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混凝土技术

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混凝土技术范文第1篇

【关键词】混凝土裂缝防治技术

【中图分类号】TU821【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0286-01

一、裂缝成因

混凝土中产生裂缝有多种原因。主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和骨料不均匀以及结构不合理、原材料缺陷性问题(如碱骨料反应),模板变形,基础使用过程不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力,后期在降温过程中由于受到基础或原混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周,时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104。由于原材料的不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象在同一块,混凝土中其抗拉强度又不是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位在钢筋砼中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土结构中内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

二、温度应力分析

根据施工过程中温度应力的形成过程可分为以下阶段:

1、早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

2、中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现温度应力。

(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。混凝土的徐变使温度应力有相当的松弛,这里不再细述。

三、裂缝防治技术

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下:

1、采用改善骨料级配,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

2、拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

3、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

4、规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

5、施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构。在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:

A:合理地分缝分块;

B:合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主;正确的使用减水、防裂外加剂也是减少开裂的有效措施。

在混凝土的施工中,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模,当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面上引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必须引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫、海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

C:为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确作用外加剂也是减少开裂的措施之一。

(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形,增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所公认。

(2)水泥用量也是混凝土收缩的重要因素,掺减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下,可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料的用量来补充。

(3)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少收缩变形。

(4)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。

(5)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会发生,减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

(6)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。

(7)掺加减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(8)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。

四、混凝土的早期养护

从最早可能的时间开始防止水分从混凝土表面损失。这里不存在从初凝还是终凝开始的问题,只有什么时候能够开始的问题。例如,混凝土路面、桥面或地面施工,塑性收缩裂缝是长期困扰的问题。过去混凝土泌水量大,一般采用二次收浆,然后开始养护,防止塑性收缩裂缝。现代高性能混凝土基本没有泌水,如果风大或温度高,水分蒸发量大,混凝土表面很快就会出现裂缝,必须在终凝前再次抹面闭合裂缝。在工程实践中,一直在摸索如何更早地开始养护,得到很多成功经验。比如,在初凝前,混凝土表面抹面完成:

1、马上覆盖湿麻布。

2、马上在混凝土表面上方喷雾,形成局部高湿度,降低蒸发速率。

3、在混凝土表面喷洒养护膜(可降低表面蒸发率90%以上)。然后,待混凝土终凝后或有一定强度后,再进行洒水或表面保水养护。混凝土表面湿养护至少持续3天,最后能达到7天。

适宜的温度条件是相互关联的,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

混凝土技术范文第2篇

【关键字】:混凝土裂缝 埃塞麦克耐久公路 砼桥施工

工程简介:

麦克耐久公路项目位于埃塞俄比亚西部绵延起伏的高原地区,30公里新路面,31公里老路改造,砾石底基层,碎石基层,土方回填45万方,土方开挖63万方;总长61公里双表沥青路面,路基土石方110万立方,混凝土构筑物3100立方,砌石43000方。

裂缝是混凝土建筑物主要的老化病害之一,主要由干缩、砼自身质量、水泥水化热、温度、钢筋锈蚀、地基变形、荷载、碱骨料反应、地基冻胀等原因引起。

埃塞阿比亚麦克耐久公路桥梁是根据BS规范(英国标准规范)和AASHTO(美国国家公路及运输规范)设计的,大多地区桥基础为黑粘土,压不实,如果基础处理不当,桥墩和桥面板砼易变形,产生裂缝,严重影响砼浇筑质量甚至桥的安全;我们除加大桥基础处理力度,在砼浇筑过程中也采用了如下防裂缝措施,确保砼浇筑质量。

桥礅和桥面板的主要砼施工采用如下形式:拌和机拌和,16t吊车吊运入仓,手工振捣棒振捣,气温20~35oC。

控制干缩裂缝

混凝土的干缩裂缝主要是由于毛细管压力造成的。毛细管孔隙在干燥过程中逐步失水,产生很大的毛细管张力,混凝土体积产生收缩,由于混凝土周围存在约束,内部又有拉应力,当拉应力超过混凝土材料抗拉强度时,便产生了干缩裂缝。

干缩裂缝的控制有:

降低混凝土单位用水量:用水量的增加势必使剩余水增加,因此,从确保混凝土耐久性出发,应降低混凝土单位用水量。

水泥的:不同水泥,混凝土收缩也不同,按收缩值大小排序:矿渣水泥>普通水泥>粉煤灰水泥。

降低混凝土周围约束:若混凝土周围约束过大,内部拉应力无法释放,拉应力增大而使混凝土干裂,因此,应减少混凝土的分仓长度,以使混凝土内部拉应力能够充分释放。

添加膨胀剂:适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀,在混凝土内部产生压应力,部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力,从而起到控制干缩裂缝的作用。

本工程在控制混凝土干缩裂缝方面采用了上述1~3项方法。其中单位用水量为182kg,采用普通425#水泥,分段浇筑长度在10m左右。

控制混凝土因自身质量欠缺而形成的裂缝

高强混凝土水泥的强度等级和水泥用量相对较高,开裂现象比较普遍,因此,高强混凝土不一定是高性能混凝土,而高性能混凝土因具有较高的体积稳定性,收缩变形较小而使抗裂性能大大提高,同时高强混凝土必须采用高效减水剂和超细活性掺和料作为混凝土的第五和第六部分,来提高混凝土的密实性和抗渗能力。

综合上述两点,我们采用下表所示的混凝土配合比(单位:kg/m3)。

按上表配比,砂率38%、水灰比0.50、坍落度160~180mm、木钙掺量0.25%、粉煤灰掺量15%。

因混凝土中掺加粉煤灰技术在埃塞桥梁施工中尚处于探索阶段,固替代量并不很大,只有15%,但根据有关资料,混凝土中单方水泥用量每增减10kg,水化热相应升降1~1.20C,即因本工程中掺用粉煤灰而使混凝土内部温度下降了约5.5~6.50C,从一定程度上控制了裂缝的产生。

控制水化热开裂

水泥水化后放出大量的热量,使混凝土内外形成较大的温差,从而在温度应力的作用下形成裂缝。特别是在夏季施工,中午气温一般在摄氏370C,露天存放的石子表面温度可达摄氏500C,砼出机口温度在摄氏300C左右,混凝土水化后内部温度更高。为控制混凝土水化开裂,施工中采用了以下措施。

骨料降温

骨料的温度控制主要通过搭盖凉棚和洒水降温来进行。搭盖凉棚可避免太阳光直射,减少骨料吸热,浇筑前2~3小时再用井水(约170C)对粗骨料进行充分的洒水降温。采取以上降温后,浇筑前粗骨料内部温度约为240C,细骨料内部温度约为260C,降温效果比较明显。

加冰降温

在混凝土浇筑前购入冰块,砸成粒径约3cm的小块加入砼生料中,充分拌合后量取出机口温度,根据出机口温度来确定加冰量。实际工作中,出机口的控制温度为180C,混凝土单方用冰量在60kg左右。因冰块破碎工作量较大,粒径也很难控制,加入冰块后还需延长拌和时间,降低了混凝土浇筑速度,为克服该,实际工作中多采用拌和水降温的方法,即把冰块稍加破碎后放入拌和水池中来降低水温。用此方法,通常能够把拌和用水的温度降至摄氏3~70C左右。

