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浅谈纤维增强混凝土的应用与前景

浅谈纤维增强混凝土的应用与前景
浅谈纤维增强混凝土的应用与前景

题目:浅谈纤维增强混凝土的应用与前景

姓名:贾龙杰

学号:139912009

专业:结构工程2013

浅谈纤维增强混凝土的应用与前景

贾龙杰

(辽宁工业大学,锦州)

1前言

作者通过阅读近几年关于纤维增强混凝土的文献,在本文中对纤维增强混凝土对改善混凝土固有脆性等缺点的作用、原理进行了阐述。同时,还在文章中讨论了纤维增强混凝土所用材料的特点、优势、应用领域和影响其性能的各种因素,主要包括钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维等增强混凝土的应用和特点。

2纤维增强混凝土

作为当今世界上使用最广泛的土工材料,传统的混凝土易成型、耐久性好、成本低廉、取材容易,抗压能力强,易与钢筋、型钢等组合制成各种结构构件,在工程界得到广泛的应用。但是,传统的混凝土也有它本身难以克服的缺陷,如脆性大、自重大,尤其是抗拉强度低、无法满足结构抗裂、耐久性、韧性等方面的设计要求。因此,人们致力于研究高强、轻质、脆性低、耐久性好的混凝土。其中,纤维增强混凝土是混凝土材半封研究中的一个重要方面。

2.1国际上的研究状况

为了解释脆性材料的实际断裂强度与理论断裂强度的巨大差异,Griffith(1920)提出了裂纹理论。Evans和McMeeking(1986)研究表明:增强晶须在裂纹表面施加一个桥联应力,可降低应力强度因子。Becher(1988)认为为了得到大的增强效果,晶须强度要高,半径要大,而界面结合强度要小。Sigl 和Evans(1989)的研究结论是:对于高韧性脆性基质复合材料,裂纹扩展阻力和基质裂纹应力除依赖于残余应力、弹性性质、脱黏后纤维与基质的摩擦系数和纤维强度外,还依赖于界面的脱黏。Zhu 等人(1999)研究狗骨状聚乙烯短纤增强聚酯复合材料的机械性能。Liao和Reifsnider(2000)研究了单向连续纤维增强脆性基质复合材料,建立了拉伸断裂强度模型。

1963年美国学者Romualdi提出了“纤维阻裂机理”或(称纤维间距理论),根据线弹性断裂力学来解释纤维对于裂缝的阻裂效应。后来英国Swamy,Mangat 提出了“复合材料机理”,从复合材料的混合原理出发,将纤维增强混凝土看作纤维的强化体系,并用混合原理来推定纤维混凝土的抗拉和抗弯强度。这两种理论得到了人们的广泛重视,也极大地促进了纤维混凝土的发展。

上世纪70年代初,美国研制出了熔钢抽丝法,能廉价生产钢纤维,1980 年代末美国混凝土协会(ACI)544委员会首先制定了《钢纤维混凝土实验方法》,1983年日本土木工程学会制定了《钢纤维混凝土设计施工指南》,日本混凝土工程协会于1984年制定了《钢纤维混凝土实验方法标准》,这些标准为大规模使用纤维创造了条件。1970年代中期,玻璃纤维在混凝土中的应用实现了工业化。1980年代中期,碳纤维在混凝土中的应用也实现了工业化。1980年代后期,其他合成纤维增强混凝土相继实现工业化。30多年来,随着生产技术的发展,已解决了FRC拌和物搅拌困难、纤维与混凝土的粘接力等问题,在重要道路路面、飞机跑道等防裂和抗冲磨要求高的工程,以及屋面或地下刚性防水的工程中已发挥了显著的优势。

2.2国内的研究状况

我国对纤维增强混凝土的研究起步较晚,在1970年代末开始研制钢纤维,1980年代以来已在许多土木工程中使用,产生了良好的社会、经济效果。中国工程建设标准化协会于1993 年 5 月批准实施《纤维混凝土结构设计与施工规范》,规范的颁布极大地推动了钢纤维在公路路面、机场跑道、桥面、水工、建筑、铁路、市政、军事工程以及各种建筑制品等领域的推广应用。目前已召开过8届全国性的学术会议,关于纤维混凝土理论与技术的研究较为系统和深入,并逐渐被广大工程技术人员所接受,已在三峡等一批重大工程中应用。我国目前已有少量用于混凝土(砂浆)的聚丙烯、尼龙等纤维的生产,其性能不亚于国外同类产品,已在上海等地成功地用于刚性防水、大面积的基础底板防裂等工程,并取得了很好的效果。

同济大学马一平等研究了改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的抗塑性开裂性能和基本力学性能。实验结果表明:聚丙烯纤维的几何形态对水泥砂浆的抗塑性开裂性能有明显影响,分散程度好的纤维最好,分散程度较好的纤维次之,分散程度较差的纤维最差。武铁明等人的研究表明,当纤维掺入到混凝土中并充分拌匀后,初期,均匀分布的纤维在新拌混凝土内构成一种网状承托体系——承托骨料,从而有效减少混凝土的内分层,减少空腔的产生;硬化过程中由于纤维以单位体积内较大的数量均匀分布于混凝土内部,微裂缝在发展的过程中必然遭到纤维的阻挡,消耗了能量,使其难以继续进一步地发展,从而阻断裂缝扩展达到抗裂的作用。范溶、薛元德在“用蒙特卡罗方法模拟单向复合材料的拉伸断裂过程”中,通过采用改进的剪滞模型,假定界面不发生破坏,求得不同基体纤维刚度比,不同基体韧性情况下断裂纤维附近的应力集中系数,然后通过蒙特卡罗方法模拟单向复合材料的拉伸断裂过程,比较若干情况下复合材料的拉伸强度,找出提高纤维增强混凝土拉伸强度的方法。

2.3纤维增强混凝土的定义及分类

纤维增强混凝土(Fiber Reinforced Concrete,简称FRC)是在混凝土基体中掺人比较短的、不连续的离散纤维组成的复合材料。在混凝土中掺加纤维的目的有两种。第一,以提高混凝土强度为主要目标。对于这种纤维混凝土材料,要求纤维具有比混凝土基材高得多的抗拉强度和刚度,例如,钢纤维混凝土。第二,以提高混凝土抗裂、抗收缩为主要目标,一般采用刚度比混凝土低的合成纤维。

纤维混凝土增韧机理主要包括:

1 感性解释 S.P.Shah在阐明纤维增强复合材料中的增韧机理时认为,这种复合材料在基体出现第一条裂缝后,如果纤维的拉出抵抗力大于出现第一条裂缝时的荷载,则它能承受更大的荷载。在裂开的截面上,基体不能抗受任何拉伸,而纤维承担着这个复合材料上的全部荷载。随着复合材料上荷载的增大,纤维将通过粘结应力把附加的应力传递给基体。如果这些粘结应力不超过粘结强度,基体就会出现更多的裂缝。这种裂缝增多的过程将继续下去,直至或是纤维断掉或是粘结强度失效而导致纤维被拔出。

2 纤维间距理论这一理论由美国的Romualdi和Betson(1963年)提出。根据线弹性断裂力学来说明纤维对混凝土裂缝发生和发展的约束作用,对于混凝土这类内部原来具有缺陷和裂纹的材料,其开裂强度可因混凝土内加入纤维后,混凝土的韧性增大、裂缝尺寸减小或裂缝尖端应力集中系数降低而得到提高。这就从理论上说明了纤维增强混凝土的机理。就纤维增强混凝土而言,纤维平均间距始终是对线性材料性能起决定作用的一个极为重要的因素。纤维平均间距决定着

混凝土在搅拌时的流变性,而且在某种程度上也影响着成型后混凝土的各种性能。

3 混合原理这一原理的出发点是将纤维增强混凝土看作为纤维增强的复合材料,假定混凝土基体和纤维处于完全粘结的条件下,并且在混凝土基体和纤维连续构成的复合体上,柱状纤维是一维单向配制于基体中的。该复合体的强度是由纤维与基体的体积比和应力所共同决定的。

4 三维乱向短纤维的增强机理以上两种传统的纤维增强机理的力学模型均是单向连续纤维模型,属于理想化情况。实际上,短切乱向纤维在基体中是三维分布的,由于纤维的“短切”和乱向关系,就不如单向连续纤维那样能充分发挥增强作用。在用三向乱维短纤维的增强机理分析时,考虑了纤维与混凝土二者相互作用的复杂情况,采用几个相关系数(方向有效因子、界面粘结因子、长度有效因子)使结论更符合实际情况。

根据纤维增强混凝土中复合的纤维材料的不同,常见的纤维混凝土有以下几种:

1 钢纤维增强混凝土【6】通过对钢纤维增强混凝土力学性能的试验研究,分析了钢纤维混凝土的力学性能与钢纤维体积率、层厚的变化关系,得到结论:1)低掺量钢纤维的加入,对混凝土的抗压性能无明显影响;2)对于钢纤维混凝土试件,由于钢纤维的阻裂、增韧作用,使钢纤维混凝土的弯拉强度增大,并随钢纤维掺量的增加而增大,随着钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土梁的弯拉承载力迅速提高,但并不随钢纤维体积率的增加而线性提高;3)将钢纤维加入混凝土能大幅度提高混凝土的韧性,掺量为2.0%的钢纤维混凝土韧性是掺量为0.5%的钢纤维混凝土韧性的3倍,将钢纤维掺入混凝土能将混凝土的脆性破坏状态变为延性破坏;4)由于钢纤维对提高混凝土的抗压性能作用不大,因此钢纤维混凝土试件的承载力和韧性并不随钢纤维层厚的增加而线性增长。【7】对钢纤维混凝土的抗压强度、抗弯强度、弹性模量和断裂能等进行了试验研究. 结果表明:钢纤维混凝土立方体的抗压强度、抗弯强度随着钢纤维掺量的增加而增大;在钢纤维掺量不变的情况下,钢纤维混凝土的抗压弹性模量会随着龄期的增加而提高;钢纤维对混凝土的阻裂作用很明显,而对混凝土起裂的限制作用不明显;在混凝土初凝之前,无论是普通混凝土还是钢纤维混凝土,内部温度的变化规律与外界温度的变化规律不同,并且此阶段混凝土内部应变的变幅很大,普通混凝土应变的变幅要比钢纤维混凝土应变的变幅大得多;在混凝土初凝之后,无论是普通混凝土还是钢纤维混凝土,内部温度的变化规律与外界温度的变化规律相同,并且此阶段混凝土内部应变的变幅很小。

2 碳纤维增强混凝土【8】对碳纤维混凝土有关特性的试验研究进行了分析,探讨了其主要作用机理,得到结论:(1)影响CFRC性能的因素较多,包括CFRC 的组分、碳纤维长度、混凝土水比和密实成型方法、养护龄期、外加剂、碳纤维的均匀分散性及其与混凝土基体的粘结程度等。(2)CFRC中碳纤维的分散性直接影响CFRC的力学和电学性能。(3)由于目前碳纤维的价格偏高,且碳纤维掺量过多会影响混凝土结构的抗压性能。(4)CFRC复合材料理论中的方向有效系数其准确取值是一个十分复杂而又重要的问题,可考虑采用统计学理论结合试验进行研究;对于界面粘结系数可结合微观研究手段作深入探讨。(5)目前,CFRC力学性能增强机理的理论研究尚未完善、统一,其导电机理的研究仅处于定性探讨阶段,需通过试验与实践继续致力于理论研究。【9】基于试验探讨了短切碳纤维掺量对混凝土立方体试块抗压强度的影响,进一步研究碳纤维混凝(CFRC)的力学性

能。得出结论:(1)随着碳纤维掺量的增加,CFRC的抗压强度先增加后降低,当掺量为O.24%时,其抗压强度值比素混凝土强度提高10%左右。(2)碳纤维对混凝土试块的裂缝起到了阻裂作用,其最佳掺量为0.2%一0.29%。(3)CFRC 试块受力前期的破坏形态与素混凝土试块大致相同,但最终破坏的形态较素混凝土完整一些,没有出现混凝土片状剥落现象,即没形成正倒相连的四角锥形状。(4)碳纤维可以有效的改善混凝土的脆性破坏,并且碳纤维掺量在0.24%一0.52%时其CFRC的破坏变形表现的尤为突出。

3 玻璃纤维增强混凝土【10】通过力学试验,研究不同纤维掺量的玻璃纤维混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等力学性能,并提出了玻璃纤维混凝土力学性能的其他影响因素。最后得到结果:1)通过在普通混凝土中掺人玻璃纤维短切丝,可有效提高混凝土的抗压强度,玻璃纤维体积率为1%时强度提高的效果比纤维体积率为2%时要好得多,这说明纤维也不是掺得越多越好,纤维过多会导致混凝土中孔隙率过大而使性能下降,纤维体积率在1%左右较为合理。2)添加玻璃纤维后,混凝土的抗拉强度得到了大幅度的提高,这是因为玻璃纤维在混凝土中起到了防裂、增强和增韧作用,使得混凝土在强度提高的同时,具有一定的韧性和抗裂性。3)混凝土的弹性模量随着纤维体积率的增加而减小,而泊松比略有增加。这说明在应力相同的情况下,玻璃纤维含量高的混凝土产生的纵向应变和横向应变更大,混凝土的变形能力更强。4)玻璃纤维混凝土可在建筑、桥梁、水力等工程结构中推广使用,尤其对于受弯构件的抗裂性能会有很好的改善作用。

