高性能混凝土结课论文(精选8篇)
材料科学与工程学院 2015年12月21日
摘要:无机非金属材料具有良好的材料性能,其在国内工业中一直扮演着重要的角色。随着国内科技的发展,各行各业对材料的性能要求也越来越高。因此,本文为加深对无机材料非金属概念定义种类以及未来发展趋势和晶体结构性质特点等的理解,进行简单介绍。
【关键词】 无机非金属;国内现状与未来发展;晶体结构性能;
1、无机材料化学简述 1.1无机非金属材料定义
无机非金属材料(inorganicnonmetallicmaterials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
无机非金属材料材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一,硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。1.2无机非金属材料种类
无机材料化学是材料科学的重要分支之一,也是当今最活跃的前沿交叉学科。而作为重要分支的无机材料,无疑扮演者及其重大的角色。
无机材料是由多种元素以适当的组合形成的无机化合物构成。无机材料一般可以分为传统的和新型的无机材料两大类。传统的无机材料是指以二氧化硅及其硅酸盐化合物为主要成分制备的材料,因此又称硅酸盐材料。新型无机材料是指新近发展起来和正在发展中的具有优异性能和特殊功能的材料,其多用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种非金属化合物经特殊的先进工艺制成。
2、国内无机非金属材料的现状 2.1无机非金属新材料的新应用
2.1.1高技术陶瓷材料
高技术陶瓷是以人工合成的超细高纯粉体为原料制备的一种新型无机非金属材料,其主要使用各种先进材料成型方法、优秀的当代烧结工艺以及精密加工技术制作而成。高技术陶瓷材料具有高性能、高附加值的特点,目前已经广泛应用于高端技术领域和顶尖国防材料领域。高技术陶瓷具有耐高温、高硬度、高刚度、耐磨耐腐蚀性优越等优点,可用于陶瓷机械
零件、生物陶瓷材料、集成电路、各种传感器等领域。大量材料应用结果表明:高技术陶瓷材料是21世纪国家经济和科技发展水平的重要特征。
2.1.2纳米材料
随着纳米科学技术的快速发展,纳米材料也迅速得到发展,纳米材料由极细晶粒组成,其晶粒尺寸在纳米尺度范围,与微米晶体材料相比,在材料力学、材料光学、材料电磁学等方面具有更加优异的表现,因此纳米材料科学是当今凝聚态物理材料领域的热点研究方向。比如:纳米碳管的直径为1.4nm,5万根纳米碳管并排后才跟一根头发一般粗,但是其强度已达到钢的100倍。多数研究表明,纳米材料的特殊性将在未来日常生活和高科技领域广泛应用。例如,利用纳米技术研发的新型电脑其性能更优良;飞机表面涂覆纳米硅基陶瓷粉可以成功避开雷达的监测等。
2.1.3复合氧化物与化学传感器材料
复合氧化物敏感材料与化学传感器对信息感知度强,其形态千变万化、性能各异、功能多样。目前,对这类材料的研究重点材料主要有:新型半导体材料;有害气体敏感材料;复合氧化物气敏材料等。多功能敏感材料的传感元件结构简单、使用方便、价格便宜、灵敏度高。广泛用于火灾报警、可燃气报警、汽车尾气检测等方面。
2.1.4特精细化学品材料和功能化合物材料
目前,特精细化学品材料和功能化合物材料品种越来越多,其主要包括畜牧业饲料添加剂、饮食添加剂、灭火剂、生氧剂等等。特种精细化学品和功能化合物的生产产量小、规模小,但是生产的技术含量高,具有很好的经济效益和市场前景。
2.1.5固体电解质
近十几年来,固体电解质材料发展较快。由于非核能能源技术发展的需要,固体电解质材料中的新能源技术的研发引起人们极大的关注。当前,这类材料的研究体系已经成为单独的固态离子学学科。固体电解质研究重点主要是碱金属离子材料,未来具有很好的经济效益和市场前景。
2.2、无机材料未来发展
目前,迅速发展的电子工业、空间科学、核技术、激光技术、高能电池、太阳能利用等领域,对材料性能提出了各种新的要求。因而在传统无机非金属材料基础上发展出了高温材料、高强材料、电子材料、光学材料以及激光、铁电、压电等材料,这些说明了新材料发展和高科技发展是紧密联系的。因此,它在现代工业、现代国防、现代生活的应用方面前景广阔。未来新材料的发展方向是各种材料相复合,即可改善无机材料脆性的弱点,并可具有高弹性模量,低比重,高韧性。未来电子材料的工程发展方向是微小型化、薄膜化,消除缺陷与微电子的集成工艺相结合。结构材料的工程研究方向主要是在应用上的可靠性,生产上的重复性、稳定性以及成本的逐步下降。新材料和传统无机材料相比,一个重要的变化是从劳动密集型向技术密集型并继续向知识密集型的新兴工业过渡。今后,多学科交叉的各种复合材料
将越来越占据材料工业的主导地位。2.3、无机材料机遇与挑战
无机非金属材料在我国发展中出现的问题虽然,无机非金属材料在我国发展迅速,其新技术与新工艺不断得以应用与推广,无机非金属材料的产量也得到突破。但是,我国传统无机非金属材料依然存在着品种杂、质量档次低、高科技含量少,国际竞争力不强的现象。导致这现象的主要原因是国内材料企业过多,市场竞争失衡,企业总体生产工艺差,材料工作人员素质差,高水平材料研发机构少等等。21世纪对无机非金属材料需要量大,质量要求也越来越高。在激烈的市场竞争下,国内材料型企业要想生存与发展,必须提高企业研发、生产、销售高科技材料的能力,积极参预国际材料市场的竞争,提高自身的核心竞争力。
3、无机材料结构概念特点与科学内涵
结构:元素的结合力主要为离子键、共价键或离子共价混合键,所以具有高的键能和键强。
优点:由于结构特点,赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨蚀、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、导热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。这是无机非金属材料作为一门学科而迅速发展的最有利的一面。
缺点:抗拉强度低、韧性差等,有待于进一步改善。将其与金属材料、有机高分子材料一起合成为复合材料是一个重要的改性途径
科学内涵:无机非金属材料科学与工程是一门研究无机非金属材料的合成与制备、组 成与结构、性能、使用效能,四者之间关系与规律的科学。
使用效能是指材料的固有性能、产品设计、合成与制备、使用环境等的综合表现。通常以寿命、效率、可靠性、成本等指标来衡量。它是无机非金属材料科学与工程追求的最终目标,在很大程度上代表了这一学科的发展水平。性能与其组成及结构息息相关。组成与结构是合成和制备过程的结果。
4、晶体结构及其与材料性能的关系
晶体是微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规律周期性排列而成的固体。一切晶体在结构上不同于非晶体(以及液体、气体)的最本质的特征,是组成晶体的微粒在三维空间的排列具有结构的周期性。4.1、结构的周期性
结构的周期性是指同一种微粒在空间排列上每隔一定距离重复出现。换句话说,在任一方向排在一直线上的相邻两种微粒之间的距离都相等,这个距离称为周期。如果每一个微粒用一个点代表,则所有这些点组成一个有规则的空间点阵。
过一点在不同方向取三根联结各点的直线作为三个坐标轴,用三组平行于坐标轴的直线将所有的点联结起来,则将空间点阵划成所谓空间格子,空间格子的最小单位是一个平行六面体。晶体的空间格子将晶体截分为一个个内容(组成粒子、粒子的排布、粒子间的作用力 的性质等)完全等同的基本单位──晶胞。晶胞的形状、大小与空间格子的平行六面体单位相同。晶体可以看作无数个晶胞有规则地堆积而成。在非晶体中,微粒的排列没有规则,不存在空间点阵结构。4.2、晶体具有通性
4.2.1均匀性
一块晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。如有相同的密度、相同的化学组成。来源于晶体中原子排布的周期很小,宏观观察无法分辨微观的不连续性。气体、液体和玻璃体也有均匀性,是由于原子杂乱无章的分布,来源于统计性规律。
4.2.2各向异性
一种性质在晶体的不同方向上它的大小有差异,这叫做各向异性。晶体的力学性质、光学性质、热和电的传导性质都表现出各向异性。例如,石墨晶体在平行于石墨层方向上比垂直于石墨层方向上导电率大一万倍;云母片沿某一平面的方向容易撕成薄片等。这是由于在晶体内不同方向上微粒排列的周期长短不同,而微粒间距离的长短又直接影响它们相互作用力的大小和性质。非晶体由于微粒的排列是混乱的,表现为各向同性。
4.2.3自范性
晶体有整齐、规则的几何外形例如,只有结晶条件良好,可以看出食盐、石英、明矾等分别具有立方体、六角柱体和八面体的几何外形。这是晶体内微粒的排布具有空间点阵结构在晶体外形上的表现。对晶体有规则的几何外形进行深入研究以后,人们发现不同晶体有不同程度的对称性。晶体中可能具有的对称元素有对称中心、镜面、旋转轴、反轴等许多种。玻璃、松香、橡胶等非晶体都没有一定的几何外形。晶体在理想环境中生长成凸多面体,其镜面数(F)、晶棱数(E)和顶点数(V)相互之间的关系符合Euler公式:F+V=E+2 4.2.4在一定压力下,晶体有固定的熔点
这是由于晶体的每一个晶胞都是等同的,温度升高,热振动加剧,晶体开始熔化时,各部分需要相同的温度;非晶体没有固定的熔点,只有一段软化温度范围。微粒间的作用力有的大有的小,极不均一,所以没有固定的熔点。
4.2.5晶体的对称性
理想晶体的外形与其内部的微观结构是紧密相关的,都具有特定的对称性,而且其对称性与性质的关系非常密切。注意:这里所说的对称性与分子点群不完全相同。
4.2.6稳定性
晶体能长期保持其故有状态而不会自发地转变为其它状态。4.3晶体的宏观对称性
对称性是晶体的基本性质之一。晶体的外形是一个有限的对称图形,其相等部分表现为相同的晶面、晶棱和角顶等。几何学已经证明,能使有限对称图形中相等部分出现规律性重复(复原)的对称操作只有旋转、反映、倒反和旋转倒反四种。这些对称操作常称为宏观对称
操作。如果对一个对称图形实施某种对称操作,使其在操作后又能复原,总是要借助于某些辅助性的、假想的几何要素(点、线、面)来进行的。这些几何要素称为对称元素。各种对称操作都有相应的对称元素:旋转操作的对称元素叫做旋转轴(或对称轴);反映操作的对称元素叫对称面(或镜面);倒反操作的对称元素叫对称中心;旋转倒反操作的对称元素叫反轴。它们都是宏观对称操作的辅助几何元素,所以统称为宏观对称元素。
