第一篇:道路水泥混凝土組成設計研究
項目研究簡本
道路水泥混凝土組成設計研究
報告簡本 概述
水泥混凝土路面是我國重要的路面結構形式,由于與瀝青路面相比其成本優(yōu)勢明顯,因此近年來的發(fā)展十分迅速。截至2007年,我國已累積鋪筑了各等級的水泥路面85萬Km,占全部有鋪裝路面的比率達到了68%,成為世界上擁有水泥路面里程最多的國家。而在未來數(shù)年內(nèi)全面開展的全國各省份次骨架和縣鄉(xiāng)公路的建設高潮中,水泥路面由于成本低、施工易、供材廣和促進經(jīng)濟等特點,已成為地方公路的推薦路面結構形式,預計會得到更加迅猛的發(fā)展。
雖然水泥路面在我國發(fā)展較快,但該種路面的早期結構性和非結構性破壞問題相當嚴重。而究其原因,除了路面結構設計問題以外,現(xiàn)有的道路混凝土組成設計方法本身即存在諸多缺憾,所采用的評價指標、設計參數(shù)及據(jù)此配制的道路混凝土難以滿足真實工作環(huán)境下的路用需要,是水泥路面出現(xiàn)早期破壞的重要原因之一。開發(fā)一種針對不同使用條件、多指標和多參數(shù)控制、基于路用性能角度出發(fā)的道路混凝土組成設計方法迫在眉睫,相關成果對完善現(xiàn)行水泥路面的設計、施工和養(yǎng)護等技術規(guī)范均具有重要意義。
針對上述問題,交通部于2005年6月立項《道路混凝土組成設計研究》,由長安大學、廣西交通科學研究所共同承擔,西安市交通局、吉林省交通科學研究所、新疆高等級公路管理局、交通部第一公路勘察設計院、惠州天虹道路橋梁工程監(jiān)理有限公司等全國多家單位參與。
本項目于2005年6月通過了可行性研究報告評審后,相繼完成了合同簽訂和研究工作大綱的編寫及審查工作,并通過課題組全體人員三年的艱苦努力,按照合同要求,進行了國內(nèi)外調(diào)研、理論分析、室內(nèi)外試驗研究、實體工程鋪筑和報告編寫等工作,并于2008年9月將全部鑒定資料上交西部交通建設科技項目管理中心申請鑒定。
項目研究成果包括“道路水泥混凝土路用性能評價指標研究”、“ 原材料技
項目研究簡本
術性質(zhì)對道路水泥混凝土路用性能的影響研究”、“ 道路水泥混凝土路用性能設計與結構研究”、“ 道路水泥混凝土組成設計方法研究”在內(nèi)的4個專題、12本分報告(另外包括2本附件),編寫了道路混凝土配合比設計方法、應用指南及相關軟件。項目成果兼?zhèn)鋭?chuàng)新性和實用性的特點,為提高我國道路混凝土的應用技術水平提供了有力的支持和保障,具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。項目研究內(nèi)容及目標
2.1 研究目標
本項目總的研究目標是通過認識水泥路面的真實工作環(huán)境及其對道路混凝土結構與性能的影響,研究原材料技術性質(zhì)、材料組成參數(shù)與道路混凝土宏觀路用性能和微觀結構的關系,建構基于路用性能的道路混凝土組成設計方法和應用指南,并通過室內(nèi)設計保證道路混凝土的使用性能和延長其使用壽命,從而補充和完善現(xiàn)行水泥混凝土路面施工技術規(guī)范的相應條款,為設計、施工和養(yǎng)護單位提供使用依據(jù)。2.2 研究內(nèi)容
針對上述研究目標,課題組按照專題和分報告形式,制定了以下研究內(nèi)容: 1.專題一—道路水泥混凝土路用性能評價指標研究(1)分報告1—道路水泥混凝土強度評價指標研究
研究道路混凝土的合理強度指標及標準,以及強度指標的評價方法。(2)分報告2—道路水泥混凝土耐久性評價指標研究
分析道路混凝土的工作環(huán)境和各種破環(huán)機理,提出道路混凝土的耐久性評價指標和評價方法。
2.專題二:原材料技術性質(zhì)對道路水泥混凝土路用性能的影響研究(1)分報告3—水泥的技術性質(zhì)對道路水泥混凝土路用性能的影響研究 針對水泥關鍵技術性質(zhì)對道路混凝土路用性能的影響,推薦適用于不同使用條件下道路混凝土用水泥的技術指標及標準范圍。
(2)分報告4—集料對道路水泥混凝土路用性能的影響研究
通過分析粗細集料的各種技術性質(zhì)與道路混凝土路用性能的關系,以提出適用于不同使用條件下道路水泥混凝土用集料技術指標體系。
(3)分報告5—道路水泥混凝土集料級配研究
項目研究簡本
根據(jù)道路水泥混凝土對集料級配的使用要求,研究提出道路混凝土用粗細集料級配范圍和適用條件。
(4)分報告6—機制砂道路水泥混凝土研究
針對機制砂獨特的技術品質(zhì)及其對道路混凝土路用性能的影響,展開機制砂道路混凝土的相關研究。
3.專題三:道路水泥混凝土路用性能設計與結構研究(1)分報告7—道路水泥混凝土力學性能及強度指標體系研究
分析道路混凝土強度設計的影響因素,建立以抗彎拉強度和模制劈裂抗拉強度為主的強度評價指標體系。
(2)分報告8—道路水泥混凝土耐久性設計研究
研究不同使用條件對道路混凝土材料組成參數(shù)耐久性要求的共性和差異,完善已有的耐久性設計方法。
(3)分報告9—道路水泥混凝土早期收縮及開裂性能研究
分析道路混凝土收縮抗裂性能的影響因素,推薦了基于抗裂性的道路混凝土材料組成參數(shù)的合理取值范圍和施工技術。
(4)分報告10—道路水泥混凝土施工流變性能研究
系統(tǒng)研究材料組成參數(shù)及環(huán)境因素對道路混凝土施工性能的影響,建立施工性能設計體系。
(5)分報告11—道路水泥混凝土微觀結構與性能研究
采用自行開發(fā)的微觀結構圖像識別與分析技術,研究道路混凝土的細觀、微觀結構與強度、耐久性的相關關系,分析微觀結構對宏觀路用性能的影響。