4 聚丙烯纤维增强混凝土【13】在查阅过试验资料后,认为聚丙烯纤维在改性混凝土已展现出良好的发展前景,在高新技术的生产工艺背景下,将聚丙烯纤维与具有不同性能和优点的纤维混杂并与各种外加剂叠加得到各方面性能优越的混凝土,以适应不同工程的需要是改性混凝土的发展趋势。如果通过合理的设计,使碳纤维、钢纤维、玄武岩纤维等高弹模纤维与其它低弹模纤维,如聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈纤维等混杂,再叠加应用矿物外加剂及化学外加剂,相互取长补短,发挥“正混杂效应”来增强混凝土,从复合材料观点及改善性能和经济上考虑都是可行的。当然聚丙烯纤维增强混凝土还有许多方面尚有待进一步系统地探讨和研究,诸如最佳掺量、混杂比例、纤维分散性、养护条件、工艺、增强效果及机理、破坏机理、耐久性、经济性、在实际工程中的应用等方面。

5 混杂纤维增强混凝土【15】介绍了混杂纤维增强混凝土,回顾总结了目前混杂纤维增强混凝土的研究和应用现状,并对其应用前景进行了分析探讨,提出了一些研究与应用过程中有待于解决和提高的问题:⑴混杂纤维在搅拌时的分散性尚未得到良好的解决,应该加强混杂纤维在混凝土中分散性研究和混凝土搅拌机械的研究,并逐步将混杂纤维增强混凝土纳入纤维混凝土的施工和验收规程;⑵目前对混杂纤维增强混凝土的研究多是定性分析,试验研究多,理论研究少,尚缺乏对混杂纤维增强混凝土的微观力学分析,需加强其增强机理及产生正负混杂效应机理的细观研究;⑶混杂纤维增强混凝土用于实际工程的关键在于混杂比例在其力学特性、在动、静荷载以及等幅、变幅循环等荷载作用下的裂纹形成和发展规律和变形发展规律以及材料的损伤特性等方面研究理论的成熟;⑷目前还没有混杂纤维混凝土应用的详细规范和技术性文件来指导工程设计。因此,目前混杂纤维增强混凝土的实际应用需要通过大量的理论和实验研究来制定规范和技术文件,从而总结出相对简单而又比较精确可靠的工程计算方法,使设计部门有明确的规范可遵循。

3 结语

我国现在正处于经济建设的快速发展时期,对新型建筑材料的要求也越来越高。在这种背景下,纤维增强混凝土也越来越受到人们的重视,纤维增强混凝土也得到了快速发展。但是纤维混凝土理论研究的匿乏是制约其进一步发展的障碍,希望将来在纤维增强混凝土这一研究领域能实现理论与实验相互支撑。

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泡沫混凝土发展现状和市场前景

泡沫混凝土发展现状与市场前景的 可行性分析报告 1.研究背景 由于建筑能耗占到全国总能耗的30%左右,住宅节能已是一项基本国策,但是国内绝大多数采暖地区围护结构的热工性能都比气候相近的发达国家差许多。我国从2005年开始推行建筑保温节能工程,要求新建建筑必须实行50%的节能目标(部分重要城市的目标为节能65%),该项工程加快了保温隔热材料的发展,但也暴露了许多问题,北京央视大火和上海2010年“11.15”重大火灾等事件,让人们对保温隔热材料的防火性能的重要性有了重新认识。 图1 我国社会总耗能分布 在国家建筑节能与墙体改革政策的推动下,泡沫混凝土作为一种阻燃、利废、环保、节能、价格低、性能好的新型保温隔热建筑材料,得到了全社会越来越广泛的认知、重视和大量应用,泡沫混凝土产业也因此得到了快速发展,泡沫混凝土凭借其轻质、保温、隔热、耐火及隔音的优良险能在各个领域得到了大量应用。 资料统计显示,2009年我国泡沫混凝土的年产量由2008年的500万m3增加到600万m3,2010年我国应用泡沫混凝土浇筑的建筑保温层面积超过1亿m2。 2.泡沫混凝土的性能特点

2.1 泡沫混凝土的概念 所谓泡沫混凝土是指用物理方法将发泡剂溶液制成泡沫,再将泡沫添加到水泥、掺合料、骨料、水和外加剂等制成的浆体中,混合搅拌均匀并浇筑成型,经自然或蒸汽养护而制成的内部含有大量密闭气孔的多孔混凝土。 泡沫混凝土中的气泡具有独立、封闭的特点,直径在0.05mm~1.25mm 范围内;泡沫混凝土的密度很小,一般在200kg/ m3~1600kg m3,最近美国亦出现密度低至50kg/ m3的超低密度泡沫混凝土;泡沫混凝土强度范围在0.6MPa~12MPa, 图2 泡沫混凝土的微观结构图3泡沫混凝土墙体的阻燃性图4泡沫混凝土自重轻经研究1600kg/ m3容重的陶粒泡沫混凝土强度可达到40MPa 左右;导热系数为0.08W/(m·K)~0.214W/(m·K),干缩值0.6mm/m 以内,吸水率可低至20%。 2.2 泡沫混凝土的发展历程 5000 年前,泡沫混凝土即初现雏形,古埃及人通过混合某些天然物质而产生了气泡,从而制成了多孔材料。2000 多年前,古罗马人通过混合石灰、砂子、砾石等材料创造了最原始的混凝土。后来人们发现将动物血液加入混凝土,经过搅拌混合后,就会产生持久的气泡,并可固化为一种稳定的多孔混凝土。至今,动物血液等动物蛋白水解物发泡剂仍是泡沫混凝土发泡剂的一种重要类型。 十九世纪初期,由于天气寒冷,人们对高效保温材料需求迫切,欧洲人在前人的研究基础上对泡沫混凝土进行了基础性研究,并首次提出了将预制气泡和水泥砂浆混合搅拌从而生产多孔混凝土的方法。真正意义上的泡沫混凝土在1923年被瑞典人研制成功。 现在,在工业发达国家,泡沫混凝土被广泛使用。泡沫混凝土不需蒸汽养护,可现场浇注,施工简便,操作简单安全,且投资少、成本低,因而被广泛使用在各种工程项目中,并取得了良好的效果。 我国泡沫混凝土发展并不晚,在上世纪五十年代发展迅速,研制出性能优越的蒸压加气泡沫混凝土制品,并被使用在建筑保温等实际工程中,但由于历史原因其发展受到阻碍。 近年来,泡沫混凝土在我国重新获得兴盛发展,再加上欧洲泡沫混凝土现浇技术的传入,泡沫混凝土被广泛使用在保温现浇两大应用领域,在建筑节能、建筑工程回填及岩土工程等各个方面运用广泛,成效显著。 目前,我国泡沫混凝土年生产总量已突破600万m3,其中,现浇类约占生产总量的80%以上,其他约20%。然而,相较于西方发达国家,我国泡沫混凝土发展还比较落后,仍有很大的发展空间。 2.3 泡沫混凝土与加气混凝土的区别 泡沫混凝土与普通混凝土对比而言,由于其内部为固相与气相相互交织的多

