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现代混凝土新技术1

现代混凝土新技术1
现代混凝土新技术1

现代混凝土新技术

一前言

水泥混凝土—古老而年轻的工程材料

公元前7000年—石灰混凝土

公元前300年—古罗马混凝土应用

公元前130年—Vitruvius 记载了气硬性和水硬性材料

1756-1759年—现代水泥雏形

1824年—波特兰水泥诞生

二混凝土技术的发展历程

自1824年进入近代混凝土时代以来的将近两个世纪中,混凝土发展历史上走过了以下几个里程碑:

1)加(钢)筋混凝土的出现

1850年法国人朗布特(lambot)首先创造了一条钢丝网水泥船。此后又有人用钢筋来增强混凝土,提高混凝土的抗拉强度,克服混凝土抗拉强度低的缺陷。此后一百多年中钢筋混凝土结构逐步成为世界上应用最最为广泛、适用性最强的土木工程材料。然而混凝土技术的发展在最初的一百年间发展十分缓慢,1887年钢筋混凝土作为复合材料(钢.混凝土复合材料)的计算理论由科伦(M.Keemen)首先提出。然而,混凝土的强度如何计算在当时还无理论公式来计算。直至1918年艾拉姆斯(D.A.Abrams)发表了著名的水灰比理论后才认为混凝土强度是可以计算的。

2)预应力技术的发明

1928年法国的弗列什涅(E.Fveyssinet)发明了将配置在混凝土中的钢筋进行张拉,利用钢筋弹性变形恢复给混凝土施加预应力的方法来提高混凝土抵抗荷载作用所产生的拉应力的能力,从而提高了混凝土的抗裂性能。这是钢筋混凝土作为一种复合材料,充分利用分散相提高基础相性能的一项重大发明,奠定了预应力混凝土的理论基础。随着预应力混凝土技术的发明和提高,又促进了对混凝土强度、收缩、徐变等力学性能的研究,且日趋成熟,反过来又促进了预应力混凝土技术的发展和进步。预应力混凝土出现至今的八十多年间,促使现代混凝土工程技术发生了一次又一次的飞跃。高端的的预应力混凝土结构解决了许多钢结构在制造工艺上无法克服的许多问题。如高压储罐由于钢结构罐壁的厚度太厚,无法焊接。再如核电站的核燃料容器的防辐射等问题也只有采用厚壁预应力钢筋混凝土结构才可望实现。

3)外加剂(减水剂)的研制成功

1935年美国的E.W斯克里普彻(Sclipture)研制成木质素磺酸盐类混凝土外加剂是混凝土发展史上的又一个里程碑。然而混凝土外加剂被人们真正的重视和技术上的飞跃是在1962年日本花王碱公司的服部健博士研制成功β—萘磺酸盐缩合物钠盐和德国化学家研制成功的三聚氰胺系列高效减水剂以后。大流动混凝土和自密实混凝土技术都是建筑在高效减水剂技术上的。在混凝土中掺加这一类高效减水剂后才有可能将混凝土的水灰比降低到0.2-0.3,才有可能拌制出坍落度达220mm以上的大流动混凝土,也才有可能配制出强度等级达C100甚至更高的高强度混凝土。到上个世纪末,又一新型混凝土外加剂—聚羧酸类超塑化剂被研制出来。

4)混凝土掺合料技术

到了上世纪七十年代,人们对混凝土的改性技术,提出了越来越高的要求,随着人们对新拌混凝土性能、混凝土水硬化过程中体积稳定性的要求、硬化混凝土一系列物理力学性能的要求以及混凝土耐久性要求的提高;随着人们对材料性能设计的认识不断深入,对地球环

保意识的价钱,走可持续发展的道路已是从事材料科学研究的工程技术人员的一项重要的任务。近三十年来混凝土掺合料技术的发展同样是非常的迅速。从最初的粉煤灰材料,逐步向水淬矿渣粉、沸石粉、硅粉、石灰石粉以及上述各种粉状材料的复合掺合料,各类工业废料,和锂(L)渣粉等正在逐步开发出来。混凝土掺合料正在作为混凝土的第六组分被人们重视。5)高性能混凝土(High-Performance Concrete)

高性能混凝土是上世纪八十年代后期到九十年代初期,才由世界上一些有影响的混凝土科学方面的研究单位和学者提出的一个有关混凝土性能方面的崭新的概念。这些性能概括起来可以包括极好的工作性,优良的长期力学性能早高强、高韧性,耐久性好、水硬化过程中体积稳定性好并且均匀等方面。随着混凝土工程技术的不断进步,工程实践经验的逐步积累,对混凝土性能认识的不断深入,人们已经认识到混凝土性能最终是为工程服务的。所以符合工程目标性能要求的混凝土才是“高”性能的。

6)其他

除上述几个具有里程碑意义的技术突破以外,在进入近代混凝土时代的一百八十年历程中,尚有补偿收缩混凝土、自应力混凝土、纤维混凝土、轻混凝土、聚合物的混凝土……等等重要的技术领域,不断的被发明和受到重视。

水泥混凝土技术发展的驱动

混凝土增强材料、混凝土外加剂、混凝土掺合料

水泥混凝土发展的趋势

更快——工作性

更高——强度

更强——韧性、耐久性

功能化——轻质、装饰、特性......

更绿——可持续发展

三、高性能混凝土发展与应用

3.1 高性能混凝土定义与发展

20世纪80年代,美国国家材料委员会提出:要为新世纪的基础设施建设开发高性能的建筑材料,包括钢材、混凝土、塑料等。

1990年5月,在美国马里兰州Gaithers-burg城由NIST和ACI主办了第一次关于HPC 的国际研讨会,会议首次提出关于高性能混凝土的定义。

1990年高性能混凝土国际研讨会提出了高性能混凝土的定义:具有所要求的性能和匀质性的混凝土。例如易于浇筑和压实而不离析、高长期力学性能、高早强、高韧性、体积稳定、严酷环境中使用寿命长。

采用传统的组分、普通的搅拌、浇注与养护操作,是不可能日常生产这种混凝土的。高性能混凝土的特性,是针对一定的应用和环境所要求的。例如:易于浇注、早期强度、渗透性、水化热、体积稳定性、可捣实、不离析、长期力学性质、密度、韧性、在服务环境中运行寿命长久。

美国混凝土学会在1998年提出,高性能混凝土的许多特性是互相关联的,改变其中一个牵扯到一或多个其他特性发生变化。因此,如果对某一应用提供的混凝土有若干特性必须同时满足,则必须将其中每一项都在合同书上规定清楚。

国内高性能混凝土的定义为:中国工程院院士吴中伟提出:高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,是以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途的要求,对下列性能有重点的加以保证:耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。

混凝土结构耐久性设计与施工指南(CCES2004-01)对高性能混凝土的定义为:高性能混凝土(High-Performance Concrete)以耐久性为基本要求,并用常规材料和常规工艺制造的水泥基混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺合料和高效减水剂,取用较低的水胶比和较少的水泥用量,并在制作上通过严格的质量控制,使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。

高性能混凝土应该是一个体系,涉及到原材料、配合比、耐久性能、力学性能、搅拌、浇注、振捣、养护、施工前中后的质量控制等方方面面。这些系统可以分解成多个技术,有些内容也是沿用了普通混凝土的相关规定。

3.2 高性能混凝土应用现状

1987年美国材料顾问委员会提交的一篇报告引起了轰动:约25.3万座桥梁的混凝土桥面板,其中部分使用不到20年,就已不同程度的破坏,且每年还将新增3.5万座。由于混凝土桥面板开裂普遍,因此转向使用高强混凝土,但是看来这无济于事。根据国家公路合作研究计划1995年检查的结果表明:10万座混凝土桥面板是在混凝土浇筑后一个月内就出现间隔1-3米的贯穿性裂缝。不是强度,而是混凝土的坚固性(没有裂缝)对其运行条件下保证混凝土的水密性和耐久性起关键的作用。P.K.Mehta 指出耐久性——影响未来的关键问题。(1)《近代混凝土技术》著作中指出混凝土结构劣化破坏分类:

1、腐蚀:机械磨耗、冲刷磨损、气蚀

2、物理作用:干湿交替、水的渗透、冻融、盐的结晶

3、化学作用:化学介质侵蚀(水解、软水、置换、硫酸盐)、AAR、CaO 和MgO水化

4、钢筋锈蚀:碳化引起、C1-引起

(2)混凝土结构劣化破坏原因分类

《铁路工程混凝土结构耐久性设计暂规》混凝土结构所处环境类别分为5种环境类别、17种环境作用等级。

环境类别:碳化环境;氯盐环境;化学侵蚀环境;冻融破坏环境;腐蚀环境

(3)劣化的“整体性”模型

环境作用(第一阶段)(无可见损伤),主要包括:1.侵蚀作用(冷热循环、干湿循环)2.载荷作用(循环荷载、冲击荷载),从而导致:一个不透水,但存在非连续微裂缝,且多孔的钢筋混凝土结构。

环境作用(第二阶段)(损伤的开始与扩展),主要包括:水的渗入O2、CO2渗入酸性离子(C1-,SO4-)渗入,A:以下原因使孔隙内静水压增大、混凝土膨胀;钢筋锈蚀、碱-骨料反应、水结冰、硫酸盐侵蚀;B:混凝土强度与刚度降低,最终导致开裂、剥落与整体性丧失。

(4)现代高性能混凝土的应用实例

1.香港青马大桥

设计使用寿命120年,要求所用混凝土满足如下要求:

C1-扩散系数小于9×10-13㎡/s(1300库仑);

混凝土28天立方体试件配比强度≥50MPa;

普通水泥/25—35%粉煤灰/65—75%矿渣;

水泥用量350—550KG/M3;

水胶比≤0.4;

胶结料中最大氯离子含量0.06%;

碱含量(这和Na2O)≤3KG/M3.