参考文献
关键词:高性能混凝土,特点,应用
1 混凝土的耐久性
1)影响混凝土耐久性的主要因素:a.在混凝土工程中为了满足混凝土施工工作险要求,即用水量大、水灰比高,因而导致混凝土的孔隙率很高,约占水泥石总体积的25%~40%,特别是其中毛细孔占相当大部分,毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进人混凝土内部的通道,引起混凝土耐久性的不足;b.水泥石中的水化物稳定险不足也会对耐久胜产生影响。c.在水化物中还有数量很大的游离石灰,它的强度极低、稳定陛极差,在侵蚀条件下,是首先遭到侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久隆,就必须减少或消除这些稳定性低的组分,特别是游离石灰根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析,就可以找出提高混凝土耐久胜的主要技术途径。要提高混凝土的耐久性,必须降低混凝土的孔隙率,特别是毛细管孔隙率,最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。但如果纯粹的降低用水量,混凝土的工作性将随之降低,又会导致捣实成型共所困难,同样造成混凝土结构不致密,甚至出现蜂窝等宏观缺陷,不但混凝土强度降低,而且混凝土的耐久性也同时降低。
2)提高混凝土耐久性基本方法:
a.掺入高效减水剂。在保证混凝土拌和物所需流动性的同时尽可能降低用水量,减少水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后,会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性,就必须在拌和时相应地增加用水量.这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加人减水剂的定向排列,使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下,不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来,因而达到减水的目的。研究表明,当水灰比降低到0.38以下时,消除毛细管孔隙的目标便可以实现,而掺人高效减水剂,完全可以将水灰比降低到0.38以下。
b.掺入高效活性矿物掺料。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性Al203,它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高硷性水化矽酸钙产生二次反映,生成强度更高、稳定性更优的低硷性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用,对增进混凝土的耐久隆及强度都有本质性的贡献。
c.消除混凝土自身的结构破坏因素。混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引人的碱、S03、C1-等可以引起破坏结构和侵蚀钢筋物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,以提高混凝土的耐久性。
d.保证混凝土的强度。在混凝土能充分密实条件下,随着水灰比的降低,混凝土的孔隙率降低,混凝土的强度不断提高。与此同时,随着孔隙率降低,混凝土的抗渗性提高,因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中,除掺入高效减水剂外,还掺入了活性矿物材料,它们不但增加了混凝土的致密性,而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时,也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外,在排除内部破坏因素的条件下,随着混凝土强度的提高,其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比,选用优质原材料,除水泥、水和骨料外,必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂,减少水泥用量减少混凝土内部孔隙率,减少体积收缩,提高强度、耐久性。
2 粉煤灰高性能混凝土的应用
2.1 粉煤灰高性能混凝土的配制
1)原材料。水泥:采用优质水泥,标号不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。砂子:宜选用天然河砂,细度模数2.6~3.0,含泥量不大于2%。石子:选用质地坚硬,级配良好,吸水率低的碎石,Dmas≤20mm,针片状颗粒含量不超过3%~5%,含泥量低于l%、压碎指标小于10%。粉煤灰:配制高性能混凝土通常选用级粉煤灰,掺量般为水泥量的15%~30%。减水剂:一般选用减水率20%左右的高效减水剂,掺量为胶结材总量的1.0%~1.5%。选用减水剂时应考虑减水剂与水泥、粉煤灰的适应性。
2)配合比。有的学者提出了一种半经验半实验性的方法,设定胶结浆体与滑料的体积比为35∶65根据混凝土强度等级研究用水量∶水泥与粉煤灰的体积比为75∶25,高效减水剂的掺量可取伴混凝十粗细骨料体积比对强度等级A可取3∶2,并随强度等级提高而增加。这样选定初步试配的配合比,再通过试验不断调整,求得最终的配合比。
2.2 制备工艺
原材料的计量精度不应超过如下规定:水泥、粉煤灰±2%粗细骨料±3%,水、外加剂±1%;粉煤灰高性能混凝土的组分多,水胶比低,粘度大.应采用减水剂后掺法;养护高性能混凝土的用水量少,水化反应迅速,所以,粉煤灰高性能混凝土应在浇筑8h内覆盖并浇水养护,养护时间不应少于14d。
2.3 粉煤灰高性能混凝土的性能
摘 要:随着工程行业的快速发展,大量先进的施工材料、施工工艺被广泛应用在工程施工中,高性能清水混凝土具有工作性能好、耐久性好以及强度高等众多优点,在建筑工程中的应用,能够有效的提高建筑工程的整体质量,延长其使用寿命。同时,由于高性能清水混凝土施工技术对施工人员技术水平的要求相对较高,在具体应用的工程中应该严格按照施工工艺流程进行施工,以此保证高性能清水混凝土的施工水平,并提高建筑工程的整体质量与性能。文章分析了高性能清水混凝土的特点,并以某桥梁工程为例,探析了高性能清水混凝土施工技术应用,以供参考。
关键词:高性能清水混凝土;特点;施工技术应用
中图分类号:U443.22 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0158-02
当前建筑行业中,高性能清水混凝土技术是一种技术含量高、应用广泛的技术,在实践应用的过程中,应该严格按照相关规范与设计要求进行施工。因此,文章针对高性能清水混凝土施工技术性能的研究具有非常重要的现实意义。
1 高性能清水混凝土的特点分析
1.1 工作性能良好
高性能清水混凝土具有良好的工作性,不仅稳定性好、坍落度大、流动性大,而且易于振捣,不容易产生泌水和分层现象,能够有效的提高混凝土浇筑速度和浇筑质量。
1.2 耐久性好
高性能清水混凝土是高性能混凝土的重要分支,它具有良好的耐久性,耐久性指标主要包括抗化学腐蚀性能、抗碳化性能、抗裂性能、抗冻性能、抗渗透性以及表面抗磨损性能等。高性能清水混凝土不仅能够应用在露天建筑中,还能够应用在水下作业施工中。
1.3 强度高
当材料、工艺和养护条件相同时,高性能清水混凝土的水胶比与普通混凝土的水灰比相同时,高性能清水混凝土28天后的标准强度超过普通混凝土,主要是因为高性能清水混凝土添加了优质的混合料,混凝土水化之后可以形成多余孔隙,混凝土结构变得更加密实。同时,高性能清水混凝土中添加了高效减水剂,能够有效的降低配合比设计中的水胶比,显著的提高清水混凝土的强度。
2 高性能清水混凝土施工技术应用分析
2.1 工程概况
以某桥梁工程为例,该桥梁的长度为35.5 km,跨径为35 m,该工程的施工条件非常恶劣,桥梁工程的主体包括桩基础、主塔身、墩身、承台等,全部采用高性能清水混凝土,由于工程量巨大,总共应用高性能清水混凝土约14.8万m3,其中C40墩身用量约1.8万m3,C30承台用量约1.9万m3,C30桩基用量约9.1万m3,C50塔身用量约2万m3。由于采用了高性能清水混凝土,具有工作性好、耐久性好以及强度高等特点,通过实践有效的提高了桥梁的使用功能,同时延长了工程的使用寿命。
2.2 高性能清水混凝土施工技术的应用
2.2.1 材料准备
高性能清水混凝土的施工材料主要包括以下几个方面:①外加剂,采用TOP403型减水剂,该种减水剂为聚羧酸型减水剂,3 d抗压强度比为150%,28 d抗压强度为160%,减水率为29.5%;②粉煤灰,粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰,三氧化硫含量为0.63%,含水量为0.2%,烧失量为3.5%,需水量比为92.5%;③矿粉,矿粉的性能表现为:三氧化硫含量为1.95%,28 d活性指数为119%,3 d活性指数为82%,需水量比为100%,比表面积为 459 m2/kg,密度为2.89 g/cm3;④细集料,细集料包括天然中砂、机碎制砂、特细砂,天然中砂细度模数是2.6,特细砂的细度模数为1.1,机碎制砂细度模数为3.2,其中天然中砂具有级配差、比表面积大、细度模数小等特点,不适合进行高性能清水混凝土的配置,机制砂具有棱角多、表面粗糙等特点,会影响高性能清水混凝土的外观质量、性能等,因此采用特细砂与机制砂混合的方式,通过实验表明,40%特细砂+60%机制砂的细集料,高性能清水混凝土的外观质量好,并且性能高;⑤粗集料,粗集料采用石灰碎石,其性能表现为:压碎指标为4.5%,含泥量小于0.1%,针片状含量为4.6%,孔隙率为36.9%,紧密堆积密度为1 729 g/cm3,松散堆积密度为1 549 g/cm3,表观密度为2 659 kg/m3;⑥水泥,采用P·0425R级水泥,性能表现为:初凝时间为160 min,终凝时间为230 min,3d抗折强度为6.9 MPa,28 d抗折强度为 9.5 MPa,3 d抗压强度为31.2 MPa,28 d抗压强度为51.5 MPa。