夜间浇筑

白天气温较高,即使采用多种降温措施也很难保证混凝土的入仓温度,而夜间浇筑――特别是后夜浇筑,气温相对较低,采取温控措施后,比较容易控制砼的入仓温度。因此,工作中多把其他工序的施工安排在白天进行,而把混凝土浇筑安排在夜间进行。

通过以上温控措施,使埃塞麦克耐久桥梁工程施工夏季混凝土出机口温度控制在180C以内,入仓温度控制在280C以下,有效地控制了温度裂缝的产生。

混凝土养护

由于采用普通硅酸盐水泥,砼早期水化热较大。经量测,一般在浇筑后24h左右,内部温度即达到最大值(约330C),而此时因规范要求钢模板尚不能拆除,还不能直接进行表面洒水降温,为降低混凝土温度,除尽量降低水灰比外,在浇筑完毕后18h即开始对钢模板表面进行不间断的洒水降温,拆模后对混凝土表面进行全天候养护至14天,此时桥面板的混凝土内部温度已降至180C。通过拆模前是否对钢模板表面洒水降温的对比观察,采取对钢模板表面洒水降温的,明显比未对钢模板表面洒水降温的混凝土产生裂缝少的多,因此,混凝土养护应从模板面的洒水降温开始。

控制钢筋锈蚀引起的裂缝

钢筋锈蚀后体积膨胀2~4倍,对周边混凝土产生压力,可能产生顺筋裂缝,甚至脱落,从而建筑物的使用。而钢筋锈蚀多为气蚀、电离引起。因此,本工程自一开始就注意了钢筋的锈蚀问题,并从以下几个方面对钢筋锈蚀加以控制的。

钢筋出厂时,其表面有一层致密的氧化薄膜,可以对钢筋起到一定的保护作用,但该薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脱落,使钢筋酸性氧化而锈蚀。因此,钢筋原材料和加工后的半成品均应作防潮处理。具体的做法是架空放置和上盖防水雨布。

钢筋安装前表面清洁处理

钢筋安装前,其表面必须洁净、无污物,对已发生锈蚀的部位,必须用钢丝刷和砂布打磨干净,以保证钢筋与混凝土的有效结合,同时也可防止因电离而发生锈蚀。

降低砼水灰比和增加混凝土和易性。

加强振捣,提高混凝土致密性,减小混凝土炭化速度,使钢筋有足够长的时间不接触空气。

加强桥礅基础处理力度:

混凝土技术范文第3篇

【关键词】:土建工程 混凝土 质量控制 施工技术

【前言】:现代化土建工程关乎到国民经济的正常发展,涵盖于建筑、桥梁、港口、铁路等重要领域,而具有一定规模的土建工程也必受到各级政府和企业的重视。作为土建工程中重要组成部分,混凝土工程占据着不可替代的作用。对于混凝土技术的合理应用以及对其施工过程中所出现的问题加以合理分析与解决,对于整个土建工程的耐久性和稳定性,具有重要意义,直接关系到土建结构的安全。 因此,对于混凝土技术在土建工程中的应用,除了保证按照科学严谨的施工规范执行外,对于提高混凝土自身的整体质量也提出了更高的要求,尽量避免由于混凝土生产、运输和操作过程中的质量波动。

一、土建工程中混凝土施工材料的质量控制

混凝土施工技术在土建工程施工中为重中之重,混凝土施工技术是土建工程质量的重要保障,近年来各类土建工程中各种安全事故的频频发生,使国家对各类土建工程越来越关注,同时对土建工程的施工质量提出了更高要求,其中对混凝土的施工技术的要求更为严格。

土建工程所包含的内容也比较广,不同类型的土建工程队建筑材料的选择有不同的要求,但无论是什么类型的工程,在选择混凝土施工材料时,都需要按照工程最高质量的要求来选择各种材料。在土建工程建设的混凝土施工中,需要用到的材料一般有水、水泥及骨料等。

(1)对水的质量要求

水在混凝土施工中贯穿整个施工过程的始终,初期的工程建设及后期的工程护养都离不开水。一般人误以为在工程建设中可以随意使用各种水,但是混凝土施工中的工程建筑及护养对水的质量都有一定的要求,比如对水中的PH值,硫酸盐的含量等都随着工程类型的不同而有各种质量标准,只有水质达到一定的标准才能在混凝土施工中使用,像一般的污水、海水以及未经处理的沼泽水等都不能在混凝土施工中随意使用。如果在混凝土施工中违规使用这些水质不达标的水,将对混凝土的材料配置产生严重影响,其中存在的问题或许在短期内不会暴露出来,但是对工程的质量、工程的使用寿命等将埋下严重的安全隐患,在未来或许会造成不必要的损失。

(2)对水泥的质量要求

水泥也是混凝土施工中的必不可少的建筑材料,在对水泥的类型进行选择时,要注意两个问题:一是质量,二是价格。房屋、道路、水务、渠务、防洪及交通等各种工程对水泥的质量要求是不一样的,在选择水泥的时候保证工程质量应该作为参考的第一因素,切不可为了节约成本而选择不符合相关标准的水泥;但是,也不能盲目选择,应在保证质量安全的前提下,尽量选择性价格上比较有优势的水泥,从而达到节约成本的目的。

(3)对骨料的质量控制

除了水和水泥之外,混凝土施工中的另一基本组成成分就是骨料,骨料的混凝土中所占的比例是非常大的,一般1m3的混凝土中需要1.5m3的松散砂石骨料。土建工程的混凝土施工中可供选择的骨料也有很多不同的类型,一般的房产建筑及路桥工程施工可以选用人工骨料或天然骨料,这两种骨料都是比较适合的砂石骨料只选。

二、土建工程中混凝土的浇筑

对于使用商业混凝土的施工单位来说,除了混凝土的浇筑外,浇筑之前可能还要涉及到混凝土的运输。如何在运输混凝土的过程中保证混凝土的质量不改变,这也是施工单位应该注意的问题。因为在运输混凝土的过程中路程的长短、温度、湿度等都会对搅拌好的混凝土产生影响,因此运输混凝土的路程应该尽量短,温度和湿度等都应该保持始终,从而保证混凝土的质量[3]。

混凝土的浇筑是土建工程施工的关键与核心环节,浇筑一般要注意两点,一是层次性,二是持续性。在混凝土浇筑的过程中,应该分阶段、分层次来进行浇筑,浇筑的高度要根据建筑的结构特点和钢筋的疏密程度来决定,此外,混凝土浇筑要持续进行,期间不能间断。而且在浇筑之前,要做好模板的刚度、强度、尺寸、位置及标高等的检查工作,如果混凝土的浇筑是在土基或者地基上进行,就要做好杂物、淤泥的清除工作,做好排水和防水工作。