2、英吉利海峡隧道

设计使用寿命120年,要求混凝土满足如下要求:

C1-扩散系数小于K=1.4×10-13m/s (1300库仑);

水泥采用两种当地海工用的水泥,C3A含量为0.68-0.77%。400kg/m3;

水灰比0.35-0.32%,坍落度100mm;

砂:由石灰石碎石与石英石组成,0-1mm硅质河砂、0-4mm和3-8mm两级石灰石碎石;

粗骨料:粒径5-12.5mm的石灰石碎石。

3、日本明石大桥

设计使用寿命120年,桥墩混凝土采用免振自密实混凝土,桥面及梁采用泵送高性能混凝土,要求混凝土满足如下要求:

C1-扩散系数小于1000库仑;

W/B≤0.35,胶凝材料用量500KG/M3,其中水泥60%,其余为矿渣及粉煤灰。(5)其他方面高性能混凝土配比实例

原材料(kg/ m3)美国加拿大加拿大美国加拿大加拿大摩洛哥法国加拿大A B C D E F G H I

水泥534 500 315 513 163 228 425 450 460

硅粉40 30 36 43 54 46 40 45 (C+MS)粉煤灰59 / / / / / / / /

矿渣/ / 137 / 325 182 / / /

细骨料623 700 745 685 730 800 755 736 780

粗骨料1069 1100 1130 1080 1100 1100 1045 1118 1080 水139 143 150 139 136 138 175 143 138

水胶比0.22 0.27 0.31 0.25 0.25 0.30 0.38 0.29 0.30

塌落度255 / / / 200 220 230 230 110

在一龄期(天)圆柱体试件强度(MPa)

1 / / / / 13 19 / 35 36

2 / / / 65 / / / / /

7 / / 67 91 72 62 / 68 /

28 / 93 83 119 114 105 95 111 83

56 124 / / / / / / / /

91 / 107 93 145 126 121 105 / 89

365 / / / / 136 126 / / /

其他的工程应用如:

东海大桥、杭州湾大桥、深港大桥(西部通道)、珠港大桥等。

国内明确了高性能混凝土全套技术措施的工程有:

青藏铁路、杭州湾大桥、客运专线高性能混凝土。

3.3 高性能混凝土组成与结构

1.混凝土高性能化的途径和方法

A 降低水胶比

可大量减少水泥石的孔隙。

在无外加剂掺入的情况下,水灰比大于0.5时混凝土才具有可施工的流动性。方法:掺入高效减水剂。

B 改善砼中水泥石与粗骨料之间的界面结构

普通混凝土粗骨料与水泥石之间的界面上积滞着大量的Ca(OH)2;Ca(OH)2在界面的结晶与定向排列,是混凝土强度与耐久性低下的主要原因。改善砼中骨料与水泥石之间的界面结构,是高性能砼必须解决的关键技术。

C 改善混凝土中水泥石的孔结构引入封闭孔。在相同的孔隙率下,封闭孔的渗透系数最低。

方法:掺入优质引气剂。

2 影响混凝土性能的因素:

(1)水泥特性对混凝土的影响

高含碱量、高比表面积、高C3S、高C3A、高SO3;

使水泥水化热大、水化快、早期强度高、徐变小、使混凝土延伸性低。易使混凝土温度收缩、自收缩和干燥收缩使混凝土开裂。

(2)骨料特性对混凝土的影响

Aggregate influence on durability of concrete

集料特性对混凝土耐久性的影响

光滑的表面界面粘结性差

碱活性ASR

高空隙率不利于抗收缩和抗冻融

低弹模增加体积收缩

级配差增加水泥用量

高含泥量粘结性差,增加干燥收缩

很低的热膨胀系数与浆体变形不一致

(3)矿物掺合料对混凝土性能的影响

(4)外加剂对混凝土性能的影响

(5)拌合物特性对混凝土耐久性的影响

拌合物特性对混凝土耐久性的影响

高水泥用量提高温度,增加收缩和易裂性

低水泥用量增加渗透性

高用水量增加体积收缩

高细度掺合料增加自收缩和干燥收缩

早强剂、防冻剂减小徐变、增加收缩

(6)浇筑特性对混凝土耐久性的影响

浇筑特性对混凝土耐久性影响

材料温度高浇筑后混凝土温度高

环境温度高加速水化和干燥

离析不均匀收缩

表面水分蒸发快可造成塑性裂缝

养护不足时早期干缩、长时间则胶凝多,后期干

燥收缩大

(7)环境对混凝土耐久性的影响

环境特性对混凝土耐久性的影响

气候干燥混凝土干燥开裂

混凝土处于地面以上无水分补充

严寒地区路桥除冰盐影响

冻融循环受冻融循环而开裂

存在氯化物腐蚀钢筋

存在硫酸盐等侵蚀性物质侵蚀混凝土

3 矿物掺合料

粉煤灰(FA):发电厂煤粉燃烧后的未燃尽无机残渣。磨细矿渣粉(BFS):主要成分为CaO2、AI2O3和SIO2等。来自于铁矿石炼铁高炉。

硅粉(SF):硅和含硅合金时所产生的副产品。

偏高岭土粉(MK):黏土经煅烧生成的无定型铝硅酸盐。

天然沸石粉(NZ)。

矿物掺合料的功能不同,起着不同的作用。重点讨论磨细矿渣粉和粉煤灰。

矿物掺合料一般具有如下作用:

1)填充骨料的间隙及形成润滑膜;

2)消纳氢化钙,改善过渡区(火山灰反应),同时生成胶凝性产物;

3)对水泥的分散作用,降低水胶比,改善水泥在低水胶比下的水化环境;

4)延缓初期水化速率,形成较低水胶比、较大水灰比的有利环境;

5)降低温升,改善徐变能力,减小早期形成热裂缝的危险。

矿物掺合料的生成效应:填充效应、流化效应、耐久效应、强度效应。

粉煤灰:

粉煤灰的密度只有水泥的2/3,因此采用大掺量粉煤灰混凝土,同时添加高效减水剂时,可以大幅度降低水胶比,获得普通混凝土条件下无法达到的使用效果。

粉煤灰对混凝土性能的影响:

1、新拌混凝土

1)增加浆体含量、增大粘聚性、不易离析,改善可泵性,容易振实;

2)延缓拌合物凝结试件,减小坍落度损失;

3)减小泌水速率,但凝结时间延长(尤其是低温季节),需要及早覆盖养护;

4)降低水化热。

2、硬化混凝土

1)早期强度发展速率延缓(程度取决所用水泥),但也随温度升高加快;

2)早期应力松弛作用强,抗裂性能好;

3)后期微结构密实、强度增长幅度大,耐久性良好;

4)预防混凝土的耐久性病害发生,如碱骨料反应;

5)提高混凝土抵杭环境因素劣化破坏的能力,抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透等。

目前,国外绝大多数有关粉煤灰混凝土的研究,都是在相同胶凝材料用量前提下,变化水泥与粉煤灰掺量,而不调整混凝土水胶比;以等坍落度评价拌合物的工作度;以检测普通水泥混凝土的20℃养护试件进行比较研究,其结果必然是随着粉煤灰掺量增大、水泥用量减少,混凝土的强度发展速率和抗碳化等耐久性能指标下降。实际上,在骨料、粉煤灰的质量改善的前提下,变化拌合物的水胶比、适当调整混凝土拌合物的坍落度,完全可以配置出粉煤灰掺量大、强度发展满足工程要求,且其他性能优异的高性能混凝土。

磨细高炉矿渣:

1)需要干燥后粉磨,使用成本较高;

2)密度、需水量与水泥接近,需水量随粉磨细度变化小;

3)随细度增大,混凝土早期强度发展较快,适用于蒸养制品;

4)开始水化后呈加速,比水泥快,掺量在70%以上,才能起明显降低温升效果。

外加剂:

高性能混凝土所用外加剂,建议由使用者选购合适的高效减水剂母液,根据使用要求和所用原材料自己进行复配和试验,出售复配高效减水剂的厂家应当像出售药品那样,在说明书上标注主要成分,以便用户根据需要选用,使用者也不要购买那些“不知道都加了什么”的产品。用于高性能混凝土的外加剂有减水剂、缓凝剂、引气剂等。其中高效减水剂(超塑化剂)是高性能混凝土必要的成分,正是因为高效减水剂的出现,才使得混凝土的水胶比能降得很低却仍可有很好的工作性,高性能混凝土的实现才成为可能。

高效减水剂

高效减水剂又称为超塑化剂,其区别于普通减水剂之处,就在于减水率高。普通减水剂的减水率一般为5%-10%,而高效减水剂的减水率可达15%-30%;普通减水剂的掺量不能超过限制(如木质素磺酸盐类减水剂的掺量不能超过0.3%),而高效减水剂则可以较高比例掺入水泥,并对混凝土无不利影响。

品种性能第一代减水剂第二代减水剂第三代减水剂

木钙、木钠、木镁等萘系、密胺系、氨基

磺酸系、脂肪系等

聚羧酸系

减水率一般掺量:5%-8%

饱和掺量:12%左右一般掺量:15%-20%

饱和掺量:30%左右

一般掺量:25%-30%

饱和掺量:大于45%

对混凝土拌合物综合性能的影响超掺时,缓凝严重,

引气量大,强度下降

严重,单用时易引起

混凝土质量事故

掺萘系混凝土拌合物

的坍落度损失大,易

泌水;掺密胺系混凝

土拌合物坍落度损失

大,粘度大

混凝土拌合物流动性

和流动性保持好,很

少发生泌水、分层、

缓凝等现象

强度发展28d的强度比一般在

115%左右28d的强度比一般在

120%—135%左右

28d的强度比一般在

140%以上

对混凝土体积稳定性的影响不大萘系增加混凝土塑性

收缩,一般也增加混

凝土28d的收缩率;

密胺系可降低混凝土

28d的收缩率

与萘系相比,对混凝

土塑性收缩的影响大

大减少,一般不增加

混凝土的28d收缩率

钾钠离子不大一般在5%-15%之间一般在0.2%-1.5%之

环保性能及其他有害物质含量环保性好,一般不含

有有害物质

环保性能差,生产过

程使用大量甲醛、萘、

苯酚等有害物质,成

分中也含有一定量的

有害物质

生成和使用过程均不

含任何有害物质,环

保性能优异

水泥粒子对减水剂吸附形态,因减水剂的类型及结构而不同,对减水剂性能及控制坍落度损失均有很大影响,

萘磺酸盐系高效减水剂是一种刚性链横卧吸附,减水率相对低,控制坍落度损失功能差。

聚羧酸系减水剂是齿轮行、引线型吸附。在水泥颗粒表面,形成立体排斥力。减水率高,控制坍落度损失功能好。

水泥和外加剂的适应性问题:

适应性的问题成为困扰混凝土工作者的一个难题,影响外加剂的应用效果和推广应用。涉及水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识。

适应性的概念

水泥与减水剂适应时:减水剂在常用掺量下能够达到它自身的减水率,没有离析和泌水现象,坍落度随时间变化损失相应较小,对混凝土的强度等性能无负面影响。

不适应时:初始坍落度小,坍落度损失快,离析、泌水、外加剂用量增加。

小结

选用品质良好的原材料,较低的水胶比和较少的水泥用量,合理的应用矿物掺合料和高性能引气减水剂是实现混凝土高性能化的主要技术途径。高效减水剂能降低砼的水灰比、增大坍落度和控制坍落度损失,赋予混凝土高的密实度和优异的施工性能。矿物掺合料填充胶凝材料的空隙,参与胶凝材料的水化反应,除了降低水化热、提高混凝土的密实度外,还改善混凝土的界面结构,提高混凝土的耐久性与强度。

3.4 高性能混凝土展望

建立相适应的标准和规范,才能使这种新型混凝土的发展得到可靠的保证,现行标准和规范是依据从事普通混凝土研究和实验得出来的。为了高性能混凝土的推广应用,新的标准与规范应该基于对其诸多影响因素的认识上。

为了鼓励创新,需要建立以性能为基准的规范,而为实验这种规范,必须开发可靠的实验方法,尤其是现场能够就地检测,可以反映真实性能的方法(坍落度就不能反映掺有高效减水剂HPC的性能)。

高性能混凝土:为了提高应用水平,需要开展研究。

四、外加剂在混凝土中应用

混凝土外加剂(concrete,Additives)是现代混凝土不可缺少的组份之一,是混凝土改性的重要方法和技术。掺少量外加剂可以改善新拌混凝土的工作性能,提高混凝土的物理力学性能和耐久性,高性能混凝土(HPC)就是外加剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。

4.1 发展概况

近代混凝土外加剂的发展有七十多年的历史,20世纪30年代初美国、英国、日本等已经在公路、隧道、地下工程中使用防冻剂、引气剂、塑化剂和防水剂。早期使用的外加剂主要是氯化钠、氯化钙、松香酸钠、木质素磺酸盐和硬脂酸皂等化学物质。到60年代,外加剂得到较快发展。日本首先将萘磺酸甲醛高缩合物用作混土分散剂,并在市场上销售(如日本花王公司),与此同时,德国研制开发了三聚氰胺磺酸盐及多环芳径磺酸盐甲醛缩合物,这三种外加剂对水泥有强分散作用,减水率可达20%以上,成为高效砼减水剂或超塑化剂,其名称一直沿用到现在。这类外加剂的出现,可在普通工艺条件下,配置抗压强度80-120Mpa的砼,七十年代,德国以超塑化剂研制流态混凝土,这样使新拌混凝土能“自流”或进行泵送,垂直泵送高达300米,改善了混凝土的工作性能和施工工艺,方便了混凝土的拌合、运输、浇灌、振捣等操作,具有节能、省工、省力、高效的效果,也促进了集

中搅拌的商品混凝土的发展。到八十年代,针对工程中高强混凝土存在的问题(如坍落度损失、泌水、离析等),许多国家进行了大量基础研究,积累了大量的工程应用经验。工程中,引气剂起到了十分重要的作用,实践表明,掺入少量引气剂使混凝土含气量达到3—5%,其抗冻融性提高十几倍,可使混凝土构筑物使用寿命达100年以上。80年代前,单一成分的外加剂还有一定市场,而90年代后,几乎所有的商品外加剂都是使用复合外加剂,即用多种不同作用的外加剂复合在一起,使改产品具有多个对混凝土改性的功能,比如高效引气减水剂就成为日本HPC不可少的组份之一。因此,高效能,多功能复合外加剂的研究,开发和应用是全面的发展方向。我国主要是从80年代起,迅速发展外加剂的,随着城市建筑高层化及地铁、高速公路、高速铁路、隧道等大型工程发展的需要,外加剂的应用逐步扩大。在大中城市及大型工程中,外加剂使用率在70%以上,预计这几年更是混凝土外加剂的高速发展期,总产量可达500万吨以上。

4.2 混凝土外加剂的定义、分类及作用

根据现行国家标准《混凝土外加剂分类、命名与定义》GB8075-2005,混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入,用以改善混凝土性能的物质,掺量不大于水泥质量的5%(特殊情况除外)。

4.2.1 混凝土外加的分类

(1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括减水剂、引气剂和泵送剂等。

(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

(3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。

(4)改善混凝土其他性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。

4.2.2 混凝土外加剂的名称及定义

(1)普通减水剂,在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂。

(2)早强剂,能加速水泥水化和硬化,促进混凝土早期强度增长的外加剂。

(3)缓凝剂,可在较长时间内保持混凝土工作性,延缓混凝土凝结硬化时间的外加剂。

(4)引气剂,在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布,稳定而封闭的微小气泡,而且在硬化后能保留在其中的一种外加剂。

(5)高效减水剂,不同于普通减水剂,能大幅度减少拌合用水量,具有较高的减水率,较低引气量的外加剂。

(6)高性能减水剂,比高效减水剂具有更高的减少率、更好坍落度保持性能,较小干燥收缩,且具有一定引气性能的减水剂。

(7)早强减水剂,兼有早强和减水功能的外加剂。

(8)缓凝减水剂,兼有缓凝和减水功能的外加剂。

(9)引气减水剂,兼有引气和减水功能的外加剂。

(10)防水剂,能降低混凝土在静水压力的透水性的外加剂。

(11)阻锈剂,能抑制或减轻混凝土中的钢筋或其他预埋金属锈蚀的外加剂。

(12)加气剂,混凝土制备过程中因发生化学反应,放出气体,而使混凝土中形成大量气孔的外加剂。

(13)膨胀剂,能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。

(14)防冻剂,能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间达到足够防冻强度的外加剂。

(15)着色剂,能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂。

(16)速凝剂,能使混凝土迅速结硬化的外加剂。

4.2.3 使用混凝土外加剂的主要目的

(1)改善新拌混凝土的性能:

A.不增加用水量而提高和易性或和易性相同时,减少用水量,降低水灰比。

B.缩短和延长混凝土凝结时间。

C.减少或避免沉陷及产生的微笑裂缝。

D.改变泌水率或泌水量,或两者同时改变。

E.减小离析。

F.提高抗渗能力和可泵送性。

G.减小坍落度损失。

(2) 改善硬化混凝土的性能:

A.延缓或减少水化热。

B.提高早期强度。

C.提高混凝土的抗压、抗拉和弯曲强度。

D.提高抗冻融能力,抗环境水侵蚀的能力,改善砼的耐久性。

E.控制碱集料反应产生的膨胀。

F.改善抗冲击和抗磨损的能力。

G.阻止混凝土中金属的锈蚀。

4.2.4 主要外加剂的主要成份和作用

外加剂品种主要作用主要成分一般掺量使用限制

早强剂提早拆模,缩短

养护期,提前完

成修补;

部分或完全抵消

低温对强度发展

的影响;

减少模版侧压氯化钙;六水三

氯化铝硫酸钠;

硫化硫酸钠;三

乙醇胺

1.5—3%

1—2%

≤0.05%

潮湿环境下;

有饰面要求,蒸

汽养护

速凝剂喷射混凝土,堵

漏及特殊用途

(3-5分钟初凝,

10分钟内终凝)复合硫铝酸盐;

硅酸钠型堵漏速

凝剂;松香热聚

物及松脂皂

3—5%

加水拌合

矿渣水泥中

引气剂引气,提高混凝

土工作度和粘聚

性,减少离析和

泌水,提高抗冻

融性和抗耐久性

(常与减水剂复

合使用)松香热聚物及松

脂皂、木质素磺

酸钠盐、皂角粉

0.003—0.02%

0.1—2.5%

0.005—0.02%

注意体积变化,

不宜过振。超量

使用

减水剂与缓凝剂减水、缓凝、缓

凝减水、早强减

水、高效减水、

高效缓凝减水

(降低混凝土水

灰比,延缓抑制

水化反应,一般

复合使用)木质素磺酸盐

(或改性物)、糖

钙减水剂、糖类

及碳水化合物、

羟基羧酸如柠檬

酸葡萄糖酸钠、

磷酸盐

0.1—0.3%

0.05—0.25%

0.01—0.5%

0.01—0.1%

0.01—0.2%

蒸养混凝土

注意与水泥的适

应性

大体积混凝土配合比设计

南昌生米大桥 大体积混凝土 配合比设计、浇筑及养护 中铁一局南昌生米大桥 第三合同段项目经理部 2005.2.5

大体积混凝土的配合比设计首先要分析大体积混凝土问题所在,才能更好的进行下一步工作。 一、大体积混凝土最大的难题是开裂,即贯穿开裂和表面开裂,治标先要治本,所以首先要谈混凝土的开裂。 混凝土的开裂有三种,自身收缩、干燥收缩和塑性收缩。自身收缩和干燥收缩都是水的迁移造成的,但自身收缩不是水份蒸发了,是水泥水化时消耗了水份,产生自干燥作用,混凝土的相对湿度降低,体积减小。水灰比对自身收缩和干燥收缩的影响正相反,水灰比减小干燥收缩减小,自身收缩增大,但水灰比减小到一定程度时,对干燥收缩和自身收缩的影响就各半了。 自身收缩和干燥收缩在混凝土内部是均匀发生的,低水灰比的混凝土自身收缩集中发生在混凝土浇注后的初龄期,因为在这以后,由于混凝土体内的自干燥作用,水化就基本停止,也就是说在拆模前,混凝土的自身收缩就已经大部分完成,不象干燥收缩,除了未覆盖且暴露面积很大的地方外,许多构件干缩都发生在拆模以后。 塑性收缩是混凝土水灰比较小,外界环境温度较高,混凝土表面蒸发的水分得不到补充,受到外力的情况下,产生裂缝,混凝土内部水份蒸发加快,于是裂缝迅速扩展。 从以上可以得知混凝土的养护很关键,尤其是干燥收缩和塑性,养护是关键。

