是实现我国建材工业“由大变强，靠新出强”可持续发展战略的唯一出路。为此，中国在国家重大基础研究发展规划中设立了“高性能水泥制备与应用的基础研究”项目，期望解决这一问题。
高性能水泥不同于传统水泥的特征:高的强度，优异的耐久性，良好的环境协调性。项目重点研究的高性能水泥熟料是高C
S相组成，熟料水化后形成较多
3
(CH)相;而复合技术充分利用CH相与复合组分的二次火山灰反应作用，Ca(0H)
2
提高了水泥的胶凝性能，最终使CH相数量最少化和低C留si的C一S一H凝胶S是水泥强度的主要来源，提高其含量，可以提高硅酸盐水泥及混最大量化。C
3
凝土的强度。
除了追求材料的高强度以外，人们对耐久性和环境问题也日益重视。混凝土丧失耐久性方面的损失虽无详细统计，但可以推断因寿命缩短导致的浪费是惊人的。按AC2I01委员会的意见，水泥混凝土的耐久性被定义为对风化作用、化学侵蚀、磨耗或其它破坏过程的抵抗能力，也就是说，耐用的混凝土当露置于使用环境时应保持其原来的形状、质量和适用性。迄今为止，影响混凝土耐久性的主要因素有:(l)冻融作用;(2)侵蚀性化学作用;(3)磨损;(4)钢筋锈蚀;(5)碱一集料反应;(6)延迟性钙矾石的形成。
自从1940年美国首先发现碱一集料反应引起混凝土工程破坏以来，相继在加、英、德、日、法、南非等许多国家也发现了碱一集料反应对大型混凝土工程造成严重破坏的典型事例。近年来在我国已证实碱一集料反应已引起一些铁路桥梁、立交桥、机场跑道、轨枕、电线杆及工业与民用建筑的破坏。
目录
第一章绪论 (2)
1.1课题提出的背景 (2)
1.2对混凝土第六组分的研究 (3)
1.2.1改善型 (3)
1.2.2功能型 (4)
1.2.3补偿收缩功能 (4)
1.2.4防水功能 (4)
第二章第六组分对混凝土性能的影响 (5)
2.1矿渣微粉掺和料对混凝土性能的影响 (5)
2.1.1矿渣在水泥和混凝土中的作用 (5)
2.1.2水泥混凝土增强耐磨剂及其性能研究 (6)
2.2掺增强耐磨剂水泥混凝土耐久性能 (8)
2.2.1混凝土耐磨性能 (8)
2.2.2混凝土抗冻性能 (8)
2.2.3混凝土抗渗性能 (9)
2.2.4混凝土抗氯离子渗透性能 (10)
2.3纳米级碳纤维混凝土性能研究 (11)
2.3.1智能混凝土定义及发展 (11)
2.3.2纳米材料简介 (15)
2.3.3纳米材料的分类 (15)
2.3.4纳米材料的结构特性 (15)
2.3.5纳米材料在水泥混凝土中的应用 (19)
第三章展望
3.1展望 (24)
参考文献 (25)
1 绪论
混凝土材料是当今用量最大的一种建筑材料,全世界年浇注量约35一40亿m3。现代化建筑物的高层化、大跨度化、轻量化和使用环境的严酷化以及城市建设的发展和施工水平的提高,对混凝土的品质指标和经济指标提出了越来越高的要求。高性能混凝土研究和应用成为当前国际上的热点,人们不但要求混凝土的强度能够达到要求,而且希望它有很好的耐久性能。继化学外加剂在混凝土工程上普遍应用以后,活性矿物掺合料日益在国内外材料与工程界引起广泛的关注,甚至将之称为继水泥、砂细骨料、粗骨料、水、外加剂之后混凝土的第六组分。矿物细掺料基本可分为以下四类:
1)有胶凝性(或称潜在活性)的。如水硬性石灰等。
2)有火山灰性的。火山灰性是指其本身并不具有或只有极小的胶凝性,但其粉末态物质能与Ca(OH)2和水在常温条件下产生水化反应而生成具有胶凝性的水化产物。例如粉煤灰、硅藻土等。
3)同时具有胶凝性和火山灰性的。如高钙粉煤灰或增钙液态渣、粒化高炉矿渣等。
4)其他未包括在上述三类中的本身具有一定化学反应性的材料。如磨细的石灰岩、白云岩以及各种硅质岩石的产物。这类材料过去一直被看作是惰性的物质。
分别属于这四类的矿物细掺合料有许多种,综合各种因素较为理想的活性矿物细掺合料当属粒化水淬高炉矿渣。矿渣因其产量大、质量较为稳定、环保以及成本低等特点,近十年来在水泥与混凝土中的应用取得了很大的进展。
1.1课题提出的背景
广义的混凝土包括采用各种有机、无机、天然、人造的胶凝材料与粒状或纤维状填充物相混合而形成的固体材料. 从远古时代起,中国人、埃及人和古罗马人就用烧石灰、烧粘土、烧石膏及石灰加火山灰作为胶凝材料配制了混凝土,但以石灰、石膏等气硬性胶凝材料制作的混凝土有不耐水的缺点,而石灰、火山灰虽然具有一定的水硬性,但其力学性能和耐久性等也远不能满足人类对包括混凝土在内的建筑材料的要求. 直到波特兰水泥(硅酸盐水泥) 被发明之后,以它作为胶结材料的混凝土开始问世,随后于1850 年和1928 年分别出现了钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土,混凝土才得到了广泛的应用,目前它已是世界上用量最
大、使用最广泛的建筑材料. 目前,一般所说的混凝土大都是指以硅酸盐水泥为主要胶凝材料的普通混凝土.
传统意义上的混凝土由胶凝材料、黄砂、石子和水等四种组分组成. 水泥用量一般为300～400kg/ m3 ,抗压强度在20～40 MPa 之间,混凝土拌和物的流动性差,需要振捣成型. 因此对于形状特殊、厚度小或配筋密的混凝土构件,施工困难,对施工人员的技术要求高,同时容易造成因振捣不充分而出现蜂窝、孔洞等缺陷,影响建筑物的质量. 自20 世纪60～70 年代起,混凝土外加剂开始进入实用阶段. 混凝土外加剂种类繁多,使用最多的是减水剂. 在混凝土中掺入少量的减水剂,可以将混凝土的抗压强度提高到60 MPa ,减少水泥用量10 %～15 %(质量分数,本文中的用量、掺量等除指明外均为质量分数) ,可制作大流动性、可泵送、自流平混凝土,大大简便了混凝土结构的施工工艺、提高施工效率和施工质量. 现在,减水剂已成为混凝土中不可缺少的第五组分.尽管在混凝土中引入第五组分大大促进了混凝土技术的进步、明显改善了混凝土材料的质量,但仍不能满足人类社会进步对混凝土材料性能的要求,混凝土材料正面临着新的挑战.为达到改善和提高混凝土的性能、增加混凝土的功能、使其智能化、节约水泥、保护环境的目的,在混凝土材料中引入第六组分将是极其重要的技术途径,混凝土第六组分的研究和开发将成为混凝土材料科学研究的新热点。
1.2 混凝土第六组分的研究
为达到改善和提高混凝土的性能、增加混凝土的功能、使其智能化、节约水泥、保护环境的目的,在混凝土材料中引入第六组分将是极其重要的技术途径,混凝土第六组分的研究和开发将成为混凝土材料科学研究的新热点。根据第六组分对混凝土所起的作用,可将其分为改善型、功能型和智能型三大类.
1.2.1 改善型
改善型组分的作用主要有两点. 一是大幅度减少混凝土中水泥用量,以利保护环境. 例如采用矿渣微粉可以替代30 %～60 %的水泥,采用粉煤灰可替代15 %～40 %的水泥. 二是改善混凝土的物理力学性能,使其高性能化,以提高建筑结构工程的安全性、使用年限和通过减少构件截面来减少混凝土用量. 例如一些矿物粉料———硅灰、矿渣微粉、沸石粉、烧偏高岭土等可以提高混凝土的密实性、抗压强度、耐久性等性能;丁苯胶乳、聚丙烯酸、环氧树脂等聚合物可提高混凝
土的抗拉强度、韧性、抗收缩、粘结性、耐腐蚀等性能;碳纤维、钢纤维、有机纤维等可提高混凝土的抗拉强度、韧性、抗裂、抗疲劳等性能. 加拿大的Richard 和法国的Cheyrezy在改善水泥基材性能的基础上,再加入一定数量的钢纤维,研制成功了抗压强度达200～800 MPa 、断裂能达1. 2～40 kJ / m2的活性细粒混凝土(RPC) ;美国的Li根据微细观力学原理,通过优化纤维形状和尺寸、对纤维表面进行处理及对基体性能调控研制成功的ECC(engineered cementitious composites) 材料也具有卓越的力学性能。
1.2.2 功能型
功能型组分可赋予混凝土特殊功能,如防辐射、防静电、补偿收缩、防水、保温、隔热、吸音、隔音等功能. 这类组分主要用于配制具有特种功能的混凝土.
1.2.3 补偿收缩功能
补偿收缩功能主要指能使混凝土产生一定的体积膨胀,以补偿混凝土由于各种原因引起的收
缩. 具有这类功能的组分有明矾石、硫铝酸钙类、铝粉等.