4.專題四:道路水泥混凝土組成設計方法研究(1)分報告12—道路水泥混凝土組成設計方法研究
結合道路混凝土的結構特點和工作狀態(tài),綜合西部項目研究成果,建立道路混凝土組成設計方法體系。
(2)道路水泥混凝土配合比設計方法及應用指南
以應用指南形式介紹道路混凝土的配合比設計方法及相關使用建議。(3)道路水泥混凝土配合比設計程序(知識產(chǎn)權)
編制了道路混凝土配合比設計程序,設計了界面友好,操作靈活方便的使用 3
項目研究簡本
窗口,使得道路混凝土配合比設計便捷快速。2.3 項目研究技術路線
由上述研究內(nèi)容,擬定研究技術路線如圖2.3.1所示。
道路混凝土組成設計研究路用性能評價指標與方法研究結構與路用性能設計研究原材料技術性質(zhì)研究強度指標與評價方法研 究耐久性指標與評價方法研究力學性能及強度指標體系研 究施工性能設計研究耐久性設計研究組成設計方法研究早期收縮及開裂性能研 究微觀結構研究水泥技術性質(zhì)粗細集料技術性質(zhì)機制砂技術性質(zhì)集料級配技術性質(zhì)道路混凝土配合比設計 方法和應用技術指南道路混凝土配合比設計程序圖2.3.1 研究總技術路線
項目主要研究成果
本項目在任務書、工作大綱和可行性研究報告的基礎上,隨著項目研究的實施和深入,根據(jù)需要對任務書規(guī)定的內(nèi)容進行了增補,共開展了4個專題,共12本分報告的研究工作,現(xiàn)歸納總結主要成果如下: 3.1 道路水泥混凝土路用性能評價指標研究專題
論證和分析了道路混凝土各類路用性能指標的測評方法,為道路混凝土的設計、檢測工作提供了理論依據(jù)。
1.建立了具有廣泛適用性的道路混凝土分形疲勞方程,補充了動水壓力、多軸強度和尺寸效應等修正系數(shù),提出了道路混凝土強度的合理評價指標;
2.建立了道路混凝土彎拉強度細觀分析模型,提出了多層次彎拉強度設計公式,建議了道路混凝土的設計強度配制要求;
3.分析了道路混凝土各種強度評價指標的影響因素,從理論上分析了不同強度指標之間的關系,提出了道路混凝土的檢驗強度指標;
項目研究簡本
4.討論了自然環(huán)境、使用環(huán)境及其它影響因素對道路混凝土耐久性的影響,進行了耐久性環(huán)境分類,并提出了抗侵入性、抗凍性與耐磨性等耐久性指標的合理評價和測試方法。
3.2 原材料技術性質(zhì)對道路混凝土路用性能的影響研究專題
通過分析原材料技術性質(zhì)對道路混凝土路用性能的影響規(guī)律,建議了不同使用條件下道路混凝土原材料技術性質(zhì)的合理范圍。
1.借助激光粒度測試技術等先進方法,分析了水泥的顆粒組成等主要技術性質(zhì)對道路混凝土路用性能的影響,推薦了適應于不同氣候分區(qū)的優(yōu)勢水泥粒徑分布,并對其他技術性質(zhì)及相應指標也提出了合理建議;
2.針對不同的道路交通等級和氣候特點,推薦了基于粗集料巖性、壓碎值、最大粒徑和針狀、片狀顆粒含量等技術指標的合理取用范圍;
3.針對天然砂的特點,重點對其含泥量及細度模數(shù)進行了研究和分析,并提出了在不同使用條件下的限制值。
4.推薦了基于骨架密實結構的道路混凝土粗、細集料級配,并根據(jù)不同地區(qū)氣候條件及使用要求,提出了相應的合理集料級配范圍。
5.為了控制道路混凝土現(xiàn)場施工中的集料級配,研究推薦了不同使用條件下的道路混凝土粗、細集料級配的關鍵篩孔及相應的通過量。
6.根據(jù)機制砂的粒形特點,推薦了機制砂級配的合理控制范圍,并對機制砂混凝土砂率的選擇提出了合理建議。
7.針對機制砂的應用特點,明確了機制砂石粉含量、粒形等重要技術指標與道路混凝土路用性能的關系,建議了相應的控制范圍,并提出了基于骨架密實結構的機制砂道路混凝土配合比設計方法。
8.為彌補機制砂混凝土在應用中存在的流動性和耐磨性缺陷,系統(tǒng)性的提出了采用單摻、雙摻天然細砂和粉煤灰改性純機制砂混凝土的具體應用辦法。3.3 道路水泥混凝土路用性能設計與結構研究
系統(tǒng)而深入地研究了材料組成參數(shù)等因素與道路混凝土的宏觀路用性能、微觀結構之間的關系,從而補充和完善了現(xiàn)有的路用性能評價與設計體系。
1.分析了道路混凝土的受力模式與強度評價指標,研究了不同因素對強度影響的內(nèi)在規(guī)律,并在此基礎上回歸了各主要強度指標之間的相關關系式。
項目研究簡本
2.提出了模制劈裂抗拉強度指標,并通過回歸抗彎拉強度—水灰比公式和模制劈裂抗拉強度—水灰比公式,建立了基于抗彎拉強度和劈裂抗拉強度的道路混凝土強度指標體系,從而補充完善了現(xiàn)行的強度評價指標體系。
3.研究了材料組成參數(shù)等因素對道路混凝土抗?jié)B性、抗鹽凍性和抗滑性的影響,提出了基于不同設計分區(qū)的混凝土材料組成參數(shù)的合理取值范圍。
4.分析了道路混凝土的耐久性損傷和性能衰減模式,建立了各類耐久性設計模型,探究了材料設計優(yōu)化對耐久性的改善機理。研究了與耐磨性等耐久性關聯(lián)性較好、更為簡單易測的路用性能指標,并推薦了相關技術標準;
5.結合耐久性設計分區(qū)思想和體積設計法理念,對現(xiàn)有的道路混凝土耐久性設計方法進行了完善和補充。
6.分析了不同因素作用下道路混凝土的早期收縮變化規(guī)律,研究并推薦了各類材料組分參數(shù)的合理范圍,為道路混凝土的抗裂性設計提供了依據(jù)。
7.綜合大量室內(nèi)試驗數(shù)據(jù),建立了道路混凝土的早期收縮預測模型,從而為預測道路混凝土的早期收縮和評判其抗開裂能力提供了依據(jù)。