这三种收缩中干燥收缩和自身收缩是混凝土开裂的主要因素。但在大体积混凝土的施工中,自身收缩和干燥收缩,它们和温度叠加时就会产生温度应力和约束应力,它才是产生裂缝的元凶。 大体积混凝土的最高温度是由水泥水化热、混凝土浇注温度和混凝土的散热速度决定的。在这三部分中水泥水化热而引起的的绝热温升是主要因素,我们要降低绝热温生,实际就是降减小大体积混凝土内胀外缩的应力,我们所要做的只能是降低绝热温升,并且控制内外温差不大于25度。 而控制温度又有不利因素存在,㈠混凝土超厚;㈡因承台标号高,不得不采用42.5级水泥。在这些不利因素综合作用下,存在产生裂缝的危险,我们就要降低温度应力和提高混凝土早期抗拉强度入手,以下各项措施都围绕这两点来完成的。 二、大体积混凝土配合比的设计及材料的选择及设计 在进行配合比时应以以下几个方面考虑:①用中低热水泥。②尽量减低水泥用量/③降低水灰比及单位用水量④降低砂率⑤选用优质缓凝减水剂⑥掺入粉煤灰⑦尽可能选择粒径大一些的骨料。 水泥水化热虽然可以迅速提高混凝土早期的强度,但它是造成大体积混凝土绝热温升和温度应力的主要因素,所以我们要推迟温峰的出现,并且要降低水化热。

现代混凝土配合比设计与质量控制新技术

现代混凝土配合比设计与质量控制新技术 返回会员学习中心 共60道题,您答对了58道,答错了2道,共得分:97分。 ?(1) 混凝土配合比设计的各项 参数中,对混凝土强度影响最 大的参数是()。 ?A、水泥用量 ?B、水胶比 ?C、用水量 ?D、砂率 ?√您的答案:B | 正确答案: B (+1.5分) ?(2) 水泥混凝土用粉煤灰的细 度指标试验用筛孔尺寸为 ()μm。 ?A、80 ?B、45 ?C、30 ?D、16 ?√您的答案:B | 正确答案: B (+1.5分)

?(3) 混凝土配合比设计若采用细砂,其砂率应较中砂()。 ?A、增大 ?B、不变 ?C、减少 ?D、 ?√您的答案:C | 正确答案: C (+1.5分) ?(4) 抗渗混凝土配合比时,设计试配抗渗压力比设计值应 提高()。 ?A、0.4MPa ?B、0.2MPa ?C、0.15MPa ?D、0.1MPa ?√您的答案:B | 正确答案: B (+1.5分) ?(5) 引起钢筋混凝土中钢筋发生锈蚀的主要因素是( )。 ?A、氯离子 ?B、碱含量 ?C、Ca(OH)2含量

?D、NaOH含量 ?×您的答案:B | 正确答案:A ?(6) 硅酸盐熟料矿物中水化最快的是( )。 ?A、C3S ?B、C2S ?C、C3A ?D、C4AF ?√您的答案:C | 正确答案: C (+1.5分) ?(7) 安定性试验时,沸煮法主要是检验水泥中是否含有过 量的游离()。 ?A、CaO ?B、MgO ?C、SO3 ?D、Na2O ?√您的答案:A | 正确答案: A (+1.5分) ?(8) 混凝土的抗冻性可用多种指标表示,快冻法采用()。

纳米技术在现代混凝土中的应用【最新版】

纳米技术在现代混凝土中的应用 一、纳米技术在高性能、高耐久性混凝土中的应用 高性能混凝土是要求混凝土具有很高的强度、很好的施工性能、很好的体积稳定性能和耐久性能。高性能混凝土的生产主要是利用混凝土外加剂对普通混凝土进行改性。利用纳米技术和纳米材料开发新型的混凝土外加剂,增加混凝土外加剂的品种,提高混凝土外加剂的性能和对混凝土改性的效果,并减少副作用。还可以利用纳米技术,开发硅酸盐系胶凝材料的超细粉碎技术和颗粒球形化技术以及可实用化的先进技术,可大幅度提高水泥熟料的水化率,在保证混凝土强度的前提下,若能降低水泥用量20%~25%,则会产生巨大的经济效益,并可降低资源负荷和环境负荷。 利用纳米矿粉不但可以填充水泥的空隙,提高混凝土的流动度,更重要的是可改善混凝土中水泥石与骨料的界面结构,使混凝土强度、抗渗性与耐久性均得以提高。纳米矿粉主要包括纳米SiO2、纳米CaCO3和纳米硅粉等。据有关文献报道,当纳米矿粉的掺量为水泥用量的1%~3%,并在高速混拌机中与其他混合料干混(或是制成溶胶由拌合水带入)后,制备成纳米复合水泥混凝土结构材料,其7天和28天龄期的水泥硬化浆体的强度比未掺纳米矿粉的水泥硬化浆体的强度提高约50%,且其韧性、耐久性等性能也得到改善。这主要是纳

米粒子的表面效应和小尺寸效应在起作用,因为当粒子的尺寸减小到纳米级时,不仅引起表面原子数的迅速增加,而且纳米粒子的表面积和表面能都会迅速增加,因而其化学活性和催化活性等与普通粒子相比都发生了很大的变化,导致纳米矿粉与水化产物大量键合,并以纳米矿粉为晶核,在其颗粒表面形成水化硅酸钙凝胶相,把松散的水化硅酸钙凝胶变成纳米矿粉为核心的网状结构,降低了水泥石的徐变度,从而提高了水泥硬化浆体的强度和其他性能。 高脆低韧是混凝土材料的固有问题,其抗拉应变只有0.02%以下,抗压应变只有0.2%左右。利用纳米材料的特性提高混凝土弹性和韧性,在建筑应用中可提高建筑物防震能力及其他相关性能。其办法之一为微观复合化。所谓微观复合,是引入具有一定柔韧性的物质,如氯丁橡胶等高分子物质或纳米级材料。引入柔性材料,可有效的改善混凝土的韧性,但往往带来强度和刚度的损失。但对高强混凝土来说是不利的,因此必须寻找一种和水泥混凝土有良好亲和性的柔性高强材料。这随着高强高分子材料研究的深入,是有望实现的。而纳米材料的研究如果能把水泥制成纳米颗粒,并在水化后,形成纳米微水化产物,也有可能改善其韧性,这方面的纳米技术在现代混凝土中的应用混凝土材料是当今世界用途最广、用量最大的建筑材料之一。随着21世纪混凝土工程的大型化、巨型化、工程环境的超复杂化以及应用领域的不断扩大,人们对混凝土材料提出了更高的要求,混凝土材料的高性能化(High Performance Concrete) 和高功能化(High

公路养护新技术

四新、五小技术应用总结 我分局近年来的“四新技术”“五小活动”应用情况总结汇报如下: 一、“四新”技术应用情况 (一)高分子聚合物抗裂贴修复裂缝技术在路面中修(养护)工程中运用 施工前的单条裂缝 高分子聚合物抗裂贴是由沥青基高分子聚合物改性材

料和高强抗拉、耐高温性良好的抗拉织物复合而成,是一种公路中修工程裂缝的重要施工材料。该产品具有自粘、施工方便快捷特性,能够起到良好的上下层路面裂缝的隔离作用,防止上面层渗水沿裂缝下渗,从而有效保护下面层或基 层稳定;同时还具有分散应力、消能缓冲、耐高温、抗拉性能等特征,能够有效防止裂缝反射问题。 在裂缝上粘接抗裂贴 抗裂贴具有下列功能特性: 1、粘接牢固不易脱落。 2、良好的高低温性能。 3、抗撕裂强度高,耐久性良好。 4、施工工艺简单,施工速度快,无需任何设备。施工

人员无需专业培训,节约人力资源。 5、防水效果好,不会对环境造成污染,也不会对人体造成伤害,无材料浪费。 6、在沥青基层的应用,可以提高基层的横向拉伸强度,有效防止裂缝反射。 使用橡胶锤用力敲打,将抗裂贴烫贴至路面,确保抗裂贴同路面结合成为一体。 (二)采用新工艺修复桥梁伸缩缝 桥梁伸缩缝是桥梁工程的重要组成部分。伸缩缝的坚固有利于桥梁的正常使用,减少汽车在行驶工程中对桥梁产生的共振,提高桥梁的使用寿命。但在实际使用中,因各种原因,伸缩缝一直是比较容易损坏的部分。为使桥梁的正常使用,提高道路的通行能力,需对伸缩缝破损部分进行修复。灌浆料正常保养24h后,方可通车。