在混凝土了浇筑时,还涉及到施工缝、捣实等技术。如果混凝土的浇筑不能持续进行,中间出现间断,就需要使用到施工缝技术,施工缝的位置应在混凝土浇筑之前就按照设计要求和施工方案来确定。而且,一般的混凝土施工设计中,都应该留有施工缝,因为间断的施工处新旧混凝土的结合能力比较差,是结构中比较薄弱的环节,所以施工缝以留置在结构受到剪力比较小而且方便施工的部位。

三、施工方法

(1)浇筑

混凝土的浇筑应按照自然流淌――水平分层斜向分段――逐层推移――一次到顶的流程开展。实际操作过程中,不应对已配置完毕的混凝土进行加水加料处理,同时还应该关注混凝土的分层厚度,在各层混凝土在初凝前必须与上层的混凝土层向接触,尽量减少空气的摄入;同时控制好浇筑时间间隔,避免在天气恶劣的环境下执行。尤其注意的是,在浇筑过程中,采用低温水拌制,降低拌合温度。

(2)施工缝

当混凝土浇筑无法连续进行时,主要由于技术设备人力限制等原因,在浇筑间隔阶段需超过混凝土的初凝时间,以保证在上层混凝土浇筑时,下层混凝土已经凝结,保证了一定的施工缝间隙。而施工缝的预留主要根据土建工程的设计要求和施工方案来确定。施工缝属于土建过程中的薄弱环节,在预留过程中,也要做好相应的计算和解决措施等。

(3)振捣

混凝土的振捣主要有三道振捣设置完成。第一道需设置于混凝土的坡角;另外两个则分别设置于混凝土坡间和坡顶这样就能够保证三道振捣相互配合,覆盖整个坡面。在使用振捣班进行振捣操作过程中,还需要控制振捣的插入深度和振捣时间 具体执行时要快插慢拔,保证混凝土面出现泛出浆汁,这样大大提高了混凝土表面的强度和稳定性。

(4)敷设线管

敷设线管在线管的预埋过程中,应该确保有足够强度的固定措施,从板件之间穿越,避免线管立体空间形式进行铺设 若遇到交叉布线的情况下,则需要采用线盒进行。线管应放射性分布,不能紧密平行排列。这样能够保证混凝土层的浇筑和振捣顺利完成。

(5)养护技术

混凝土在土建工程中的养护技术也不能忽视,它保证了土建工程的耐久性和安全性。一般来讲可采用热养护、自然养护、标准养护等方式,需要根据土建工程的具体施工环境来决定。在养护期需要保证混凝土保持饱水状态,这个时候,水泥的水化速度能够达到最大。另外,在浇筑早期失水等现象发生过程中,可先在混凝土表面洒水,再覆盖一层塑料薄膜,有助于水分保持。在养护阶段,需成立专门的小组,由专人进行开展和维护。

【结语】:鉴于土建工程在国民经济中所发挥的重要价值和意义,而混凝土技术在其中的作用功不可没,因此需要正确对待。在土建工程施工中,混凝土结构的施工技术与措施将直接影响土建工程的使用性能,必须很好的了解积混凝土结构开裂的原因,掌握应对此类问题所采取的相应施工措施,才能在实际生产过程中保证施工质量。

【参考文献】:

混凝土技术范文第4篇

【摘要】钢筋混凝土结构因其完美结合了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能,故成为了目前建筑行业应用最为广泛的结构形式之一。混凝土中钢筋的性能严重影响到结构整体的使用性能。而钢筋在其使用环境中,因为各种不利因素的存在,极易被腐蚀从而导致其相关物理化学性能的下降。因而有必要对混凝土中的钢筋采取相应的措施予以保护,防止钢筋的腐蚀,提高整体结构的使用年限。

【关键字】钢筋混凝土结构;钢筋腐蚀;防腐措施

1 混凝土中钢筋的腐蚀机理

在钢筋混凝土结构中,由于水泥的本身的化学组成中含有 的原因,会在钢筋的周围提供一个相对较高的碱性环境,在这种碱性环境下,钢筋的表面会生成一种钝化膜,此钝化膜包裹在钢筋表面,防止钢筋与外界物质接触,对钢筋起到保护的作用,但是由于混凝土结构本身不是绝对致密的,并且施工工艺不可能绝对标准化,使得混凝土结构中会存在各种缝隙。外界有害物质比如:酸性物质、cl-、CO2等物质将通过这些缝隙渗入结构内部,导致结构内部碱性环境被酸化,钝化膜将被破坏,钢筋与这些物质接触之后就会因产生化学反应被腐蚀。钢筋腐蚀的实质就是Fe-2e-Fe2+的过程。Fe+2进入溶液当中,则钢筋中铁质减少,使得钢筋的性能受到严重的影响。与此同时,由于因腐蚀产生的产物的体积往往大于原来金属体本身的体积,因而在结构内部会因为体积膨胀而产生膨胀应力。结构在内部膨胀应力以及外部荷载作用下,破坏速度将增加。结构的使用年限也将大大降低。

2 钢筋防腐措施

2.1 包裹法

2.1.1 对钢筋进行包裹,即采用难以被腐蚀或者耐腐蚀性极强的材料包裹或者覆涂在钢筋表面,从而达到防腐的目的。

对于包裹钢筋所用的材料应具有良好的抗化学腐蚀性能、物理性能,良好的整体性能以及与钢筋之间良好的粘接性能。目前,经过大量实验得出的最佳防腐涂层材料是─静电喷涂粉末环氧涂层。此方法是将环氧粉末材料静电喷涂到经过除锈,净化并且预热的钢筋表面。环氧材料经过一系列化学反应,在钢筋表面形成一层能满足防腐性能以及其他性能的薄膜。此膜具有极高的抗腐蚀性能。对于冬天撒除冰盐的公路桥结构,此种方法可以有效防止除冰盐等含氯化学物质中cl 的侵入,防腐效果十分明显。但是,此方法在施工时,对于温度要求很高,需要在专门的厂房里进行施工,并且在构件运输、安装过程中不可避免的会造成薄膜局部破坏,一旦薄膜局部出现破坏,则防腐效果将大大降低。另外,在同一结构中,为防止腐蚀电池的形成,应尽量避免涂层钢筋与未涂钢筋的混合使用。与此同时为了防止砂浆和涂层之间由于附着力不足而导致在受到冲击荷载的时候脱开,故在受冲击荷载的结构中不提倡使用此方法。

2.1.2 对混凝土进行包裹,即对于刚浇筑成型,无有害物质侵入或有少量有害物质侵入的混凝土构件,可以在混凝土表面涂覆一层涂层,从而对外界的有害物质起到隔离作用,使钢筋免受腐蚀。

对于包裹混凝土所采用的材料,应具有对有害物质高度的抗渗透能力,不易受到化学侵蚀,能在外界条件如光照、风雨中有较强的抗老化能力。同时,还必须与混凝土有较强的结合力。并且,由于此类涂层是涂覆在构件表面,故在选用涂层材料时应该考虑相关装饰性能。

我国常用的表面涂料如下表所示:

此外,喷涂聚脲弹性体涂层因其具备较高的物理性质、更强的耐腐蚀能力、环保等优良特性,正越来越受到人们的关注。也是将来涂层材料发方向,此处不作赘述。

2.2 电化学原理保护法

2.2.1 阴极保护法

基于混凝土中钢筋腐蚀的基本原理:Fe-2e-Fe2+(阳极),2H2O+O2+4e-4OH-(阴极),Fe2++OH-Fe(OH)2,在有cl 的作用下Fe(OH)2将被氧化为Fe(OH)3,即铁锈。阴极保护是通过奖励一个有效的外部阳极系统为阴极提供电子,从而抑制阳极上的铁失去电子,达到防腐的目的。此技术的关键就在于找到一种合适的阳极系统,技能满足提供电子的需要,又不会影响结构的正常使用性能。1973年,美国研制成功了以硅铁为主阳极,加有焦炭屑的沥青为次阳极的阳极系统,并且成功运用于实际结构的防腐。目前在发达国家,阴极保护技术已经被作为盐污染环境中钢筋混凝土结构的有效防腐技术,并且此项技术已经被证实为唯一能完全制止钢筋腐蚀破坏的技术。

2.2.2 化学脱盐和再碱化技术

此项技术的原理的在混凝土结构的表面阳极与阴极之间通过以强大的电流,运用强大的电场力使内部的cl 向外迁移,与此同时,阴极产物OH 会起到维持混凝土周围碱性环境的作用,使得钢筋表面的钝化膜不受破坏,达到脱盐再碱化的目的。起到防腐的作用。于阴极保护法类似,此方法的关键在于建立适度电场,此电场能在保证结构安全适用的前提下,能对cl 施加足够大的电场力作用。

与传统方法相比,运用电化学原理对混凝土中钢筋进行防腐可以大大降低传统方法对远结构的破坏(如凿除),并且可以从根本上防止钢筋的腐蚀。但是电化学防腐技术对技术要求很高,技术复杂,故目前在欠发达国家中的应用还不够广泛。电化学防腐技术也是未来防腐技术的方向。

2.2.3 其他防腐技术

在实际的工程中,还经常通过增加保护层厚度、改良施工工艺以增加混凝土结构的密实度、选用防腐性能较好的钢筋等措施来在一定程度上阻挡外界有害物质的侵入,减缓钢筋腐蚀的速度,达到增加结构使用期限的目的。此外,配合相应的预防措施,如优选用结构原材料、防腐涂层采用多层涂层的形式,减少除冰盐等含氯化学物质的使用以及开发新型无氯除冰剂等可以使防腐效果达到最佳化。

3 结束语

防腐工作是现当代大中型结构中必须考虑的问题。此外,随着预应力技术在越来越多的结构中得到运用,在各种预应力结构里,因为有预应力钢筋的存在,所以,预应力钢筋的防腐工作更显重要。防腐工作的好坏将直接决定结构的使用条件和使用寿命。在防腐工作中,根据结构的相应的使用条件以及相关施工部门的技术实力、经济实力,综合考虑各方因素,合理的选用相应的防腐措施才能达到既经济又适用的效果。

参考文献

[1]葛燕,朱锡昶,朱雅仙,李岩.混凝土中钢筋的腐蚀与阴极保护.北京:化学工业出版社,2007

[2]张玉鹏,庞晓龙.浅析钢筋混凝土结构防腐问题及处理.科技向导,2012年第02期

混凝土技术范文第5篇

关键词:泡沫混凝土;胶凝材料;保温

中图分类号:TU528 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2017)015-0-01

一、引言

近年来,我国正在贯彻执行建筑节能政策,发展绿色建筑和循环经济,而减少建筑围护结构的热损失对于建筑节能具有重要意义,泡沫混凝土在众多建筑保温材料中脱颖而出。由于泡沫混凝土具备轻质、保温隔热性能好、隔音耐火性能优异、抗震性能好等特点,因而广泛应用于屋面、墙板、墙面、地面等隔热保温领域。

二、国内外专利状况分析

针对泡沫混凝土的国内外专利进行检索,主要从发展趋势、主要申请人的角度进行了分析,结果如下:

从1975年起,就已经相继有关于泡沫混凝土的申请产生;随着建筑节能观念的普及,泡沫混凝土从萌芽阶段直至2010年一直处于平稳增长的状态;2010年以后,相关专利的申请量出现了急速增长。与此同时,由于中国的专利体系建立较晚,中国专利申请相对全球专利申请的发展趋势有一定的滞后性。国内申请从1989年至2005年的相关专利申请量较为持平,从2005年之后出现快速增长,反映了我国对建筑节能工作的重视程度日益深入。以上分析可以看出,国内外对泡沫混凝土的创新研究热情日益高涨。

通过分析全球专利申请的分布情况,可知日本不仅是在该领域最早提出专利申请的国家,也是该技术领域专利申请量最大的国家,占全球申请总量的33.98%,其次是占18.1%的中国和占11%的俄罗斯,中日俄三国是泡沫混凝土研究的主力国家。

通过对申请人进行统计分析,可知在该技术领域专利申请量排名前10 的申请人均来自日本,可见日本在泡沫混凝土方面的研究深入。国内专利申请的分布主要集中在安徽、江苏、北京、上海等地,长三角一带的高新企业在泡沫混凝土的创新研究方面积极性很高。

从泡沫混凝土的背景技术了解和相关专利浏览可知,对于泡沫混凝土的改进主要集中在胶凝材料、发泡剂和应用这三个方面。本文将针对泡沫混凝土的胶凝材料选择的代表性专利列举如下。

1975年,日本的KANEBO公司就在专利JPS5033890B2中论述了一种发泡混凝土组合物,其组分包含波特兰水泥、EVA乳液、粉煤灰、磨细石料、硫铝酸钙或硬石膏,并用双氧水作为发泡剂。在其后的时间里,日本的ASAHI CHEM IND、SUMITOMO METAL MINING等公司也相继申请泡沫混凝土的相关专利,这一时期相关专利主要集中在日本。国内最早的泡沫混凝土专利出现在1988年四川省建材工业科学研究院,他们在CN87103036A论述了用油脂植物作泡沫剂的泡沫混凝土。1997年卢崇德在CN1148578A公开了一种复合轻质混凝土制品。2007年甘肃省建材科研设计院在专利CN1978373A 中制作了微孔结构轻质混凝土。2010年的专利RU2390514C1中保护了一种泡沫混凝土,其原材料为波特兰水泥,石英砂,Neopor发泡剂和铝粉。2010年,河北科技大学在专利CN101723632A中在一种承重泡沫混凝土砌块添加了尾矿、粉煤灰、矿渣和水泥作为胶凝材料,成都西亚科技发展有限公司在专利CN101913900A中的泡沫混凝土中添加了水泥、矿石粉、粉煤灰。2012年,哈尔滨工业大学深圳研究生院在CN102040362A中利用废弃水泥砂浆制作泡沫混凝土材料,重庆大学在专利CN102414551A中发明了一种超轻聚合物泡沫混凝土,同济大学在专利CN102424556A中提供了一种超低表观密度高性能泡沫混凝土材料,盐城工学院在专利CN102464497A中发明了一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土,大连理工大学在专利CN102674881A中制备了一种吸波泡沫混凝土。2013年,武汉理工大学在专利CN102875090A公开了一种具有电磁防护功能的超轻集料泡沫混凝土板材,首钢总公司在@CN103011723A提拱了一种大掺量钢渣泡沫混凝土砌块,天津市裕川微生物制品有限公司在专利CN103043967A 提供了一种轻质蒸压泡沫混凝土砌块,武汉源锦建材科技有限公司在专利CN103253903A 中公开了一种低收缩率低吸水率轻质泡沫混凝土,山东理工大学在专利CN103467060A中制备了一种拜尔法赤泥泡沫混凝土砌块。2014年,厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司在专利CN103496920A中公开了一种由炉渣、水泥和粉煤灰组成干混料的泡沫混凝土砌块,北京建筑技术发展有限责任公司在专利CN103524091A 提供了一种大掺量粉煤灰免蒸养超轻泡沫混凝土,武汉工程大学在专利CN103588451A中公开了一种磷渣-磷尾矿泡沫混凝土砌块,武汉理工大学在专利CN104230280A中制备了一种低收缩污泥陶粒碱激发全矿渣泡沫混凝土板。