8.自行開發(fā)了模擬水泥路面現(xiàn)場施工的試驗方法,研究了材料組分及環(huán)境因素對道路混凝土流變性能的影響,分析了流變性指標和施工性能的聯(lián)系,并初步研究了道路混凝土的施工變異性,從而對混凝土的施工流變性進行了探究。
9.開發(fā)了基于數(shù)字圖像處理技術的SEM--IPP微觀結構測試技術,如圖3.3.1,分析了道路混凝土的細觀氣孔結構、微觀孔結構及過渡層微觀形貌與宏觀路用性能之間的關系,為基于微觀層面的材料宏觀性能設計提供了依據(jù)。
圖3.3.1 SEM--IPP微觀結構測試技術
項目研究簡本
3.4 道路水泥混凝土組成設計研究
總結和提煉了西部項目“道路混凝土組成設計方法研究”的全部室內(nèi)外成果,建立了基于路用性能的道路混凝土組成設計方法體系。
1.借鑒系統(tǒng)方法論等新理念,形成了基于骨架密實結構、以砂漿體積分量Vm為核心的分層次體積設計方法,并提出了針對道路混凝土不同工作階段的分階段性能設計思路,從而建立了道路混凝土組成設計方法的基本框架,如圖3.4.1。
攤鋪機械方式設計目標預定基礎資料調(diào)研實測交通量項目區(qū)氣候荷載分級氣候分區(qū)施工性能指標強度指標耐久性指標確定設計指標粗集料NMPS粗集料主骨架設計道路混凝土組成設計流程粗集料級配水泥用量、用水量關鍵控制篩孔室內(nèi)配比設計原材料優(yōu)選混凝土層次設計含氣量細集料用量外加劑用量摻和料用量確定初步配合比砂漿層次設計砂漿體積參數(shù)砂漿體積分量砂漿性能參數(shù)水灰比施工性能檢驗室內(nèi)測試強度檢驗驗算與調(diào)整抗裂性檢驗理論計算耐久性檢驗宏觀試驗微觀觀測現(xiàn)場制件施工性設計調(diào)整室內(nèi)設計調(diào)整強度設計調(diào)整施工現(xiàn)場調(diào)整路面鉆芯抗裂性設計調(diào)整組成設計工作完成耐久性設計調(diào)整
圖3.4.1 道路混凝土組成設計流程
2.提出了對應于不同使用條件的道路混凝土路用性能控制指標及相關要求,推薦了各類材料組成參數(shù)的合理取值范圍,從而建立了設計分區(qū)體系。
項目研究簡本
3.在總結西部項目全部室內(nèi)研究成果的基礎上,形成了基于路用性能的道路混凝土配合比設計方法和應用指南,為組成設計提供技術依據(jù)。
4.采用VC++語言,開發(fā)了道路混凝土配合比設計應用程序,如圖3.4.2,為組成設計工作的便捷性和準確性提供了技術基礎。
圖3.4.2 配合比設計軟件操作界面
3.5 工程應用技術成果
1.鋪筑了四段可充分反映全國不同交通氣候條件的試驗路工程,有針對性地驗證了西部項目推薦的集料級配、配合比設計方法等研究成果,試驗路各項性能檢測結果良好,證明了室內(nèi)研究成果在工程應用上的有效性。
圖3.5.1 廣西試驗路工程的施工
2.通過授課、會議、技術咨詢等多種形式,將本西部項目形成的道路混凝土組成設計方法與相關理念在全國多家建設和設計單位傳授、試用和推廣,取得
項目研究簡本
了很好的應用效果,從而促進了我國水泥路面技術的發(fā)展與提高。
總之,本項目通過3年的系統(tǒng)性研究,建立了道路混凝土組成設計方法體系,達到了預期目的。研究成果對于完善我國現(xiàn)行水泥路面設計和施工規(guī)范將起到重大支撐作用,其工程推廣應用將產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟效益。主要創(chuàng)新點
1.首次將系統(tǒng)論方法及理念引入道路混凝土組成設計研究中,建立了從路用性能設計角度出發(fā),基于不同的耐久性氣候分區(qū)和交通荷載等級使用條件,采用多指標和多參數(shù)體系控制,分層次、分階段設計的道路混凝土組成設計方法。
2.深入系統(tǒng)的研究了工作環(huán)境對道路混凝土使用性能的影響和道路混凝土對環(huán)境作用的抵抗能力,推薦了不同使用條件下道路混凝土應具備的路用性能指標和材料組成參數(shù)的合理取值,建立了綜合自然環(huán)境、使用環(huán)境和施工環(huán)境的道路混凝土設計分區(qū)體系的基本框架,填補了該研究領域的空白。
3.提出了砂漿體積分量Vm的概念,并推薦了相應取值范圍,引入體積法設計理念,結合道路混凝土全壽命使用過程的分階段性能設計思路,首次提出了道路混凝土分層次體積設計方法。
4.提出了新的綜合多尺度、多影響因素的道路混凝土抗彎拉強度設計評價指標及方法,建立了具有理論基礎的強度指標關系模型。
5.首次闡述了道路混凝土的耐久性環(huán)境分類方法及分類指標,并提出了抗侵入性、抗凍性和耐磨性的測評方法和相應的材料組成建議。
6.推薦了基于骨架密實結構的道路混凝土粗細集料級配,首次提出了級配控制關鍵篩孔的概念并規(guī)定了相應的通過量。
7.提出了道路混凝土不同使用條件下粗集料壓碎值、NMPS、針片狀含量和細集料含泥量等指標的控制范圍,并首次對針狀和片狀集料分別進行了規(guī)定。
8.借助激光粒度分析技術,研究了水泥顆粒群參數(shù)對混凝土路用性能的影響,并首次推薦了基于路用性能的道路混凝土用水泥顆粒組成的合理分布范圍。
9.機制砂道路混凝土的研究成果補充完善了目前水泥路面施工規(guī)范相關內(nèi)容的欠缺,對西部及其他缺砂地區(qū)水泥路面的設計與施工具有重要的指導意義。
10.首次提出了模制劈裂強度指標,依據(jù)全國代表性地區(qū)試驗數(shù)據(jù),重新回歸了抗彎拉強度、模制劈裂抗拉強度和水灰比的相關關系式,完善了道路混凝土
項目研究簡本
強度設計指標體系。
11.推薦了不同使用條件下,基于耐久性設計的道路混凝土材料組成參數(shù)的合理取值范圍,建立了耐久性預測模型,補充完善了已有的耐久性設計體系。