桥梁伸缩缝用的钢纤维浇灌伸缩缝 1、灌浆料特点 (1)早强、高强:1-3天抗压强度30-50Mpa以上。 (2)抗离析性能:高强无收缩灌浆料克服了现场使用 因

水泥混凝土路面的新技术应用

水泥混凝土路面的新技术应用 摘要:改革开放以来,我国公路建设事业迅猛发展,尤其是高速公路建设,从无到有,现已建成8700km。特别是近几年随着工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。我国秉着优先发展公路的战略,公路建设技术已经取得巨大的突破。 随着经济的发展、综合国力增强,我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。特别是电子计算技术的广泛应用,为广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。更重要的是我国的经济政策为公路事业发展提供多元化的筹资渠道,保证了建设资金来源。 关键词:水泥混泥土路基泥混泥土路面路床贫混泥土滑膜混泥土钢纤维混土 改革开放以后,我国公路交通量增大,重型运输车辆的比重越来越大,这对公路路面结构强度和使用性能提出了更高的要求,而水泥混凝土路面则是有强度高、稳定性好、耐水性好、使用寿命长、养护费用低等优点。因此,近年来水泥混凝土路面在高等级公路中占了一席之地,随之而来的是新材料、新技术在水泥混凝土路面施工中不断推广和应用。 一、路基进行沉降观测。高速公路水泥混凝土路面的早期断板破坏绝大多数情况下,是由于路基不稳定、沉降过大造成的。为了防止这种现象,我们首先应对高速公路水泥混凝土路面路基进行全线沉降观测,对沉降较大的路段进行了施工图阶段的细化补强设计,计算出摊铺永久性水泥混凝土路面的不均匀沉降界限值,从而有效保证了高速公路水泥混凝土路面路基质量和稳定性,延长了水泥混凝土路面的使用寿命。 二、泥混凝土路面路床稳定新技术。根据水泥混凝土路面比沥青路面对路基稳定更敏感的特性,要求高等级公路水泥混凝土路面的路基填筑提高一级压实标准。对于粒径在壤土以下的粒料土、沙土等采用重型压路机强行击实;对于塑性能指数较高的粘性土,使用路床石灰改善土稳定技术。 在多段高速公路采用了提高压实标准和重型压路机压实措施,并使用路床石灰改善土稳定技术,强有力地保证了高速公路水泥混凝土路面路基或基层质量和稳定性,大大地延长了水泥混凝土路面的使用寿命。路基改善土技术是针对压实度达不到要求的高塑性粘土、软基土或路基填挖频繁路段采用的技术,一方面提高软土路基强度、承载力及稳定性;另一方面,路床改善土相当于增加一层坚实的底基层,对提高水泥混凝土路面使用寿命将起到巨大作用。 三、贫混凝土基层滑模摊铺技术。使用贫混凝土基层滑模摊铺技术,并对贫混凝土基层的原材料、配合比、上基层的铺筑及质量验收提出了明确的技术要求,扩展了国内外认为最抗水冲刷、强度最高、使用寿命最长的新型基层类型及其施工技术和质量验收控制标准。它的重大意义将在我国未来高速公路建设和养护中逐步显示出来。我们希望将来我国高速公路基层能够使用50年以上无需翻修,仅翻修面层。 四、滑动封闭层新技术。使用上基层表面沥青表处或稀浆滑动封闭层新技术的主要优

大体积混凝土配合比设计

xx生米xx 大体积混凝土 配合比设计、浇筑及养护 中铁一局xx生米xx 第三合同段项目经理部 2005.2.5 大体积混凝土的配合比设计首先要分析大体积混凝土问题所在,才能更好的进行下一步工作。 一、大体积混凝土最大的难题是开裂,即贯穿开裂和表面开裂,治标先要治本,所以首先要谈混凝土的开裂。 混凝土的开裂有三种,自身收缩、干燥收缩和塑性收缩。 自身收缩和干燥收缩都是水的迁移造成的,但自身收缩不是水份蒸发了,是水泥水化时消耗了水份,产生自干燥作用,混凝土的相对湿度降低,体积减小。水灰比对自身收缩和干燥收缩的影响正相反,水灰比减小干燥收缩减小,自身收缩增大,但水灰比减小到一定程度时,对干燥收缩和自身收缩的影响就各半了。 自身收缩和干燥收缩在混凝土内部是均匀发生的,低水灰比的混凝土自身收缩集中发生在混凝土浇注后的初龄期,因为在这以后,由于混凝土体内的自干燥作用,水化就基本停止,也就是说在拆模前,混凝土的自身收缩就已经大部分完成,不象干燥收缩,除了未覆盖且暴露面积很大的地方外,许多构件干缩都发生在拆模以后。 塑性收缩是混凝土水灰比较小,外界环境温度较高,混凝土表面蒸发的水分得不到补充,受到外力的情况下,产生裂缝,混凝土内部水份蒸发加快,于是裂缝迅速扩展。

从以上可以得知混凝土的养护很关键,尤其是干燥收缩和塑性,养护是关键。这三种收缩中干燥收缩和自身收缩是混凝土开裂的主要因素。但在大体积混凝土的施工中,自身收缩和干燥收缩,它们和温度叠加时就会产生温度应力和约束应力,它才是产生裂缝的元凶。 大体积混凝土的最高温度是由水泥水化热、混凝土浇注温度和混凝土的散热速度决定的。在这三部分中水泥水化热而引起的的绝热温升是主要因素,我们要降低绝热温生,实际就是降减小大体积混凝土内胀外缩的应力,我们所要做的只能是降低绝热温升,并且控制内外温差不大于25度。 而控制温度又有不利因素存在,㈠混凝土超厚;㈡因承台标号高,不得不采用42.5级水泥。在这些不利因素综合作用下,存在产生裂缝的危险,我们就要降低温度应力和提高混凝土早期抗拉强度入手,以下各项措施都围绕这两点来完成的。 二、大体积混凝土配合比的设计及材料的选择及设计 在进行配合比时应以以下几个方面考虑: ①用中低热水泥。②尽量减低水泥用量/③降低水灰比及单位用水量④降低砂率⑤选用优质缓凝减水剂⑥掺入粉煤灰⑦尽可能选择粒径大一些的骨料。 水泥水化热虽然可以迅速提高混凝土早期的强度,但它是造成大体积混凝土绝热温升和温度应力的主要因素,所以我们要推迟温峰的出现,并且要降低水化热。配合比的设计首先要考虑的是降低温度,所以首先要有一个较低的水灰比,降低水灰比最佳途径就是一个好的减水剂,考虑推迟温峰的出现,应该采用缓凝高效减水剂。 水泥要采用低热水泥,首选无疑是矿渣水泥。为了最大限度的降低水泥水化热影响,在合理的范围内,最大限度的掺入粉煤灰。 考虑混凝土的可泵性、保证强度还有提高混凝土的抗拉强度,粗集料应该采用碎石。

现代混凝土结构工程施工新技术08

现代混凝土结构工程施工新技术08(增项)——课后考试 1. 预拌砂浆是指由专业生产厂生产的,用于建设工程中的各类砂浆拌合物,预拌砂浆分为干拌砂浆和湿拌砂浆两种是 2. 下列(弹性模量大)不是轻骨料混凝土的特点 3. 第二代丙烯酸盐灌浆液是一种防渗堵漏材料,它可以灌入混凝土的细微孔隙中,生成不透水的凝胶,充填混凝土的细微孔隙,达到防渗堵漏的目的,但是浆液中含有酰胺基团的化合物,不符合环保的要求否 4. 钢筋焊接网技术中焊接网的最大长度不宜超过(12)m,最大宽度不宜超过3.3m 5. 大体积混凝土施工前,混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值为40℃,混凝土浇筑体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)为(25)℃ 6. 工具式组合内支撑技术是在混凝土内支撑技术的基础上发展起来的一种内支撑结构体系,主要特点组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便、适用性广的特点是 7. 下列哪项不是塑料模板的特点()不利于环境保护 8. 钢筋焊接网技术是纵、横向钢筋分别以一定间距相互垂直排列,全部交叉点均用电阻点焊,采用多头点焊机用计算机自动控制生产,焊接前后钢筋的力学性能没有变化否 9. 自密实混凝土适用于浇筑量大,浇筑深度、高度大的工程结构是 10. 钢铰线-聚合物砂浆加固技术是一项新型加固技术,它是在被加固构件进行界面处理后,将钢铰线网片敷设于被加固构件的受压部位,再在其上涂抹聚合物砂浆否 11. 索结构一般通过张拉或下压建立预应力是 12. 逆作法是建筑基坑支护的一种施工技术,它通过合理利用建(构)筑物(地下结构)自身的抗力,达到支护基坑的目的 13. 土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,大致分为(4)类 14. 在建筑的围护结构中哪个结构耗能最大(门窗) 15. 消能减震技术消能部件(消能构件或消能装置及其连接件)按照不同“构件型式”分类中不包含(消能门窗) 16. 电动桥式脚手架由驱动系统、附着立柱系统、作业平台系统三部分组成是 17. 有粘结预应力技术建立起的预应力比无粘结预应力技术建立起的预应力更大否 18. 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术当搅拌桩达到设计强度,且龄期不小于(30d)后方可进行基坑开挖 19. 供热计量技术是对集中供热系统的热源供热计量、热用户的用热量进行计量是 20. 钢纤维混凝土不得使用海砂,粗骨料最大粒径不宜大于钢纤维长度的(2/3) 21. (自密实混凝土)不需要振捣仅依靠自重即能充满模板、包裹钢筋并能够保持不离析和均匀性,达到充分密实和获得最佳的性能 22. 长螺旋钻孔压灌桩技术适用于地下水位较高,易塌孔的各种地层否 23. 高强钢筋应用技术中与高强钢筋相应结构梁板墙的混凝土强度等级不宜低于(25) 24. HS-HPC代表高耐久性混凝土否 25. 复合土钉墙是将土钉墙与一种支护技术或截水技术有机组合成的复合支护体系否 26. 遇水膨胀止水胶是一种单组份、无溶剂、遇水膨胀的聚氨酯类无定型膏状体,用于密封地下结构等复杂结构的渗漏否 27. 超高泵送混凝土指泵送高度大于300m的各种超高层建筑否 28. 长螺旋钻孔压灌桩技术是采用(长螺旋钻机)制孔将混凝土从钻头底压出,边压灌混凝土边提升钻头直至成桩,然后利用专门振动装置将钢筋笼一次插入混凝土桩体,形成钢筋混凝土灌注桩 29. 粘贴碳纤维加固技术主要适用于素混凝土构件,包括纵筋配筋率低于现行国家标准《混

10.新技术、新产品、新工艺、新材料应用

第十章新技术、新产品、新工艺、新材料应用 根据国家建设部推广应用新技术的要求,结合本工程的技术要求和质量目标,我们拟在下列工艺、工序中采用新技术、新产品、新工艺和新材料。 一、清水混凝土技术 清水混凝土作为装饰面,对美观、色差、表面气泡等方面都有很高要求,因此在混凝土配制、生产、施工、养护等方面都应采取相应的措施。 1、混凝土配制 混凝土应使用同一种原材料和相同的配合比,混凝土拌和料应具有良好的和易性、不离析、不泌水。除了不同水灰比将导致硬化后混凝土颜色变化外,骨料对混凝土外观的影响也不可忽视,因此同一个视觉面的混凝土,应采用相同类型的骨料。 2、混凝土模板 为了使清水混凝土表面光滑无气泡,应根据不同强度等级混凝土选用不同材质的模板,而脱模剂除了起到脱模作用外,不应影响混凝土的外观。 3、混凝土施工 混凝土浇注时,混凝土下料口与浇筑面之间距离不能超过规范要求,否则混凝土易离析,振捣时以混凝土表面出浆为宜,同时应避免漏振和过振。