1.2.4 防水功能
防水功能是指能降低混凝土在静水压力下的透水性。具有这类功能的组分有以下几类。无机类: (1) 氯化物金属盐类,最常用的是氮化铁防水剂。(2) 硅酸钠(水玻璃) 类;有机类: (1) 有机硅表面活性剂,如甲基硅酸钠和乙基硅酸纳等。 (2) 金属皂类;水溶性组分:硬酯酸钾、硬酯酸铵和硬酯酸钠;不溶性组分,不溶性金属皂类防水剂可分为油酸型防水性物质和沥青质防水性物质两种。
第二章第六组分对性能影响
2.1 矿渣微粉掺合料对混凝土性能的影响
掺入矿渣微粉后混凝土的粘聚性和保水性都有不同程度的改善;矿渣微粉具有一定的辅助减水作用,随着矿渣粉取代水泥量的增加,混凝土用水量不变时,坍落度呈增加趋势,这趋势随水胶比的降低和掺量的增加更为显著。
矿渣粉掺入到混凝土中,可以大大改善混凝土的强度性能。矿渣粉对混凝土的强度性能的改善效果与矿渣粉的细度、掺量及水灰比等因素有关。通过分析比较,优化出太钢矿渣的最佳生产细度在450一550m2/kg之间,此细度下的掺量范围为:C30在矿渣微粉细度为442m2/kg时矿渣微粉代替水泥量可达到40%;细度为485m2/kg时可达60%,细度为559m2/kg左右时可达70%;C50在矿渣微粉细度为442—485m2/kg时矿渣微粉代替水泥量可达到30%,细度为559m2/kg左右时一可达40%。同一细度的矿渣粉取代水泥量越大,则混凝土后期强度增长率也越大。但随细度的增加后期强度增长率有减小的趋势。
掺加磨细矿渣可以降低混凝土的水化热,延缓水化热峰值出现的时间。掺矿渣粉混凝土抗碳化性能较普通硅酸盐水泥差,矿渣粉掺量越大,抗碳化能力越差。掺矿渣粉棍凝土收缩值比硅酸盐水泥混凝土小,随着矿渣粉掺入量的增加,混凝土收缩值减小,早期收缩量比其在后期的收缩量大。掺矿渣粉混凝土抗冻性能比硅酸盐水泥混凝土差,经冻融循环的混凝土强度随矿渣细度的增加而增加,掺量较大时变化不明显。掺入矿渣粉可以提高混凝土抗渗性能。
2.1.1 矿渣在水泥和混凝土中的作用
研究表明,矿渣掺合料,掺入量为水泥重量的20%一70%(等量取代水泥),混凝上28d强度提高,可配制C50以上的混凝土。与不掺入掺合料的混凝土相比,在水灰比相同时,混凝土拌合物坍落度增大20cm以_匕流动性、抗离析性良好。可提高混凝土的密实性和抗渗透能力,降低水化热,提高抗冻J性等。建筑业技术的发展,给矿渣在水泥、混凝土工业中的应用创造了有利条件,为减少排渣占地,节约能源、降低消耗、减少温室气体CO:的排放等都具有一重大的意义。
矿渣微粉作为混凝上的掺合料,能够改善混凝土的内部结构,提高混凝土的强度性
能,延长了混凝土的寿命,可减少维修及重建所需的大额费用。
矿渣作为混凝土的掺合料,等量取代水泥,能显著改善混凝土的工作性能。提高混凝土拌合物的流变性,使混凝土便于施工。
矿渣作为混凝土的掺合料,可以大大提高混凝土的耐久性能。降低由水化热引起的温升,提高混凝土的抗腐蚀能力,提高抗收缩性能和混凝土的抗渗性能以及抗冻性能;并能有效防止混凝上中的碱集料反应等。
矿渣用于水泥混凝土时,减少了胶结材中水泥的用量,减少水泥熟料用量,使混凝土的成本降低了10%一巧%。生产矿渣微粉具有很高的经济价值。
混凝土材料是现代建筑用量最大的建筑材料,而混凝土的主要原材料是水泥,现实表明水泥的生产会带来极大的资源、能源消耗和严重的环境污染。水泥生产企业成为污染大、环境差、能耗高的“典型”。因此开辟矿渣微粉在混凝土中的应用,即减少了矿渣的排放对环境的污染,减少占用土地,同时,又间接减少了由于生产水泥而导致的能源消耗、环境污染和土地资源浪费。可大大改善大气环境,
减少粉尘、CO
2、NOx、SiO
2
排放量,节约石灰石资源,电能,标煤。矿渣的积极利用
使水泥工业和其他一些工业(冶金业,火力发电业)结合起来,走良胜发展的道路,把可持续性发展的思路和理念积极稳妥的引入到建材工业,努力创造出绿色产业之路。
2.1.2水泥混凝土增强耐磨机及其性能研究
增强耐磨剂作为混凝土的第六组分加入到水泥混凝土中，配制出具有高强耐磨功能的路面水泥混凝土。高强耐磨路面水泥混凝土是一种功能型路面材料，属于高性能混凝土，其特点是“高强，，(特别是‘。高弯拉强度”)和‘高耐久性”(尤其是“高耐磨性”)。用于重载交通作用下的水泥混凝土路面，不仅可以提高路面抵抗重载交通破坏的能力，而且可以提高路面水泥混凝土在各种腐蚀环境条件下的耐久性，提高混凝土路面的使用寿命。虽然高性能混凝土在我国建筑工程中已得到广泛的应用，但其在道路工程尤其是路面方面的研究和应用还较少。因此，研究增强耐磨剂并研究其路用性能以满足当前水泥混凝土路面的使用要求就显得极为迫切。
在我国开展路面水泥混凝土用增强耐磨剂课题的研究具有如下重要的工程应用价值和经济、环保、节能减排等意义。
(1)在路面混凝土中以一定增强耐磨剂等量取代水泥，在不增加胶凝材料用量的情况下，提高了混凝土的弯拉强度和抗压强度，从而可以减薄路面板的厚度、提高路面板耐疲劳性能和耐磨损性能。有资料表明，路面水泥混凝土28d设计弯拉强度由5.0MPa提高到6.0MPa，在其它条件相同情况下路面板厚度可以由24cm 减薄至20cm;在相同车辆荷载作用下，混凝土路面板承受的应力水平相对减小，混凝土抗弯拉疲劳循环周次能提高5-8倍或者更大，从而保障高性能路面混凝土在普通交通路面上使用时可以延长5-8倍使用寿命。
(2)普通路面水泥混凝土通过增加水泥用量，对其弯拉强度的提高有限，而且弯拉强度的提高比抗压强度的提高困难的多，因此会使混凝土脆性增加;并且增加水泥用量会带来水化热的增加、收缩的增大以及耐磨性的降低。增强耐磨剂加入混凝土等量取代水泥，达到相同设计弯拉强度时可以降低路面水泥混凝土中单方水泥用量，从而降低水化热和脆性、减少收缩并提高耐磨性。
(3)我国自1982年以来一直是世界水泥生产和出口的第一大国，2004年我国水泥生产量占世界总额的44%，在今后一个相当长的时期内，水泥工业仍然是我国国民经济的重要组成部分。因此，水泥混凝土路面的广泛使用将推动水泥工业的发展并促进区域相关经济的发展。据国家计委统计表明，仅1997年水泥混凝上路面的修筑为我国水泥工业带来200亿元以上的销售额，极大的带动了公路沿线地方经济的发展。而我国的沥青长期存在产量少、价格高、质量次的问题，难以直接用于铺筑高等级路面。少了对本地区相关材料的需求，而单纯地依靠进口沥青在消耗大量外汇的同时减对地方经济发展贡献有限。特别是浙江省作为我国的水泥生产大省，将增强耐磨剂加入路面水泥混凝土中，在提高路面水泥混凝土性能的同时，对继续推动浙江省水泥工业的发展，解决大量剩余劳动力就业问题，促进浙江经济增长，起着非常重要的作用。
(4)水泥为人类文明做出了不可磨灭的贡献，在本世纪仍然是主导的建筑材料。但是，就目前水泥混凝土行业发展状况来看，其对自然资源的依赖和给环境造成严重污染的局面却没有得到根本改变。有资料表明，生产1吨水泥需要消耗0.8吨石灰石，生产水泥的年耗煤量近1亿吨、电650亿千瓦。水泥生产在消耗大量资源和能源的同时产生大量的COZ、50:和大量粉尘。我国水泥工业能耗占全国能耗的9%、全国工业能耗的13%。随着人们环保意识的提高以及可持续发展
概念的提出，如何尽可能降低或减少水泥工业的污染一直是人类关注的焦点。增强耐磨剂主要成分是工业副产品，如矿粉、钢渣、硅灰等，这些工业副产品的堆放不仅要占用大量的土地，而且还会带来严重污染。将其按一定的方式掺入到路面水泥混凝土中，既可以消除其自身对环境带来的污染，而且还可以减少水泥的消耗，从而减少水泥工业带来资源及能源的消耗和污染的增加，更重要的是将其取代水泥掺入路面水泥混凝土中，可以大幅提高水泥混凝土路面的各种性能，延长路面的使用寿命。著名水泥混凝土专家唐明述反复强调“延长水泥混凝土工程的寿命就是最大的节约”。因此，研究增强耐磨剂可以节约资源，降低成本，起到节能减排、绿色环保的作用。
2.2掺增强耐磨剂水泥混凝土耐久性能
采用掺有一定量增强耐磨剂的水泥混凝土中铺筑路面实现路面混凝土高强耐磨高性能化是提高水泥混凝土路面耐久性的手段之一。高性能混凝土区别于基准混凝土也主要在于其具有良好的耐久性。与基准混凝土相比，高性能混凝土长期在自然环境及外加荷载的影响下能够很好的保持其原有的性状，从而保证了混凝土结构物在设计使用年限内不出现严重的质量问题。针对浙江地区气候特点，在前述掺增强耐磨剂水泥混凝土力学性能和收缩性能研究的基础上，从耐磨性、抗冻性、抗渗性、抗碳化性等多方面对掺增强耐磨剂水泥混凝土耐久性行全面系统评价。
2.2.1混凝土耐磨性能
混凝土的耐磨性是决定路面混凝土耐久性的最重要因素之一。众所周知，混凝土的磨耗是在表层水泥砂浆磨损掉之后，水泥石与粗骨料共同抵抗外界磨损的过程，因此混凝土中水泥石的强度、水泥石与粗骨料的粘结强度是决定混凝土耐磨性的关键因素。路面水泥混凝土中掺入增强耐磨剂，由于增强耐磨剂的火山灰增强效应、复合胶凝效应以及微集料填充效应，大大降低了水泥石的孔隙率，提高了水泥石的强度和改善了水泥石一粗骨料界面过渡区的形貌，增强了水泥石和粗骨料之间的粘结强度。特别是钢渣中含有铁砂和钢粒，铁相含量较高的钢渣由于在烧成过程中形成了稳定性较好的铁相骨架，它们在混凝土中起到耐磨集料的作用，而且钢渣矿物成分与水泥相似，含有大量具有胶凝性能的C3S和CZS，在
水泥水化程中钢渣表面将部分水化，从而增强了钢渣与水泥浆体的粘结强度，进而提高了混凝土的耐磨性。
2.2.2混凝土抗冻性能
加入增强耐磨剂混凝土的抗冻性明显提高，混凝土KGS一1、KS一1、KGS 一2经历50次冻融循环后质量损失率、强度损失率较基准混凝土NPC有了大幅的降低。与混凝土抑C相比，KGS一1经历50次冻融循环后，质量损失减少了4倍，强度损失减少了3倍;KS一1经历50次冻融循环后，质量损失减少了6倍，强度损失减少了4倍;KGS一2经历50次冻融循环后，质量损失减少了3倍，强度损失减少了3倍，由此可以看出增强耐磨剂有利于提高混凝土的抗冻性。分析其原因是增强耐磨剂的复合胶凝效应增强了水泥石的强度，其微填充效应减少了连通孔，改善了混凝土内部孔结构，降低了孔隙率，特别是与高效减水剂一起使用后大大改善了混凝土孔结构，增加了封闭孔，降低了有害孔，阻止水分的进入并缓解了孔壁产生的冰晶压力，从而有效地提高了混凝土的抗冻性能。
2.2.3混凝土抗渗性能
掺增强耐磨剂混凝土抗渗性能较高的原因是增强耐磨剂中含有一定量的矿粉、钢渣、硅灰等矿物超细粉，并且所采用的ZWL一I型高效减水剂产生的微小气泡均匀稳定且封闭，使混凝土的抗渗性能得以改善。
混凝土的抗渗性是决定混凝土耐久性的重要因素之一，而混凝土的孔隙率和孔径分布、孔结构特征又是决定混凝土抗渗性的关键因素。混凝土中掺入增强耐磨剂后，由于矿物掺合料的火山灰效应、微粒填充效应及界面效应，减少了混凝土的总孔隙率，改善了混凝土的孔结构，提高了混凝土的抗渗性能。其作用机理如下:
，是一种片状晶体，层 (l)火山灰效应。水泥水化时会释放出大量的Ca(0H)
2
与层之间靠微弱的分子键结合。加入矿粉、钢渣和硅灰后，其中的510:和A12O3
发生二次水化反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙很容易与水中析出的Ca(0H)
2