12.系統(tǒng)研究了道路混凝土的早期收縮,推薦了不同使用條件下基于抗裂性的道路混凝土的材料設計與施工準則,并建立了道路混凝土早期收縮開裂的預測模型。
13.通過多種自創(chuàng)方法模擬水泥路面施工狀況,研究了道路混凝土的流變學指標與施工性能、材料組成的相互關系,并首次對施工變異性進行了初步的試驗研究。
14.自行開發(fā)了基于圖像分析技術的SEM--IPP方法,填補了道路混凝土細觀結構研究方法的空白,系統(tǒng)研究了道路混凝土的微觀氣孔結構、孔結構及其影響因素,具有從微觀層面指導道路混凝土宏觀組成設計的前瞻性意義。
15.編制了國內(nèi)首個基于交互功能的道路混凝土配合比設計應用程序,對道路混凝土設計與施工及本研究成果的推廣具有重大意義。
16.研發(fā)了三種實用新型專利設備,彌補了現(xiàn)有道路混凝土的路用性能測試方法和現(xiàn)場環(huán)境模擬手段的不足。項目的社會經(jīng)濟效益及推廣應用前景
5.1 社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益
1.經(jīng)濟效益
推廣和應用項目成果,可以降低水泥路面的初期建設費用,并延長其使用壽命和提高使用質(zhì)量,經(jīng)估算得知,可節(jié)約水泥路面的全壽命周期成本達12%??紤]我國在“十一五”期間將要鋪筑近30萬Km各種類型的水泥路面,并對已有的84.88萬公里水泥路面進行維修和重建工作,項目成果應用具有巨大的經(jīng)濟效益,即使從保守角度估算,在未來5年中也將為國家節(jié)約建設資金高達73億元。
2.社會效益
應用項目研究成果可以提高道路混凝土的使用壽命與使用質(zhì)量,降低因維修和改建路面而導致的車輛營運費用的增加,提高乘客的舒適感和降低車輛的損傷速度和耗油量,從而對應用地區(qū)的社會進步、生活穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展起到不可估量的推動作用,因而具有顯著的社會效益。
項目研究簡本
3.環(huán)境效益
項目研究成果將大大提高水泥路面的使用性能和使用壽命,減緩路面改建、重建的速度,相應減少了原材料消耗和施工機械燃料損耗,同時避免了未來可能的建筑廢氣、廢水和廢渣排放,并充分利用當?shù)乜捎迷牧虾凸I(yè)副產(chǎn)品,因而減輕了對環(huán)境資源可能的破壞強度。
4.資源安全效益
項目成果的應用和推廣可提高水泥路面在我國公路中的建設比率,從而減少因大量修建瀝青路面而產(chǎn)生的對國外進口瀝青的依賴,并節(jié)約外匯,不僅經(jīng)濟效益顯著,而且對提高我國國家資源的安全性和獨立性具有重大意義。據(jù)估算,如能將高速公路中水泥路面的比率從目前的不足5%提高至20%,在未來的公路干線網(wǎng)建設過程中,將為國家節(jié)省外匯16億美元,并減少建設資金106億元。5.2 推廣應用前景
隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略和交通部“村村通公路”工程的全面實施,在未來相當長的時間內(nèi),我國仍要建設大量的水泥路面,這需要強有力的技術保障與支撐。項目的提出正是緊密的結合了相關研究需要,形成了一系列具有工程價值的應用技術成果,解決了目前工程中存在的諸多關鍵問題,從而對原有道路混凝土應用技術進行了拓展、深化和完善,為水泥路面建設提供了豐富的技術儲備,對我國交通事業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展具有重要的指導意義,因此具有廣泛的應用前景。存在問題和相關建議
(1)對已鋪筑的試驗路工程進行長期觀測,并在更多的實體工程中推廣和應用室內(nèi)研究成果。
(2)收集更多的基礎試驗和觀測數(shù)據(jù),對已建立的道路混凝土組成設計方法進行修正和完善。
(3)加強理論分析和試驗研究,綜合考慮工作環(huán)境對道路混凝土性能的影響和道路混凝土的響應效應,為更加定量和精確的進行組成設計提供依據(jù)。
(4)對基于圖像分析手段的混凝土氣孔結構測試技術進一步升級和發(fā)展,完善相應的道路混凝土微觀結構評價和控制指標體系。結語
通過三年的研究,課題組完成了合同規(guī)定任務,建立了道路混凝土組成設計
項目研究簡本
方法體系,編寫了適合我國應用實際的《道路混凝土配合比設計方法及應用指南》,相關成果將為我國道路混凝土的組成設計工作提供技術支持,從而有力地促進水泥路面在我國的推廣和應用。
第二篇:水泥與混凝土的研究
水泥與混凝土的研究
一種模擬鋼纖維鋼筋自密實混凝土抗拉行為的完整方法 摘要:目前的工作是繼續(xù)進行試驗和數(shù)字的研究。此研究是為了推廣一種能夠模仿鋼纖維鋼筋自密實混凝土的抗拉行為的數(shù)顯工具而進行的。鋼纖維鋼筋自密實混凝土被視為一種兩相材料。其中,自密實混凝土基質(zhì)的非線性材料行為由一種三維的涂有油漆的一種帶裂痕的模具而模擬,而鋼纖維則被認為是一種嵌入的短的纜索,并以一種蒙特卡羅的方式分布于自密實混凝土基質(zhì)中。鋼纖維中的內(nèi)應力是由源于實行的纖維拔出試驗的加壓與卸載原理來獲得的。這種數(shù)顯方案的效果是通過所做的模擬抗拉行為的實驗來評定的。這種數(shù)字模擬方法顯示出與試驗結果很好的吻合。
關鍵詞:鋼纖維鋼筋自密實混凝土
微觀力學
抗拉性能
有限元分析
正文
1、介紹
在鋼纖維鋼筋自密實混凝土中,SFRC,鋼纖維和基質(zhì)是通過一個微弱的界面聯(lián)接在一起的,此界面行為對于理解和精確模擬SFRC的一種建模的鋼纖維加強拉伸性能綜合辦法自密實混凝土