三、结语

可见,泡沫混凝土的胶凝材料选择朝着工业废弃物应用、多种物料组合的方式发展,用于泡沫混凝土的发泡剂转向种类丰富、复合制备的方向发展,而泡沫混凝土的应用也日益增多,向着多样化、功能化的方向发展。

参考文献:

[1]唐明,徐立新.泡沫混凝土材料与工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]闫振甲,何艳君.现浇泡沫混凝土复合墙体技术[M].北京:化学工业出版社,2013.

混凝土技术范文第6篇

关键词:建筑;混凝土;养护技术

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

混凝土养护的方法有自然养护和人工养护两大类。自然养护简单,费用低,是混凝土施工的首选方法;人工养护方法常用于混凝土冬期施工或大型混凝土预制厂,这类养护方法需要一定的设备条件,相对而言施工费用较高。

一 建筑混凝土产生裂缝原因

1.环境方面的原因。施工现场的环境也对混凝土裂缝的产生有着重要的影响。如果施工现场有着过大的环境温差,高温时施工的混凝土在遇到低温后一般会产生裂缝,这是由于温度应力的作用而产生的,尤其是在昼夜温差很大的地区施工和夏季昼夜温差大的时间段,这种现象尤为严重。由于温度应力作用而产生的裂缝一般比较大,对工程质量的影响也较为严重,因此,需要严重控制其施工过程,尽可能在环境中的最低温度进行关键部位的混凝土的终凝。此外,风速过大的施工现场,混凝土施工也较容易产生塑性开裂,这是混凝土表面由于失水过快而产生的。因此,在施工的过程中要及时掌握当地的气候条件,尤其是进行面积较大的现浇结构施工时,需更加注意施工过程中的天气变化。施工现场的空气相对湿度也对混凝土裂缝的产生有着重要影响,一般较低的相对湿度,会使混凝土表面蒸发速度过快,由此产生塑性收缩裂缝,需要进行多次抹面来解决。

2 材料方面的原因。由于水泥细度变细,使得水化速度变快,其放热量也变得集中,造成内部温度不断升高,使得混凝土内部和表面的温差很大,致使混凝土表面受到内部混凝温差的约束,产生内约束裂缝。这种情况一般在大体积混凝上中出现得比较多,相对比较严重。现在很多大型混凝土结构中为了加强整体结构的强度使用越来越多的钢筋,并且排列得更加紧密。为了使混凝土能够适应钢筋混凝土的要求,施工单位一般会选择采用大坍落度混凝土。而采用大坍落度混凝土,就必须使用减水剂,并且还要增加细骨料、水泥和水的用量,相应地减少混凝土中的粗骨料用量,这些都会在一定程度上降低混凝土抗拉能力以及体积稳定性,增加裂缝产生的可能性。

3.施工方面的原因。施工过程中出现的各种影响因素也是影响混凝土开裂的直接影响因素,很多混凝土结构出现裂缝都是由于混凝土振捣欠振和过振情况的出现,一般混凝土欠振会使得混凝土结构不严密,在受力过程中容易受到破损而产生较大的裂缝;混凝土过振会使得混凝土中的骨料与水泥浆上下分离,致使浮浆的出现,比较容易产生干缩裂缝。

二 混凝土的养护技术

1.自然养护

混凝土的自然养护是在常温(平均气温高于 5 度)的条件下,用浇水或保水的方法使混凝土在规定的时间内有适宜的温度和湿度条件凝结硬化,逐渐达到设计要求的强度。混凝土浇筑后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土表面水分会蒸发过快而出现脱水现象,使巳形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的黏结力,从而使混凝土产生塑性收缩,表面出现龟裂,形成片状或粉状剥落,影响混凝土的强度。另外,在混凝土养护期间,如果内部水分过早过多地蒸发,不仅会影响水泥水化程度,而且还会使混凝土产生较大的干燥收缩,出现干缩裂纹,影响混凝土的强度和耐久性。因此,混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要。混凝土浇筑完毕要及时覆盖,在 12 小时以内就应开始养护。自然养护分覆盖浇水养护和表面密封养护。

①覆盖浇水养护

覆盖浇水养护即用草帘、芦席、锯末、湿土和湿砂等适当材料将刚浇筑的混凝土进行覆盖,通过洒水使其保持湿润。洒水养护时间长短取决于水泥品种和结构的功能要求,普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不少于 7 天;掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不少于 14 天。洒水次数以能保证混凝土湿润状态为准。大面积结构如地坪、楼板、屋面等可采用蓄水养护。原理与洒水养护相同,只是以蓄水代替洒水过程。采用这种方法,干硬型混凝土结构的周边须做出围堰。

②表面密封养护

表面密封养护是指采取措施使混凝土表面与空气隔绝,防止混凝土内的水分蒸发,水泥依靠混凝土中的水分完成水化作用而凝结硬化,从而达到养护目的。适用于不易浇水养护的高耸构筑物或大面积混凝土结构。表面密封养护有两种方法:一是薄膜布直接覆盖法,是指用塑料薄膜布把混凝土表面敞露部分全部严密覆盖起来,保证混凝土在不失水的情况下得到充分养护。其优点是不必浇水,操作方便,能重复使用,可提高混凝土的早期强度,加速模具的周转,从而节约成本;二是喷涂薄膜养生液养护,是将以过氯乙烯树脂为主的塑料溶液用喷枪喷涂在新浇筑的混凝土表面上,溶剂挥发后在混凝土表面形成一层塑料薄膜,将混凝土与空气隔绝,阻止混凝土中水分的蒸发,以保让水化作用的继续进行。薄膜在养护完成一定时间后要能自行老化脱落,否则不宜于喷洒在以后要做粉刷的混凝土表面上。夏季施工,薄膜成型后要防晒,否则易产生裂纹。