的浓度，促进了水泥的水化。未加入增强耐磨剂时，水泥凝胶，降低了Ca(0H)
2
游离在混凝土内部，一部分溶于水，随着环境水的冲蚀被带水化生成的Ca(0H)
2
走，形成连通孔;一部分在水泥凝胶体中毛细孔内形成粗大结晶，形成大孔。加
入增强耐磨剂后，微细活性物与Ca(0H)
2
发生二次水化反应，形成新的水化硅酸
钙和水化铝酸钙凝胶填充在毛细孔内，使孔径减小和形成不连通的孤立的毛细孔，从而将形成的水泥石结构致密化，混凝土的抗渗性得到改善。
(2)微粒填充效应。矿粉、钢渣和硅灰颗粒都较水泥颗粒细，填充在水泥颗粒间的空隙中，改善了胶凝材料的级配体系，无论是机械填充还是发生二次水化反应，都可使混凝土的最大孔径显著减小，改变孔级配，改善孔结构，使有害孔减少，混凝土的总孔隙率减少，使水泥胶体更加密实，从而改善混凝土的抗渗性。
(3)界面效应。混凝土中水泥浆体和骨料间的过渡层，形成混凝土的界面，
界面过渡层约100μm的范围内，Ca(0H)
2
呈多孔质结构，强度低，渗透性比骨料
和硬化水泥浆大数倍，形成了界面的薄弱环节。加入增强耐磨剂后，SiO
2、A1
2
O
3
与界面富集的Ca(0H)
2
起反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶，填充界面的
空隙，削落了富集现象，减少了界面Ca2+的吸附及大晶格Ca(0H)
2
晶体数量。浆体与骨料间粘结力增强，因此提高了混凝土的界面强度，同时也提高抗渗性和耐久性。
2.2.4混凝土抗氯离子渗透性能
增强耐磨剂中的矿粉、钢渣和硅灰作为超细掺合料，掺入混凝土中能改善或提高混凝土的综合性能，其作用表现在物理、化学两个方面。增强耐磨剂对改善混凝土的氯离子渗透性能主要表现在以下三个方面:
(l)微集料效应。混凝土可视为连续级配的颗粒堆积体系，粗骨料的间隙由细骨料填充，细骨料的间隙由水泥颗粒填充，而水泥颗粒之间的间隙则需要更细的颗粒来填充。增强耐磨剂的细度比水泥颗粒细，在混凝土中起到了更细颗粒的作用，因而改善了混凝土的孔结构，降低了孔隙率并减小了最大孔径的尺寸，使混凝土形成了密实充填结构和细观层次的自紧密堆积体系。从而有效改善了混凝土的氯离子渗透性能。
(2)对氯离子的物理吸附作用。增强耐磨剂中的矿粉对氯离子具有初始固化
作用，矿粉较高的C
3
A等矿物成分能够捕捉混凝土表面的氯离子，生成Friedel
盐，即C
3A·CaC1
2
·10H
2
O。矿粉掺入混凝土后，水化时能产生较多的水化硅酸钙
凝胶，而水化硅酸钙凝胶会吸附一部分氯离子。这种物理吸附能阻止氯离子向混凝土内部渗透，因而增强耐磨剂能提高混凝土抗氯离子渗透性能。
（3）改善混凝土中水泥浆体与骨料间的界面结构。混凝土中水泥浆体与骨料间的界面区由于富集了Ca(OH)
2
晶体而成为薄弱部位。矿粉、钢渣和硅灰掺入混
凝土中能吸收部分Ca(OH)
2，发生二次水化反应，从而改善界面区Ca(OH)
2
的取
向度，降低Ca(OH)
2的含量，减小Ca(OH)
2
晶体的尺寸。这不仅有利于混凝土力
学性能的提高，而且使混凝土的氯离子渗透性能得到改善。
本文所配混凝土采用的ZWL一I型高效减水剂，具有一定的引气性。其掺入混凝土后，能产生均匀、封闭的微小气泡，改善了混凝土的孔结构特征，也在一定程度上提高了混凝土的抗氯离子渗透性能。
2.3纳米级碳纤维混凝土性能研究
2.3.1智能混凝土的定义及发展
智能材料,指的是“能感知环境条件,做出相应行动”的材料。它能模仿生命系统,同时具有感知和激励双重功能,能对外界环境变化因素产生感知,自动作出适时、灵敏和恰当的响应,并具有自我诊断、自我调节、自我修复和预报寿命等功能。智能混凝土是在混凝土原有组分基础上复合智能型组分,使混凝土具有自感知和记忆,自适应,自修复特性的多功能材料。根据这些特性可以有效地预报混凝土材料内部的损伤,满足结构自我安全检测需要,防止混凝土结构潜在脆性破坏,并能根据检测结果自动进行修复,显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。正如上面所述,智能混凝土是自感知和记忆、自适应、自修复等多种功能的综合,缺一不可,以目前的科技水平制备完善的智能混凝土材料还相当困难。但近年来损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相继出现,为智能混凝土的研究打下了坚实的基础。
(1)损伤自诊断混凝土
自诊断混凝土具有压敏性和温敏性等自感应功能。普通的混凝土材料本身不具有自感应功能,但在混凝土基材中复合部分其它材料组分使混凝土本身具备本征自感应功能。目前常用的材料组分有:聚合物类、碳类、金属类和光纤。其中最常用的是碳类、金属类和光纤。
(2)碳纤维智能混凝土
碳纤维是一种高强度、高弹性且导电性能良好的材料。在水泥基材料中掺入适量碳纤维不仅可以显著提高强度和韧性,而且其物理性能,尤其是电学性能也
有明显的改善,可以作为传感器并以电信号输出的形式反映自身受力状况和内部的损伤程度。
将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中,可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和损伤程度的功能。通过观测,发现水泥基复合材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。碳纤维水泥基材料在结构构件受力的弹性阶段,其电阻变化率随内部应力线性增加,当接近构件的极限荷载时,电阻逐渐增大,预示构件即将破坏。而基准水泥基材料的导电性几乎无变化,直到临近破坏时,电阻变化率剧烈增大,反映了混凝土内部的应力一应变关系。根据碳纤维混凝土的这一特性,通过测试碳纤维混凝土所处的工作状态,可以实现对结构工作状态的在线监测。
在掺入碳纤维的损伤自诊断混凝土中,碳纤维混凝土本身就是传感器,可对混凝土内部在拉、压、弯静荷载和动荷载等外因作用下的弹性变形和塑性变形以及损伤开裂进行监测。试验发现,在水泥浆中掺加适量的碳纤维作为应变传感器,它的灵敏度远远高于一般的电阻应变片。
在疲劳试验中还发现,无论在拉伸或是压缩状态下,碳纤维混凝土材料的体积电导率会随疲劳次数发生不可逆的降低。因此,可以应用这一现象对混凝土材料的疲劳损伤进行监测。通过标定这种自感应混凝土,研究人员决定阻抗和载重之间的关系,由此可确定以自感应混凝土修筑的公路上的车辆方位、载重和速度等参数,为交通管理的智能化提供材料基础。
碳纤维混凝土除具有压敏性外,还具有温敏性,即温度变化引起电阻变化(温阻性)及碳纤维混凝土内部的温度差会产生电位差的热电性(Seebeck效应)。试验表明,在最高温度为700C,最大温差为150C的范围内,温差电动势(E)与温差Δt 之间具有良好稳定的线性关系。当碳纤维掺量达到一临界值时,其温差电动势率有极大值,且敏感性较高,因此可以利用这种材料实现对建筑物内部和周围环境变化的实时监控;也可以实现对大体积混凝土的温度自监控以及用于热敏元件和火警报警器等,可望用于有温控和火灾预警要求的智能混凝土结构中。
碳纤维混凝土除自感应功能外,还可应用于工业防静电构造、公路路面、机场跑道等处的化雪除冰、钢筋混凝土结构中的钢筋阴极保护、住宅及养殖场的电热结构等。
(3)光纤传感智能混凝土
光纤传感智能混凝土,即在混凝土结构的关键部位埋入光纤维传感器或其阵列,探测混凝土在碳化以及受载过程中内部应力、应变变化,并对由于外力、疲劳等产生的变形、裂纹及扩展等损伤进行实时监测。光在光纤的传输过程中易受到外界环境因素的影响,如温度、压力、电场、磁场等的变化而引起光波量如光强度、相位、频率、偏振态的变化。因此人们发现,如果能测量出光波量的变化,就可以知道导致光波量变化的温度、压力、磁场等物理量的大小。于是,出现了光纤传感技术。近年来,国内外进行了将光纤传感器用于钢筋混凝土结构和建筑检测这一领域的研究,开展了混凝土结构应力、应变及裂缝发生与发展等内部状态的光纤传感器技术的研究,这包括在混凝土的硬化过程中进行监测和结构的长期监测。
光纤在传感器中的应用,提供了对土建结构智能及内部状态进行实时、在线无损检测手段,有利于结构的安全监测和整体评价和维护。到目前为止,光纤传感器已用于许多工程,典型的工程有加拿大Calgary建设的一座名为Beddington Trail的一双跨公路桥内部应变状态监测;美国winooski的一座水电大坝的振动监测;国内工程有重庆渝长高速公路上的红槽房大桥监测和芜湖长江大桥长期监测与安全评估系统等。
(4)自调节智能混凝土
自调节智能混凝土具有电力效应和电热效应等性能。混凝土结构除了正常负外,人们还希望它在受台风、地震等自然灾害期间,能够调整承载能力和减缓结构振动,但因混凝土本身是惰性材料,要达到自调节的目的,必须复合具有驱动功能的组件材料,如形状记忆合金和电流变体等。
形状记忆合金具有形状记忆效应(SMA),若在室温下给以超过弹性范围的拉伸塑性变形,当加热至少许超过相变温度,即可使原先出现的残余变形消失,并恢复到原来的尺寸。在混凝土中埋入形状记忆合金,利用形状一记忆合金对温度的敏感性和不同温度下恢复相应形状的功能,在混凝土结构受到异常荷载干扰时,通过记忆合金形状的变化,使混凝土结构内部应力重分布并产生一定的预应力,从而提高混凝土结构的承载力。
电流变体是一种可通过外界电场作用来控制其载性、弹性等流变性能双向变化的悬胶液。在外界电场的作用下,电流变体可于0.lms级时间内组合成链状或网状结构的固凝胶,其勃度随电场增加而变稠到完全固化,当外界电场拆除时,仍可恢复其流变状态。在混凝土中复合电流变体,利用电流变体的这种流变作用,当混凝土结构受到台风,地震袭击时调整其内部的流变特性,改变结构的自振频率、阻尼特性以达到减缓结构振动的目的。
有些建筑物对其室内的湿度有严格的要求,如各类展览馆、博物馆及美术馆等,为实现稳定的湿度控制,往往需要许多湿度传感器、控制系统及复杂的布线等,其成本和使用维持的费用都较高。日本学者研制的自动调节环境温度的混凝土材料自身即可完成对室内环境湿度的探测,并根据需要对其进行调控。这种混凝土材料带来自动调节环境湿度功能的关键组分是沸石粉。其机理为：沸石中的硅酸钙含有(3~9)x1010米的孔隙。这些孔隙可以对水分、Nox和Sox气体选择性的吸附。通过对沸石种类进行选择,可以制备符合实际应用需要的自动调节环境湿度的混凝土复合材料。它具有如下特点：优先吸附水分;水蒸气压力低的地方,其吸湿容量大:吸、放湿与温度相关,温度上升时放湿,温度下降时吸湿。
(5)自修复智能混凝土
混凝土结构在使用过程中,大多数结构是带缝工作的。混凝土产生裂缝,不仅
、酸雨和氯化物等极易通过裂缝侵入混凝土内部,使强度降低,而且空气中的CO
2
混凝土发生碳化,并腐蚀混凝土内的钢筋,这对地下结构物或盛有危险品的处理设施尤为不利,一旦混凝土发生裂缝,要想检查和维修都很困难。自修复混凝土就是应这方面的需要而产生的。