V.M.C.F.庫尼亞,丙,J.O.A.O.巴羅斯,丙,和J.薩納-克魯茲,?
一ISISE,工程部,科學與技術學院,對重點稅源監(jiān)控操作系統(tǒng)-蒙特斯é奧拓杜羅,維拉真實,葡萄牙UTAD大學
b結構分部,DEP的保護。土木工程,米尼奧,Guimar?es的大學,葡萄牙 ? ISISE,可持續(xù)性和結構工程學會創(chuàng)新
摘要
目前的工作恢復進行的實驗和數(shù)值研究為一個數(shù)值模擬工具鋼纖維拉伸行為能力的發(fā)展而加強自密實混凝土(SFRSCC)。SFRSCC假定為兩相材料,其中鱗狀細胞癌基質(zhì)非線性材料的行為是由三維彌散裂縫模型為藍本,并假定鋼纖維作為嵌入在SCC的矩陣根據(jù)蒙特卡羅方法分布短電纜。在鋼纖維的內(nèi)力取自執(zhí)行的纖維拉拔試驗得出的應力滑法。這一戰(zhàn)略的表現(xiàn)被評為數(shù)值模擬拉伸試驗所進行。數(shù)值模擬表明與實驗結果相吻合。關鍵詞:鋼纖維自密實混凝土;細觀力學(c)條;拉伸屬性(C),有限元分析
(三)
第三篇:水泥混凝土路面設計說明書
水泥混凝土路面設計說明書 路面設計的原則
路面結構是直接為行車服務的結構,不僅受各類汽車荷載的作用,且直接暴露于自然環(huán)境中,經(jīng)受各種自然因素的作用。路面工程的工程造價占公路造價的很大部分,最大時可達50%以上。因此,做好路面設計是至關重要的。
路面設計內(nèi)容應包括路面類型與結構方案設計、路面建筑材料設計、路面結構設計和經(jīng)濟評價。
1.1 路面類型與結構方案設計
路面類型選擇應在充分調(diào)查與勘察道路所在地區(qū)自然環(huán)境條件、使用要求、材料供應、施工和養(yǎng)護工藝等,并在路面類型選擇的基礎上考慮路基支承條件確定結構方案。由于路面工程量大,基墊層材料應盡可能采用當?shù)夭牧?,并注意使用各類廢棄物。必要時,應考慮采用新型路面結構形式、新材料、新施工工藝。同時,應注意路面的功能和結構承載力等是通過設計、施工、養(yǎng)護等共同保證的,可采用壽命周期費用分析技術合理確定路面類型和結構。
1.2 路面建筑材料設計
路面建筑材料設計往往是路面設計中不受重視的一塊內(nèi)容,原因在于設計僅僅依據(jù)設計規(guī)范或當?shù)亟?jīng)驗確定路面結構層次,指定各層次材料的標準規(guī)范名稱。本次設計運用了大學期間所學的工程技術與材料科學知識,合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結構層次的功能等,論證合理地選擇了材料類型和建議配比。
1.3 路面結構設計
路面結構設計就是對擬訂的路面結構方案和選定建筑材料,運用規(guī)范建議的設計理論和方法對結構進行力學驗算。
現(xiàn)階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面,設計者應綜合考慮當?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型,然后進行設計。路面設計
2.1 水泥混凝土路面結構設計標準
現(xiàn)行《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》的設計標準主要以路面表面設計彎沉值作為設計控制指標,驗算道路路面水泥混凝土面層能否承受設計基準期內(nèi)荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。
2.2 累計當量軸次計算
Ne=[(1+r)t-1]×365N1η/r
Ne—設計年限內(nèi)一個車道上的累計當量軸次(次)t—設計年限
N1—路面竣工后第一年的平均日當量軸次(次/d)r—設計年限內(nèi)交通量的平均年增長率
η—橫向分布系數(shù),取0.36
2.3 各層材料計算參數(shù)的確定
2.3.1 水泥混凝土路面結構設計主要需要確定混凝土路面設計彎拉強度和彎拉彈性模量,土基、基層、墊層的回彈模量,對基層,應注意其頂面的當量回彈模量和計算回彈模量的確定。
2.3.2 基層材料類別與計算參數(shù)確定
基層材料的類別,我國路面工程中最常用的當屬半剛性基層,主要材料類別按水泥混凝土路面規(guī)范定義有水泥穩(wěn)定類(水泥土、水泥穩(wěn)定級配碎石(砂礫))、石灰粉煤灰碎石(砂礫)、水泥石灰土、二灰土、水泥粉煤灰等綜合穩(wěn)定類。
主要力學參數(shù)確定,設計中主要需要確定水泥混凝土路面的抗壓模量。同樣,材料力學參數(shù)可通過配比試驗確定,也可參照規(guī)范建議值確定。半剛性基層材料的參數(shù)依據(jù)規(guī)范建議確定時應注意規(guī)定的齡期,材料配比,特別是結合料的含量;同時應考慮基層將來可能處于的潮濕狀態(tài)。
2.3.3 墊層材料類別與計算參數(shù)
墊層材料類別。墊層材料主要有石灰穩(wěn)定類(石灰土、石灰穩(wěn)定集料等)、級配碎石、砂礫等。墊層材料的力學參數(shù),設計中一般只須確定墊層材料的抗壓回彈模量,由于用于墊層材料的粒料很難進行試驗測定,一般參照規(guī)范建議值確定即可。
2.3.4 土基回彈摸量的確定