2.人工养护

①人工养护是人工控制混凝土的温度和湿度,使混凝土凝结硬化,达到设计要求的强度。如蒸汽养护、热水养护、电热养护、太阳能养护等都属于人工养护。一般预制构件生产,为缩短养护期和提高模板周转率,常采用蒸汽养护。

②蒸汽养护是将构件放在充有饱和蒸汽或蒸汽空气混和物的养护室内,在较高的温度和相对湿度的环境中进行的养护,用以加快混凝土的硬化。蒸汽养护制度包括养护阶段的划分,静停时间,升、降温速度,恒温养护温度与时间,养护室相对湿度等。

③常压蒸汽养护过程分为静停阶段、升温阶段、恒温阶段及降温阶段四个阶段:静停阶段,构件在浇灌成型后先在常温下放一段时间,称为静停。静停时间一般为 2-6 小时,以防止构件表面产止裂缝和硫松现象;升温阶段,构件由常温升到养护温度的过程。升温温度不宜过快,以免由于构件表面和内部产生过大温差而出现裂缝。升温速度为:薄型构件不超过 25℃/小时,其他构件不超过 20℃/小时,用干硬性混凝土制作的构件,不得超过 40℃/小时;恒温阶段,温度保持不变的持续一段时间。恒温养护阶段府保持 90%-100%的相对湿度,恒温养护不得大于 95℃。恒温养护时间一般为 3-8 小时;降温阶段,是恒温养护结束后,构件由养护最高温度降至常温的散热降温过程。降温速度不得超过 10℃/小时,构件出室后,其表面温度与外界温差不得大于 20℃。

结语

混凝土工程随着我国经济的发展和建筑业的发展取得了越来越广泛的应用,在如今的现代建筑工程中,混凝土已经成为目前使用量最大的建筑材料,究其原因是由于其具有经济合理、性能优越、施工方便等等优点,并且能够跟钢筋结合在一定,能够满足越来越多的对强度有很高要求的工程的要求,已经成为道路、桥梁以及房屋建筑等等领域的通用建筑材料。然而,混凝土结构裂缝问题同时也是一个普遍存在的问题,裂缝的产生对工程有着极其重要的破坏作用,对工程的使用性能和使用寿命有着直接的影响。因此,对混凝土裂缝的产生原因进行分析,并且采取适当的措施进行控制,需要进一步的研究。本文对混凝土出现裂缝的原因进行了分析,并介绍了相关养护措施,希望对相关工程施工有所借鉴。

参考文献

[1] 富恩久,吴村,黄荣辉,王常洪,谢晓明,谢丹,范亚君. 混凝土养护方法的选择[J]. 混凝土, 2005, (04) .

混凝土技术范文第7篇

关键词:混凝土;养护

Abstract: At present, concrete is one of the most important civil engineering materials, it has the characteristics of abundant raw materials, low prices and simple production process, so it’s use level is more and more large, so the concrete curing becomes the priority among priorities, but some projects are not taken seriously under construction, caused the shrinkage crack etc. because the concrete improper maintenance problems. In this paper, aiming at concrete construction and maintenance of the actual construction situation to give some suggestions for the peers, use.

Keywords: concrete; maintenance

中图分类号:U656.31+3文献标识码:A文章编号:

引 言

混凝土是由水泥、水、细骨料、粗骨料、掺合料及适量外加剂,按一定比例配制搅拌而成,水泥加水后产生水化作用而将粗、细骨料粘接在一起硬化后形成的人工石称为混凝土。它必须具备工程要求的内在质量和外观及耐久性的要求。但是混凝土强度是一个渐进发展的过程,其发展的程度和速度取决于水泥的水化状况,而温度和湿度是影响水泥水化速度和程度的重要因素。因此,混凝土成型后,必须在一定时间内保持适当的温度和足够的湿度,以使水泥充分水化。针对夏季施工、冬季施工、大体积混凝土施工及预制构件生产的混凝土养护,由于条件不同故养护方法也就不能一概而论,养护的方法得当,就能充分发挥混凝土的各项性能、降低成本、加快施工进度、混凝土质量满足设计要求。以下是针对不同季节和不同结构的建筑物混凝土硬化机理和养护方法的简述。

混凝土的夏季施工养护

因为夏季气温高,水泥水化反应加快,迅速散发出水化热,同时水分蒸发快,没有充分时间使水泥水化产物从水泥颗粒表面溶解于水,而在水泥颗粒表面形成一道高浓度的水化产物,给水泥颗粒的进一步水化带来困难,给混凝土的后期强度发展带来不利的影响。所以混凝土带模养护期间,应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿,潮湿养护,保证模板接缝处不致失水干燥。为了保证顺利拆模,可在混凝土浇筑24-28h后略微松开模板,并继续浇水养护到拆模后再继续保湿养护至规定龄期。

具体施工方法可以采用覆盖浇水养护和塑料薄膜养护:

覆盖浇水养护是根据外界气温一般应在混凝土浇筑完毕后3-12h内用草帘、芦席、麻袋、锯末、湿土和湿砂等适当材料予以覆盖,并经常保持湿润。对于基础混凝土拆模后应及时回填土,对混凝土养护能起到较好的作用。

塑料薄膜养护是以塑料薄膜为覆盖物,使其与空气隔绝,水分不再蒸发,水泥靠混凝土中的水分完成水化作用而凝结硬化。塑料薄膜养护可将塑料薄膜直接覆盖在混凝土构件上,或将塑料溶液喷洒在混凝土表面上,待溶液挥发后,在混凝土表面结合成一层塑料薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,封闭混凝土中的水分不再被蒸发,而完成水化作用。

大体积混凝土施工养护

在工业与民用建筑(包括建筑物和构筑物)工程的大体积混凝土施工中,由于水泥水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化,使混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大,使混凝土浇筑体内部的温度-收缩应力剧烈变化,而导致混凝土浇筑体或构件发生裂缝的现象并不罕见。

如何防止大体积混凝土施工中出现有害裂缝是大体积混凝土施工中的关键技术问题。特别是随着国民经济的快速发展,在大体积混凝土施工中,由于混凝土建构筑物的设计强度等级的提高,水泥等胶凝材料细度的提高,各种外加剂的掺入,用水量的减少,使大体积混凝土施工过程中因水泥水化热产生的温度应力或由于混凝土干燥收缩而产生的收缩应力的变化引起混凝土体积变形而产生裂缝的防控问题更为突出。

大体积混凝土施工设置水平施工缝时,除应符合设计要求外,尚应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求、混凝土的供应能力、钢筋工程的施工、预埋管件安装等因素确定其间隙时间。

超长大体积混凝土施工,应选用下列方法控制结构不出现有害裂缝: 1) 留置变形缝。变形缝的设置和施工应符合现行国家有关标准的规定。2)后浇带施工。后浇带的设置和施工应符合现行国家有关标准的规定。3)跳仓法施工。跳仓的最大分块尺寸不宜大于40m,跳仓间隔施工的时间不宜小于7d,跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。