在人类现实生活中可以见到人的皮肤划破后,经一段时间皮肤会自然长好,而且修补得天衣无缝;骨头折断后,只要接好骨缝,断骨就会自动愈合。自愈合混凝土工`就是模仿生物组织,对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土传统组分中复合特性组分(如含有粘结剂的液芯纤维或胶囊)在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,模仿动物的这种骨组织结构和受创伤后的再生、恢复机理。采用粘结材料和基材相复合的方法,使材料损伤破坏后,具有自行愈合和再生功能,恢复甚至提高材料性能的新型复合材料。
在日本,以东北大学三桥博三教授为首的日本学者将内含粘结剂的胶囊或空心玻璃纤维掺入混凝土材中,一旦混凝土在外力作用下发生开裂,部分胶囊或空心玻璃纤维破裂,粘结液流出并深入裂缝。粘结液可使混凝土裂缝重新愈合。美国伊利诺伊斯大学的CarolynDry在1994年采用类似的方法,将在空心玻璃纤维中注入缩醛高分子溶液作为粘结剂埋入混凝土中使混凝土具有自愈合功能。在此基础上CarolynDry还根据动物骨骼的结构和形成机理,尝试制备仿生混凝土材料,其基本原理是采用磷酸钙水泥(含有单聚物)为基体材料,在其中加入多孔的编织纤维网。在水泥水化和硬化过程中,多孔纤维释放出聚合反应引发剂与单聚物聚合成高聚物,聚合反应留下的水分参与水泥水化。这样便在纤维网的表面形成大量有机与无机物,它们相互穿插粘结,最终形成的复合材料是与动物骨骼结构相似的无机与有机相结合的材料,具有优异的强度及延性等性能。而且在材料使用过程中,如果发生损伤,多孔有机纤维会释放高聚物,愈合损伤。
2.3.2 纳米材料简介
纳米(nm)是英文nanometer的译名,和米、厘米一样,是一种长度计量单位。1纳米为百万分之一毫米,10亿分之一(10一9)米。氢原子的直径为0.1nm,一般金属原子的直径为0.3nm~0.4nm米,1nm大体上相当于3个金属原子的直径。纳米材料是指颗粒尺寸在纳米量级(1nm-100nm)的超细材料,它的尺寸大于原子组簇而小于通常的微粉,处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米材料科学是凝聚态物理、胶体化学、配位化学、化学反应动力学、表面、界面等学科的交叉学科,是现代材料科学的重要组成部分。
2.3.3纳米材料的分类
(1)按纳米材料的结构可分为零维、一维、二维和三维纳米材料。晶粒尺寸至少在一个方向上为0一100nm的材料称为三维纳米材料;具有层状结构的称为二维纳米材料;具有纤维结构的称为一维纳米材料;具有原子簇和原子束结构的称为零维纳米材料。
(2)按纳米材料的组成可分为金属、金属合金及其氧化物纳米村料、无机纳米材料、有机纳米材料、纳米杂化材料。
(3)按纳米材料有序性可分为结晶纳米材料及非结晶纳米材料。
2.3.4纳米材料的结构特性
纳米材料主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分组成。纳米晶粒内部的微观结构与粗晶材料基本相同。纳米材料突出的结构特征是晶界原子的比例很大,当晶粒尺寸为10nm时,一个金属纳米晶内的界面可达6x1025m2,,晶界原子比例可达15%~50%,可以用EM(透射电镜)、X射线、中子衍射以及其他方法来表征纳米材料及其结构。由于纳米材料中晶界的原子结构十分复杂,使其在80年代末至90年代初曾一度成为纳米材料研究的一个热点。为描述纳米晶界结构,人们提出了许多模型。但是,目前很难用一个统一的模型来描述纳米晶界的微观结构。其原因在于纳米材料中的晶界结构相当复杂,它不但与材料的成分、键合类型、制备方法、成型条件以及所经历的热历史等因素密切相关,而且在同一块材料中不同晶界之间也各有差异。可以认为纳米材料中的界面存在着一个结构上的分布,它们处于无序到有序的中间状态,有的与粗晶界面结构十分接近,而有的则更趋于无序状态。
(1)纳米材料的特异效应和物理化学性能
由于纳米材料结构上的特殊性和处于热力学上极不稳定的状态,导致了它具有许多特异效应,并由此派生出传统固体不具有的物理化学性能。
(2)纳米材料的特异效应
1)量子尺寸效应
当粒子尺寸下降到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象,纳米半导体微粒存在不连续的最高被占分子轨道和最低未被占分子轨道能级,能隙变宽的现象均称为量子尺寸效应。Kubo采用电子模型给出了能
/3N。对常规物体,因包含有无限多个原子(N),级间距与颗粒直径的关系为δ=4E
f
故常规材料的能级间距几乎为零(δ→0);对于纳米微粒,因含原子数有限,δ有一定的值,即能级发生了分裂。当能级间距大于热能、磁能、光子能量或超导态的凝聚能时,则引起能级改变、能隙变宽,使粒子的发射能量增加,光学吸收向短波方向移动,直观上表现为样品颜色的变化,这些都必然导致纳米晶体材料的光、热、磁、声、电等与常规材料有显著的不同,如特异的光催化、较高的非线性光学效应、强氧化性和强还原性等。
2）小尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的周期性的边界条件将被破坏；在非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减少，磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等与普通粒子相比都有很大变化，这就是纳米粒子的小尺寸效应。纳米材料之所以具有这些奇特的宏观结构特征,是由于在纳米层次上，物质的尺寸不大不小,所包含的原子、分子数不多不少,其运动速度不快不慢。而决定物质性质的正是这个层次的由有限分子组装起来的集合体，而不再是传统观念上的材料性质直接决定于原子和分子。介于物质的宏观结构与微观原子、分子结构之间的层次(即小尺寸效应)对材料的物性起着决定性作用。
3)表面与界面效应
表面与界面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比，随粒径的变小而急剧增大所引起的性质上的变化。随着粒子尺寸的减少，表面原子数迅速增加，表面原子周围缺少相邻的原子，具有不饱和性质，特别容易吸附其他原子或与其他原子发生化学反应。大大增强了纳米粒子的化学活性,使其在催化、吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越性。这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面输运和构型的变化，同时也引起表面电子自旋、构象、电子能谱的变化。它是纳米粒子及其固体材料最重要的效应之一。
4)宏观量子隧道效应
量子隧道效应是从量子力学的粒子具有波粒二象性的观点出发,解释粒子能够穿越比总能量高的势垒,这是一种微观现象。微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来,人们发现一些宏观量,例如微粒的磁化强度和量子相干器件中的磁通量等也具有隧道效应,称其为宏观量子隧道效应。宏观量子隧道效应的研究对基础研究及实用(如发展微电子学器件)将具有重要的理论和实践意义。
(3)纳米材料的物理化学性能
纳米材料的物理性质和化学性质既不同于宏观物体,也不同于微观的原子和分子。当组成材料的尺寸达到纳米量级时,纳米材料表现出的性质与体材料有很大的不同。在纳米尺度范围内原子及分子的相互作用,强烈地影响物质的宏观性质。
l)化学性能
纳米材料由于其粒径的减小,表面原子数所占比例很大,吸附能力强,因而具有较高的化学反应活性。许多金属纳米材料室温下在空气中就会被强烈氧化而燃烧。即使是耐热、耐腐蚀的氮化物纳米材料也变得不稳定,暴露在大气中的无机纳米材料会吸附气体,形成吸附层,因此可以利用纳米材料的气体吸附性制成气敏元件,以便对不同气体进行检测。
2)催化性能
早在上世纪50年代,人们对金属纳米材料的催化性能就进行了系统的研究,发现其在适当的条件下可以催化断裂H一H、C一C、C一H和C一O键。这主要是由于其比表面积大,出现在表面上的活性中心数增多所致。纳米材料作为催化剂具有无细孔、无其他成分、能自由选择组分、使用条件温和以及使用方便等优点,从而避免了常规催化剂所引起的反应物向其内孔缓慢扩散带来的某些副产物的生成。并且这类催化剂不必附在惰性载体上使用,可直接放入液相反应体系中,反应产生的热量会随着反应液流动而不断向周围扩散,从而保证不会因局部过热导致催化剂结构破坏而失去活性。另外,纳米材料作为光催化剂时因其粒径小,粒子到达表面的数量多,所以光催化效率也很高。
3)光学性能
纳米材料的光学性质研究之一为线性光学性质。当金属材料的晶粒尺寸减小到纳米量级时,其颜色大都变成黑色,且粒径越小,颜色越深,表明纳米材料的吸光能力越强。纳米材料的吸光过程还受其能级分离的量子尺寸效应和晶粒及其表面上电荷分布的影响。由于晶粒中的传导电子能级往往凝聚成很窄的能带,因而造成窄的吸收带纳米材料光学性能研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自身的特性,光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分:由光激发引起的自由电子一空穴对所产生的快速非线性部分和受陷阱作用的载流子的慢速非线性过程。由于能带结构的变化,导致载流子的迁移、跃迁和复合过程不同于其粗晶材料,因而呈现出不同的非线性光学效应。
4)电磁性能
金属材料中的原子间距会随其粒径的减小而变小,因此,当金属晶粒处于纳米范畴时,其密度随之增加。这样,金属中自由电子的平均自由程将会减小,导致电导率的降低。因此原来的金属良导体实际上已完全转变成为绝缘体,这种现象称
新老混凝土结合面处理工法完成单位中国葛洲坝集团第二工程XX 主要完成人周厚贵马江权丁新中 谭明军熊X斌
目录 1、前言1 2、工法特点1 3、适用X围2 4、工艺原理2 5、施工工艺流程及操作要点2 6、材料与设备8 7、质量控制9 8、安全措施11 9、环保措施12 10、效益分析12 11、应用实例13
新老混凝土结合面处理工法 中国葛洲坝集团第二工程XX 周厚贵马江权丁新中谭明军熊X斌 1、前言 混凝土大坝加高是在原有大坝的基础上，对其进行培厚和加高施工。在大坝加高施工过程中，除受底部混凝土或基岩约束外，还受下游坝面及坝顶老混凝土的约束。由于新老混凝土弹性模量相差较大，对新老混凝土结合的质量要求高，新浇混凝土防裂要求严，因此，大坝加高施工中如何确保新老混凝土结合的质量问题，是大坝加高工程的一个关键技术问题。 南水北调中线工程的关键项目XX省丹江口电站混凝土大坝加高工程，包括原坝体下游面培厚和原坝体全面加高等。其加高施工中新老混凝土结合面处理面积十分庞大，处理难度也是前所未有的。中国葛洲坝集团第二工程XX在承担该项目的施工中，与南水北调中线水源公司、长江勘测规划设计研究院、西北公司丹江口大坝加高工程建设监理中心等单位密切配合，按照设计要求，深入研究有关文献，结合本工程的特点，制订出全面系统的新老混凝土结合面处理的施工工艺和质量控制措施，经监理批准后认真进行实施。在实施中定期进行检查、总结，并会同业主、设计、监理共同进行评估、改进和补充。逐步形成了全面系统的大坝加高工程“新老混凝土结合面施工工法”，以此指导后续工程施工。 目前运用本工法已完成丹江口混凝土大坝加高工程高程162m以下下游坝面及老坝顶面全部新老混凝土结合面施工，其合格率100%，优良率达95%以上。获得业主和监理的赞誉。 2、工法特点 2.1 认真凿除已碳化的老混凝土、增设键槽、锚杆、涂刷界面胶、进行接缝灌浆、有效控制混凝土浇筑温度等，以有效、可靠的改善新老混凝土结合面传力条件和传力特性，保证新老混凝土的结合质量。