4、混凝土养护 混凝土的养护应确保混凝土表面不受污染,充分合理的养护是保证混凝土硬化后表面和内在质量的关键。 二、粗直径钢筋直螺纹机械连接技术 本工程直径20㎜以上钢筋,全部采用直螺纹机械连接。该钢筋连接技术质量稳定,方便操作。 直螺纹连接是采用滚压机将钢筋两端直接滚压出螺纹(或剥肋后再滚出螺纹),再用直螺纹套筒使钢筋连接起来的一种先进的机械连接技术。其技术优点为:对钢筋无特殊要求;接头可靠性好;操作简单;施工速度快;可全天候施工;可连接任意方向的钢筋。 三、建筑企业信息化管理技术 信息化管理技术有助于提高企业的管理水平,提高企业的综合竞争力。我们将以方正京城工程为载体,把企业管理和施工生产中的信息化管理技术应用水平提高到一个新层次。

国外混凝土新技术

国外水泥混凝土路面建设的新技术 水泥混凝土路面在国外早就被誉为“免养护路面”,最近又纷纷被专家作为抗超载的有效武器而再次提到决策人的面前!那么在这方面国外有什么新技术值得我们借鉴呢?下面,笔者试图从六方面加以介绍: 一、美国水泥混凝土路面的典型结构: 这是美国加州交通厅从多年、各种失败的教训中总结出来的宝贵经验,尤其是在防止缩缝唧泥方面,因为他们认为唧泥产生的原因是水不可避免的从缩缝渗入上基层,尤其是半刚性的上基层(如二灰碎石、白灰土)之后,这些上基层会变软,当有车驶过时,缩缝前那块面板先下沉,其下面的、被水泡软的基层材料会被挤压向相邻的、缩缝后的那块面板下的也已被水泡软了的基层材料,这时前一块板下形成脱空,后一块板下形成加密;当又一排车轮压过时,后一块板下的基层材料又会以比刚才被挤密时更快的速度流向脱空的前一块板下,因为那里没有阻力。如此周而复始,最终形成前一块板下出现拥包,后一块板下反而出现脱空!随着时间的推移,围越来越大。再有车驶过,必然产生断板这一严重的病害!由此他们对症下药,想出的解决办法就是铺设泡不软的上基层――刚性基层――贫水泥混凝土,同时强调:1、其伸缩缝要与面层水泥混凝土的伸缩缝相错开30~50cm; 2、其上必须洒一层液体石蜡,使其与面层形成“两皮”而能互相滑动,以免在面层形成反射裂缝。总之,他们认为这是唯一有效的解决方案!具体结构为: 0.85` 25.9cm 水泥混凝土

0.50` 15.2cm 贫水泥混凝土 0.70` 21.3cm 3级级配碎石 总计 62.4cm厚设计寿命30年 近几年他们又将典型结构精简为: 25cm 水泥混凝土 15cm 贫水泥混凝土 15cm 级配碎石 在此顺便介绍一下他们的沥青混凝土路面典型结构: 0.15` 4.6cm 细粒式沥青混凝土 0.35` 10.7cm 粗粒式沥青混凝土 0.70` 21.3cm 贫水泥混凝土 1.10` 33.5cm 3级级配碎石 总计 70.1cm厚设计寿命15年 对比他们的刚、柔两种路面典型结构起码可以给我们两点启示:1、从两者的总厚度就可看出沥青混凝土路面的造价肯定比水泥混凝土高,且寿命反而短一倍。这正好说明了为什么加州全部、美国50%以上使用水泥混凝土路面;2、他

浅谈旧水泥混凝土路面上新铺沥青混凝土的技术措施

编号:AQ-Lw-00546 ( 安全论文) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅谈旧水泥混凝土路面上新铺沥青混凝土的技术措施Discussion on the technical measures of paving asphalt concrete on old cement concrete pavement

浅谈旧水泥混凝土路面上新铺沥青 混凝土的技术措施 备注:加强安全教育培训,是确保企业生产安全的重要举措,也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生,除了员工安全意识淡薄是其根源外,还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 摘要:结合笔者多年来自身担当项目负责人、道路工程专业负责人负责及参与的“海南省儋州市中兴大道路面改造工程”等城市主干路旧水泥混凝土路面上新铺沥青混凝土设计及施工现场配合服务的经历,在本文通过对水泥混凝土路面产生的各种病害的研究,并分析维修路面的各种方法得出,加铺沥青混凝土是最有效、对交通影响最小的修补方法。下文提出了提高加铺沥青层质量的各种控制措施。 关键词:旧水泥混凝土路面;加铺;沥青混凝土 中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号: 水泥混凝土路面由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化、自然环境的侵蚀等方面的原因,出现露骨、开裂、断板、沉陷、错台、

破碎、板底脱空等路面损坏,若不及时进行维修,往往会造成水泥混凝土路面使用性能的下降,影响汽车行驶的安全性和舒适性。而且近些年来,随着城市道路建设的发展,城市道路的改建和扩建工程越来越多,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层已经成为一种常用的、有效的路面修复技术。它具有工期短、造价低,施工方便,且对交通、环境影响小、同时又充分利用旧水泥混凝土路面等优点,能有效地改善道路的使用品质和延长路面的使用寿命,所以国内外目前修复道路的常用方法是加铺沥青层。 加铺前对旧水泥混凝土路面的处理 一、加铺前只有处理好原有路面的各种病害,才能为改造后的路面奠定一个良好的基础。 (一)水泥混凝土路面在加铺沥青面层前,首先要对路面进行全面检测,得出损坏的类型、程度和原因等各项情况。因路基会出现局部沉降,面板在压力作用下的应变很大,受到的拉应力就超过板所能承受的弯拉强度,出现断裂现象。当原路面板断裂处平均弯沉大于0.7mm时,要将原路面板破碎成30-100cm的小块,在破

建筑预应力混凝土工程新技术的应用

建筑预应力混凝土工程新技术的应用 摘要:预应力混凝土就是在结构承受外荷载以前,在结构受拉区预先施加预压 应力,从而抵消一部分或全部由于结构使用阶段外荷载产生的拉应力,推迟和限 制构件裂缝的开展,充分利用钢筋的抗拉能力,提高结构的抗裂度、刚度和耐久性,以及取得较好的综合经济指标,本文主要从三个方面探讨预应力混凝土施工 技术。 关键词:民用建筑;预应力;混凝土;施工技术 预应力混凝土按预应力度大小可分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混 凝土是指在全部使用荷载下,受拉边缘不允许出现压应力,它适用于要求混凝土不开裂的结构;部分预应力混凝土是指在全部使用荷载下,受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝,由 于其综合性能好、费用低,因而在实际工程中应用十分广泛,以下将探讨三种施工技术方法。 一、先张法施工技术 先张法施工是在浇筑混凝土前,用张拉机械先张拉预应力筋并锚固,然后进行普通钢筋 的绑扎、支模板、浇筑混凝土,待混凝土养护达到规定强度后,放松预应力筋,借预应力筋 弹性回缩,使混凝土与预应力之间产生粘结力,从而使钢筋混凝土构件受拉区的混凝土承受 预压应力,为预应力混凝土台座先张法生产示意图,一般情况下,先张法施工适于生产中小 型构件。 1、施工工艺 (1)台座准备 台座是先张法施工的主要设备之一,它随预应力筋传递全部的拉力。因此,台座应具有 足够的强度、刚度和稳定性。台座按构件形式分为墩式和槽式两类,具体选用时,根据张拉 构件种类、吨位和施工条件而定。墩式台座长度以100 m为宜,张拉一次可生产多根预应力 混凝土构件,减少了张拉力和临时固定的工作以及预应力筋滑移、横梁变形引起的预应力损失,墩式台座宽度一般为2~3 m,具体宽度视情况而定。 墩式台座台面是预应力混凝土构件成型的胎膜,要求表面光滑,无起灰、起砂、起毛、 裂缝、起壳等现象。墩式台座台面平整度用2m直尺检查不大于2 mm,伸缩缝视情况而定,尽量符合模数,排水坡度一般为0.3%一0.5%为宜。 夹具是预应力筋进行张拉和临时固定的工具,要求夹具工作可靠、施工方便、成本低。 根据施工特点,夹具一般分为张拉夹具和锚固夹具。张拉夹具是张拉预应力筋的机构,要求 工作可靠,操作简单,能以稳定的速率加荷。 (2)预应力筋张拉 张拉程序为减少松弛而引起的应力损失,在施工过程中张拉应力值通常超过规范规定的 控制应力,即超张拉。预应力钢丝超张拉应力为5%,由于钢筋应力损失在最初几分钟内可 完成40%~50%,故常持荷2 min。预应力筋的张拉程序:0→105%控制应力或0→103%控 制应力。 (3)预应力筋的检验: ①位置:张拉后锚固位置偏差不得大于5 mm和构件截面最短边长的4%。 ②预应力:张拉后预应力的偏差不得大于或小于构件全部钢筋预应力值总和的5%。张 拉顺序一般情况下,张拉多根钢筋时,为避免台座承受过大的偏心压力,应先张拉靠近台座 截面重心处的预应力筋。 (4)混凝土的浇筑和养护 钢筋张拉完毕,侧模安装好后,即浇筑混凝土,并且必须一次性浇筑完毕,不允许留设 施工缝。构件应避免台面温度缝,若不能避开,必须在温度缝上铺设塑料薄膜或钢板等,混 凝土强度不低于C30。混凝土配合比应采用低水灰比,并控制混凝土水泥用量和粒径级配。 浇筑过程中,必须振捣密实,不得漏振,尤其是端部。对叠层混凝土构件,生产时,应待下 层构件强度达到8~10 N/mm2后,再进行上层混凝土构件浇筑。混凝土的养护温度一般不 得超过20℃,但若防止因温差引起的预应力损失,可按正常升温制度加热养护,不需二次升