大体积混凝土的施工宜规定合理的工期,在不利气候条件下应采取确保工程质量的措施。对于大体积混凝土结构养护,由于大体积混凝土内部水化热较高,现场实测最高温度可以达到81℃,温度高峰一般出现在浇筑后的3-5天,在这期间内应禁止采用直接浇水养护(规范规定混凝土内、外温差不宜超过25℃,避免时混凝土产生温度裂缝),在大体积混凝土浇筑后7天之内,应覆盖塑料布,上压草袋子一层,塑料布搭接至少200㎜,才能保证水分不易蒸发,避免太阳暴晒,可使混凝土内部温度缓缓冷凝至常温,拆模后及时做好后期养护工作。同时也可以在大体积混凝土构件内插入导热钢筋,可以使内部高温向外传递,使内部高温逐渐冷却。

混凝土冬季施工养护

在冬季施工中,由于冬季气温较低混凝土的凝结时间较常温下延长很多,强度的增长也较慢,过早进行下一道工序,会给混凝土结构造成伤害,为避免这个问题一定要加强混凝土的养护。

当温度降低到0℃时,存在于混凝土中的水有一部分开始结冰,逐渐由液相变为固相。这时参与水泥水化反应的水就减少了,水化作用也因此减缓,强度增加缓慢。当温度继续降低,存在于混凝土中的水完全由液相变为固相,水化反应则停止,混凝土强度也就不再增加。于此同时,当水结成冰后体积增大,可能对混凝土产生冰胀应力,使混凝土受到不同程度的破坏,而降低强度。

在现场施工中可以采用延长拆模时间,模板外悬挂儿两层塑料布,中间一层草袋子保温、通过加热混凝土构件周围的空气,将热量传给混凝土,或直接对混凝土加热,使混凝土处于正常温度下硬化等方法进行养护。

对于大体积混凝土浇筑后,由于内部水化反应放出的水化热量较高,冬季气温较低,混凝土内、外温差往往大于25℃,容易出现温度应力裂缝。混凝土养护主要采取保温保湿,利用混凝土内部的水化热来达到养护条件,可以用塑料布中间夹草垫严密覆盖,特别是对局部棱角及表面的覆盖要严密,不要让混凝土水化热及水分过快散失,双层塑料布中间的草垫能有效地在混凝土表面形成一个保温恒温的空间,减少混凝土内、外温差有利于混凝土强度的增长,对混凝土产生干裂及温度裂缝都有较好的控制。如在低于-15℃的地区施工,在上述养护条件下,通入蒸汽至混凝土内部,当水化热高峰过后,通过实测混凝土内部温度逐渐降低蒸汽温度。

结论与展望

混凝土养护是混凝土施工中非常重要的一个环节,施工和养护应严格按照施工规范的要求操作。要从本质上理解混凝土材料的强度形成的内在机理,然后从理论的高度来入手,做好施工养护关键工序的控制,从而浇筑出满足设计要求的混凝土结构。

混凝土的养护工作直接影响到混凝土的后期强度及建筑物的适用寿命,做好混凝土的养护工作,不仅能保证混凝土的质量,还可以避免一些因养护不当而造成的混凝土返工、维修等。上述几种方法都有利有弊,其适用范围受到一定条件的制约,应根据实际选择合适的养护方法。在实践工程中,要研究探讨新材料、新工艺和新技术在混凝土养护中的应用。

参考文献:

[1] 毛鹤琴主编,土木工程施工[M],武汉理工大学出版社,2007年

[2] 混凝土结构工程施工质量验收,规范(GB50204-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002

[3] 混凝土结构设计规范(GB50010---2002).北京,中国建筑工业出版社,2002

[4] 重建工、同济等,建筑施工(第2版).北京,中国建筑工业出版社,2009

[5] 中华人民共和国国家标准. 大体积混凝土施工规范(GB50496—2009).北京:中国计划出版社2009年.

混凝土技术范文第8篇

关键词:钢管混凝土柱;混凝土;混凝土浇筑;施工技术;实用价值

前言:科学技术作为当今社会生活中的第一生产力,在当今改造客观世界的过程中起到无可替代的作用与价值。其中单以建筑工程中的活动为案例,混凝土作为构件产品的技术材料,越来越受到用户与厂方的欢迎和重视。钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。

一、钢管混凝土的应用历史

钢管混凝土称得上是第二次工业革命在建筑领域之内研发与应用的结晶与产物。在家居设备基本实现电力化的基础上,建筑设施的设计与建造领域之内则实现了钢管混凝土设备的广泛应用[1]。早在十九世纪的八十年代中期,钢管混凝土的结构及使用就率先在英国出现。1879年,英国的塞文铁路桥的竣工,便主要借助了这种新兴技术的成果,在钢管中注入了混凝土,有效防止了内部的生锈腐蚀甚至产生了极大的抗压成果。英国之后,法国在桥梁建筑和营造的过程中也开始广泛应用这种钢管混凝土。及至二战之后的日本、瑞士等国也是如此,在大量节省建筑钢材的前提下,也使得本国的建筑技巧大大提高,并为战后社会经济的恢复和发展付出了很大的贡献。

二战结束后引发了第三次科技革命的到来,新技术的推广以及对大型工程项目的指导和辅助也达到了一个空前的巅峰。将近一个多世纪以来,钢管混凝土这种组合性的材料取得了了科学原理的理论研究层面的不断深入,施工技巧在应用实践中也得到了大幅度的改进,全世界的高层居民楼、机关单位的办公楼抑或是高速公路与桥梁等均离不开这种组合技术材料[2]。由于钢管混凝土的抗压能力极强、承载力量大,并且随着时代的发展自身的实用价值在不断得到多元化的挖掘和运用,使得上个世纪末期钢管混凝土的产量与销售利润大大提升,也在生活细节中处处可见。拒不完全统计,从1990年到1994年,短短的五年之内含有钢管混凝土技术参与的拱桥就超过了二百架,其中我国占据二十多架,而到了1998年又增加到了六十多架,科学地位与实用价值在不断得以提高和利用。钢管混凝土结构在我国的高层建筑工程、地铁车站工程和大跨度桥梁工程中得到了较多的应用。此外在多层、高层民用住宅建筑中也已开始采用钢管混凝土柱和钢梁组成的框筒(剪)结构体系,并且经济效益显著。

二、钢管混凝土柱的科学原理与技术结构

(一)科学原理

混凝土,简称为“砼”,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件,按截面形式不同,可分为圆钢管混凝土,方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。其中钢管混凝土便是混凝土应用技术与实用价值中的升华载体。钢管混凝土在应用中兼具金属和土质的双重优势:混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力[3]。

钢管混凝土是无缝钢管与混凝土两种精华材料的精华凝合之作,其英文简称为CFST,在世界和中国的范围内知名度颇高。在高强度的混凝土中贯入薄壁圆钢管内而形成的组合结构材料,在两种或两种不同力学性能的材料产生中发生紧箍式的作用,并有助于工程施工体系之内实现技术性的巩固和协调,具有承载力高、延性好以及抗震性能优越等突出的特点和优点。