二、选择题 1.地面上顶制一块钢筋混凝土板，在养护过程中发现表面出现微细裂缝，其原因可能为（B ）。 A．钢筋伸缩变形的影响 B．混凝土干缩变形的结果 C．混凝土与钢筋产生热胀冷缩差异变形的结果 D．混凝土受到外荷载的作用 2.两组棱柱体混凝土试件①和②，它们的截面尺寸、高度、混凝土强度等级均相同，对它们进行轴心受 压试验。①组试件的加荷速度是200N/min；②组试件的加荷速度是20N/min，则两组试件抗压强度平均值（B ）。 A．①组的极限荷载和极限变形均大于②组 B．①组的极限荷载大而②组的极限变形大 C．②组的极限荷载大而①组的极限变形大 D．②组的极限荷载和极限变形均大于①组 3.混凝土保护层厚度是指（B ）。 A．箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 B．受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离 C．受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离 D．箍筋截面形心至混凝土外边缘的距离 4.梁中受力纵筋的保护层厚度主要由（C）决定。 A．纵筋级别B．纵筋的直径大小 C．周围环境和混凝土的强度等级D．箍筋的直径大小 5.均布荷载作用下的弯、剪、扭复合受力构件，当满足（A ）时，可忽略扭矩的影响。 A．KT≤0.175f t W t B．T k≤0.35f t W t C．KV≤0.35f t bh0 D．T k≤0.175f t W t 6.结构设计的安全级别愈高，其失效概率就应B．。 A．愈大B．愈小C．二者无关D．不确定 7.受弯构件减小裂缝宽度最有效的措施是（C ）。 A．增加钢筋的直径 B．提高混凝土强度等级 C．加大受拉钢筋截面面积，减少裂缝截面的钢筋应力 D．增加混凝土保护层厚度 8.梁的受剪承载力公式是根据何种破坏形态建立的（A ）。 A．剪压破坏B．斜压破坏C．斜拉破坏D．剪拉破坏 9.剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算，《规范》在处理剪、扭相关作用时（C ）。 A．不考虑二者之间的相关性 B．混凝土和钢筋的抗剪扭承载力都考虑剪扭相关作用 C．混凝土的抗剪扭承载力考虑剪扭相关作用，而钢筋的抗剪扭承载力不考虑剪扭相关性 D．钢筋的抗剪扭承载力考虑剪扭相关作用 10.设计计算大偏心受压柱时，利用基本公式求A s、A s'时，补充条件是（A ）。 A．钢筋用量最小 B．混凝土用量最小 C．钢筋用量最小和混凝土用量最大 D．钢筋用量最大和混凝土用量最小 11.在小偏心受拉构件设计中，如果遇到若干组不同的内力组合（M，N）时，计算钢筋面积时应该（D ）。
三天在平均气温20度/使用早强水泥/养护良好,可达50%~70%,七天可达80%~90%. 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 混凝土结构浇筑后，达到一定强度，方可拆模。主要是通过同条件养护的混凝土试块的强度来决定什么时候可以拆莫，模板拆卸日期，应按结构特点和混凝土所达到的强度来确定。 现浇混凝土结构的拆模期限： 1．不承重的侧面模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏，方可拆除，一般十二小时后； 2．承重的模板应在混凝土达到下列强度以后，始能拆除（按设计强度等级的百分率计）： 板及拱： 跨度为2m及小于2m50％ 跨度为大于2m至8m75％ 梁（跨度为8m及小于8m）75％ 承重结构（跨度大于8m）100％ 悬臂梁和悬臂板100％ 3．钢筋混凝土结构如在混凝土未达到上述所规定的强度时进行拆模及承受部分荷载，应经过计算，复核结构在实际荷载作用下的强度。 4．已拆除模板及其支架的结构，应在混凝土达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载。施工中不得超载使用，严禁堆放过量建筑材料。当承受施工荷载大于计算荷载时，必须经过核算加设临时支撑。 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 现浇砼底模拆模所需砼强度 （摘自《混凝土结构工程施工质量验收规范》） 结构跨度达到设计强度标准值的百分率 梁L≤8m75% L＞8m100% 板L≤2m50% 2m＜L≤8m75% L＞8m100% 悬臂梁、板L≤2m75% L＞2m100% 达到拆除砼底模板所需强度的参考时间（摘自《施工手册》） 使用425#普通水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度(摄氏度) ????????????5度10度15度20度25度30度 50%????10??????7????????6????????5??????4????????3 75%????22????15??????12????????9??????8????????7 100%50????40????30??????28??????20??????18 使用425#矿渣水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度(摄氏度) ??????????????5度10度15度20度25度30度 50%????16????11??????9????????8????????7????????6 75%????32????22????16??????14??????13??????11
一、名词解释 1、颗粒级配：骨料颗粒大小搭配的比例关系称颗粒级配。常用级配区表示。 2、｛(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1｝∕(100-A1) 3、压碎指标：表示石子抵抗压碎的能力，压碎指标越小，表示石子抵抗受压破坏的能力越强。 4、减水剂：指在混凝土塌落度基本相同的条件下，能减少拌用水量的外加剂。 5、早强剂：能提高混凝土早期强度并对后期强度无显著影响的外加剂。 6、缓凝剂：能延缓混凝土凝结时间并对后期强度无显著影响的外加剂。 7、引气剂：能使混凝土中产生均匀分布的微气泡，并在硬化后仍能保留其气泡的外加剂。 8、速凝剂：使混凝土急速凝结、硬化的外加剂。 9、混凝土拌合物和易性：指新拌混凝土便于拌和、运输、浇筑、捣实，并能获得质量均匀、密实混凝土的性能，称和易性，又称工作性10、合理砂率：是指在水灰比及水泥量一定的条件下，使新伴混凝土保持良好的粘聚性和保水性并获得最大流动性的砂率值。 11、混凝土的徐变：混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间增长而沿受力方向增加的非弹性变形。 12、混凝土碳化：指水泥石中Ca（OH）2与空气中的CO2，在湿度
适宜时发生化学反应，生成CaCO3和水，也称中性化。 13、碱骨料反应：混凝土中所含的碱（Na2O或K2O）与骨料活性成分（活性Si2O），在混凝土硬化后5条件下逐渐发生化学反应生成复杂的碱-硅酸盐凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致混凝土开裂的现象。 二、填空题 1、级配良好的骨料，其空隙率小，总表面积也较小。使用这种骨料，可使混凝土拌合物和易性较好，水泥浆用量较少，同时有利于硬化混凝土的密实度和强度的提高。 2、在混凝土中，砂子和石子起骨架作用，水泥浆在硬化前起润滑、凝结作用，在硬化后起胶结作用。 3、当骨料中泥和泥块含量较大时，将使混凝土的抗拉强度、抗渗性、抗冻性和收缩等性能显著下降。 4.骨料中有害物质除含泥量和泥块含量外，还有硫化物与硫酸盐、有机物、云母、轻物质以及粗骨料中的针片状物质。 5.混凝土拌合物的和易性包括流动性、粘聚性、保水性三个方面的含义，其中流动性通常采用坍落度发和维勃稠度法两种方法来测定，粘聚性和保水性则凭经验目测。 6.混凝土拌合物的坍落度选择原则是：应在保证施工操作的前提下，尽可能采用较小的坍落度。 7.在混凝土配合比设计中，水胶比的大小主要由设计强度和水泥强度等因素决定；用水量的多少主要是根据塌落度、骨料最大粒径而确定；砂率是根据骨料最大粒径、水胶比而确定。
3.9单层厂房排架结构设计实例 A Design of Example for Mill Bents of One-story Industrial Workshops 3.9.1 设计资料及要求 1．工程概况 某机修车间为单跨厂房，跨度为24m，柱距均为6m，车间总长度为66m。每跨设有起重量为20/5t吊车各2台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高不小于9.60m。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm厚双面清水砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为3. 6m，室内外高差为l50mm，素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。 图3-76 图3-77
2．结构设计原始资料 厂房所在地点的基本风压为2 /35.0m kN ，地面粗糙度为B 类；基本雪压为。．2 /30.0m kN 。风荷载的组合值系数为0.6，其余可变荷载的组合值系数均为0 7。土壤冻结深度为0.3m ，建筑场地为I 级非自重湿陷性黄土，地基承载力特征值为l65kN/m ：，地下水位于地面以下7m ，不考虑抗震设防。 3．材料 基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级；箍筋和分布钢筋采用HPB235级。 4．设计要求 分析厂房排架内力，并进行排架柱和基础的设计； 3.9.2 构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在l5-36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车粱制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车粱。厂房各主要构件造型见表3-16。 由设计资料可知，吊车轨顶标高为9. 80m 。对起重量为20/5t 、工作级别为A5的吊车，当厂房跨度为24m 时，可求得吊车的跨度k L =24-0. 75×2=22. 5m ，由附表4可查得吊车轨顶以上高度为2.3m;选定吊车梁的高度b h =1.20m ，暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =0.2m ，则牛腿顶面标高可按下式计算： 牛腿顶面标高=轨顶标高-b h -a h =9.60-1.20-0.20=8.20m 由建筑模数的要求，故牛腿顶面标高取为8. 40m 。实际轨顶标高=8. 40+1. 20+0.20=9. 80m>9. 60m 。 考虑吊车行驶所需空隙尺寸7h =220mm ，柱顶标高可按下式计算：