經(jīng)驗法新建道路設計時,尚無法實測土基頂面的回彈模量,應對路基填土類型、地下水位、預測的路基潮濕狀態(tài)綜合分析,根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)或通過室內(nèi)試驗確定。根據(jù)土類和氣候區(qū)以及擬定的路基土的平均稠度,可參考《水泥混凝土路面設計規(guī)范》預測土基回彈模量值。當采用重型擊實標準時,土基回彈模量值可較表列數(shù)值提高15%~30%。
現(xiàn)場實測法。在已建成的路基上,在不利季節(jié)按照現(xiàn)行《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》規(guī)定,用大型承載板測定土基0~0.5mm(路基軟弱時測至lmm)的變形壓力曲線,然后根據(jù)公式計算出回彈模量值。
第四篇:水泥混凝土路面病害防治與研究
水泥混凝土路面病害防治與研究
摘要:水泥混凝土路面因具有強度高,耐久性優(yōu)良。水泥來源廣等特點而在全國范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展,路面里程不斷 增長,但在現(xiàn)代交通以及自然作用下,路面早期病害不斷出現(xiàn)。本文主要分析水泥混凝土路面常見病害的產(chǎn)生原因并提出處理措施。
關鍵詞:水泥混凝土路面;病害;處治 ;維修 ;
前言
隨著國家對高速公路建設投資力度的加大.我國的公路工程建設十分迅速對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展起著至關重要的作用。水泥混凝土路面損壞可分為:斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類四種類型。斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等;豎向位移類主要指沉陷和脹起;接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、唧泥、錯臺和拱起等;表層類主要指坑洞、露骨、網(wǎng)裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補損壞等,對路面病害進行了分類,并分析了各種病害的產(chǎn)生機理。從設計,施工和養(yǎng)護等環(huán)節(jié)。提出水泥混凝土路面病害的防治措施,以及對水泥混凝土裂縫、局部、破碎板塊等進行補修的防治措施。病害產(chǎn)生的成因
目前產(chǎn)生的病害,原因有以下五種;一是水的防治不夠,路基土質(zhì)差及路基地下水位高;二是路基不均勻沉降;三是路面基層,面層強度不足;四是超重荷載的作用;五是設計和施工缺陷。
1.1水的防治不及時,是產(chǎn)生病害的主要原因
水泥路面的橫向縫都是采用瀝青灌塞,縱縫為施工縫不灌瀝青。路肩盲溝排水設置基本沒有。經(jīng)過多年的行車作用,路面板塊間相互擠壓,原路面橫縫的填縫料失效,地表水通過裂縫滲入基層,而又無法從路肩排出,造成基層軟化。在車輛載荷的重復作用下,產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象將基層細料沖走,導致板邊緣的基礎部分失去支撐能力,端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿,最后開裂斷板破碎。1.2路基不均勻沉降造成板斷裂和破碎
這種病害大部分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面與橋涵等構造物交接路段。因為路基的不均勻沉降造成路面的沉陷,在車輛高速沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥導致斷裂和破碎板。
1.3路面基層和面層強度不足特別是強度不均勻也是造成破碎板的原因
作為混凝土路面基層,首先要求強度高,整體性和水穩(wěn)性好。從現(xiàn)場觀察到的二灰基層來看,其強度本身不是很好,加上基層施工拌和不均勻,壓實不夠等原因造成基層不板結,局部地方還有松散現(xiàn)象,基層強度難以滿足設計要求。在行車荷載作用下,混凝土板底的拉應力增大,甚至車輛超載超限,致使混凝土板可能產(chǎn)生過大的荷載應力而造成強度破壞。另外,由于原混凝土路面施工局部地段厚度及混凝土配合比達不到設計要求,在荷載強作用下,混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力,從而導致路面斷板、破碎板。
1.4超重荷載的作用也是造成混凝土路面斷板、碎板的主要原因
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,車流量不斷增加,加上絕大部分車輛進行改裝,加高車廂,加厚大梁等,超載現(xiàn)象屢禁不止,造成混凝土板塊疲勞,形成斷裂和破碎。防治措施
2.1裂縫修補
水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時要根據(jù)具體情況采用相應的技術措施??p寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;局部性裂縫,且縫口較寬時,采取擴縫灌漿法;對貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。2.2接縫修補