2.2.2 配合比设计
在进行高性能清水混凝土配合比设计时,应按照《建筑工程清水混凝土施工技术规程》DB11/T464-2007以及工程的实际设计要求进行科学、规范的设计,具体思路表现为:根据相关规范以及实践经验确定基准配合比,根据相关设计指标选择最佳配合比,通过实践应用进行验证,以此确定最佳的配合比。以该桥梁工程的桩基、预制看台板为例,桩基的清水混凝土的配合比设计表现为:外加剂6.2 kg/m3、水156 kg/m3、碎石989 kg/m3、砂777 kg/m3、粉煤灰204 kg/m3、矿粉0 kg/m3、水泥248 kg/m3;预制看台板的配合比设计表现为外加剂4.1 kg/m3、水152 kg/m3、碎石1 106 kg/m3、砂735 kg/m3、粉煤灰81 kg/m3、矿粉40 kg/m3、水泥 288 kg/m3。
2.2.3 实际应用
高性能清水混凝土质量直接关系到桥梁工程的整体质量,必须加强对其施工的质量控制。具体表现为:①原材料质量控制,首先,应该加强对原材料的检查力度,增加材料抽检频率,严格按照相关规范与技术标准对原材料进行检测;②搅拌质量控制,在进行搅拌施工时应该指派专门的操作人员对混凝土搅拌系统、输送系统进行检查与控制,保证计量系统的性能能够满足施工要求,观察搅拌过程中混凝土的压力是否正常,保证搅拌的充分性和均匀性,观察集料的包裹状况以及整体工作性能,严格控制搅拌时间,尤其是含气量较大时,应该根据工程的实际状况,合理的选择搅拌时间,尽可能的将含气量控制在既能够保证混凝土的耐久性,又不会影响混凝土的泵送与振捣;③施工控制,为了保证高性能清水混凝土施工质量,提高其耐久性和强度,应该做好现场浇筑施工,保证清水混凝土的外观、内部结构都能够满足工程要求;在浇筑施工时应该保证浇筑的连续性,尽可能的缩短分层浇筑的间隔时间,如果间隔时间较长可能会出现冷缝,影响施工质量;在进行高性能清水混凝土振捣时,应该均匀的布置振点,以此保证振捣的均匀性和充分性,避免出现砂浆飞溅的问题;④当浇筑施工完成后,还应该采取科学、有效的养护措施进行保湿养护,最常采用的方法为洒水养护,尽可能的保证高性能清水混凝土结构底面与侧面的湿润程度,为了防止出现顶面水分蒸发过度的问题,还应该在进行洒水养护时将析出的外加剂和碱冲下。
3 结 语
综上所述,高性能清水混凝土是一种性能非常优越的建筑材料,被广泛的推广和应用在现代建筑工程中。但是,由于高性能清水混凝土施工工艺对施工人员的技术水平的要求相对较高,施工人员必须严格按照相关规范与设计要求进行施工,以此保证高性能清水混凝土的结构与表面都能够满足相关要求,进而提高工程项目的整体质量。
参考文献:
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一、技术特点
本工程全部采用现场自拌砼,施工中采用泵送。为了改善砼和易性,提高砼的可泵性,达到节约水泥,降低成本的目的,施工时,在所有商品砼中掺加Ⅱ级粉煤灰,总应用量3873T。1)砼裂缝防治技术
为防止裂缝在混凝土中优先选用Ⅱ级粉煤灰作为掺合料,配合比设计适宜,减少水泥用量来降低水化热。在基础1450厚筏板梁混凝土浇筑中,水胶比0.35,适当增加水胶比可以预防混凝土自收缩。同时借助覆盖浇水、电子测温、综合蓄热养护的方法,有效的避免干燥收缩。砼结构强度和实体符合设计要求和规定,未发现有害裂缝。2)混凝土耐久性技术
本工程所用到的混凝土均以Ⅱ级粉煤灰作为掺合料,粉煤灰作为活性掺合物具有水化活性,可直接进行水化或与水泥的水化物进行水化反应,所生成的水化产物不仅可以改善水泥石的孔结构,而且其水化物可以结合和吸附部分渗入的氯离子,从而可以提高混凝土的抗氯离子渗透性能。混凝土配合比总水胶比≤0.35,碎石最大粒径吧大于25mm,混凝土浇筑后及时浇水养护,保证了掺合料充分完成水化反应,提高了耐久性。梁、板、墙柱和地下结构钢筋保护层厚度用塑料垫块和石材垫块按照设计要求严格进行控制,钢筋保护层厚度经实体检验达到设计要求。
二、质量控制
对原材料进行控制:保证产品质量。
水泥:C50砼选用秦岭牌52.5R普通硅酸盐水泥,C30以下采用32.5R普通硅酸盐水泥,水泥进场后经过取样送试,经检验安定性良好,强度稳定,才能用于工程。
粗细骨料的选用:砂:选用中粗砂,平均粒径不大于0.5mm,含泥量≤3%。
石子:选用砾石,要求含泥量≤1%,压碎指标值≤12,最大粒径与管径之比在1:3~1:4之间。
超细活性掺合料:加入Ⅱ型粉煤灰,可减少水泥用量,节约资金,提高砼的可泵性、和易性减少机械磨损,对提高砼强度以及砼外观质量有很好的作用,且充分利用资源,减少环境污染,粉煤灰摻入量大于水泥量20%,水胶比≤35.三、混凝土浇筑:
商品混凝土输送车进行运送。
输送系统:地泵进行输送,配以直径为125mm的输送管道,端部接软管。泵管在间歇期间要定期进行清理,检查。
配合比到位:施工前先委托配合比,待适配完成,再准备施工。
现场人员组织:由于砼浇注一般要连续施工,安排两班作业人员轮流作业,前盘、后盘两名施工管理人员值班,安排、指导现场施工;电工机械工24小时现场值班,保证施工用电和机械运转正常;操作人员15人进行现场施工;试验工1人,负责取样制作试块和进行砼坍落度测试等工作。
机具准备:振动棒等必须准备充足、到位;砼试模9组,坍落度筒一套。试验员必须对坍落度进行抽检。每台班不多于100m2砼必须制作标养试块1组,并制作同条件养护试块1组。
报验资料:砼浇注前,钢筋隐蔽资料应已报验,模版经监理验收合格并签发了“砼浇注令”后再进行浇筑。
四、注意事项:
1)模版体系必须有足够的承载力,刚度和稳定性,严格控制施工荷载模版拆除要按照规范时间进行。严禁野蛮拆除,防止人为造成裂缝。
2)浇筑砼前必须清除接茬处的浮浆,并浇水湿润,保证施工缝接合密实。振捣防止漏振、欠振和过振。
3)冬雨期要有专项施工技术方案,混凝土初凝后及时洒水养护,大体积混凝土及时测量内外温差,综合洒水蓄热养护。减少水泥用量,防止砼自收缩。同时洒水避免干燥收缩。
4)浇筑前要检查钢筋保护层厚度是否达到设计要求。
高效钢筋与预应力技术
(直螺纹连接)
本工程直径大于16mm的钢筋均采用直螺纹连接。钢筋等强直螺纹连接是我国近期开发成功的新一代钢筋机械连接技术。它通过对钢筋端部冷墩扩粗、切削螺纹,再用连接套筒对接钢筋。这种接头综合了套筒挤压接头盒锥螺纹接头的优点,具有接头强度高、质量稳定、施工方便、连接速度快、应用范围广、综合经济效益好等特点,具有很强的推广应用价值。
A、等强直螺纹接头的制作工艺及其特点:
本工程等强直螺纹接头连接执行《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003规定,柱子、暗柱、墙≥φ16采用直螺纹钢筋连接技术,并按照图纸设计及规定要求进行施工,柱钢筋现场连接时将柱根处预留钢筋调直理顺,并将表面砂浆等杂物清理干净,柱钢筋预埋时,将柱头直螺纹应戴上专用的保护帽,以防螺纹断纹的损坏。
(1)、施工准备:
①凡参与接头施工的操作工作、技术管理和质量管理人员,均应参加技术规程培训;操作工人应经考核合格后持证上岗。
②钢筋应先调直再下料。切口断面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。不得用气割下料。
③提供螺纹连接套应有产品合格证;两端锥孔应有密封盖;套筒表面应有规格标记。进场时,施工单位应进行复检。
(2)、制作工艺:
等强直螺纹接头制作工艺分下列三个步骤: ①切削直螺纹;
②用连接套筒对接钢筋; 直螺纹套丝有专用机床可用于不同直径钢筋的套丝加工,并严格保持丝头直径和螺纹精度的稳定性,保证与套筒的良好配合和互换性。连接套筒则在工厂按设计规格有精度预制好后装箱待用。第三步在现场用连接套筒对接钢筋,利用普通扳手拧紧即可。
a、加工的钢筋直螺纹丝头的牙形、螺距等必须与连接套的牙形、螺距一致,且经配套的量规检测合格。
b、加工钢筋直螺纹时,应采用水溶性切削润滑液;当气温低于0℃时,应掺入15%~20%亚硝酸钠,不得用机油作润滑液或不加润滑液套丝。
c、操作工人应按要求逐个检查钢丝头的外观质量。d、经自检合格的钢筋丝头,应对每种规格加工批量随机抽检10%,且不少于10个,如有一个丝头不合格,即应对加工批全数检查,不合格丝头应重新加工经再次检验合格方可使用。
e、已检验合格的丝头应加以保护。钢筋一端丝头应戴上保护帽,另一端按规定的力矩值拧紧连接套,并按规格分类堆放整齐待用。
(3)、直螺纹接头的优点:
①接头强度高:接头强度大于钢筋母材强度,可充分发挥钢筋器材强度。
②性能稳定:接头强度不受扭紧力矩影响,丝扣松动或者少拧入2~3扣,均不会明显影响接头强度,排除了人工素质和测力工具对街头性能的影响,比锥螺纹接头强度稳定得多。③连接速度快:直螺纹套筒比锥螺纹套筒短40%左右,且丝扣螺距大,拧入扣数少,且不必用扭力扳手,加快连接速度。
④应用范围广:对弯折钢筋、固定钢筋、钢筋笼等不能转动的场合也可方便地使用。
⑤经济:直螺纹接头比挤压连接省钢70%,比锥螺纹接头省钢35%,综合技术经济效益好。
⑥便于管理:锥螺纹接头应用中层多次发现不同直径钢筋混用一种连接套的情况,尤其是在夜间或昏环境不易发现,直螺纹接头不可能出现这类情况。
(4)、接头套筒的选用:为充分发挥钢筋母材强度,连接套筒的设计强度应大于等于钢筋抗拉强度标准值1.2倍。
(5)、接头类型:
直螺纹接头在应用范围上比锥螺纹接头广泛,一些带弯筋的场合,钢筋笼和钢筋不能转动的场合,可利用钢筋一端制作加长螺纹,将连接套筒先全部拧入一端钢筋,待另一端钢筋端头靠拢后将连接套筒反拧实际对接。必要时可增加锁定螺帽。根据不同应用场合,接头可根据实际需要加工。
标准型接头是最常见的。套筒长度均为2倍钢筋直径,以φ25mm钢筋为例套筒长度50mm,钢筋丝头长度25 mm,套筒拧入一端钢筋并用扳手拧紧后,丝头端面即在套筒中央,再将另一端钢筋丝头拧入并用普通扳手拧紧,利用两端丝头互相对顶力锁定套筒位置。扩口型接头是在连接套筒的一端增加5~6mm长的45°角的扩口段,以利钢筋对中入扣。
B、钢筋连接:
(1)、连接钢筋时,钢筋规格和连接套的规格应一致,并确保钢筋和连接套的丝扣全部完好无损。
(2)、采用预埋接头时,连接套的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套的钢筋应固定牢,连接套的外露端应有密封盖。
(3)、必须用力矩扳手拧紧接头。