商品混凝土搅拌站和试验室简介 搅拌站简介： 陕西庆安建设有限公司神木商品砼搅拌站成立于2010 年，系预拌商品混凝土专业二级企业，是集商品混凝土生产、经营、运输、开发及技术咨询，服务于一体的全方位为用户服务公司。 公司实行股东会领导下的总经理负责制，下设办公室、中心试验室、物资部、生产部、供应部等，公司总资产3000 余万元，拥有两台 120m3/小时的三一重工电脑全自动操作、电子计量、微机管理的混凝土搅拌机，配备有各种化验设备及发电机组、深井水源等设备70 余台/套，搅拌运输车20 余辆、泵车3 台、地泵2 台、车载泵1 台，是一个日产量达4800 方，年产量达40万方生产能力的混凝土搅拌站。公司有员工80余人，各类专业技术管理人员12 人。 至2010 年8 月份营运以来，公司在总经理李庆安及搅拌站站长李军亮和全体员工的共同努力下，坚持“以先进技术、创精品混凝土：聚一流人才，科学管理，持续发展；用信用之本，求真诚合作；靠科学管理，要企业效益的质量方针。混凝土合格率达100％，安全生产率100％，顾客满意率99.5 ％以上，坚持滚动发展和艰苦奋斗的精神，逐步形成了技术力量雄厚，施工工艺检测手段先进的现代化预拌商品混凝土企业。 公司宗旨：以质量求生存，以信誉求发展。
经营理念：遵章守纪、依法经营、以人为本、科学管理、 质量第一、开拓创新、提高效益。 试验室基本情况介绍 试验室的母体组织是陕西庆安建设有限公司，是一个具有独立法人地位的经济实体，公司总注册资产5180万元，下属5 个法人分公司，是集房地产开发、建筑安装、公路桥梁、市政建设、水泥构件、商品砼生产等于一体的多元化民营企业。 该试验室的性质为企业内部检验机构，是专门为下设的商品混凝土搅拌站服务的专项试验室，试验室固定资产达33 万余元，占地面积达210 余平方米，其中恒温面积60多平方米，试验室的养护室、水泥操作室、检测仪器设备及工作环境完全符合标准。 试验室是公司混凝土生产工艺检测和质量控制的一个主要职能部门，工作人员共计6 人，其中工程师2 人，持证上岗人员达到100%。检测仪器设备与申请认证项目相适应。主要仪器设备30 余台/套，其中主要仪器设备有TYE-2000B 型混凝土压力试验机一台，TYE-300B 型水泥抗折抗压试验机一台，HP-40 型抗渗仪一台，水泥新标准胶砂、净浆、稠度及凝结时间试验设备一台，电热烘箱1 台，水泥标准养护箱1 台，养护室自动养护设备1 套。 质量控制目标 陕西庆安建设有限公司神木商品砼搅拌站是从事商品混凝土生产设计、开发的现代化企业，公司拥有先进的生产设备和科学的生产工艺，由高级工程师和技术专家领衔，技术力量雄厚，公司现有高、中层管理人员
优质混凝土脱模剂 在日常生活中，大家都多多少少听说过水泥（混凝土）制品，那么各位对其了解又有多少呢？是不是哪个更靠谱是大家比较关心的问题？ 深圳广东省第二大城市，全国经济特区，是香港的门户。深圳是我国最年轻的一个城市，极富活力，经济实力强大。但生活在这座城市的人们，却总是进行着快节奏的生活，并没有太多时间来关注水泥（混凝土）制品的问题。因此，就需要开封市祥符区城关镇晨通建材销售部来帮助您排忧解难。 脱模剂是一种用在两个彼此易于粘着的物体表面的一个界面涂层，它可使物体表面易于脱离、光滑及洁净。脱模剂用于玻璃纤维增强塑料、金属压铸、聚氨酯泡沫和弹性体、注塑热塑性塑料、真空发泡片材和挤压型材等各种模压操作中。 模板漆是高品质工程必选的混凝土脱模剂。 主要性能：1、干燥时间（小时）25℃：表干＜1，实干＜242、耐磨性（500转加荷500g）＜3mg3、耐热饱和Ｃa(OH)280℃≥120h，不起泡，不脱落4、耐盐水性（3％ＮaCl）≥1个月,不生锈 使用方法：1、模板基材必须干燥，使用前要进行清除浮尘（锈）、去除油污（蜡）等处理，以提高模板漆对基材的粘结力，模板漆涂刷不宜过厚，该漆涂刷均匀一致，无漏刷挂流现象，用量一般为15平方米/千克。2、模板漆涂刷、滚刷或者喷涂在模板上，一般30分钟左右表干，表面平整光滑，模板能达到一
种镜面效果。4、模板漆需实干后（24小时）方可浇注混凝土。5、第一次脱模后对模板进行简单的清理，即可再次用于脱模。6、脱模3~6次之后，漆膜脱落无法满足再次脱模的情况下，须除去旧的漆膜，方可重新涂刷，脱除旧的漆膜可采用角磨机打磨或者是采用我厂配套的脱漆剂（模板漆专用脱漆剂，5~10分钟即可脱除旧漆膜，冲洗、擦净、晾干即可重新涂布） 施工注意事项1、本漆容器切忌与水、酸、碱、醇接触，以免凝固。2、本漆需密封保存，防止渗水、漏气，用过的漆不能与未用过的合并，以免变质凝固。 3、本漆膜表干前不得雨水冲淋CX-1模板漆涂刷一次可以脱模3~6次，属于一种长效脱模剂，并且也是一种高效脱模剂，浇注的混凝土平整光滑，颜色均匀一致，无蜂窝麻面、露筋、夹渣、粉化、锈斑和明显的气泡，追求混凝土的表面质感和“本色”，还是清水混凝土脱模剂，是目前最高档的混凝土脱模剂。 开封市祥符区城关镇晨通建材销售部，本部建于2011年，这些年来我单位经历了发展、创新、改制阶段。本着以人为本追求卓越，超越自我的理念。主要经营：各种水泥（混凝土）制品：脱模剂，隔离剂，脱模油，模板油，乳化油，批发零售。 开封市祥符区城关镇晨通建材销售部宗旨：薄利多销。秉承“诚信经营”的服务宗旨，欢迎各地城市有意向人士和企业前来洽谈合作。 最后，小编总结一下：选择了解深圳水性脱模剂、深圳脱模剂可是也要对症下药。不能盲目追求速成，要找到一家靠谱的企业才能事倍功半！
第4章混凝土 一、单项选择题(每小题1分) 1．配制耐热混凝土时，宜采用(B) A．硅酸盐水泥B．水玻璃 C．石膏D．普通硅酸盐水泥 2．抗渗等级为P8的混凝土所能承受的最大水压力为(C) A．8kN B．8MPa C．O.8MPa D．0.8kN 3.混凝土抗压强度采用的标准试块尺寸为( B ) A.200mm×200mm×200mm B.150mm×150mm×150mm C.100mm×100mm×100mm D.70.7mm×70.7mm×70.7mm 4.轻骨料强度用(A) A.压碎指标表示 B.平均抗压强度表示 C.筒压强度表示 D.立方体抗压强度表示 5.配制混凝土时，在条件允许的情况下，选择的粗骨料应满足( D) A．最大粒径小、空隙率大B．最大粒径小、空隙率小 C．最大粒径大、空隙率大D．最大粒径大、空隙率小 6．试配混凝土时，发现混凝土拌合物的流动性较小，应采取的措施是( D) A．增加砂率B．增加用水量 C．增大W/C D．W/C不变，加入水泥浆或掺加减水剂 7. .混凝土拌合物的粘聚性较差时，常用的改善措施是(A)
A.增大砂率 B.减小砂率 C.增加水灰比 D.增加用水量 8.在夏季施工配制混凝土时，宜选用( D ) A.NaNO2 B.CaCl2 C.Na2SO4 D.木钙 9.影响混凝土合理砂率的主要因素是(A) A．骨料的品种与粗细、混凝土拌合物的流动性或水灰比 B．骨料的品种与粗细、混凝土的强度 C．混凝土拌合物的流动性或水灰比、混凝土的强度 D．骨料的品种与粗细、水泥用量 10.测定材料强度时，可使测得的材料强度值较标准值偏高的因素是(B) A.较大的试件尺寸和较快的加载速度 B.较小的试件尺寸和较快的加载速度 C.较大的试件尺寸和较慢的加载速度 D.较小的试件尺寸和较慢的加载速度 11.适用于大体积混凝土夏季施工的混凝土减水剂为(A ) A.密胺树脂 B.三乙醇胺 C.松香皂 D.木钙 12.骨料中针、片状颗粒的增加，会使混凝土的(B) A.用水量减小 B.耐久性降低 C.节约水泥 D.流动性提高 13.配制钢筋最小净距为48mm和截面尺寸为200mm×300mm的混凝土构件(C30以下)时，所选用的石子的粒级为(B) A.5～16mm B.5～31.5mm
混凝土管桩厂工艺设计 （年产10万延长米预应力混凝土管桩） 本设计主要研究混凝土管桩生产的各个工序的工艺方法。包括原材料的运输储备、混凝土的制备、钢筋的加工、各车间的布置、管桩的浇注、养护、堆放以及外运。如何合理安排各车间的工艺设施，减低环境污染，改善工人工作环境；并且在保证制品质量的基础上能够降低生产成本。 搅拌楼、钢筋车间、成型车间等主要车间力求流程的流畅，安全合理，尽量引进先进生产技术。砂石堆场、成品堆场、实验室以及水泥筒仓等辅助型的厂区设计合理，保证整个生产过程中卸料的堆放储存运输和产品的输出方便快捷，以及确保生产能顺利进行。 本设计平面布置特点： 1.主车间设置在厂区中心，辅助车间环绕布置，有利于工厂生产系统的有序运作。 2.厂区内建筑物布局紧凑，尽量减少占地面积和配套工程的工程量。 3.原材料以及成品堆放的地点布置在厂区主要道路两侧，便于装卸运输。 4.办公楼以及职工生活区尽量远离生产车间，减少噪声、粉尘等。 5.注重厂区绿化，美化环境，为员工创造较为舒适的生活环境。
1.概述 1.1产品型号 本厂按设计生产预应力混凝土管桩长5-15m，外径300-600mm各规格型号高强度预应力混凝土管桩（GB13476-2009） 1.2 工厂组成及工作制度 1.2.1工厂组成 工厂组成包括一个工厂的各项建设项目，工厂组成可根据工程项目的性质和内容划分以下几类：主要生产工程，辅助生产工程，动力系统工程，交通运输工程，公用及生活福利工程等。 本厂设计如下： 1．石子料场 2．砂子料场 3．煤场 4．水泥筒仓 5．搅拌楼 6．钢筋料场 7. 钢筋操作车间8．装模车间 9．离心成型车间10．养护车间11．机修车间12．锅炉房 13．成品堆场 14．设备库 15．车库 16．变电站 17．实验室办公楼 18．食堂 19. 地磅房 20. 传达调度室 1.2.2工作制度 全年天数：365天
新老混凝土结合面处理工法完成单位中国洲坝集团第二工程 主要完成人周厚贵马江权丁新中 谭明军熊斌
目录 1、前言 (1) 2、工法特点 (2) 3、适用围 (2) 4、工艺原理 (2) 5、施工工艺流程及操作要点 (3) 6、材料与设备 (9) 7、质量控制 (11) 8、安全措施 (12) 9、环保措施 (14) 10、效益分析 (15) 11、应用实例 (15)