接縫施工時,為保證清縫質(zhì)量,對雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機切割,其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理,然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料,按規(guī)定進行熔化,使其具有較好的流動性,加熱溫度不宜過高、過低,時間不宜過長,以避免材料老化或流動性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止(不宜過高或過低),灌縫深度至少應大于1.5cm。灌縫應在路面干燥及路面板下沒有積水時進行,保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據(jù)填縫料性質(zhì),做好施工交通控制工作,待填縫料冷卻后開放交通(一般需30min),以免其被行車粘掉。堅持周期性養(yǎng)護,根據(jù)填料有效使用壽命,對全部構造縫進行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進行補灌,保證構造縫全部密封。2.3局部修補
對出現(xiàn)錯臺的板塊,先采用壓漿調(diào)整,恢復平順,調(diào)整后仍有高差,且錯臺量小于10mm,可用建筑磨平機打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分,鑿除(打磨)寬度一般為10~30cm。錯臺量大于10mm的,在低的一側(cè)用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平,襯補長度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補。修補前應用鋼絲刷將原路面清理干凈。大面積麻面、露骨、平整度差等結構性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應大于2.5cm,罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對露骨嚴重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理。2.4破碎板塊修補
采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴重破碎板,即挖除整塊破碎板,然后澆筑水泥混凝土,板厚與原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否則可采用鋼筋混凝土進行修復。板角斷裂等破損采用局部修補方式,即對板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形,在原板壁上加裝傳力桿后,在鑿除位置澆筑混凝土。其具體工藝流程為:板塊破碎、鑿除→基底清理→補設拉桿、傳力桿→混凝土拌和及運輸→鋼筋網(wǎng)制作→混凝土澆筑→接縫設置→養(yǎng)生。2.5脫空板塊處治技術
路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板兒乎都與板底脫空有關。即使一些當時看來既沒有破碎又沒有裂縫的板塊,其板底仍可能存在脫空,這種病害較隱蔽,但其危害性卻非常之大。在路面修復中,若脫空板不處理,即使加鋪層達到20cm以上,也無法防止反射裂縫的出現(xiàn)。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理,此法是借鑒后張法預應力構件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過孔洞利用高強壓力將流質(zhì)材料壓入脫空空隙,流質(zhì)材料凝固后產(chǎn)生一定的強度,對面板產(chǎn)生均勻承托的作用,進而達到穩(wěn)固板塊的目的。2.6加鋪瀝青層
加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補強措施之一,不僅提高了路面的承載能力,消除了原有接縫處易產(chǎn)生卿泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響,同時也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服務水平,目前在城市道路水泥混凝土路面維修工程中逐漸推廣應用。
舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的施工主要環(huán)節(jié)為:處理破碎板:將原路面嚴重破碎板、嚴重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除,用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平,原路涵洞蓋板鋪裝層出現(xiàn)破碎的也應一并處理。穩(wěn)定原路面板:對唧泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進行板底壓漿處理,使混凝土面板處于穩(wěn)定狀態(tài)。對使用時間較長,原路面基層為石灰土等水穩(wěn)定性不良結構的路段,為保險起見,可對全部原有的混凝土面板進行壓漿處理。提高原路面防水能力:對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后,用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5~2.5cm瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應灑布粘層油,以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結合能力。