(4)、力矩扳手的精度为±5%,要求每半年用扭力仪检定一次。
(5)、连接钢筋时,应对正轴线将钢筋拧入连接套,然后用力矩扳手拧紧。接头拧紧值应满足表规定的力矩值,不得超拧,拧紧后的接头应作上标记。
(6)、质量检验与施工安全用的力矩扳手应分开使用,不得混用。
C、钢筋直螺纹连接检验:
(1)、工程中应用钢筋直螺纹接头时,该技术提供单位应提供有效的型式检验报告。
(2)、连接钢筋时,应检查连接套出厂合格证、钢筋直螺纹加工检验记录。
(3)、钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋和接头进行工艺检验:
a、每种规格钢筋母材进行抗拉强度试验; b、每种规格钢筋接头的试件数量不应少于三根;
c、接头试件应达到现行行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107中相应等级的强度要求。计算钢筋实际抗拉强度时,应采用钢筋的实际横截面积计算。
(4)、随机抽取同规格接头数的10%进行外观检查。应满足钢筋与连接套的规格一致,接头丝扣无完整丝扣外露。
(5)、用质检的力矩扳手抽检接头的连接质量。抽验数量:梁、柱构件按接头数的15%,且每个构件的接头抽验数不得少于一个接头;基础、墙、板构件按各自接头数,每100个接头作为一个验收批,不足100个也作为一个检验批,每批抽检3个接头。抽检的接头应全部合格,如有一个接头不合格,则该验收批接头应逐个检查,对查出的不合格接头应进行补强,并填写接头质量检查记录。
(6)、接头的现场检验按验收批进行。同一施工条件下的同一批材料的同等级、同规格接头,以500个为一个验收批进行检验与验收不足500个也作为一个验收批。
(7)、对接头的每一验收批,应在过程结构中随机截取3个试件作单向拉伸试验,按设计要求的接头性能等级进行检验与评定,并填写接头拉伸试验报告。
(8)、在现场连续检验10个验收批,全部单向拉伸试件一次抽样均合格时,验收批接头数量可扩大一倍。
新型模版应用技术总结
(清水混凝土模版、镜面竹胶板)
一、技术特点:
本工程墙体采用新型全钢大模板、顶板采用镜面竹胶板。各类清水混凝土的一个共同特点就是不抹灰,成型后的表面平整度已经达到抹灰的标准,节省了大量抹灰的湿作业,避免了因抹灰质量带来的空鼓、开裂现象。因此模板必须做到平整光洁,螺栓孔眼规律整齐。本工程墙体为剪力墙结构,质量要求为清水混凝土,为达到此要求,±0.000以下主体结构砼墙体模板均采用定型钢大模。模板按拆时采用塔吊配合,加固采用φ14螺杆对拉。梁模板采用60×80方木1.5厚镜面竹胶板配置,在搭设梁支撑时即竖向撑距不得大于800mm,当梁跨度大于4m时应起拱3‰,梁底平杆间距不大于500mm,梁侧板采用φ48钢管对称加固。现浇板模板采用60×80方木做龙骨,1.5厚镜面竹胶板铺设面板,支撑采用满堂架支撑纵横立杆,间距不大于500mm.在施工过程中,为防止漏浆,在接缝处加压海绵条,然后用胶带封贴。钢筋保护层垫块采用硬塑垫块,以减少保护层误差。
二、工艺流程
编制模板安装施工方案-材料进场-模板安装-模板拆除-模板清理
主体施工方案经监理认可后才能施工,采用计算机辅助绘制大模板配置图,按图加工制作大模板,流水模板。方木、镜面竹胶板、海绵条等到为的情况下进行模板配置。剪力墙、柱在钢筋隐蔽验收后才能支模。模板施工由主体劳务分承包方进行,配备木工及普工20人。
三、质量控制:
模板配置前必须有成熟的方案,保证模板刚度满足施工要求,竹胶板切割使用无齿锯片,确保竹胶板不受损。加工制作好的模板应编号堆放,经检查验收后才能使用。每次模板安装后要检查模板的垂直度、截面尺寸、表面平整度等,自检合格后报监理单位验收,在监理单位未验收前不允许进入下道工序。板跨度大于4m时,要求按3%起拱。
四、注意事项:
模板加工前木工工长要熟悉图纸和变更,竹胶板尽量使用整张,减少裁剪浪费。对作业班组详细的技术交底,保证模板几何尺寸加工正确。
大模板拆除后要及时清理表面的混凝土,防止混凝土硬化,增加自重和损坏模板。大模板的安装盒拆卸严禁野蛮操作,堆放在指定场地,并且有牢固的支撑,防止被风吹倒。
现场支模板应对竹胶板附着物进行清理,涂刷脱模剂,未清理的模板严禁使用。
模板支撑系统必须牢固,并且保证有足够的数量、强度、刚度和稳定性。对拉螺栓严格按施工方案规定位置设置。
新型脚手架应用技术总结
(悬挑式脚手架)
悬挑式脚手架从结构承力形式上可以分为四类,本工程采用型钢挑梁作为向上搭设外脚手架的承力结构,受力如同悬臂梁,在梁的根部承受较大的弯矩和剪力,挑梁工字钢需要在其尾部锚固点,中部搁置点加设劲勒钢板。为增加外脚手架的安全性,可考虑在架体高度一半处的节点上设置钢丝绳,卸载。
一、工艺流程
1、型钢挑架搭设施工工艺:
定位预埋钢筋锚环→安装工字钢挑梁→排放纵向扫地杆→竖立杆→将纵向扫地杆与立杆扣接→安装横向扫地杆→安装纵向水平杆→安装横向水平杆→安装剪力撑→安装连墙杆(钢丝绳斜接卸荷)→挂安全网→作业层铺设手板和挡脚板。
根据构造要求,挑梁布置按设计方案弹线定位,锚环位置应弹线画出,准确埋置。挑梁应准确地放在定位线上,必须铺平垫稳与楼板面及锚环,不得留有空隙。型钢挑架安装就位经检查确定平整,螺栓紧固后方可搭设架体,型钢挑架安装利用下层架作为操作人员依托,按位置就位安装。施工劳动力组合以三人为一施工小组,一人在外架操作层上,一人在楼层上,一人在下层紧固锚固螺栓。外架及楼层操作必须戴安全帽,安全带必须与框架柱连接可靠,确保安全。
搭设架体前,挑架上部需铺三块架板,立杆、大小横杆搭设三根以上即可与暗柱连接稳固,以防架体倾倒。整个楼层搭设分为两个区段,每一步大横杆全部与框架柱连接稳固可靠后,方可继续搭设上部,其余搭设方法,要求同普通扣件式钢管脚手架。
在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架格内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部分脚手架与主体结构的连墙杆可靠拉结后方可拆除。周边脚手架应从一个角部开始向两边延伸交圈搭设,应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第一步的纵向和横向水平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设。
2、脚手架的拆除施工工艺:
拆除程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,一般的拆除顺序为:安全网→栏杆→脚手架→剪刀撑→横向水平杆→纵向水平杆→立杆→挑梁等。
3、脚手架的拆除规定:
拆除前应清除脚手架上杂物及地面障碍物,应全面检查脚手架中的连接件、连墙杆、支撑杆系等是否符合构造要求。应根据检查结果确定拆除的程序和措施,经主管部门批准后方可实施,拆除工作由单位工程负责人进行拆除安全专项技术交底。
拆除工作必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除后才能拆除。分段拆除高差不应大于2步,如高差大于2步,应增加连墙件加固。当脚手架拆至下部最近一根长立杆的高度(约6.5m)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。当脚手架采取分段、分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端,应按规定设置连墙件和横向斜撑加固。拆除时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。拆除过程中不得有行人通过,确保施工区域内安全。
在拆除过程中,应作好配合、协调工作,严禁单人进行拆除较重杆件等危险的作业。凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走。避免误扶和误靠已松脱的连接杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运走,严禁向下抛掷。运至地面的杆配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放。所以参加施工人员必须遵章守纪,按本工种及施工安全操作规程操作,做到文明、安全施工,严禁违规、违章施工。杜绝一切不安全的因素发生。
三、质量控制:
本工程施工外架采用型钢梁悬挑双排脚手架,悬挑支承结构采用16#工字钢,在结构板上预埋2Φ18锚杆,作为槽钢端头拉结点,一层挑梁挑四层外架。外架净宽0.85m,立杆纵向间距1.5m,步距1.5m,每段挑梁的底层设踢脚板一道,满铺脚手架板,剪刀撑上下宽度为6m外侧立面的两端各设一道剪刀撑,每段由底至顶连续设置。为防止架体外倾,每层板上都预埋间距不大于2.5m的吊环,采用钢管与外架相连。根据施工手册的有关内容对外架的整体稳定性、锚环强度及槽钢的刚度、挠度进行验算,满足荷载要求,外架搭设前按要求埋设锚环,支承结构的附件应齐全。悬挑架严格按照方案设计高度进行搭设,并且在架体中部设置钢丝绳。
支承结构的锚环应热弯,不允许锚环上有焊点及其它焊接出现;必须设置一定数量的连墙杆,防止架体整体倾覆。
脚手架相邻立杆和上下水平杆应错开接头设置且≥2m,并置于不同构架框内。
脚手架应相互连接、铺平、铺稳,不允许出现探头板,接头处必须设置两根横向水平杆,脚手架外伸长度13~15mm.外架必须经验收后才能使用,严禁用外架作为模板支撑。
安装过程新技术应用技术总结
(钢管卡箍连接、分户计量、智能化系统、管线综合平衡等)
一、消防、喷淋管道采用镀锌钢管卡箍连接 1)技术特点:
卡箍连接工艺耐腐蚀性高,抗污染性明显,耐久性好,寿命长;管道环形方向随意转动,安装快捷,三通方向随意调整好安装宜拆换;无需焊接或套丝,省去铅油、麻丝、机油等污染环境的材料,降低工人劳动强度;能减少噪音,抗震性能好,管材延长米损耗少。
2)施工准备
施工图纸齐全、完整,熟悉图纸,行业标准图、施工工艺标准及验收规范等,提前确定消防设备基础图,随土建主体做好消火栓箱的预埋洞工作。消防专用设备及主要配件,应有国家等级认证。并根据材料分段计划组织材料订购,进场材料交监理验收。根据施工需要,准备压槽机1台,扳手5把,电焊机1台,切割机1台。根据施工进度安排劳动力。
3)施工工艺流程
施工准备→干管安装→湿式报警阀安装→立管安装→支管安装→管道试压→管道冲洗→系统通水调试→竣工验收