新老混凝土结合面处理工法 中国洲坝集团第二工程 周厚贵马江权丁新中谭明军熊斌 1、前言 混凝土大坝加高是在原有大坝的基础上，对其进行培厚和加高施工。在大坝加高施工过程中，除受底部混凝土或基岩约束外，还受下游坝面及坝顶老混凝土的约束。由于新老混凝土弹性模量相差较大，对新老混凝土结合的质量要求高，新浇混凝土防裂要求严，因此，大坝加高施工中如何确保新老混凝土结合的质量问题，是大坝加高工程的一个关键技术问题。 南水北调中线工程的关键项目省丹江口电站混凝土大坝加高工程，包括原坝体下游面培厚和原坝体全面加高等。其加高施工中新老混凝土结合面处理面积十分庞大，处理难度也是前所未有的。中国洲坝集团第二工程在承担该项目的施工中，与南水北调中线水源公司、长江勘测规划设计研究院、西北公司丹江口大坝加高工程建设监理中心等单位密切配合，按照设计要求，深入研究有关文献，结合本工程的特点，制订出全面系统的新老混凝土结合面处理的施工工艺和质量控制措施，经监理批准后认真进行实施。在实施中定期进行检查、总结，并会同业主、设计、监理共同进行评估、改进和补充。逐步形成了全面系统的大坝加高工程“新老混凝土结合面施工工法”，以此指导后续工程施工。 目前运用本工法已完成丹江口混凝土大坝加高工程高程162m以下下游坝面及老坝顶面全部新老混凝土结合面施工，其合格率100%，优良率达95%以上。获得业主和监理的赞誉。
混凝土班组安全生产目标管理责任书 为认真贯彻执行“预防为主，安全第一”的方针，控制和减少伤亡事故。根据公司下达给项目部的安全生产目标管理责任状中的要求和结合本工程的实际情况，今项目部把公司的安全生产管理目标分解到各班组，实行层层分解，将安全生产责任落实到每个班组及每个人。现决定对钢筋班组下达安全生产目标管理责任书，实行安全生产目标管理。 一、目标任务： 1、杜绝和坚决消灭重大伤亡、重大设备毁损、火灾等事故。负轻伤月频率控制在1‰以内，负轻伤年频率控制在12‰以内。 2、班组应建立安全值日制，班组长为兼职的安全员，负责班组日常安全生产管理工作。 3、按新部颁标准和公司、上级有关安全文件精神的要求，班组要积极开展各种形式的安全活动，创建文明安全工地。 二、主要措施： 1、提高认识，要使每个职工牢固树立安全第一的思想，及时对生产过程中存在的安全隐患进行排除。 2、明确职责，抓好安全生产责任制落实工作，将安全责任落实到每个岗位、每个职工，切实地抓好本班组安全生产目标管理责任书的落实工作。 3、要严格执行本工种的安全技术操作规程，按照安全技术交底内容进行施工，特别是在高处临边作业一定要有安全防护措施，必要
时系上安全带作业。 三、考核要求： 1、班组长（即兼职安全员）要经常研究和解决安全生产中的实际问题，保证安全生产责任制的落实。 2、班组应定期对安全生产目标管理责任制的执行情况进行自查自纠，并落实到每个职工，要防止形式主义和做表面文章。 3、项目部会对本责任书的执行情况每半月组织考评一次。好的给予表彰和奖励，差的给予通报批评直至经济制裁。因责任制没有认真落实造成安全事故的，要按照有关规定追究责任。 本责任书经签字后即生效，直至本工种班组退场后失效。 施工单位： 工程名称： 项目经理（签章）：年2月3日 施工班组（签章）：年2月3日
一．目的 检测混凝土抗折强度，指导检测人员按规程正确操作，确保检测结果科学准确。 二．检测参数及执行标准 混凝土抗折强度 GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》 三．适用范围 1. 150mm×150mm×600mm或550mm的棱柱体混凝土标准试件(称标准试件)。 2. 100mm×100mm×400mm的棱柱体混凝土试件(称非标准试件)。五．样本大小及抽样方法 1. 每拌制100盘且不超过100 m3的同配合比的砼,取样不得少于一次; 2．每工作班拌制同一配合比的砼不足100盘时, 取样不得少于一次; 3. 每一次连续浇筑超过1000m3时,同一配合比的砼每200m3不得少于一次; 4. 试件在长向中部1/3区段内不得有表面直径超过5mm,深度超过2mm 的孔洞。 六．仪器设备 1. 液压万能试验机300B型一台（设备型号；WE—300B，设备编号；JC—031），精度（示值的相对误差）不大于±2%，选取时其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的20%，也不大于全量程式的80%。 2.抗折试验装置一个。
3.直尺一个。 4.四轮运试件手推车一台。 5.独轮手推车一台。 6.扫把一个。 7.搓子一个。 8.抹布二块。 9.活扳手一个。 10.劳动保护用品（手套、口罩、眼镜）。 七．环境条件 常温下的物理室内进行。 八．检测步骤及数据处理 1.首先打开信号转换器，待到数字稳定，准备试验。 2.打开计算机，进入该试验的编号窗口。 3.带好劳保用品，将试块表面擦拭干净，测量尺寸。并记录支座间跨度L(mm)，试件截面高度h(mm)，试件截面宽度b(mm)。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm,可按公称尺寸进行计算。检查外观，试压承压面不平度为每100mm2不超过0.05mm，承压面与相邻面的不垂直度不应超过±1度.安装尺寸偏差不得大于1mm。试件的承压面应为试件成型时的侧面。支座及承压面与圆柱的接触面应平稳，均匀，否则应垫平。 4.施加荷载应保持均匀，连续。当混凝土抗压强度等级C30时，加荷速度取每秒钟0.02—0.05MPa,当混凝土等级＞C30且＜C60时，加荷速度取每秒钟0.05—0.08MPa,当混凝土强度等级>C60时，加荷速度取每秒钟0.08
（一）混凝土工程 A.钢筋工程 1.施工现场钢筋代换时，相同级别的钢筋只要代换后截面积不减少就可以满足要求。 2．钢筋冷拉后表面不应发生裂纹或局部颈缩现象，且拉伸和冷弯试验应符合规定的要求。 3．交叉钢筋网片利用点焊以代替人工绑扎是生产机械化和提高工效的有效措施。 4．钢筋和预埋件电弧焊部位外观不得有裂纹、咬边、凹陷、焊瘤、夹渣和气孔等缺陷。 5．钢筋骨架应满足设计要求的型号、直径、根数和间距正确，且钢筋的力学性能合格就达到验收合 格的要求。 B.模板工程 1．拆模程序一般应是先支先拆，后支后拆，非承重先拆，承重的后拆。 2．重大结构的模板系统可以不需设计，请有经验的工人安装就可以满足强度、刚度和稳定性要求。 3．承重模板只要不会损坏混凝土表面即可拆除。 4．承重模板必须待混凝土达到规定强度才可拆除。 C.混凝土工程 1.混凝土能凝结硬化获得强度是由于水泥水化反应的结果，适宜的用水量和浇水养护保持湿度是保证混凝土硬化的唯一条件。
2．混凝土结构施工缝是指先浇筑的混凝土和后浇筑的混凝土结合面，而不是指一道缝。 3．混凝土施工缝是指先浇筑的混凝土和后浇筑的混凝土在结合处的一道缝。 4．现浇混凝土框架结构若采用柱梁板同时浇注工艺时，必须在柱浇注后1～1.5h,才可浇注上面的梁板结构。 5．混凝土施工缝宜留在结构受拉力较小且便于施工的部位。 6．对混凝土拌和物运输的基本要求是混凝土不离析、保证规定的坍落度、在混凝土初凝前有充分时间进行浇注施工。 7．使用外加剂的普遍性已使它成为混凝土的第五种材料。 8.大体积混凝土结构整体性要求较高,一般分层浇筑。 9.钢筋混凝土框架结构整体性要求较高,一般不允许留施工缝。 （二）预应力工程 1．预应力混凝土先张法施工一般适合生产中小型预制构件。 2．预应力混凝土后张法施工，孔道灌浆是为了增加预应力钢筋与混凝土的粘结力。 3．预应力混凝土后张法施工，混凝土是通过预应力钢筋与混凝土的粘结力获得预应力。 4．预应力混凝土与普通混凝土相比可有效的利用高强钢筋，提高混凝土的抗裂性、刚度，减小构件截面尺寸等优点。 5．钢绞线强度高、柔性好、没有接头，故广泛使用于预应力混凝土结构。 二选择题 （二）混凝土工程
装配式建筑预制混凝土构件工厂建设导则 上海市建筑建材业市场管理总站 二〇一六年五月
前言 根据国家关于促进生态文明建设和绿色建筑发展的总体要求，为推进建筑产业现代化，适应建筑工业化发展，大力推广装配式混凝土结构技术应用，指导企业正确掌握装配式建筑预制构件工厂建设的要求,以保障工程质量安全、提升工程建设水平、提高资源利用、实现节能减排，制定本导则。 编制组通过广泛的调查研究，系统地总结了装配式混凝土预制构件生产工厂建设的实践经验，结合相应的规范要求，制定了本导则。 本导则主要内容包括：1总则；2术语；3基本要求；4厂址选择与总平面设计；5主要生产区域；6电气及自动化；7给水排水；8节能及能源利用；9环境保护；10劳动安全与职业卫生；11人员配备；12信息化管理；13工程施工及验收；14运行和维护。 本导则为指导性文件，提供了装配式建筑预制混凝土构件工厂建设过程中的要求，供有关方面在构件工厂建设工作中参照采用。 本导则由上海市建筑建材业市场管理总站组织编制。 主编单位：上海建材（集团）有限公司 参编单位：上海市建筑材料工业设计研究院 上海城建物资有限公司 上海宇辉住宅工业有限公司 上海中建航建筑工业发展有限公司 上海宝岳住宅工业有限公司 主要起草人：张德明刘险峰丁康元刘超徐耀东 毛坚正沈春国钱承浩徐雄增王丽娟 朱永明李小斌楼志江赵亚军王玉兰 黄岚赵凯严炜炯
主要审查人：朱建华田炜钟伟荣苏宇峰田培云 本导则由上海建材（集团）有限公司、上海市建筑材料工业设计研究院负责解释。 目次
1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 基本要求 (3) 4 厂址选择与总平面设计 (5) 5 主要生产区域 (7) 6 电气及自动化 (10) 7 给水排水 (12) 8 节能及能源利用 (13) 9 环境保护 (14) 10 劳动安全与职业卫生 (15) 11 人员配备 (16) 12 信息化管理 (17) 13 工程施工及验收 (19) 14 运行和维护 (20) 引用标准名录 (21)
二、砼二次结合面粘结机理分析及国内处理工艺介绍 2.1 砼二次结合面粘结机理分析 砼是以粗细骨料由水泥浆粘结成为分布不匀的复合材料。但部分骨料致密，部分不致密多孔。在贴近骨料表面硬化水泥浆体的结构与砂浆处的结构相差较大，在砼受力后只能把水泥浆－骨料界面看作砼结构的第三相来解释，即界面区相（或过渡区相），代表着粗骨料与硬化水泥浆体的过渡区。在粗骨料表面存在一厚度约5～10um薄层，较其他两相组成要弱，界面过渡区对砼强度影响较大。 在砼拌合过程中的骨料表面形成一层数微米厚水膜，而无水泥的分布密度在贴骨料处为零。随着距骨料距离的增大而增高。这层水膜中基本不存在水泥颗粒，在水泥化合物溶于水后的离子会扩散进入这层水膜。水膜内水化产物晶体是在溶液中形成晶粒而长大。因膜内饱和度不高可使晶体充分生长，形成的水化产物晶体尺寸较大，网状结构疏松，活动性差的铝离子和硅离子逐渐进入晶体所遗留的空隙中，形成界面区中晶体数量多且尺寸较大、孔洞较多造成界面处粘结力不利的薄弱区。 新旧砼界面处同样受力情况下，骨料与水泥石界面薄弱还有： （1）由于界面处存在着类似整体浇筑砼中骨料与水泥石接触的界面过渡区，这恰恰是三相中最薄弱的界面层。界面露出的骨料与已硬化的水泥石一般作为骨料部分，因旧砼的亲水性，新砼浇筑时其表面形成水膜，使结合处新拌砼水灰比局部高于其他部位，导致界面的钙矾石和氢氧化钙晶体量大。形成降低界面强度；另因旧砼的阻碍使新砼中的泌水和气泡集中在界面处，不仅新拌砼局部水灰比大，且气泡集中在界面处，不仅新拌砼局部水灰比大，且气泡和微裂缝在该处聚多。这些物质结构化学方面的因素，是降低新旧砼面结合强度的主要原因。（2）界面处外露的石子、水泥石和新砼界面接触与整体浇筑砼中骨料与水泥浆的界面接触有较大差别。