道路工程施工新技术新工艺

第一节道路工程施工新技术新工艺 (一)排水降噪沥青路面技术 排水降噪沥青混凝土路面即OGFC沥青混凝土采用开级配或间断级配,粗级料含量高(达70%以上),成骨架嵌挤机构,同时混凝土表面有丰富纹理结构和构造深度,主要运用于主、次、干道机动车道路面结构。 优点:高温稳定性和耐磨性好,路面抗滑性能、排水降噪功能很显著。 特性(与传统沥青混凝土路面相比):提高交通安全性,实现排水降噪功能,改善生态环境。 (二)温拌沥青混合料技术 定义:在沥青混合料拌和过程中通过加入温拌添加剂等技术手段降低结合料的粘度,从而实现混合料在低温度下的拌和与压实技术,主要运用于机动车道路面结构中、下面层。 优势: 1)节能减排,高温稳定性优越,较低粘度下施工和易性改善,混合料容易压实,降低施工费用; 2)较低温度下,沥青老化减缓,路面寿命延长,施工设备折旧率降低等。(三)生态透水沥青混凝土 ①集中降雨时能减轻城市排水设施负担,防治河流泛滥和水体污染。 ②使雨水迅速渗入地下,还原地下水、保持土壤湿度。

③调节城市空间的湿度和温度,改善城市热循环,缓解热岛效益。 ④防止路面积水,增加路面安全性和通行舒适性。 ⑤大孔隙率能降低车辆行驶时路面噪音、吸附城市污染物,减少扬尘污染。 ⑥抗冻性优异,空隙不会破损、不易堵塞,易于维护。 (四)隔热性路面涂料铺装 定义:采用配有特殊陶瓷成份的隔热性路面涂料进行铺装,其效果大大超过传统沥青铺装的表面隔热效果,主要应用与支路、非机动车道路面。 优点(与传统的沥青路面相比):路面温度降低了12-14℃;更有效减少路面车辙。(五)高性能抗滑混凝土 具有良好的防滑性,适用于纵坡大、半径小的弯道、环形路、无交通道路等路面铺装。 (六)保水性混凝土砖 特点:保水性混凝土砖内部形成连续性空隙结构。 优点:1)保持水分,缓解城市水灾和地基沉降;2)通过气化热,抑制路面温度上升。 运用范围:主要用于步行街。 (七)环保型人行道透水砖 功能:针对不同功能区域所产生的降雨,采取相应的措施,或收集处理再利用,或渗入地下涵养地下水,以达到充分利用雨水资源、提高环境自净能力、改善园区生

大体积混凝土配合比设计

大体积混凝土配合比设计及施工 大体积混凝土施工中的质量控制 摘要:大体积混凝土的施工技术要求较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土顺利施工。 关键词:大体积混凝土施工方案高温条件 一:混凝土配合比 (1)混凝土根据施工单位提出的技术要求,提前做好混凝土试配。 (2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣》中的有关技术要求进行设计。 二:原材料的选用 (1)水泥:选用水化热较低的水泥,并尽可能减少水泥用量。 (2)粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。 (3)细骨料:采用Ⅱ区中砂,含泥量不大于3%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。 (4)粉煤灰:应用粉煤灰技术。在混凝土中参用粉煤灰不仅能节约水泥,降低水化热,增加混凝土的和易性,能提高混凝土后期强度。 (5)矿渣微粉:在高温季节选用矿粉,于普通混凝土相比,矿渣微粉混凝土后期强度增长效率较高、干燥收缩和徐变值较低。矿渣微粉嫩能优化混凝土孔结构,提高抗渗性能。新拌矿渣微粉混凝土工作度良好,坍落度经时损失有所减少,易振捣,泌水性小。大参量矿渣微粉混凝土可降低水化热峰值,延迟峰温发生时间。 (6)外加剂:选用缓凝高减水率的外加剂,用量厂家推荐用量经过试配确定 三、连续浇捣混凝土时在拌合及运输方面应采取的措施 大体积混凝土的施工技术要求比较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土顺利施工。

大体积混凝土施工规范

大体积混凝土施工规范 大体积混凝土:混凝土结构物实体最小尺寸不小于1m得大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起得温度变化与收缩而导致有害裂缝产生得混凝土。 一.基本规定 1、大体积混凝土施工应编制施工组织设计或施工技术方案。 2、大体积混凝土工程施工除应满足设计规范及生产工艺得要求外,尚应符合下列要求: ⑴大体积混凝土得设计强度等级宜为C25~C40,并可采用混凝土60d或90d得强度作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收得依据; ⑵大体积混凝土得结构配筋除应满足结构强度与构造要求外,还应结合大体积混凝土得施工方法配置控制温度与收缩得构造钢筋; ⑶大体积混凝土置于岩石类地基上时,宜在混凝土垫层上设置滑动层; ⑷设计中宜采取减少大体积混凝土外部约束得技术措施; ⑸设计中宜根据工程情况提出温度场与应变得相关测试要求。 3、大体积混凝土工程施工前,宜对施工阶段大体积混凝土浇筑体得温度、温度应力及收缩应力进行试算,并确定施工阶段大体积混凝土浇筑体得温升峰值、里表温差及降温速率得控制指标、制定相应得温控技术措施。

4、温控指标宜符合下列规定: ⑴混凝土浇筑体在入模温度基础上得温升值不宜大于50摄氏度; ⑵混凝土浇筑体得里表温差(不含混凝土收缩得当量温度)不宜大于25摄氏度; ⑶混凝土浇筑体得降温速率不宜大于2、0摄氏度/d; ⑷混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20摄氏度。 5、大体积混凝土施工前,应做好各项施工前准备工作,并与当地气象台、站联系,掌握近期气象情况。必要时,应增添相应得技术措施,在冬期施工时,尚应符合国家现行有关混凝土冬期施工得标准。 二.原材料、配合比、制备及运输 ⑴一般规定 1、1大体积混凝土配合比得设计除应符合工程设计所规定得强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性等要求外,尚应符合大体积混凝土施工工艺特性得要求,并应符合合理使用材料、降低混凝土绝热温升值得要求。 1、2大体积混凝土得制备与运输,除应符合设计混凝土强度等级得要求外,尚应根据预拌混凝土供应运输距离、运输设备、供应能力、材料批次、环境温度等调整预拌混凝土得有关参数。 ⑵原材料

现代混凝土技术

1. 混凝土混合料的流变特征混凝土混合料可以看成是一种由水和分散粒子组成的体系,它具有弹性,粘性,塑性等特征。各种材料的流变性质可用具有不同的剪切模量G, 粘性系数,和表示塑性屈 服应力,的流变基元以不同的停驶组合成的流变模型来研究。 弹性基元的变形 粘性基元的变形 粘性系数 宾汉姆方程: 牛顿液体公式: 变形速率和剪切应力的关系曲线成直线形状。 曲线2:剪切应力不大时,粘度较大,剪切应力逐渐增加,粘度逐渐减小,当剪切应 力增加到相当值时,粘度趋为常数,这是一种正常现象。因为悬浮体以及溶胶中的粒子结构不断被破坏,应力愈大破坏愈多,因此,粘性愈小。然而,液体中又无强有力的结构存在,受力就产生流动,即 。但是曲线3是反常的,粘度随剪切应 力增大而增大,这是由于存在纤维状或者扁平状粒子的缘故。屈服剪切应力与粘度系数是决定混凝土混合料流变特性的基本参数。屈服剪切应力时阻止塑性变形的最大应力,故又称为塑性强度。屈服剪切应力可用试验测定。粘性系数是液体内部结构阻阻碍流动的一种性能。它是由于流动的液体中,在平行流动方向的各流层之间,产生与流动方向相反的阻力的结果。因此,粘性时流动的反面。粘性愈小流动愈大。a表示结构破坏曲线,表示粘性变化曲线。这种随结构破坏程度而变化的粘性系数称为结构粘性系数。 当接近于时,粘性系数大大降低,结构发生雪崩式的破坏。 对混凝土混合料施加振动作用的目的是使混合料密实和成型。对混凝土混合料在振动前 的空隙率最大。最后使得混合料达到最小的空隙率。这样,一个流变过程本质上是个由一般宾汉姆体转换为接近于牛顿液体的触变过程。触变性材料在承受一段时间的剪切应力而减小其粘度后,如出去外力,则已经变小的粘度又会逐渐得到恢复,亦即对混凝土混合料的触变过程具有可逆性。触变性适用于低流动性或者干硬性混凝土混合料的震动成型工艺。

新技术新产品新工艺新材料应用

新技术、新产品、新工艺、新材料的应用 2017年住建部已颁布了最新的有关新技术、新工艺标准和规范,保证了新技术在采用和监督检查上有据可查,有法可依。 近几年来,我公司对住建部推广应用的10项新技术,已在不同项目上全部推广和应用,积累了一定的施工经验,培训了新技术应用操作人员,增添了新设备,形成了一套成熟的施工方法和工艺,具备了新技术应用条件,能满足本工程施工需要。 一、高耐久性混凝土技术 高耐久性混凝土是通过对原材料的质量控制、优选及施工工艺的优化控制,合理掺加优质矿物掺合料或复合掺合料,采用高效(高性能)减水剂制成的具有良好工作性、满足结构所要求的各项力学性能、且耐久性优异的混凝土。 (1)原材料和配合比的要求 1)水胶比(W/B)≤0.38。 2)水泥必须采用符合现行国家标准规定的水泥,如硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等,不得选用立窑水泥;水泥比表面积宜小于350m2/kg,不应大于380m2/kg。 3)粗骨料的压碎值≤10%,宜采用分级供料的连续级配,吸水率<1.0%,且无潜在碱骨料反应危害。 4)采用优质矿物掺合料或复合掺合料及高效(高性能)减水剂是配制高耐久性混凝土的特点之一。优质矿物掺合料主要包括硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉及天然沸石粉等,所用的矿物掺合料应符合国家现行有关标准,且宜达到优品级,对于沿海港口、滨海盐田、