[混凝土,建筑工程,泡沫]浅析建筑工程中泡沫混凝土的应用要点

浅析建筑工程中泡沫混凝土的应用要点 [摘要]随着城市用地资源较紧张,建筑物逐渐地朝着高层方向进行发展,加上桥梁跨度不断增大,对混凝土的质量要求越来越高。泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料,以其优良的建筑性能以及低廉的生产、制作成本在国内外工程建筑中受到广泛关注。但泡沫混凝土还存在不足之处,比如:吸水、开裂以及强度低等,还需要进一步地改善。因此,本文将对建筑工程中泡沫混凝土的应用要点进行探究与分析。 [关键词]建筑工程;泡沫混凝土;应用;质量 一、泡沫混凝土的结构特点 泡沫混凝土的强度受气孔结构及形状的影响较大。泡沫混凝土的气孔率主要取决于泡沫的加人量,这也就决定了泡沫混凝土的体积密度。泡沫混凝土的强度同样服从于孔隙率理论。孔隙率越大,体积密度越小,强度也就越低。如果保持孔隙率不变,改变气孔的大小,也可以改变泡沫混凝土的强度。在工艺条件许可时,尽量减小气孔的尺寸,将可以提高泡沫混凝土强度。如果将气孔与孔间壁中的毛细孔、胶凝孔一起计算孔隙率,泡沫混凝土的总孔隙率可达70%。有人者认为,如果保持孔隙不变,减少气孔含量,增大毛细孔含量,同样可以提高泡沫混凝土的强度。气孔的形状因生产工艺条件不同而分为封闭的圆孔(或多面体孔)、没有完全封闭的孔和完全贯通的孔三类。其中,第一种孔对强度等物理力学性能的不利影响最小,而第三类影响最大。 总之,好的泡沫混凝土制品,必须具有良好的气孔结构,要想获得良好的气孔结构又必须通过合理的配料,合理的参数,使料浆的气泡稳定与稠化相适应。由于泡沫混凝土原料的多样性,在实际生产中会出现不同的情况,我们可通过大量的实践,形成适合各自条件的技术,从而提高产品质量。 二、泡沫混凝土的特性 2、保温隔热性能好。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300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08~0.3w/(m?K)之间。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。 3、隔音耐火性能好。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。 4、整体性能好。可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。 5、低弹减震性好。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。