(二)技术结构

钢管混凝土的施工结构主要包括钢管的制作和安装、钢管内混凝土浇筑和钢管外部外钢筋混凝土的施工等三个主要构成方式。三大部分的施工应当在具体的实践施工过程中呈现无形的三叉戟格局,通过相互衔接与密切配合,将混凝土柱的应用价值和技术功效达到最大化[4]。而究其原理则具体体现为相互之间产生的一种粘合力的牵制作用,使得钢管与混凝土处于三向受力状态,如图1所示。

图1 钢管混凝土柱三向受力图示

钢管混凝土的施工技术以三方受力原理为主要技术动力,在施工建筑的体系中使产品的稳定性能大大增强。钢管混凝土在实行结构施工的过程中,工作人员需要以无缝钢管的刚性力量承担起施工阶段的结构重量,同时还要保证其不受到混凝土柔性养护力量与时间所带来的摩擦影响。同时还需要注意的是,钢管内部填充的大量混凝土,能吸收大量的热能,因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀,增加了柱子的耐火时间,减慢钢柱的升温速度,对于钢管抵抗燃烧也能起到相当程度的缓解作用,具有防火和抗火的功效[5]。此外由于钢管混凝土构件的截面形式对钢管混凝土结构的受力性能、施工难易程度、施工工期和工程造价都有很大的影响,所以这种技术在耐腐蚀的能力上也令人叹为观止。

三、钢管混凝土柱在混凝土浇筑施工过程中的问题及其对策

(一)主要问题

虽然钢管混凝土在施工技术的运用活动中的实用价值得到了科学界的关注与认同,但是由于我国在这一层的科学研究处于起步阶段,对于钢管混凝土的技术原理的认识没有突破感性认识的局限,虽然在实践工程项目活动中取得了一定成就,但总体拉看特别是与美国、欧盟、日本等发达国家比较而言,在钢筋混凝土的结构剖析能力上显示出很大程度上的不成熟。

这种不成熟主要体现在两个侧面。第一,在针对钢管混凝土的本构关系的处理上,中国境内的研究水平至今仍然缺乏体系化的构建,对于钢管混凝土内在的力学原理和力学行为的剖析了解仍然不够深入。除了三方受力分析外,其余的理论常识几乎完全空白。加之国内工程企业管理上的短板,使得这种技术的运用在国内市场或多或少显得不接地气。第二,传统的工程实践中,压浆和微膨胀的混凝土用来解决混凝土收缩的问题一度普遍运用,但是这种技术手段随着建筑要求和标准的越发严格与提高,其内在的局限性已经越发明显[6]。这种局限主要体现为压浆和微膨胀作为一种低端技术的操控技法,使其对钢管混凝土的本身无法进行系统而又精准的有限元计算,现有的计算模型除了矩阵位移的方法之外,别无其他的理论建树。这就导致在具体的施工过程中,随着日光照射的强烈与加剧,混凝土会在温差变动之下受到负面影响而出现结构上的缝隙,进而削弱自身的套箍力量,最终使得整体建筑质量受到一定损害。

(二)控制对策

面对着国内混凝土施工技术的短板,采取解决问题的措施应当以加强对钢管混凝土的理论学术研究和多元化、多渠道的实践能力飞跃为主,实现良性而又可靠的控制对策[7]。首先在学术研究层面上,面临自身的成就局限要采取两重性的心态和态度。一方面,面对着业已取得的部分成就,需要加强其实践指导,并且在必要时刻实行一些实验性质的建筑,以具体的现成的试验产品为模板,进行全面化的理论联系实际的科技研究活动;另一方面对于大部分的不足,要积极学习发达国家在钢管混凝土的技术应用过程中常用的经验。在混凝土的有限元计算的能力上、混凝土与钢管器材的构建方法上,都要实现绝对强度的精湛与熟稔。

四、钢管混凝土柱的混凝土浇筑施工技术的实用价值

(一)扩大混凝土使用范围

尽管混凝土的科学原理和应用价值在国内仍然还要经历比较漫长的挖掘阶段和研发过程,但是站在世界科学发展史的高度上看,钢管混凝土在混凝土浇筑施工技术体系中所具备的实用价值仍然是显而易见的。首先对于混凝土这种工程原料来看,它至少是扩大了混凝土的使用范围。混凝土可以追溯到古老的年代,其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。根据考古人员的发现和研究,得出了早在五千年前的凌家滩先民的生活中,便开始将混凝土作为房屋建设的原材料,并利用木骨撑起泥墙,这种格局的运用就已经具备了钢管混凝土的雏形。第二次工业革命以后,英、法、德、美等国的科学家都认识到这种技术在建筑领域内的价值,于是纷纷展开深入研究,从家居生活的家具一直到今天的桥梁道路、高楼大厦,钢管混凝土以其刚性力量与柔的完美结合,逐渐成为混凝土施工中必不可少的工具,甚至成为了改变可这个世界景观的技术材料[8]。

(二)固化建筑产品的质量

钢管混凝土实现了钢管技术与混凝土建筑功能的完美合一,在社会生活与工程实践的体系中取得的最大最直接的影响便是带动了建筑行业的蓬勃发展,因为在质量等硬件设施的建设和完善上实现了质变化的飞跃[9]。国家市场经济的发展和房地产市场的空前活跃为建筑行业的进步带来了客观上的契机,但是由于住宅工程在市场经济的自发性的束缚之下仍然凸显出质量问题上的牵制与桎梏,使得居民的居住和出行均面临着一定的安全隐患。混凝土施工技术的拓展对于这种安全隐患正起到了一定的补充作用。而钢管混凝土的推广与普及尤为混凝土的浇筑技术带来了崭新的技术支持,从根本上便对建筑产品的浇筑质量起到了釜底抽薪的固化作用。即便遭遇地震,大凡7.0级以下,基本不会造成重大损失。

结论:钢管混凝土以其自身非凡的实用价值为建筑行业带来了崭新的发展时代,具有很大程度上的里程碑意义。技术层面的广泛运用,不但保障了建筑产品的全面进步和质量安全性能的大幅度进展,更使得居民生活水平在物质层面和需求上的提高,对于和谐社会的积极构建,也提供着潜在的保障作用和稳定功能。

参考文献:

[1]彭伟,汪再红.复杂钢管混凝土柱的混凝土浇筑施工技术[J].建材世界,2010,2(3):64-67.

[2]朱家荣.自应力钢管混凝土拱桥施工技术研究[D].重庆:重庆交通大学,2010.

[3]李江.超高层矩形钢管混凝土柱施工质量控制及关键技术研究[D].北京:北京建筑大学,2014.

[4]吕乃刚.钢管混凝土粘结脱落检测研究[D].天津:天津大学,2012.

[5]未晓丽.钢管混凝土组合框架施工力学性能研究[D].兰州:兰州理工大学,2013.

[6]周烨.钢管混凝土柱在水电站厂房结构中的应用[D].长沙:长沙理工大学,2013.

[7]江俐敏.钢管混凝土空间桁架组合梁桥结构优化研究[D].武汉:武汉理工大学,2011.