由于水泥浆的粘结性，用于包裹骨料硬化成水泥石，新拌砼中的粗细骨料在充分搅拌中表面浆体包裹，而旧界面处新搅拌骨料经振捣可能挤压在界面处。骨料与原界面露出石子、水泥浆形成点接触，骨料的堆积阻止旧砼表面不平处和孔隙中不能进入水泥浆体形成缺浆。界面处水泥浆无法湿润旧界面，新砼也失去一些水泥浆。这样在需粘结界面处的新旧砼中出现空隙，影响了整个粘结效果。 （3）新浇筑砼中骨料体积小且表面粗糙，使水泥石可嵌固在骨料的不平处，增大接触面使粘结力也增强。而新旧砼接触面处只是一个大滑面，其表面平坦似一大骨料表面，这大表面与整体浇筑砼中的小骨料相比不但面大且只有一个较平大面，新材料与旧表面的物理化学性质也存在差异。自然环境下因冷热交替，冻融循环、砼收缩所形成的在结合面处引起的附加应力，使界面出现先天裂缝，最后导致该处首先破坏。其规律是破坏总是从结构的最薄弱环节开始。相关研究表明，界面处理的粗糙度对新旧砼的粘结强度影响是非常大的。 2.2砼二次结合面处理工艺介绍 目前，国内常用的砼二次结合面粗糙（凿面）处理工艺主要分为两大类：人工糙化法和机械糙化法。 人工糙化法利用人力对老混凝土表面进行糙化处理，即用铁锤或凿子借助人力对老混凝土粘结面敲打，用钢丝刷或扫帚刷毛，除去表层的乳皮和污染物，露出粗集料，表面形成凹凸不平状，以增加粘结面的接触面积和机械咬合力。该方法的优点是设备简单、操作灵活、施工方便、工程造价低，适用于任何部位粘结面的糙化处理。缺点是劳动强度大、效率低、不便于大面积机械化施工，且对老混凝土粘结面产生扰动，甚至会出现微裂缝损伤等不良现象。当用铁锤或凿子进行凿毛时，应对其凿点深度、凿点密度和清除浮皮的情况等进行严格控制，确保凿毛效果。当用钢丝刷或扫帚刷毛时，应对刷毛的深度、条文间的间距和浮皮的厚度等
连续箱梁冬季混凝土施工质量目标及控制 一、工程概况 双江口水电站右岸上坝公路工程由于本项目工期短且受制约因素较多、施工干扰大,质量要求严,为力保全线按期通车,部分混凝土路面及隧道衬砌将在冬季进行施工,根据现场实际情况制定本方案. 二、适用范围 本方案主要适用于主跨小于35米连续箱梁,高度小于17米桥墩,建筑面积小于3500米2砼,以及一般中小型城市建筑物冬季施工. 三、施工工艺 (一)工艺流程 (见图一) (二)施工工艺 1、冬季施工一般规 定及控制目标根据《建筑工 程冬季施工规范》(JGJ104- 97)和《公路桥梁、路面施工 规范》结合本项目特点, 地昼夜气温连续3d低于5℃ 或最底气温低于-3 季施工措施,并能满足以下 目标: (1)、冬季施工的混凝土在入模后,混凝土强度未达到设计强度
30%以前不得受冻. (2)、混凝土出厂及入模温度在5℃以上. (3)、砼入模时,模板温度不低于2℃. (4)、从施工工艺及工期考虑,砼在10天内达到设计强度和弹模. (5)、隧道用砂石料必须保证正常温度入料斗,不得使用结有冰块的砂石料. (6)、雪天或施焊现场风速5.4米/s(3级风)焊接时,应采取遮蔽措施,焊接后冷却的接头应避免碰到冰雪. (7)、钢筋焊接、加工工艺应按《建筑工程冬期施工规程》办理. 2、制定冬季施工措施 根据现场施工条件,制定了混凝土施工过程的的各个保证措施: (1)、在进入冬季施工以前,及时和气象部门联系,掌握当年冬季天气变化趋势,并根据天气预报在施工中根据气候变化随时调整措施,确保冬季施工达到要求. (2)、混凝土搅拌采取对原材料保温防冻或加热的方法保证混凝土温度,同时为了保证质量并掺加防冻剂. (3)、混凝土运输时对运输设备进行保温. (4)、混凝土灌注前、灌注后采取保温措施. 3、混凝土的搅拌: (1)在混凝土中掺加防冻剂,C20、C25砼的掺量为 1.55～2.0%. 对搅拌站主机采取挡风和保温措施,采用棉蓬布对砂石料进行覆盖,避免砂石料结冰.
混凝土配制强度 摘要：《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001与《水工混凝土施工规范》SDJ207-1982相比,混凝土配制强度有了比较大的变化并做了新的规定,本文简要加以叙述。 关键词：规范；水工混凝土；配制强度 1 混凝土标号与强度等级 长期以来，我国混凝土按抗压强度分级，并采用“标号”表征。1987年 GBJ107-87标准改以“强度等级”表达。DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》，DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》，DL5108-1999《混凝土重力坝设计规范》等，均以“强度等级”表达，因而新标准也以“强度等级”表达以便统一称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外，还要满足抗渗、抗冻和极限拉伸值指标。不少大型水电站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。 过去用“标号”描述强度分级时，是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达，如200号、300号等。 根据有关标准规定，混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上其强度标准值来表达。如C20、C30等。 水工混凝土仅以强度来划分等级是不够的。水工混凝土的等级划分,应是以多指标等级来表征。如设计提出了4项指标C9020、W0.8、F150、εp0.85×10-4,即90 d 抗压强度为20 MPa、抗渗能力达到0.8 MPa下不渗水、抗冻融能力达到150次冻融循环、极限拉伸值达到0.85×10-4。作为这一等级的水工混凝土这4项指标应并列提出,用任一项指标来表征都是不合适的。作为水电站枢纽工程,也有部分厂房和其它结构物工程,设计只提出抗压强度指标时,则以强度来划分等级，如其龄期亦为28 d,则以C20、C30表示。 2 混凝土强度及其标准值符号的改变 在以标号表达混凝土强度分级的原有体系中，混凝土立方体抗压强度用“R”来表达。 根据有关标准规定，建筑材料强度统一由符号“f”表达。混凝土立方体抗压强度为“fcu”。其中，“cu”是立方体的意思。而立方体抗压强度标准值以“fcu,k”表达，其中“k”是标准值的意思，例如混凝土强度等级为C20时，fcu,k=20N/mm2（MPa），即立方体28d抗压强度标准值为20MPa。
13.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式?各有何优缺点? 答：钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式： 1）现浇框架 其做法为--每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇混凝土，是目前最常用的形式 优点：整体性，抗震性好;缺点：施工周期长，费料、费力 2）装配式框架 其做法为--梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构 优点：工业化，速度化，成本低;缺点：整体性，抗震性差 3）装配整体式 其做法为--梁、柱、板均为预制，在构件吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇节点区混凝土，从而将梁、柱、楼板连成整体框架。 其性能介于现浇和全装配框架之间。 13.2试分析框架结构在水平荷载作用下，框架柱反弯点高度的影响因素有哪些? 答：框架柱反弯点高度的影响因素有:结构总层数、该层所在位置、梁柱线刚度比、上下两层梁的线刚度比以及上下层层高的变化 13.3 D值法中D值的物理意义是什么? 答：反弯点位置修正后的侧向刚度值。 13.4试分析单层单跨框架结构承受水平荷载作用，当梁柱的线刚度比由零变到 无穷大时，柱反弯点高度是如何变化的? 答：当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时，柱反弯点高度的变化：反弯点高度逐渐降低。 13.5某多层多跨框架结构，层高、跨度、各层的梁、柱截面尺寸都相同，试分 析该框架底层、顶层柱的反弯点高度与中间层的柱反弯点高度分别有何 区别? 答： 13.6试画出多层多跨框架在水平风荷载作用下的弹性变形曲线。 答： 13.7框架结构设计时一般可对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架梁与装配整体式 框架梁的负弯矩调幅系数取值是否一致?哪个大?为什么? 答：现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是不一致的，整浇式框架弯矩调幅系数大。 对于整浇式框架，弯矩调幅系数=0.8~0.9；对于装配式框架，弯矩调幅系数=0.7~0.8。 13.8钢筋混凝土框架柱计算长度的取值与框架结构的整体侧向刚度有何联系? 答：
浅谈PC工厂构件生产用混凝土 一、混凝土搅拌的重要性 混凝土搅拌是建筑工业化（https://www.doczj.com/doc/582358469.html,）PC构件工厂的重要生产环节，是搅拌、钢筋、生产线三大要素之首，其重要性体现在以下几方面： 1.混凝土是PC构件的主体，其组成直接影响到构件的蒸养时间和蒸养后的构件强度； 2.混凝土是生产线组成要素之一，其塌落度对生产节拍影响极大； 3.混凝土搅拌车间是整个工厂的一部分，其现场管理水平影响整个生产系统管理。 4.混凝土各组成材料占全部采购材料的比例较大，加强这些材料的管理，减少浪费尤为重 要。 二、混凝土搅拌注意事项 在PC构件工厂搅拌混凝土与传统的现场搅拌、商业混凝土搅拌除了搅拌工艺类似之外，在管理上要注意以下几个问题： 1.各种材料配比的精度 混凝土由砂石、骨料、矿粉、水及外加剂等组成，各种成分要严格执行工艺标准，误差要控制在±1%。 2.混凝土塌落度 生产效率是工厂生产预制构件的重要指标，主要体现在生产节拍，而混凝土的塌落度对生产节拍的影响极大。生产线用混凝土的塌落度一般控制在140±20。塌落度过大，则会增加预养时间，，最终导致生产节拍延长，产能下降；反之如果塌落度过小，容易造成布料机堵塞，直接造成生产线停产，同时由于预养时间相对延长，增加预养后的抹面压光难度，也会导致生产节拍的延长，产能下降。所以在实际操作中要严格控制混凝土的塌落度。 3.骨料的粒径 生产线采用自动布料机布料，由于设备的特殊性，如果粒径过大，则会造成布料机的堵塞，影响生产，所以在材料采购和检查时一定要严格把关。 4.工作的协调性 搅拌站工作就是为生产线提供原料，所以搅拌站员工要时刻注意生产线的需求，以需定产。如果超量搅拌，多余的混凝土会凝结在搅拌机或运料小车里；如果搅拌量不够，会造成生产线间歇性停产。 5.车间现场管理 虽然普遍认为混凝土搅拌现场混乱是正常的，但是工厂现场管理与工地管理在环境卫生方面有很大区别。工厂管理必须要按5S要求严格管理，注意文明施工。 沈阳卫德住宅工业化科技有限公司