盐渍土地区,可添加防腐阻锈剂、防腐流变剂等。矿物掺合料等量取代水泥的最大量宜为:硅粉≤10%,粉煤灰≤30%,矿渣粉≤50%,天然沸石粉≤10%,复合掺合料≤50%。 5)混凝土配制强度可按以下公式计算: fcu,0≥fcu,k+1.645σ 式中 fcu,0——混凝土配制强度(MPa ); k cu f ,——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa ); σ——强度标准差,无统计数据时,预拌混凝土可按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的规定取值。 (2)耐久性设计要求 对处于严酷环境的混凝土结构的耐久性,应根据工程所处环境条件,按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50467进行耐久性设计,考虑的环境劣化因素及采取措施有: 1)抗冻害耐久性要求:a )根据不同冻害地区确定最大水胶比;b )不同冻害地区的抗冻耐久性指数DF 或抗冻等级;c )受除冰盐冻融循环作用时,应满足单位面积剥蚀量的要求;d )处于有冻害环境的,应掺入引气剂,引气量应达到3%~5%。 2)抗盐害耐久性要求:a )根据不同盐害环境确定最大水胶比;b )抗氯离子的渗透性、扩散性,宜以56d 龄期电通量或84d 氯离子迁移系数来确定。一般情况下,56d 电通量宜≤800C ,84d 氯离子迁移系数宜≤s m /10 5.2212-?;c )混凝土表面裂缝宽度符合规范 要求。

道路新工艺新材料新技术

彩色沥青混凝土路面应用与发展分析 一、彩色沥青混凝土路面的研究与应用的回顾 彩色沥青混凝土路面的研究与应用可追溯到20世纪50年代,从欧美等国家开始研究,这种路面不仅可以与道路周围的建筑艺术更好地协调,而且还可以起到美化城市和诱导交通的作用,并且还能体现出一个国家或一个城市的特色和风格,提升整个城市的形象和功能,显示出现代化都市的气派和魅力。在这方面的探讨我国开始于80年代初,但在道路上应用尚少。近几年才作为一种新型的铺面技术,为营造交通的时代气息,在公路、道路或广场上等场所越来越多的使用。 二、彩色沥青混凝土路面的概述 1、彩色沥青混凝土路面的定义: 所谓彩色沥青混凝土路面是指脱色沥青与各种颜色石料、色料和添加剂等材料在特定的温度下混合拌和,即可配置成各种彩色的沥青混合料,再经过摊铺、碾压而形成具有一定强度和路用性能的彩色沥青混凝土路面。 2、彩色沥青混合料的技术指标: (1)胶结料(彩色沥青)的主要技术指标应达到GB 50092-96重交通沥青AH-50(非机动车道也可用AH-90)的标准。即针入度(25℃):40~60,延度(15℃)80,软化点(环球法):45~55。 (2)细粒式彩色沥青混合料的马歇尔稳定度7.5kN,流值为20~40。细粒式AC10彩色沥青混合料的马歇尔稳定度为11.9kN,流值为30。 3、彩色沥青混凝土路面主要性能特点: (1)具有良好的路用性能,在不同的温度和外部环境作用下,其高温稳定性、抗水损坏性及耐久性均非常好,且不出现变形、沥青膜剥落等现象,与基层粘结性良好。 (2)具有色泽鲜艳持久、不退色、能耐77℃的高温和-23℃的低温,维护方便。 (3)具有较强的吸音功能,汽车轮胎在马路上高速滚动时,不会因空气压缩产生强大噪音,同时还能吸收来自外界的其他噪音。 (4)有良好的弹性和柔性,脚感好,最适合老年人散步,且冬天还能防滑,再加上色彩主要来自石料自身颜色,也不会对周围环境造成大的危害。 三、彩色沥青混凝土的拌和及其路面施工介绍 1、混合料拌和应注意与普通沥青混合料的拌和的以下几个不同事项:

现代混凝土技术的新发展

现代混凝土技术的新发展 发表时间:2019-06-28T11:05:28.063Z 来源:《防护工程》2019年第7期作者:林柏飞焦志强[导读] 混凝土是建筑工程中用量最大的建筑材料,并且使用范围广阔,包括高铁、水利水电、桥梁等一系列市政基础建设。中交一公局第二工程有限公司摘要:如今,建筑工程施工技术正在不断提升,工程架构也在不断优化,对于施工材料质量的要求也在不断提升。作为施工材料中最重要的混凝土,其耐久性、抗压性等方面越来越受到人们重视。本文主要分析现代混凝土技术新发展的原因,并指出现代混凝土存在的新技术种类,希望能为工程建造者提供帮助和提示。 关键词:混凝土技术;耐久性;超高强混凝土;混凝土流动性调控技术 前言:混凝土是建筑工程中用量最大的建筑材料,并且使用范围广阔,包括高铁、水利水电、桥梁等一系列市政基础建设。传统混凝土已经无法满足高质量建筑需求,因此,现代混凝土技术有了新的发展,不仅提高了混凝土的耐久性,也降低了对环境的损害,同时也满足了现代建筑跨度大、体积大等特点。 1.现代混凝土技术新发展原因 目前,我国经济发展进程不断加快,规模性工程建设日益增多,甚至到了井喷阶段。在建筑工程中,混凝土有着无可代替的地位,混凝土技术也在随之改进。虽然混凝土的强度有所提升,但由于混凝土原料依然采用天然资源,技术原理依旧是将天然原料和水泥按比例调配,因此混凝土本身存在的问题还比较显著[1]。 1.1耐久性不足 现代大型建筑几乎都是采用钢筋混凝土结构,这种结构对于混凝土的耐久性、强度等各方面要求很高,工程设计者在设计之初考虑到的也是建筑的持久性,但在现实中,很多钢筋混凝土结构建筑的寿命并不长,甚至只有短短几年,对于大型基础设施工程来说,这样短暂的建筑随时会出现坍塌危险,继而造成人员伤亡,给国家和人民造成不可挽回的损失。造成钢筋混凝土寿命短暂的根本原因就在于在其中担任连接、粘合作用的混凝土寿命。由混凝土老化引起的建筑问题越来越多,维修也会耗费巨大人力财力,也会扰乱社会秩序和人民正常生活,因此如何增加混凝土的耐久性成为当前亟需解决的问题。 1.2现代建筑对混凝土的要求越来越高 随着经济不断发展,我国的诸多建筑结构越来越高、跨度也越来越大,这就需要混凝土有足够承受荷载的能力,对它的力学性能要求也越来越高。同时,由于人类不断探索,混凝土使用的环境逐渐多样,因此就要求混凝土有足够的抗环境腐蚀能力,将来水下工程、资源开采工程会越来越多,这就要求混凝土有抵抗恶劣环境和有害物质的能力。再者,人们对于建筑的使用寿命要求越来越高,作为建筑物中占据重要位置的混凝土来说,它的性能自然也要随之提高。 1.3传统混凝土制作工艺无法适应可持续发展模式 如今,各个行业都在倡导可持续发展,建筑行业也是如此,对于建筑不可或缺的混凝土来说,如何能保持可持续发展已经成为问题。传统混凝土制作几乎采用的是天然配料,砂石、石骨料、水、水泥。随着建筑井喷时代到来,混凝土需求量不断增加,造成砂石、石骨料开采无节制,导致很多地方环境遭到破坏。同时,混凝土传统制作方法也存在污染环境现象,比如生产1吨酸盐水泥大概要用1.5吨石灰,在此期间还要耗费大量电能和煤炭资源,并产生1吨左右的二氧化碳,污染大气层。传统混凝土一系列形式都在表明,它并不适合可持续发展。 2.现代混凝土技术的新发展 2.1混凝土流动性调控技术 现代建筑工艺和总需求对混凝土的要求越来越高,混凝土技术适时做出了新改进。混凝土流动性成为现代混凝土技术中的重要部分。混凝土流动技术有效改善原材料的配合程度,使原材料的选择和比例都得到相应完善。同时,原材料的完美配合要以流动性混凝土系统化设计为前提,在此期间若原材料、结合时间、使用环境等发生变化,也不影响对混凝土性能的判断。混凝土流动性技术的实现有助于提高混凝土整体工作性能,满足工程施工需求,继而提升工程质量。但由于混凝土工艺复杂,因此要实现它的流动性还需其他技术的配合,比如PCE稳定性调控技术,这种技术能有效解决传统机制砂等导致的混凝土流动性失控难题[2]。如今混凝土流动技术被应用在越来越多建筑工程中,并且都取得了成功,如向家坝水电站、京沪高铁、贵州平壤特大桥等,实现了经济效益和社会效益相统一。 2.2混凝土收缩与裂缝技术 混凝土裂缝是混凝土钢筋结构建筑中最常见的问题,产生裂缝有混凝土自身原因,也有外部环境因素。混凝土工程建成后,混凝土本身会进行一段时间硬化,此时混凝土要发生一系列脱水和收缩过程。混凝土收缩导致面积发生变化,水分也相应减少,此时混凝土会因为收缩产生变形,一般情况下混凝土都会存在抗拉能力,如果混凝土本身抗拉能力较低,就会因为收缩产生一系列不规则裂缝。外部原因主要是由于水泥水化热现象引起的不正常收缩现象,导致混凝土产生裂缝。这些裂缝如果不及时进行控制,则会造成很严重后果。如今,混凝土收缩与裂缝技术正在普及,其通过对混凝土原材料以及配比进行优化,在水泥中加入双亲分子结构,达到在高盐碱混凝土表面泌水层形成自组装以及稳定单分子膜,从而抑制水泥基材料的水分蒸发。在抑制混凝土硬化方面,采取水化速度和膨胀率双重调控技术,通过调节温度以及膨胀历程调节,提升温度变化期间的膨胀速度和能力,从而达到抑制混凝土硬化阶段产生的裂缝。 2.3混凝土耐久性提升技术 如今,工程建设对混凝土高强度、耐久性的要求越来越高,但囿于人们观念的影响,混凝土强度得到提升,但耐久性不足依然是其存在的较严重问题之一。在混凝土耐久性提升技术中,关键在于水胶和胶凝材料的配比上,经过专业研究表明,混凝土中水胶比例越大,混凝土的抗渗性越强,而胶凝材料总量的增加也会影响混凝土抗渗性。同时,水胶比例增大会减弱混凝土抗碳化能力,但胶凝材料增加又会增强混凝土抗碳化能力,因此,想要提升混凝土耐久性就得将水胶和胶凝材料的比重配合好。基于以上研究,如今混凝土耐久性提升技术包括了低水胶比和矿物混合料混凝土。同时,侵蚀离子传输抑制剂、抗硫酸盐水泥、高效盐结晶抑制材料的使用同样延长了混凝土的使用寿命[3]。

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