4)过程控制
施工前,由工长指定施工技术交底,根据规范及设计要求确定施工要求。编制消防环管所在楼层吊顶及管道竖井内综合管线的排布图,并报监理、甲方审核认定;特殊工种人员必须持证上岗;安装好的管道,在土建吊洞、抹灰、喷浆、刷涂料前,要做好管道试压、分段验收及防护措施,避免被污染。
二、建筑智能化系统应用技术:
本工程系统在智能化方面涉及有:火灾报警联动系统、安全监控系统、综合布线系统、电源防雷及接地系统等。
火灾报警联动系统在每层设置手报及自动报警装置,控制室中设置远距离启动水泵装置,报警电话等。
安全监控系统设置呼叫系统,可视电话,地下车库检测系统。综合布线系统包括:有线电视系统、电话系统、网络系统等。防雷及接地采用TN-S接地系统。
四、管道井综合平衡技术:
在施工前针对综合楼管道井空间设计狭小、管道多、系统集中的情况,我们根据设计图纸及使用功能,结合楼内实际尺寸对管道井的管道布局做了二次设计平衡,重新绘制了管道走向排列施工图,消防单位和排水单位提前进行协调和管道位置的确定,使各种管路的标高、位置不冲突,布局合理,感观效果好。
建筑节能和环保应用技术总结一
(节能型围护结构应用技术加气混凝土砌体)
1、技术特点
蒸汽加气混凝土砌块只要将70%左右的粉煤灰与定量的水泥、生石灰胶结料、铝粉、石膏等按配比混合均匀,加入定量水,经搅拌成浆后注入模具发气成型,经静停固化后切割成胚体,再经高压蒸养固化而成制品,是一种新型多孔轻质墙体材料,其特点是热阻大、重量轻、具有良好的防火、隔热、保温、隔声性能;同时该产品表面平整、尺寸精确,可大大节省建筑砂浆,提高施工质量和施工进度,可以作为承重和非承重的结构材料。其技术指标应优于B06级,最好优于B05级,干缩值要小于或等于0.5mm/m,干态导热系数要小于或等于0.16W/m.k。
2、施工准备
砌筑前,应认真熟悉图纸,审核施工图纸。编制填充墙专项方案。工长编制施工技术交底,复核门窗洞口位置、洞口尺寸,明确预埋、预留位置。委托材料复试,砌筑砂浆配合比设计。蒸压加气混凝土砌块材料品种、规格、强度等级必须符合图纸要求。
机械设备:砂浆搅拌机、混凝土搅拌机、垂直运输电梯、手推车。
施工工具:水准仪、胶皮管、筛子、铁锹、灰桶、拖线板、小白线、大铲或瓦刀、夹具、手锯、灰斗、皮数杆、钢卷尺、白格网、砂浆试模等。
3、工艺要求
蒸压加气混凝土砌块砌筑操作要求
1)结构经验收合格后,把砌筑基层楼地面的浮浆残渣清理干净并进行弹线,填充墙的边线、门窗洞口位置线应准确,偏差控制在规范允许的范围内。皮数杆应立在填充墙的两端或转角处,并拉通线。
2)砌块砌筑时,墙底部应砌200mm高烧结普通砖、多孔砖或混凝土空心砌块、或浇筑200mm高同墙厚混凝土,混凝土强度等级宜为C20.3)砌筑时,应预先试排砌块,并优先使用整体砌块。须段开砌块时,应使用手锯、切割机等工具锯截整齐,并保护好砌块的棱角,锯裁砌块的长度不应小于总长度的1/3。长度小于等于150mm的砌块不得上墙。砌筑最底层砌块时,当灰缝厚度大于20mm时应使用细石混凝土铺密实,上下皮灰缝应错开搭砌,搭砌长度不应小于砌块总长的1/3。当搭砌长度小于90mm时,即形成通缝,竖向通缝不应大于2皮砌块,否则应配置直径φ4钢筋网片或2根直径φ6的钢筋,长度宜为700mm。
4)砌块墙的转角处,应隔皮纵、横墙砌块相互搭砌。砌块墙的丁字交接处,应使横墙砌块隔皮端面露头。
5)蒸压加气混凝土砌体的竖向灰缝宽度和水平灰缝厚度分别为20mm和15mm。灰缝应横平竖直。
6)蒸压加气混凝土砌体填充墙与承重结构构造柱连接的部位,应按设计要求预埋拉结筋。
7)有抗震要求的砌体填充墙按设计要求应设置构造柱、圈梁,构造柱的宽度由设计确定,厚度一般与墙等厚,圈梁宽度与墙等宽,高等不应小于120mm。圈梁、构造柱的插筋宜优先预埋在结果混凝土构件中或后植筋,预留长度符合设计要求。当设计无要求时,构造柱应设置在填充墙的转角处、T形交接处或端部;当墙长于5m时,应间隔设置。圈梁宜设置在填充墙高度中部。
8)蒸压加气混凝土砌块填充墙砌体与后塞口门窗的连,应按设计要求,当设计无要求时,后塞门窗与砌体间通过木砖与门窗框连接,具体可用100 mm长的铁钉把门框与木砖钉牢。预埋木砖时,木砖应经过防腐处理,埋到预制混凝土块中,随加气混凝土块一起砌筑,预制混凝土块大小应符合砌体模数。
9)加气混凝土填充墙砌体在转角处及纵横墙交接处,应同时砌筑,当不能同时砌筑时,应留成斜槎。砌体每天的砌筑高度不应超过1.8m。
10)切割砌块应使用专用工具,不允许用斧或瓦刀任意砍劈。11)墙体洞口上部应防治2根φ6的拉结筋,伸过洞口两边长度每边不少于500 mm.12)不同干密度和强度等级的加气混凝土不应混砌。加气混凝土砌块也不得与其他砖、砌块混砌。但因构造要求在墙底、墙顶及门窗洞口处局部采用烧结砖和多孔砖不视为混砌。
4、质量控制 1)块材和砂浆的强度等级应符合设计要求。检查块材的产品合格证书、产品性能检测报告和砂浆试验报告。
2)蒸压加气混凝土砌块不应与其他块材混砌。填充墙的砂浆饱满度及检验方法应符合要求,水平和竖向灰缝饱满度及检验方法应符合要求,水平和竖向灰缝饱满度不应小于80%,采用百格网检查块材底面砂浆的粘结痕迹面积。
3)填充墙砌体留置的拉结钢筋或网片应置于水平灰缝中,埋置长度应符合设计要求,竖向位置偏差不应超过一皮高度。
4)填充墙砌筑时应错缝搭砌。蒸压加气混凝土上砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3;轻骨料混凝土小型空心砌块搭砌长度不应小于砌块长度的90mm;竖向通缝不应大于2皮。
5)填充墙砌体的灰缝厚度和宽度应正确。空心砖、轻骨料混凝土小型空心砌块砌体灰缝应为8mm----12mmQ蒸压加气混凝土砌块水平灰缝、垂直灰缝厚度宜为15mm和20mm.6)填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定的空隙,待填充墙砌筑完并应至少间隔7天后,再将其补砌挤紧。
7)砂浆计量要求准确,立缝要排匀,留设外墙窗口同下层窗口保持垂直。立皮数杆要保持标高一致,砌砖时准线要拉紧,防止一层线松,一层线紧。构造柱砖墙应砌成大马牙槎,从柱脚开始两侧都应先退后进。构造柱内的落地灰、砖渣杂物必须清理干净,防止混凝土内夹渣。设置好拉结筋。为使砌体与砂浆之间粘结牢固,砌筑时应提前2天浇水湿润,含水率宜控制在5%-8%。砌体施工应严格按施工规范的要求进行错缝搭砌,避免墙体因出现通缝而削弱其稳定性。
建筑节能和环保应用技术总结二
(XPS外墙外保温)
1、技术特点:
外墙内保温体系采用新型保温材料和工艺做法,具备不同以往施工工艺特殊的优越性,并且采用专门的施工方法。内保温稳定了室内环境。经济效益显著,减轻建筑物的自重,节约能耗,为建筑物长期运营节约大量资金。
2、施工准备:
原材料和系统应符合《膨胀型聚苯板薄抹灰外墙保温体系》JGJ149-2003标准的要求。
施工前编制内保温专项施工方案并经施工单位技术部门和监理部门进行审批,专项工长必须通读方案并结合施工经验对班组进行文字书面交底。粘接砂浆、XPS挤塑保温板、抹面砂浆、锚固件等进场后需要按照各自规范规定的要求抽样复试,合格后方能使用。施工前可提前进行样板试验。
施工机具:铁锨、灰斗车、料斗、灰斗、大铲(铁木抹子)、小白线、线锤、钢丝刷、扫帚、水桶、2m靠尺、楔形塞尺、钢卷尺等。
3、施工工艺
①基层处理:彻底清除混凝土和后砌墙表面浮灰、油污、脱模剂、空鼓和风化物等影响粘接强度的材料。
②对新建工程的结构墙体,应用2m靠尺进行检查,平整度最大偏差不得超过4mm。
③为增加挤塑板与基层及面层的粘接能力,应对挤塑板粘接面使用钢丝刷打毛处理,外表面使用专用界面进行处理。
④配制专用粘接砂浆:先加入适量水,然后加入粘接砂浆干粉,使用手拿电动搅拌器搅拌,搅拌时间不少于10分钟,防止起团,使粘接砂浆到达一定强度,每次配料2小时用完,禁止隔夜使用。
⑤涂抹专用的粘接砂浆:用抹子在每块挤塑板周边抹宽50mm厚10mm的专用粘接砂浆,两端与板边粘结撒砂浆留50mm排气孔,再在挤塑板分格区内抹直径为100mm,厚度为10mm的灰饼6个,涂抹粘接砂浆面积不得小于板面积的40%。
⑥安装挤塑板:挤塑板涂抹完粘接砂浆后,将其迅速粘贴墙面,然后用2米靠尺压平,保证平整度和粘接牢靠,板与板间紧密不留缝隙。门窗洞口墙面等处的挤塑板上预粘玻纤网。
4、质量控制
由于目前国家规规范对于XPS保温板体系验收规范尚不完善,本工程按照陕2005J12的质量验收标准进行检查和控制。保证成品的表面平整度,垂直度,阴阳角方正,分隔缝的平直。
锚固件的个数必须按照方案进行安装。钻孔时,钻头规格要选用合适,避免锚固件螺丝滑丝。材料配比严格按照方案进行。成品的平整度的保证外墙瓷砖顺利粘贴的前提,必须在施工时进行适当调整。保证足够的粘接面积,必须大于板面积的40%。建筑防水新技术应用技术总结一
(建筑防水涂料应用技术JS)
一、技术特点:
宝鸡高新大厦工程位于C段主楼为钢筋混凝土现浇框架剪力墙结构,地下一层,地上二十八层,层面以上局部二层,裙楼均为地下一层,地上四层。
屋面采用JS复合防水涂料进行施工。JS聚合物水泥基防水涂料的主要特点:冷施工、无毒、无味、无污染。可在潮湿基面施工。可厚涂,施工简单方便,干燥固化速度快。涂层具有一定的透气性,即使基层潮湿也不会发生防水层起鼓现象。与基层具有良好的粘接性,有优良耐候性。
一、施工准备
施工前,工长须制定相应的施工技术交底,根据规范及设计要求确定施工要求。基层必须平整、牢固、干净,无积水,无渗漏。不平处需先找平,渗漏处需先进行堵漏处理。
JS聚合物水泥基防水涂料,有出厂检验证明、产品合格证及性能检测报告,并对其进行抽样复检,合格后进行使用。材料品种、规格、性能等技术指标应符合现行国家产品标准和技术要求。防水材料进场后,存放在干燥通风处,严防雨水侵入受潮。
二、工艺流程:
基层检查、清扫、修补----细部处理----JS聚合物水泥基防水涂料(SBS卷材防水粘贴)----清理检查----质量验收 机具准备:平铲、扫帚、滚动刷、剪刀、卷尺、拍刷、粉笔、安全帽、工具箱、刮板、钢丝刷、手提式电动搅拌器。
需要将突出基层表面的异物、砂浆疙瘩进行铲除,并将尘土杂物清理干净,阴阳角、管道根部需要仔细清理,污物和铁锈需要用砂纸或钢丝刷予以清理干净。基层和变形缝隙、管道连接处阴阳角作成均匀一致、平整光滑的折角或圆弧。阴阳角处、管道周围应刷一层防水附加层,宽度、高度不小于300mm.配料先加水,后用搅拌机徐徐加入粉料,搅拌均匀直至料中不含有粉团(搅拌时间5分钟,用手提电转搅拌)。