浅谈大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用

浅谈大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用 发表时间:2019-05-29T15:07:20.477Z 来源:《防护工程》2019年第4期作者:吕东洋 [导读] 本文针对大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用进行了具体的分析,针对施工的各个环节提出了有效的措施,促进这项技术的广泛应用,同时能够更好的确保建筑施工质量。 摘要:现如今在我国社会经济快速发展的大趋势下,城市建设的规模逐也随之逐渐扩大,出现了一系列大的建筑工程。同时新时期给建筑工程的施工质量带来了更高的要求,混凝土浇筑的施工质量得到了高度的重视,在施工的过程中要不断提高大体积混凝土浇筑技术水平。然而在实际的应用中却面临着各类裂缝问题,常常出现一些质量缺陷。在建筑施工中有效的避免裂缝出现是当前建筑行业特别关注的问题,本文针对大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用进行了具体的分析,针对施工的各个环节提出了有效的措施,促进这项技术的广泛应用,同时能够更好的确保建筑施工质量。 关键词:大体积混凝土;浇筑技术;建筑施工;应用 建筑工程的质量是安全的保障,新时期对混凝土大量浇筑施工提出了更高的要求。因此,我们必须严格监督在施工中的每一道环节,现场施工人员要不断革新完善大体积混凝土浇筑技术。提高施工工艺质量,正确面对大体积混凝土在施工过程中存在的不足,影响工程质量的因素有很多,其中主要的是裂缝问题。调整浇筑方式使其更加科学是非常必要的,同时要制定裂缝防护措施,对大体积混凝土浇筑的施工过程进行巡查,结合建筑的实际情况做好养护工作。从而保证混凝土表面的完整性,提高建筑行业的发展水平。 一、大体积混凝土浇筑技术特点 大体积混凝土其具有体积大、结构厚重,水泥使用量多等特点。水泥材料具有水化热的特征,因此,大量使用后建筑结构会出现温度差及收缩裂缝。为了改善水泥自身特点产生的这一现象,施工过程中需要在大体积混凝土中加入一定量的外加剂,包括减水剂、粉煤灰等。混凝土外加剂的用量和选择主要根据大体积混凝土的配比来确定,一旦使用不合理会严重影响大体积混凝土的性能。此外,施工工艺的优化也很重要,加强对大体积混凝土的后期养护,这也是浇筑技术中的重点内容,在规范混凝土浇筑配比的同时,提高混凝土自身的抗渗性能,减少出现裂缝的可能。大体积混凝土浇筑完成后,定期进行养护管理,一旦发现有裂缝现象,及时采取措施进行补救,避免造成更大的质量问题。 二、浇筑大体积混凝土时经常会出现的浇筑问题 1.收缩裂缝分析 混凝土的形成过程需要经历散热与硬化,过程中混凝土可能出现收缩。散热阶段:混凝土内部温度上升至最大值后会出现水泥水化现象,该过程将消耗大量水分,使得混凝土出现温度下降现象,同时凝胶孔液面降至弯月型,此时混凝土的体积相应缩小,产生降温收缩;干燥收缩:大体积混凝土浇筑主要采取泵送方式,带来较多的游离水分,当混凝土进入硬化阶段时,游离水分蒸发,造成水分补充不足,从而形成干燥收缩。 2.温差裂缝分析 温差裂缝通常在大体积混凝土浇筑的第三日出现,混凝土的内外部温差主要由水泥水热化散发延迟造成。在大体积的混凝土结构建筑中,由于浇筑具有一次性及整体性特点,因此浇筑后水泥与水产生化合作用,引起混凝土内部水化热凝聚,由于浇筑体积较大,内部水化热不易散发,但外部水化热散热速度较快,内外部散热速率的差异造成内部温度持续升高,与外部形成温差。当温差较大时,混凝土内部的压应力也随之增强,外部则表现为抗拉应力增强,当外部的抗拉应力强于建筑结构的抗拉上限时,混凝土建筑结构的表面即会产生裂缝。 3.安定性裂缝分析 安定性裂缝是指由混凝土性能不够造成的建筑裂缝,主要表现为龟裂,与所选用的混凝土强度有关。大体积混凝土浇筑所使用的材料主要包括煤灰、石子、砂子及水泥,煤灰的使用可以帮助节省水泥用量,同时减少水化合时的热量释放;砂石同样可用于节约水泥用量,另外还可降低混凝土形变的发生率,煤灰与砂石能够提升混凝土性能,提高混凝土强度,由此可知混凝土的性能强弱与相关材料的使用情况相关,当煤灰、砂石使用量较大时,易造成混凝土发生水化热与收缩变形。 三、大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中应用 1.混凝土配比设计 混凝土配比设计对大体积混凝土浇筑后的质量影响非常大,是浇筑技术的基础环节。大体积混凝土因其结构特点,在浇筑施工中需要保证混凝土的强度,满足建筑施工设计的要求。同时,在施工过程中,混凝土配比问题还影响水泥水化热情况,因此,要合理混凝土配比才能减少因水泥化热问题引起的裂缝现象,增加大体积混凝土具有良好的和易性、可本性,保证浇筑的质量。 2.施工方案和施工方式的选择 ①施工方案的选择要根据工程的封层施工决定,在实际施工中,通常采用二次振捣施工工艺来避免施工中的振动现象,或者在混凝土没有凝固情况下进而第二次振捣,这样能有效的减少因振捣不均匀导致的裂缝问题。 ②为了避免因温度原因导致的大体积混凝土浇筑中产生裂缝现象,可对大体积混凝土进行分开施工,通过分段施工能够减少大量混凝土水泥的操作产生更多的水化热,使混凝土内部局部温度过高,造成梯度温度差。在施工过程中可选择外界环境温度较低时进行浇筑,一般来说应低于28℃。结合铺设冷水管的方式减少混凝土内外的温度差。通过铺设冷水管方式能够有效的降低混凝土内部的最高温度,延长混凝土温度升高时间,为下一步施工提供更好布置的条件。 3.温度控制 为了避免大体积混凝土出现温差裂缝,必须在整个浇筑过程中对温度进行合理的控制。首先,应该选择一天之中温差最小的时间进行浇筑,同时室外温度不宜超过28摄氏度。其次,在浇筑的过程中,应该对混凝土的浇筑温度、升温度以及产生的应力进行精准的计算,并做出预测,随后根据计算和预测制定降温措施,例如,用湿润的岩棉被覆盖输水管、拌合水中加冰等。为了避免混凝土内部与外部温差过

新型混凝土现状及发展趋势研究综述

新型混凝土现状及发展趋势研究综述 作者:余纪方 来源:《理论与创新》2020年第17期 【摘; 要】基于对新型混凝土现状及发展趋势的探讨研究,文章首先从新型混凝土的应用现状入手,然后与自密实混凝土、泡沫混凝土、高聚合物混凝土以及再生混凝土这四点内容相结合,对新型混凝土的未来发展趋势进行研究,希望能为有关人士提供帮助。 【关键词】新型混凝土;混凝土应用;现状与发展 引言 作为社会发展、工程建设、人们生活中不可或缺的重要材料,混凝土自研发应用至今至少已有一百年的时间,且由于我国近年来发展速度极快,在工业化与城市化进程愈发深入的大背景下,混凝土用量也在逐年提升。但随着社会对工程建设综合水平要求的不断提高,很多时候普通混凝土已无法完全满足工程的实际要求,在其自重高、易裂缝等缺点的影响下,工程质量甚至都很难得到保证。因此,针对新型混凝土现状及发展趋势展开深入研究是非常必要的,这也是新型混凝土在工程中发挥更好作用的关键基础。 1.新型混凝土的应用现状 1.1自密实混凝土 自密实混凝土源于上世纪中后期的日本,其主要特征就是自重高,所以流动、密实等变化通常都能由其自行完成,且在均质性相对较高的情况下,自密实混凝土是无需附加振动的。在制作自密实混凝土的过程中,粗骨料体积的适量减少,以及细骨料最大粒径的严格控制,都是技术人员必须考虑的重点问题,这样最终制成的自密实混凝土,才能具备相比较普通混凝土而言的高流动性与高抗离析性能。 另外,在业内学者的模拟建模中也可看出,结合具体情况科学降低粗骨料的使用比例,并适当提高细骨料的配合比,能在很大程度上增强自密实混凝土的稳定性,并尽可能降低离析现象出现的机率。我国著名混凝土研究专家张军,也曾分别对四种混凝土展开过基本力学性能研究,证明轻骨料的自密实混凝土强度确实远高于普通混凝土。站在环境保护的角度上来看,自密实混凝土无需振捣的优势,也非常有利于减少施工现场的噪声。 1.2泡沫混凝土