三、细部做法按照JS聚合物水泥基防水材料的正常做法2mm后涂法分三到四遍完成,每遍厚度控制在0.5-0.6mm.第一道防水设必须在建设单位和监理单位验收及闭水试验合格后方可进行下一道工序。第二道防水按照以上做法达到设计厚度及各项标准后做闭水试验合格后方可进行下一道工序。防水涂料采用滚子和刮板涂覆,各层之间的时间间隔以前一层涂膜干固不粘为准(在温度为20度的露天条件下,不上人施工约3小时,上人施工约5-6小时),现场温度低、湿度大、通风差,干固时间长,反之短些。防水涂料应先按涂立面、节点,后涂平面的顺序进行施工。第二遍涂料施工,涂刮的方向必须与第一遍方向垂直,以后以此类推。
防水层施工完固化后应作蓄水试验:蓄水厚度最薄处不小于20mm,蓄水时间为24小时,验收合格后再进行下道工序。
四、质量控制: 1)所以防水材料必须有出厂合格证,质量检验报告和现场抽样复检合格报告。
2)防水层不得有渗漏和积水现象。
3)防水层的最小厚度不应小于设计厚度的80%。
4)防水层与基层应粘结牢固,表面平整、涂刷均匀、无流淌、褶皱、鼓泡等缺陷。
五、成品保护:
1)当涂膜没有完全固化前,施工面严禁踩踏,保持干净。2)室内已安装完的管子、地漏等再不能动。3)施工时不得污染墙面及其它施工成品。
建筑防水新技术应用技术总结三
(新型防水卷材应用技术氯化聚乙烯卷材)
宝鸡高新大厦屋面和地下室外墙面防水采用氯化聚乙烯卷材进行施工。该防水卷材强度、延度较好,施工方便,延长了防水卷材的使用寿命。
一、技术准备:
1)施工前项目施工人员对屋面防水进行详细了解,掌握施工中各细部构造及有关设计要求。
2)防水工作应由具备相应资质的防水专业队伍进行施工。3)作业人员应持有建设部门颁发的上岗证。
二、机具准备:
所需机具有:胶刷、滚边、长把滚动刷、腻子刀、油漆刷、钢卷尺、剪刀、扫帚、挂绳、灭火器等。
三、材料准备:
1)材料的品种、规格、性能等技术指标应符合现行国家产品标准和设计要求。
2)所以进场材料必须有出厂合格证,并现场抽样复试合格后方可使用。
四、施工条件:
1)找平层应平整、坚实、无空鼓、无起砂、无裂缝、无松动掉灰、无明水。2)找平层与突出的屋面的女儿墙、烟道、设备底部的交接处以及基层的转角处应做成弧形(半径≥50 mm)。
3)水落口周围直径500 mm范围内的坡度不小于5%。4)防水施工严禁在0℃以下施工,保护层施工不得低于5℃.5)基层下所有工序已报验,并通过监理验收合格。
五、施工工艺及工业流程
基层清理—基层处理剂—防水附加层—铺贴防水卷材—做保护层
1)检查找平层:
检查找平层是否存在凹凸不平、起砂、起皮、裂缝、预埋件固定不牢等缺陷并应及时进行修补。
2)对泛水、水落口应作增强处理。
3)铺贴时先在基层上刷胶,展开卷材刷胶。等胶干到一定程度后立即滚铺卷材,并輥压粘结牢固。卷材铺贴搭接部位应满贴,搭接长度为80mm,短边为100mm。
4)防水保护层采用细石混凝土,缝宽度为20mm,并嵌填沥青砂浆。
六、成品保护
1)已做好的卷材防水层,应采取措施进行保护,严禁在防水上进行施工作业和运输,并应及时做防水保护层。
2)凸出屋面的管道,支架等,防水层施工完工后不得在变动。3)屋面施工时不得污染墙面及其它施工完的成品。
七、质量标准
1)所用材料必须符合质量标准及设计要求,并对现场的材料进行抽样复检。
2)防水屋面施工完成后,作屋面淋水试验(要求中雨以上并持续24小时),并做好淋水记录,做到无渗漏、无积水。
3)防水层的搭接缝应粘牢、密封严密,不得有褶皱、翘边和鼓泡等缺陷;收头应与基层粘结牢固,缝口严密;细部构造严格按设计要求施工。
4)卷材铺贴方向应正确。
八、应注意安全事项
1)施工前必须做好安全技术交底。
2)所用防水卷材均为易燃品,存放及施工中注意防火,必须备齐防火设施及工具。
3)操作者必须戴好口罩、袖套、手套等劳保用品。
项目管理信息化技术应用技术总结
信息的传递是一个动态的过程,及时掌握最新和准确的信息对于掌握市场发展动向和判断决策提供客观的依据,作为生产一线的施工单位,本身就具有流动性大的特点,就是兄弟单位之间也缺乏必要的信息沟通,单位部门间的信息传递也经常出现问题。而我国目前的通讯和网络技术已近非常成熟,如果能够在此基础上加以利用,可以带来事半功倍的效果。
1、掌握和熟练运用日常办公软件
W ord、Excel、project作为微软公司开发的软件,被大多数人长期的使用和磨合,已经非常稳定,少有BUG。而很多国人开发的专业施工类软件,或多或少存在一定的缺陷。给使用上带来不便。掌握基础软件十分有用。
2、项目管理部人员自购电脑和学习电脑
培养学电脑,用电脑的兴趣爱好,充分利用高科技给我们带来的便利,结合自身工作学习需要搜集相关资料,同时交流和分享资源。
3、标书、施工组织设计、现场平面布置
本工程投标、预算、施工组织设计等的编制均采用计算机及相关软件,克服了计算过程中人为因素的影响,减少了劳动强度,也方便了资料的收集整理和保存,取得了较好的效益。
4、模版脚手架CAD设计
本工程全钢大模板采用CAD设计,各部位模板有不同颜色进行区分,并附有详细的结点图和计算书,脚手架布置图采用CAD。
5、资料管理软件:工程资料采用专业资料软件辅助制作。
6、项目购置电子监控设备一套,硬盘录像机、电子云台摄像头、监视器,在塔吊顶部、消防水池、钢筋棚、安全通道处各设置一台。降低了值班人员的工作强度,提高了工作效率,及时获取第一手的施工进度资料,加强了施工现场周边环境的安全治安监督。
质量证明
附件一
工程项目获取的荣誉及证书
摘要:结合北京地铁预制盾构管片施工,对配制管片高性能混凝土的原材料和配合比进行了优选。试验证明,必须重视对水泥的选择,重点是早期强度、碱含量以及与外加剂的适应性。同时,必须重视对外加剂的选择,使用改性三聚氰胺高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂效果较好。另外,针对市场上石子级配较差的状况,采用“组合级配”方法有效保证了混凝土中集料的级配,提高了新拌混凝土的工作性,保证了管片混凝土的匀质性和耐久性。
关键词:盾构管片;高性能混凝土;质量控制;三聚氰胺高效减水剂;聚羧酸高效减水剂
0 前言
目前地铁施工中大量采用预制盾构管片作为衬砌,管片混凝土必须使用高性能混凝土才能满足各种设计和施工要求。这些基本要求是:①抗压强度设计等级为C50,要求早强,即在蒸汽养护条件下满足12h一次模具周转。②水胶比不大于0.35,混凝土坍落度小于70mm,易于浇注和振捣。③构件几何尺寸偏差要求高,几何尺寸偏差要求小于1mm。④构件外观质量要求高,基本上要求达到清水混凝土的标准,即要求棱角完整无磕碰、外观光亮、颜色均匀一致、表面致密气泡少。⑤由于采用振捣工艺,混凝土必须有良好的触变性,分层、离析和泌水小。⑥体积稳定性好,裂缝少。⑦耐久性要求高,在耐久性指标上明确提出了1耐久性的设计要求。对混凝土抗渗性要求也很高,有的还有耐腐蚀要求。⑧低碱集料反应性等。本文结合几年来生产管片的实际经验,就管片高性能混凝土原材料优选以及配合比设计进行了总结。
1原材料优选
1.1水泥
混凝土裂缝是影响结构耐久性的重要因素。当混凝土发生破坏时,常常归因于养护、集料、掺和料或者质量控制,却很少考虑水泥的影响。这可能是因为同一类型的水泥一旦通过了标准试验就认为它们是一样的。然而事实上,不同厂家生产的同一类型的水泥,在抵抗混凝土开裂的能力方面有很大的差异。因此,高性能混凝土必须重视对水泥的选择。配制不易开裂的管片混凝土应重点考察以下几个方面:
(1)水泥早期强度好,并适合蒸汽养护,要求在低温蒸养条件下(60℃以下)盾构管片10h脱模强度≥20MPa。根据经验,应选择强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
(2)为避免发生碱集料反应,水泥的碱含量应严格控制在0.6%以下。
(3)从经济性和耐久性两方面考虑,应选择与高效减水剂适应性好的水泥。
本文选择北京常用的三种普通硅酸盐水泥,强度等级为42.5(甲、乙、丙)进行对比试验。其中混凝土脱模强度采用和实际生产一致的混凝土配合比(相同胶凝材料、相同水胶比、相同砂率)进行,试验结果见表1。与外加剂的适应性试验采用聚羧酸系高效减水剂,试验结果见表2。
通过表1和表2试验结果可以看出:
(1)三种水泥均属低碱含量水泥,以丙的碱含量最低。
(2)混凝土脱模强度:丙最高,乙中等,甲最低。
(3)与外加剂适应性:在水泥净浆流动度基本相同的情况下考察外加剂掺量:甲>乙>丙,说明丙与高效减水剂的适应性最好。
综合以上试验结果,丙最适合配制管片高性能混凝土。
1.2掺合料
掺合料是高性能混凝土不可缺少的组分之一,常用的掺合料有磨细矿渣、粉煤灰、硅灰等。众多试验研究结果表明,磨细矿渣可以改善混凝土的和易性、提高混凝土的耐久性,尤其是耐腐蚀性可得到较大幅度的提高。但是,近年来的研究结果也显示,掺加磨细矿渣配制混凝土的体积稳定性越来越引起工程界的重视,磨细矿渣细度越大,混凝土工程早期开裂的越多。如某管片厂采用大掺量磨细矿渣掺和料生产管片,在存放6个月以后,和不掺加磨细矿渣掺和料的管片相比,外弧面裂缝更宽和更深。大量研究高性能混凝土文献资料表明,单独使用优质粉煤灰或者把磨细矿渣和粉煤灰复合使用可减少混凝土收缩,提高体积稳定性[1]。本文根据经验使用Ⅰ级粉煤灰作掺合料取得较好效果。
1.3集料
针对北京及周边地区砂子细度模数普遍在2.5以下的特点,本文将改善混凝土集料级配的重点放在粗集料上。目前北京市售石子存在的最大问题是级配不合格,其中有生产不稳定的.因素,也有生产和存储过程中大小石子分离的问题。本文提出了“组合级配”方法,适当提高粗集料中细料含量,较好解决了细集料细度模数较低和粗集料级配较差的问题。表3为从某山碎石厂购买的5~20mm石子的实际筛分结果。
从表3可以看出,该5~20mm石子中10mm以下粒径偏少,已经明显低于规范的范围。本文采用“组合级配”方法,既简单易行,也不提高成本,取得了较好效果。所谓“组合级配”就是碎石厂根据混凝土企业提供的集料粒径生产2种以上间断级配的石子,由混凝土企业自己混合成满足级配要求的连续级配石子。如盾构管片需要最大集料粒径为20mm石灰岩碎石,我们通过和碎石厂协商,由其提供5~10mm、10~20mm两种级配的石子,在搅拌配料时按照25%的5~10mm碎石和75%的10~20mm碎石的比例混合,满足生产要求,检测结果见表4。
半年来的应用结果表明,采用组合级配方法有如下优点:
(1)克服了北京市场5~20mm石子级配差的缺点,保证了级配稳定。
(2)大大减少了针片状含量,提高了石子质量。
(3)可以根据砂子级配及时调整两种石子的比率,解决了盾构管片浇筑后浮浆过厚的难题。
1.4外加剂的优选
混凝土减水剂要满足低水胶比下流动性及其保持能力,减水率一定要大(一般在20%以上),且坍落度的经时损失要较小,这就要选用高性能高效减水剂。目前北京常用的高效减水剂主要有三类:
第一类是萘系高效减水剂,
第二类是新型改性三聚氰胺系高效减水剂,
第三类是聚羧酸系高效减水剂。
使用这三类高效减水剂配制的管片混凝土,在新拌混凝土工作性、强度稳定性、管片外观质量以及耐久性方面有较大区别。典型外加剂产品性能见表5。和水泥适应性好坏是选择外加剂的一个重要标准。本文采用水泥净浆流动度的方法检测外加剂与水泥的适应性。水泥采用与外加剂适应性较好的丙种水泥。水泥用量300g,固定用水量87g。试验结果见表6。
根据以上水泥净浆试验结果,比较三种减水剂减水率,聚羧酸盐系>改性三聚氰胺系>萘系。一般地,萘系高效减水剂用量为0.7%~1.0%(折固),国内改性三聚氰胺系减水剂掺量为0.45%~0.55%(折固),国外聚羧酸系高效减水剂掺量为0.10%~0.15%(折固)[2]。
聚羧酸系高效减水剂的减水性能明显好于其它两种类型产品,但价格也明显高于其它两类产品。综合考虑减水剂品质、与水泥适应性试验结果以及单方外加剂价格,初步确定使用国内改性三聚氰胺高效减水剂和国外某聚羧酸高效减水剂进行混凝土试配和管片制作,通过混凝土工作性、强度、管片外观等效果进行进一步优选。
2配合比试验和管片性能
2.1配合比设计基本要求
盾构管片高性能混凝土配合比设计的难点在于:较小坍落度的混凝土在浇注时有良好的触变性;振动成型过程中石子基本不下沉,分层离析小;混凝土浇筑后能够尽快失去流动度形成初始结构,易于抹面;早期强度高,满足24h周转两次的要求等。根据经验,配合比主要设计参数应满足如下几条:(1)水胶比控制在0.31~0.33之间。(2)胶凝材料总量不少于400kg/m3。(3)磨细矿渣和粉煤灰总掺量不超过胶凝材料总量的50%,其中磨细矿渣不超过30%。(4)砂率一般控制在36%~40%。
2.2试验室混凝土性能根据第
2.1条混凝土配合比设计原则,经试验最终确定的混凝土配合比及性能试验结果见表7和表8。
2.3 管片性能试验
在室内试验的基础上,用两种外加剂配合比进行了盾构管片生产试验,重点考察生产工艺上的区别和管片成品外观效果,结果如下:
(1)用改性三聚氰胺高效减水剂,混凝土粘聚性和保水性好,没有混凝土离析和泌水现象,尤其是构件外观色泽均匀一致,有光亮感,气泡小且少,满足清水混凝土标准要求。
(2)用聚羧酸盐高效减水剂,混凝土粘聚性和保水性也很好,没有离析和泌水现象,构件外观也能做到色泽均匀一致,但是光亮感稍差,气泡较多。
2.4单方混凝土经济分析
由于两个配比中除减水剂外其它组分用量相同,因此经济分析只考虑单方外加剂成本。使用聚羧酸高效减水剂的1号配比,单方外加剂费用为32.4元。使用改性三聚氰胺高效减水剂的2号配比,单方外加剂费用为27元。
综合考虑新拌混凝土和硬化混凝土性能以及成本等因素,使用改性三聚氰胺高效减水剂的2号配合比进行生产可以取得较好的技术经济效果。
3工程应用
目前北京地铁隧道施工大量采用了盾构法施工技术,仅地铁4#线、5#线和10#线就需要直径6m的钢筋混凝土盾构管片总计约50km。管片混凝土设计强度等级为C50,抗渗设计等级为P10。北京某公司为北京地铁加工盾构管片,到目前为止,使用改性三聚氰胺高效减水剂生产管片约3000环,共计混凝土2万m3,强度均达设计强度的115%以上,混凝土抗渗及管片成品检漏试验完全满足规范要求,管片尺寸完全满足设计要求,外观光亮、颜色均匀一致、表面致密气泡少,外观质量好,受到业主、施工单位、监理单位的一致好评。
4结论
(1)配制管片高性能混凝土必须重视对水泥的选择。应重点考察:①早期强度和低温蒸养条件下(60℃以下)10h脱模强度。②水泥碱含量。③与外加剂的适应性。选择和高效减水剂适应性好的水泥可以取得良好的经济性和耐久性。
(2)通过对萘系、三聚氰胺系和聚羧酸系高效减水剂进行大量对比试验,证明使用改性三聚氰胺高效减水剂配制的混凝土粘聚性和保水性更好,离析和泌水现象少,早期强度增长快,脱模强度高,构件外观色泽均匀一致,有光亮感,气泡少,完全满足高性能混凝土要求。
(3)使用聚羧酸系高效减水剂,除表面气泡较多外,其它性能和使用改性三聚氰胺高效减水剂基本相同,但生产成本较高。
(4)萘系高效减水剂可以配制出力学性能满足要求的混凝土,但混凝土匀质性差,离析泌水,很难达到高性能混凝土的要求。
(5)为了减少混凝土收缩开裂,提高体积稳定性,掺和料宜采用I级粉煤灰,掺量不宜超过胶凝材料总量的20%。
(6)针对北京市场石子级配较差的状况,采用“组合级配”方法可以有效改善混凝土集料级配,提高新拌混凝土工作性,提高管片混凝土匀质性和耐久性。
参考文献:
[1]郭延辉,覃维祖,郭京育.混凝土外加剂及其应用技术.机械工业出版社,.
高性能混凝土是近些年来才出现的一种新型的混凝土,其主要的优点就在于施工性能较为良好,在施工的过程中,不容易出现泌水以及离析的情况,而且相比于普通的混凝土而言,其缓凝效果较好,在对其加以运输的过程中,坍落度损失也较小。虽然高性能绿色混凝土有着诸多的优势,但是这些优势都要依赖于良好的配合比设计,只有有效地对于配合比进行设计,才能够更好地保证高性能绿色混凝土的性能。所以说在对于高性能绿色混凝土配合进行设计的过程中,往往需要遵守以下几个原则:第一,必须要对于原材料引起足够的重视,在选择原材料的过程中,必须要根据实际的需求来对于水泥的种类加以选择,一般来说,高性能绿色混凝土所使用的水泥应该和高效缓凝减水剂具有良好的互容性。第二,在对于骨料进行选择的过程中,对于细骨料而言,必须要对于细骨料的细度有效地加以确定,而粗骨料则应该选用具有连续级配的粒径满足要求的粗骨料;第三,在高性能绿色混凝土配置强度能够得到有效地满足的前提下,应该尽可能地减少对于胶凝材料的使用,而应该保证高性能绿色混凝土的低用水量、低水泥用量和适当的水胶比。
1.2 高性能绿色混凝土配合比设计方法
在进行高性能绿色混凝土配合比设计的过程中,必须要采用正确的配合比设计方法,只有保证方法的合理,才能够更好地保证混凝土的质量。首先必须要注重对于高性能绿色混凝土骨料的选择,在对于骨料进行选择的过程中,必须要通过采集取样检测出所使用的粗骨料的松散堆积密度,一般高性能绿色混凝土所采用的粗骨料的松散堆积密度应该保持在1480Kg/m3左右。比如说高性能绿色混凝土所使用的普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5,那么其水胶比的设计和混凝土的设计强度就有着很大的关系,因此要先计算出高性能绿色混凝土的有效水胶比,在计算出其有效水胶比之后,再依据有效水胶比来对于混凝土的实际水胶比加以计算。
混凝土的耐久性是混凝土在使用条件下,抵抗周围环境中各种因素长期作用而不破坏的能力。长期以来,人们一直认为混凝土是一种耐久性良好的材料。与金属材料相比,混凝土不会生锈;与木材相比,不会腐朽。近年来,随着因混凝土耐久性问题出现的问题越来越多和形势的发展,使人们意识到到混凝土耐久性应受到高度重视。一方面,国内外大量的混凝土结构物在没有达到预计的使用年限而过早破坏。尤其是处在高温、高湿、高盐等恶劣腐蚀环境条件下的港口工程,还没有达到设计使用年限,便出现过早侵蚀、损坏。随着经济的发展和社会的进步,各种施工周期长、投资大的大型项目日益增多,人们对结构物耐久性的期望日益提高。同时,又由于人类开发地域的不断扩大,地下、海洋等处的建筑物越来越多,建筑物所处的环境更为恶劣,客观上也要求了混凝土有更加优异的耐久性。
2 高性能混凝土特点
高性能混凝土以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配置上的特点是采用低水胶比,选用优质原材料,且必须掺加足够数量的掺合料(矿物细掺料)和高效外加剂。高性能混凝土具有:高抗渗性(高耐久性的关键性能);高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度变形和高弹性模量);适当的高抗压强度;良好的施工性(高流动性、高粘聚性、自密实性)。
从以上叙述中不难看出,作为高性能混凝土,它的主要特点在于它的耐久性。耐久性包含的面很广,有抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化、抗碱-骨料反应及阻止混凝土中钢筋锈蚀等性能。又因混凝土抵抗水、油等液体的压力作用下的渗透性能,混凝土冻融破坏、钢筋锈蚀、碱骨料反应都是以水渗透为前提的。因此,抗渗性是高性能混凝土最重要的耐久性能。
3 高性能混凝土抗渗性能检测
混凝土的抗渗性用抗渗等级P表示。是以28d~90d龄期的标准试件,按规定的方法进行试验,以每组6个试件中4个未出现渗水情况时的最大水压力来表示。
此次试验采用的原材料及配比见表1。
根据表1所提供的原材料及配合比情况拌制强度等级为C50、抗渗等级为P8的高性能混凝土抗渗试件。待试件成型至龄期为28d时,立即开展抗渗性能试验。本次试验所采用的抗渗仪为:HP-4.0型全自动加压抗渗仪,共有3组试件同时进行抗渗试验。经过为期3天的试验后得到如下结果:
1) 3组试件未试验至规定抗渗等级均提前结束试验。大部分试件渗水情况严重;
2)有2组试件在加压至0.6MPa时终止试验。1组试件在加压至0.7MPa时终止试验;
3)大部分试件在退出抗渗模套时发生断裂情况。
4)从断裂试件的破裂面观察来看,试件渗水情况由外到内显得比较匀称。
5)少数渗水不严重的试件在退模后未出现破裂,损坏等现象。
4 原因分析
影响混凝土抗渗透性能的主要因素在于孔隙率和孔隙特征。混凝土的孔隙率越低,连通孔道越少,密实性越好,抗渗性就越好。因此,提高混凝土抗渗性能的根本措施主要有通过降低水胶比、选择具有良好级配的骨料、掺用合理的外加剂和选择优质的掺合料等方法来实现。
在本案中,由于选用的原材料在配制混凝土之前均通过检测和筛选,并进行过专门的配比设计。在拌制时,严格按照相应技术规范的要求进行搅拌和振捣密实,并对拌制时与后期的试件养生所需的环境条件也进行了严格的控制,能很好的保证各试件的成型质量。因此,能将上述所叙述的不良原因降至最低点。后对整个试验过程影像资料的反复观看与从检测后的样品状态来看,可以推理出以下几点原因分析来说明试验结果。
首先,由于试件在压入抗渗模套时,在试件顶部放置了一块锚环。在压力试验机的作用下,通过锚环将压力传递给试件使之进入到模套内。在此过程中,试件始终处在局部承压状态下。当试件被压入模套内,部分试件顶部范围内已出现开裂等局部破损现象,影响到了整个试件的整体密实性,从而影响到了最终抗渗性能。
其次,在成型试件时,由于成型试模的不规整、清洁维护保养工作欠佳、在拼装时出现的轻微尺寸偏差等情况的存在,导致成型试件不能很好的嵌入抗渗模套内。致使,试件虽已压入模套,但试件本身早已产生破裂面出现破坏情况,在模套内呈现出“两个试件叠加现象”。严重影响到了整个试验和最终检测结果。
再次,为提高检测效率,现通常将皮筋作为抗渗试件密封的包裹材料。在试件上套上若干根皮筋后,就将试件压入抗渗模套内。而不像以前,先在试件四周涂上黄油、石蜡等密封包裹材料后再将其压入模套内。这样,增加了试件四周与模套内壁间的间隙,从而增大了试验时渗水的可能性。
第四,将若干只退模后依然完好的试件,利用超声测缺法测试混凝土内部质量缺陷。发现试件内部并不存在孔洞、离析、分层、断裂等现象,就此可推断出该些试件内部不存在质量缺陷,混凝土质量分布均匀、密实。经对该些试件劈裂破型后查看,也验证了之前的判定。混凝土内部质量分布均匀、密实,且无内部质量缺陷的现象存在的情况。该些试件在渗水压力的作用下,试件芯部范围内未受到渗水的影响,渗水影响范围从外到内呈现出明显衰退的趋势。该些试件也是本次整个试验过程中未出现渗水、少渗水情况的试件。从分析判断来看,这些试件有着较好的抗渗性能。
5 结语
在高性能混凝土耐久性一系列性能中,抗渗性是高性能混凝土最重要的耐久性能。严格按照相应技术文件要求配合、拌制、养护的高性能混凝土其质量和抗渗性能是可以得到保证的。为能得到准确的检测结果,除应严格按照规定的要求成型、养护试件外,在试验前的一系列准备工作中,应很好的把握各种细节环节。以避免各种不良因子的不断积累而导致最终错误检测结果的出现。除此之外,良好的抗渗性能与高性能混凝土的施工质量及养护龄期也有一定的关联。良好的浇筑、振捣和养护有利于提高高性能混凝土的抗渗性。龄期越长,水泥水化作用越充分,混凝土的密实度得到提高,抗渗性能也会随之提高。
摘要:高性能混凝土是以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,对下列性能重点予以保证:耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。由于混凝土的冻融破坏、钢筋锈蚀、碱骨料反应都是以水渗透为前提的,因此抗渗性能是高性能混凝土最重要的耐久性能。在进行抗渗性能检测时,受仪器设备、操作手法、包裹材料等因素的影响,极易造成试验结果的不准确。本文主要论述了高性能混凝土抗渗性能检测的心得体会。
关键词:高性能混凝土,抗渗耐久性,心得体会
参考文献
[1]JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》。
[2]GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》。
关键词:混凝土质量控制
0引言
为规范和强化工程实践与学术研究的发展方向,美国国家标准与技术研究院和美国政协会于1990年召开会议,首次提出了高性能混凝土的概念,并很快被世界各国所接受。现在,美国、加拿大、日本等发达国家都投入很大力量进行高性能混凝土的研究。我国国家自然科学基金会和建设部、铁道部、建材总局也已决定对高性能政的研究进行联合资助,并正式将高性能混凝土研究列立为国家级重点科研项目。高性能政目前已被认作是将对建筑业的发展产生重大影响的新一代建筑材料。
1高性能混凝土特点
高性能政是指采用普通原材料、常规施工工艺,通过掺加外加剂和掺合料配制而成的具有高工作性、高强度、高耐久性的综合性能优良的政。具体是:
1.1拌合料呈高塑或流态、可泵送、不离析,便于浇筑密实。
1.2在凝结硬化过程中和硬化后的体积稳定,水化热低,不产生微细裂缝,徐变小。
1.3有很高的抗渗性。其中高工作性是高性能政必须具备的首要条件,即高流动性、高抗分离性、高间隙通过性、高填充性、高密实性、高稳定性;并同时具备低成本的技术经济合理性。目前,高性能政在发达国家的工程实践中已较广泛采用,我国尚处于试验研究、推广试用的起步阶段。
高性能混凝土具有丰富的技术内容,尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释,但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计,保证拌和物易于浇筑和密实成型,不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝,硬化后有足够的强度,内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。从我国目前的及优选并经过现场试拌后,检验砼坍落度的经时损失满足规范设计施工水平出发,强度等级达到或超过C50的混土被定义为要求,满足工程应用的高施工性要求,才能正式确定所选用的高强混凝土。而且随着工程建设的需要,高性能混凝土的使频率越来越高,对其进行严格质量控制的重要性也越来越强。
2高性能混凝土质量的原材料和设计配合比控制
2.1熟悉施工图纸,认真领会设计意图。通过同设计人员交换意见,并经过现场实地勘察,收集水文、地质、气象等原始资料,对施工图设计混凝土应承担功能作全面了解,并做好相应技术信息的收集准备工作。
2.2全面收集原材料信息,精选原材料。加强原材料管理,混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关,不允许不合格品进场,另外与原材料不符及时汇报,采取相应措施,以保证混凝土质量。
2.2.1指定专人定期检查、测定各种原材料和生产状态,特别是对原材料的进料、储存、计量应全方位监控。
2.2.2配制C60级高强混凝土,不需要用特殊的材料,但必须对本地区所能得到的所有原材料进行优选。除有较好的性能指标外,还必须质量稳定,即在一定时期内(至少在施工期内)主要性能没有太大的波动。
2.2.3为确保混凝土强度,必须采取措施将毛细孔填满,以增加混凝土的密实性。因而,需要在砼配比中,加入微米级径增密处理的超细活性颗粒。使其在水泥浆微细空隙中水化,减少和填充毛细孔,达到增强和增密作用。
2.2.4选择合适的需要掺入的高性能的外加剂。目前,砼的外加剂品种较多,但高性能复合型外加剂国内尚不多见,故应作对比试验后确定。
2.3设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定,除满足确定、耐久性要求和节约原材料外,应该具有施工要求的和易性。因此要实验室设计合理的配比,必须提供合格的水泥、砂、石。水泥控制强度,砂控制细度、含水率、含泥量等,石控制含水率及含泥量等。只有材料达到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,才能使施工得以正常合理的进行,达到设计和验收标准。
2.4正确按设计配合比施工按施工配合比施工,首先要及时测定砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。其次,要用重量比,不要用体积比,最后,要及时检查原材料是否与设计用原材料相符,这要求供方提供两份同样材料,一份提供给实验室,一份给工地,工地收料人员应按样本收料,如来料与样本不符,应马上向上级汇报,及时更改配合比(材料不合格不收料除外)。
进行混凝土强度的测定,我们以28天强度为准,为施工简便和质量保证,我们一般做7天试块等,以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展,以明确确定其质量。
3高性能混凝土质量的施工中控制
3.1在施工方案中事先确定施工缝预留位置,不能随意变更,施工缝的接槎处理一般情况下应在混凝土强度达到1.2Mp8以上时,在已硬化的混凝土表面清除水泥浮浆和松动石子,将施工缝处混凝土表面凿毛,并用水冲洗干净,不得积水,再用高标号水泥砂浆浇抹表面后用混凝土细致捣实使新IS混凝土结合密实。
3.2振捣方式的质量控制。施工方要根据设计图纸及其施工规范等做好施工方案,并且及时向所有操作人员做好技术交底,预防因振捣方式不对而造成混凝土分层、离析、表面浮浆、麻面等质量问题,进而尽可能降低混凝土成型硬化后出现裂缝的概率,保证混凝土的耐久性。
3.3二次振捣或多次搓压表面。高强、高性能混凝土在拌制过程中,掺加多种外加剂及掺和料,一般情况下缓凝4小时左右,这段时间已浇混凝土表面因环境及水泥水化作用失水较多,容易产生收缩裂缝,经初凝前二次振捣或多次搓压表面,能有效防止表层裂纹,且通过留置的混凝土试块进行强度试验,强度提高5%左右。
3.4在施工过程中出现下列情况之一应挖出混凝土。不能保证混凝土振捣密实或对水工建筑带来不利影响的级配错误的混凝土料;长时间凝固、超过规定时间的混凝土料;下到高等级混凝土浇筑部位的低等级混凝土料。
3.5在浇筑埋石混凝土的时候应该严格控制施工单位的埋石量、埋石大小并保证埋石洁净以及埋石与模板的距离,杜绝施工单位为了单纯提高埋石率而放弃质量。在施工中努力确保埋石垂直和水平距离,以不影响振捣为原则,提高埋石混凝土质量。
3.6浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。
4加强高性能混凝土的养护
混凝土养护有两个目的:一是创造使水泥得以充分水化的条件,加速混凝土硬化;二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。混凝土的标准养护条件为温度(20±3)℃,相对湿度保持90%以上,时间28d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件,而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土养护从大的范围可分为自然养护与加热养护两类。
参考文献:
[1]混凝土结构加固技术规范(CECS25:90)中国计划出版社1991
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