[混凝土,建筑工程,泡沫]浅析建筑工程中泡沫混凝土的应用要点

浅析建筑工程中泡沫混凝土的应用要点 一、泡沫混凝土的结构特点 泡沫混凝土的强度受气孔结构及形状的影响较大。泡沫混凝土的气孔率主要取决于泡沫的加人量,这也就决定了泡沫混凝土的体积密度。泡沫混凝土的强度同样服从于孔隙率理论。孔隙率越大,体积密度越小,强度也就越低。如果保持孔隙率不变,改变气孔的大小,也可以改变泡沫混凝土的强度。在工艺条件许可时,尽量减小气孔的尺寸,将可以提高泡沫混凝土强度。如果将气孔与孔间壁中的毛细孔、胶凝孔一起计算孔隙率,泡沫混凝土的总孔隙率可达70%。有人者认为,如果保持孔隙不变,减少气孔含量,增大毛细孔含量,同样可以提高泡沫混凝土的强度。气孔的形状因生产工艺条件不同而分为封闭的圆孔(或多面体孔)、没有完全封闭的孔和完全贯通的孔三类。其中,第一种孔对强度等物理力学性能的不利影响最小,而第三类影响最大。 总之,好的泡沫混凝土制品,必须具有良好的气孔结构,要想获得良好的气孔结构又必须通过合理的配料,合理的参数,使料浆的气泡稳定与稠化相适应。由于泡沫混凝土原料的多样性,在实际生产中会出现不同的情况,我们可通过大量的实践,形成适合各自条件的技术,从而提高产品质量。 二、泡沫混凝土的特性 1、轻质。由于泡沫混凝土的密度较小、孔隙率大,在建筑工程中,一般所用的泡沫混凝土的密度等级为300-1200kg/m3。与普通的混凝土以及其他建筑材料相比,泡沫混凝土的密度相对较小。另外,在建筑物的内、外结构墙体、屋面找坡层和楼面垫层等采用泡沫混凝土可以将建筑自重降低25% 左右,甚至40%。 2、保温隔热性能好。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300-1200kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08~0.3w/(mK)之间。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。 3、隔音耐火性能好。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。 4、整体性能好。可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。 5、低弹减震性好。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。 6、防水性能强及耐久性能好。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。同时它与主体工程寿命相同。

20170801 技术规范 现浇混凝土

技术规范 现浇混凝土 日期:2017年8月1日 现浇混凝土 CAST-IN- 第1部分综述 1.01 本章包括 A. 混凝土建筑框架构件。 B. 高架混凝土板。 C. 楼板及建筑地坪。 D. 混凝土剪力墙、电梯井道墙壁和地下混凝土墙。 E. 其它混凝土构件,包括设备垫块、灯杆底座、旗杆底座、斜撑块和检修孔。 F. 混凝土养护。 1.02 参考标准 A. GB175-2007通用硅酸盐水泥 B. JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程 C. GB8076-2008混凝土外加剂 D. GB/T50107-2010混凝土强度检验评定标准 E. GB/T17431.1-2010轻骨料及其试验方法第1部分:轻骨料 F. GB/T17431.2-2010轻骨料及其试验方法第2部分:轻骨料试验方法 G. JGJ 52-2006 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 H. GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰 I. GB/T27690-2011砂浆和混凝土用硅灰 J. JC474-2008砂浆、混凝土防水剂 K. JGJ63-2006混凝土用水标准 L. JC901-2002水泥混凝土养护剂 M. GB/T14902-2003预拌混凝土 N. GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准 O. GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准 P. GB50204-2002(2011版)混凝土结构工程施工质量验收规范 Q. JGJ51-2002轻骨料混凝土技术规程 R. JC/T539-1994混凝土和砂浆用颜料及其试验方法 S. GB50666-2011混凝土结构工程施工规范 T. JC/T986-2005水泥基灌浆材料 U. JC/T188-2010混凝土节水保湿养护膜 V. GB506666-2011混凝土结构工程施工规范 W.GB50164-2011混凝土质量控制标准 X. GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范 Y. GBT21120-2007水泥混凝土和砂浆用合成纤维 Z. GB50108-2008地下工程防水技术规范 AA.GB18445-2001水泥基渗透结晶型防水材料

混凝土发展前景

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 混凝土是世界上应用最广泛的人造材料。混凝土以其良好的抗水性、优越的可塑性、优异的耐火性及最具竞争力的经济性而成为目前世界上用量最大和使用范围最广的建筑材料,在今后几十年以及可以预见的将来,它仍将会是最重要的工程结构材料之一。近年来,我国混凝 土年产量已占世界混凝土年产量的50%以上,是世界生产和消费水泥混凝土最多的国家。 无论是混凝土工程规模,还是混凝土相关产业的从业人员,都超过了世界其他国家的总和。社会在发展,而混凝土自身的进步,也令世人“惊艳”。 进入21世纪后,现代的混凝土不再是水泥、水和骨料的简单混合物。根据ASTMC125和ACI116委员会给出的定义,现代混凝土由骨料、水泥、水和外加剂4种组分组成,这里的外加剂包括各种矿物成分、化学外加剂及纤维等材料。从水泥消耗来看,2011年,我国水泥产量已超过20亿吨,如果简单乘以3的话,相当于60亿吨左右的混凝土,按每立方米混凝土约2.4吨重计算,即每年要消耗140多亿吨的砂石、水泥等天然及人造资源,这是一个 令人惊讶的“天量”。而从能够消纳各种工业废弃物的功能来评价,现代混凝土产业又是目前能够科学利废的最大产业之一。混凝土产业兼具建设功能和利废功能,这使得现代混凝土的产业地位又有了新的社会高度。 如何推进混凝土产业的提升与发展,政策与市场成为最大推手。近几年来,国家对发展预拌混凝土高度重视,且出台了一系列强有力的政策规章,为预拌混凝土的快速健康发展保 驾护航。据不完全统计,到2011年,全国已建成预拌混凝土站(厂)6000多家,年设计生产能力达到18亿立方米,实际产量14亿多立方米。北京、上海、广州、深圳、南京、沈阳、大连、常州等城市应用的预拌混凝土量已达到该城市混凝土总用量的60%以上,接近经济 发达国家的水平。 预拌混凝土巨大的市场需求也是有目共睹的。我国目前正处于城乡建设蓬勃发展时期,伴随着全国各地正在大兴基本建设工程,我国的预拌混凝土产量逐年提高。国家的重点工程项目也是拉动预拌混凝土产量的一个重要原因。“西部大开发”、“中部崛起”等战略实施拉动了地方经济增长和基础建设。大量保障性安居工程、市政重点工程建设、大型水利、危房改造等一系列工程的相继开工,也为近几年预拌混凝土行业的发展提供了良好机遇。 水泥企业加快进入预拌混凝土产业正逢其时 混凝土产业事关国计民生中的两个重要基点即“安全”与“节约”,因此,混凝土产业的发展受到各级政府的重视实属情理之中。借助政策规章建设提速的东风,预拌混凝土产业正在迎来新的发展时期。 在我国水泥产业转型升级的历史进程中,大型水泥企业与混凝土产业“联姻”是一个重要的战略方向。目前,水泥企业发展混凝土产业既有市场需求又有政策“红利”,既有优势又有 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

浅谈闪速炉基础筏板的大体积混凝土浇筑工艺

浅谈闪速炉基础筏板的大体积混凝土浇筑工艺 摘要:本文以中铝东南铜业铜冶炼基地项目的Φ7×7.9m闪速熔炼炉为例,对基 础筏板的大体积混凝土浇筑的全部流程进行了详细的阐述。 关键词:闪速炉;筏板;大体积混凝土 1 工程概况 闪速熔炼炉的筏板基础为钢筋混凝土结构,整体长42m,宽28m,厚2m, 浇注量预计2352m3,使用强度等级C35、抗渗等级P6的混凝土进行施工。因为 筏板基础相对较厚,需要进行不间断的浇筑,因而一定要按照具体的标准来展开 施工。需要重点控制以下三项内容: (1)因为是连续浇筑,所以混凝土内部的温度就会持续上升,这样就使得内部 和外部之间出现比较大的温差,如果处理不当,就会产生裂缝。因此说,一定要 通过有效的方法来避免混凝土出现较大的体积变化,从而使得裂缝得以消除。 (2)一般来说,大体积混凝土对强度的要求是很高的,水泥的使用量也是很大的,在水热化以及收缩的作用下,结构会出现开裂的状况,因此必须要选用最为 合适的材料,配合比也要恰当,确保施工达到标准要求。 (3)浇筑的顺序要科学安排,避免冷缝的出现。 2 操作方法 (1)在进行振动之时,振动棒的插入要快,而拔出的动作则要缓慢,上下的振 动要保持均匀。在对上层进行振捣之时,振动棒应该要达到下层5cm左右的位置,确保两层间没有接缝。 (2)振动棒要均匀排列,移动之时要依据行列式、交错式来进行,要确保不会 出现漏振的情况,每一次移动要保持30至40cm的距离。 (3)振捣的时间要予以管控,太短会导致振捣不实,太长则会出现离析。通常 每个点的振捣大致在30秒左右,如果用的是高频振动器,时间也要超过10秒, 确保混凝土表面不会下沉,没有气泡,会泛出水泥砂浆。 (4)在对混凝土进行泵送之时,不要同时振捣,这样可以使得混凝土塌落度有 一定的损失,如此一来,混凝土流淌的坡度就会小很多,作业面也就随之变小, 施工冷缝就会真正得以消除。 (5)在浇筑、振捣的工作完成之后,要通过刮尺来将表面的浮浆予以消除,在 开始初凝之时,要进行搓抹,在终凝前还要展开再次搓抹。 3 材料要求 在混凝土浇注前,必须保证原材料、复验报告以及混凝土配合比符合此次浇 筑要求,配合比必须在保证质量的前提下按照尽量降低水化热速度的方案进行设计,使用的原材料要求从始至终采用同一厂家同一型号。 4 技术措施: (1)混凝土要就近获取,供货的企业要依据工程的实际状况来完成好适配 工作,要对混凝土的水灰比、坍落度等予以有效的管控。降低温升,减少温度应力。 a、水泥:一般来说,应该使用硅酸盐水泥,需要注意的是,水泥熟料当中 的Ca3不能超过5%。当强度等级明确之后,使用的水泥越多,温度就会更高, 厚度自然也更大。浇筑相对较快,内部温度就会缓慢散失,温度自然也就升高很

泡沫混凝土组成、密度、强度相关性研究

泡沫混凝土的组成、密度和强度的相关性研究 发布时间:2009-12-23文章作者:来源:中国混凝土网 【摘要】绝干密度和抗压强度是泡沫混凝土应用时最重要的两个技术指标。研究表明,在组成、配比和制备工艺相同时,泡沫混凝土抗压强度与绝干密度之间具有良好的相关性。通过控制泡沫混凝土湿密度,进而控制绝干密度,可达到控制抗压强度的目的。本文在大量试验基础上,通过回归得到了绝干密度在 400kg/m3-1100kg/m3之间泡沫混凝土抗压强度与绝干密度的乘幂方程式,相关系数r2均大于0.95,相关性很好。在水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系中,掺加适量粉煤灰将有助于提高泡沫混凝土抗压强度,提高抗裂性,同时可降低生产成本。 【关键词】泡沫混凝土;粉煤灰;绝干密度;抗压强度;乘幂方程式;相关系数 0 前言 泡沫混凝土是用物理方法将泡沫剂水溶液制成泡沫,再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水等制成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、自然或蒸汽养护制成的多孔混凝土。其中含有大量封闭孔隙,因而表现出良好的物理力学性能和使用功能,如轻质、保温、隔热、防潮、隔声等。泡沫混凝土在墙体屋面保温隔热工程、轻质混凝土构件与制品、建筑物地暖系统、大型隧道、高等级公路和地铁回填工程、建筑物轻质垫层、吸隔声屏障等具有巨大的市场需求和广阔的推广应用前景[1-4]。 现阶段我国泡沫混凝土的设计与施工尚缺乏标准和技术规范,只能靠经验或通过大量试验来实施泡沫混凝土应用,不利于泡沫混凝土质量控制和技术发展。研究原料组成对泡沫混凝土性能的影响,探讨泡沫混凝土绝干密度与抗压强度相关性,建立绝干密度与抗压强度经验公式,不但能正确指导泡沫混凝土组成优化和配比设计,而且可节省财力,简化试验试配和质量控制工作,加快泡沫混凝土的推广应用。本文探讨了主要组分对泡沫混凝土强度的影响,建立了最基本的泡沫混凝土配合比设计方法,并以最常用的水泥-粉煤灰-泡沫-水原料体系泡沫混凝土为研究对象,研究绝干密度在400kg/m3-1100kg/m3之间的泡沫混凝土绝干密度与抗压强度的相关性。 1 组成对泡沫混凝土强度的影响 泡沫混凝土主要组组分包括水泥、泡沫剂、骨料、粉煤灰、外加剂和水。必要时,可根据使用要求增加其它组成,如短切纤维、有机高分子聚合物。 1.1 水泥 水泥是泡沫混凝土强度的主要来源,也是首要影响因素。为达到强度最大化,每个设计绝干密度的泡沫混凝土均有一个最佳水泥用量。原材料体系不同,水泥用量对泡沫混凝土强度的影响规律并不一致。在非净浆体系中,泡沫混凝土强度先随水泥用量增加而提高,当超过最佳水泥用量后,强度则随水泥用量继续增加而降低。在净浆体系中,水泥用量则相对固定,只有水泥强度等级仍对泡沫混凝土强度产生影响。

钢筋混凝土的发展前景1

钢筋混凝土的发展前景 混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。按预定性能设计和制作混凝土,研制轻质,高强度,多功能的混凝土新品种。利用现代新技术、大力发展新工艺、新设备;广泛利用工业废渣作原材料等,都是今后需要不断解决的课题。 现代混凝土的发展方向——商品混凝土 摘要] 商品混凝土是以集中予拌、远距离运输的方式向施工工地提供现浇混凝土。商品混凝土是现代混 凝土与现代化施工工艺的结合的高科技建材产品,它应包括:大流动性混凝土、流态混凝土、泵送混凝 土、自密实混凝土、防渗抗裂大体积混凝土、高强混凝土和高性能混凝土等。为了使商品混凝土性能稳 定、经济、性价比高,必须严格选择所需的原材料和优化混凝土的配合比。实践证明,现代混凝土配合 比全计算法设计为此提供了简单快捷和可靠的技术途径。 商品混凝土是指以集中搅拌、远距离运输的方式向建筑工地供应一定要求的混凝土。它包括混合物搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程。严格地讲商品混凝土是指混凝土的工艺和产品,而不是混凝土的品种,它应包括大流动性混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、高强混凝土、大体积混凝土、防渗抗裂混凝土或高性能混凝土等。因此、商品混凝土是现代混凝土与现代化施工工艺的结合,它的普及程度能代表一个国家或地区的混凝土施工水平和现代化程度。集中搅拌的商品混凝土主要用于现浇混凝土工程,混凝土从搅拌、运输到浇灌需1~2h,有时超过2h。因此商品混凝土搅拌站合理的供应半径应在l0km之内。随着商品混凝土的普及和发展,现浇混凝土成为今后发展方向。在我国许多大城市,如北京、上海、天津、广州、深圳等,商品混凝土搅拌站都在一百个以上,其规模和工艺水平不亚于发达国家。许多中小城市也在推广应用商品混凝土。 一. 概述 流态混凝土用作商品混凝土时,对新拌混凝土的流动性和流动性损失的控制要更严格。因为运距较长,交通堵塞等因素,要求坍落度损失小,2h(有时超过2h)内混凝土应保持流动性,浇灌时要求泵送。用后掺法虽然能解决坍落度损失和泵送等问题,但是增加了搅拌时间或次数,这样影响商品混凝土的产量,并且使搅拌操作复杂。即使这样在泵送前掺超塑化剂,在搅拌运输车中快速搅拌3min,也不能充分发挥超塑化剂的分散作用,拌合物均匀性差。因此,至少在我国,后掺法不易推广,还是采用同掺法好。这就要求研究新的超塑化剂,保证新拌混凝土的流动性保持在2h或2h以上,而不影响硬化混凝土的强度,特别是早期强度。 我国商品混凝土中,约70%是标号C25~C40,C50~C60 在一些重要工程中应用,个别特殊情况采用C70~C80。为了减少水泥用量、改善新拌混凝土的工作性,以及提高硬化混凝土性能,特别是耐久性,应当掺用粉煤灰。这样在掺10%~25%粉煤灰的情况下,可以减少单位水泥用量10%~20%。计算表明,基准混凝土中掺20%粉煤灰(减少水泥用量10%情况下)可节省能源10%。基准混凝土掺超塑化剂(减少水泥用量15%时)配制流态混凝土可节省能源15%。当粉煤灰和超塑化剂同时掺用时可节省能源25.5%。因此,将粉煤灰和超塑化剂同时掺用配制流态混凝土是最节能的,并且在性能和节能两方面都可得到满意的效果。 流态混凝土由于掺超塑化剂使拌合物流变性得到改善,即屈服值减小、塑性粘度降低和滞后圈变小,因而几乎接近牛顿型流体。这样就增加了流态混凝土的可泵性。基准混凝土中掺0.4%~0.8%(最好是0.75%)超塑化剂所得到的流态混凝土,其泵送压力降低25%一35%。

浅谈大体积混凝土浇筑质量控制

浅谈大体积混凝土浇筑质量控制 发表时间:2019-11-22T15:15:07.307Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年17期作者:王彬 [导读] 在重大工程项目和高层建筑施工中,通常混凝土一次浇筑量较大,这种大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝。 中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司陕西省西安市 710000 摘要:近年来,随着建设事业的快速发展,高层建筑工程、地下建筑工程呈现项目多、规模大,相应大体积钢筋混凝土工程也越来越多地被采用。在对大体积混凝土施工管理中发现,大体积混凝土还处于起步发展阶段,对其构造特点、所用材料特性和施工工艺要求,特别是对大体积混凝土裂缝的防治,还处于不断探索、不断深化的过程中。 关键词:大体积混凝土? 温差开裂? 控制 1绪论 在重大工程项目和高层建筑施工中,通常混凝土一次浇筑量较大,这种大体积混凝土的浇筑极易出现裂缝,如果施工中不加以控制,会产生许多严重的后果。所以,在浇筑大体积混凝土的施工,一定要认真组织施工,合理安排施工工序,才能确保混凝土的质量。本文对大体积混凝土施工中裂缝产生的原因及防治措施,大体积混凝土施工主要技术难点进行了简要的阐述,以供讨论。 2.大体积混凝土裂缝形成的原因 裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。造成大体积混凝土开裂的主要原因是温度应力和收缩引起的裂缝。 2.1温差裂缝 混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。 大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。 2.2收缩裂缝 混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。 混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。 3.大体积混凝土裂缝防治措施 3.1设计措施 1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。 2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间 3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。 4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。 5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。 3.2施工措施 3.2.1优选混凝土各种原材料 a、水泥的选择 理论研究表明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此在大体积混凝土施工中应尽量使用低热或者中热的矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥,并尽量降低混凝土中的水泥用量,以降低混凝土的温升,提高混凝土硬化后的体积稳定性。为保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍落度不受损失,可适度增加活性细掺料替代水泥。 b、骨料的选择 在选择粗骨料时,可根据施工条件,尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相应减少水泥用量,还可以减小混凝土的收缩现象。 在选择细骨料时,采用平均粒径较大的中粗砂,从而降低混凝土的干缩,减少水化热量,对混凝土的裂缝控制有重要作用。 c、掺加外加料和外加剂 掺加适量粉煤灰,可减少水泥用量,从而达到降低水化热的目的。但掺量不能大于30%。 掺加适量的减水剂,它可有效地增加混凝土的流动性,且能提高水泥水化率,增强混凝土的强度,从而可降低水化热,同时可明显延缓水化热释放速度。 3.2.2施工控制措施 a、控制混凝土入模温度

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