加鋪瀝青層:在隔離層(粘層)上加鋪瀝青混凝土面層一般應分為二層,下面層較厚(厚4~8cm),采用熱穩(wěn)定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土,上面層較薄(厚2~4cm),采用防水性能較好的密級配細粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時,通過瀝青面層調(diào)整路面橫坡不小于1.5%。碾壓時,選擇壓實機具噸位應考慮瀝青層的厚度,防止過振引起瀝青混合料二次細?;?。為防止瀝青層滲水導致混凝土路面加鋪后再次唧泥問題,可在舊板與瀝青層間鋪筑玻璃纖維布隔離層。
3結語
公路建設是一項基礎建設,是我國經(jīng)濟發(fā)展的標志之一,從近幾年全國建成通車的高速公路來看,“質(zhì)量”這個概念已被人們所接受,并逐步認識到了它的重要性。一條高質(zhì)量、高標準公路的修建,不僅離不開一支具有高素質(zhì)的施工隊伍,同樣必須有一支高水平、責任心強的監(jiān)理隊伍和具有科學頭腦的管理隊伍。
參考文獻
[1]肖柏軒,蔣立強.淺談水泥混凝土路面病害的防治與維護及養(yǎng)護[J].山西建筑,2007,(9).[2] 謝廣生.水泥混凝土路面[M].北京:人民交通出版社,1985.[3] 李華,金志強.水泥混凝土路面修補技術[M].北京:人民交通出版社,1997.轉(zhuǎn) [4]張寧,重復荷載下傳力桿接縫 運行特性,東南大學學報1998.2 [5]呂濤。現(xiàn)代土木工程的新發(fā)展{c}.南京大學出版社.1999,88-95 [6]赫大力等。水泥混凝土路面典型結構研究,西安公路交通大學學報,1999.3
第五篇:水泥混凝土實習報告
水泥混凝土實習報告
一、實習目的:
混凝土是世界上產(chǎn)量最大、用量最多的建筑材料。通過到混凝土及混凝土制品公司參觀,深入實際地了解水泥、預拌混凝土和混凝土制品的生產(chǎn)過程,加強對水泥與混凝土工藝專業(yè)理論知識的認識。
二、實習要求:
1.掌握水泥、預拌混凝土、混凝土制品生產(chǎn)的原材料種類及要求。
2.了解水泥、預拌混凝土、混凝土制品生產(chǎn)的工藝流程和主機類型。
3.認識預拌混凝土生產(chǎn)的優(yōu)越性。
4.了解混凝土制品的應用及性能要求。
三、實習內(nèi)容:
3.1晉中市嘉業(yè)混凝土有限公司
3.2公司簡介
晉中市嘉業(yè)混凝土有限公司主要做預拌混凝土和管樁混凝土兩種產(chǎn)品,其中預拌混凝土有四條生產(chǎn)線。
它給自己的企業(yè)文化的定義是:團結合作,艱苦創(chuàng)業(yè),換來豐碩果實。
建筑物主要有主體和基礎,地下為的基礎部分,有管樁和鉆孔樁,地上的是主體部分,主要由混凝土建成。鉆孔樁是在地面直接打洞,用預拌混凝土制成;管樁是將混凝土公司制成的管樁用打樁或壓樁的方式打到地下。打樁采用的是柴油錘錘擊法,成本低,單邊施工,可在邊角施工,但是柴油爆炸產(chǎn)生的噪聲很大,不允許在晚上施工;壓樁是采用靜壓樁施工的方法,施工成本高,噪音小,污染小,由于機器占較大的位置,不可以在邊角處施工
3.3化驗室參觀
化驗室主要分為指控室、分析室、物理室三大部分?;瘜W分析室通常用標準液滴定的方法測定原料的化學組成,儀器分析室做硫、鉀、鈉和煤的檢驗?,F(xiàn)在新國家標準也將cl-作為必須檢驗的項目之一。熒光分析室做元素全分析,物理檢驗室主要做標準稠度、初凝終凝、抗壓抗折強度等檢驗。指控室主要做比表面積、細度等的測定,還有留樣室、制樣室等。
水泥生產(chǎn)前后要做各項指標的測定,都在化驗室進行檢測。
3.4生產(chǎn)工藝
混凝土的管樁的生產(chǎn)流程:
摻合料主要使用的是磨細砂,即將普通的沙子磨細至比表面積>400,磨細砂可以與ca(oh)2反應。
預應力高強混凝土管樁a型樁外徑壁厚長度
產(chǎn)品性能參數(shù)主要包括:外徑,壁厚,有效預應力,豎向承載力,抗裂彎矩,極限彎矩,樁重量,混凝土強度等級,主筋配料等。
管樁施工條件:
適宜的地形條件:管樁基礎適宜用于樁端持力層為較厚的強風化或全風化巖層,堅硬粘性土
層,密實碎石土,砂土,粉土層的場地。
不適宜的地形條件:a.孤石和障礙物多的地層、有堅硬夾層且又不能做持力層的地區(qū)
b.從松軟突變到特別堅硬的地層,大多數(shù)石灰?guī)r地層也屬于這種“上軟下硬,軟硬突變”的地層,但這里指的不是石灰?guī)r,而是其他巖石如花崗巖、砂巖、泥巖等等,對預應力管樁的施工是極為不利的管樁驗收:靜載,質(zhì)檢站一般以2.0倍單樁設計承載力的壓力對管樁進行靜壓檢驗;判定樁身缺陷的程度,以低應變高應變的方法檢測樁身的完整性。
預拌混凝土常出現(xiàn)的問題:
1.水泥跟外加劑的配合問題,拌合后可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象、流動性差,不利于施工;水泥過細多后期強度的增長不利,引起混凝土開裂。
2.細骨料海沙會腐蝕鋼筋
3.粗骨料碎石市場供不應求,競爭大,要多花精力保證質(zhì)量
4.水注意廢水的循環(huán)利用
5.外加劑外加劑產(chǎn)量過多
6.摻合料粉煤灰、礦渣粉供不應求,質(zhì)量得不到保證
生產(chǎn)常見問題:
1.設備問題,外加劑過量;
2.人為因素如報單聽錯,司機拿錯送貨單,洗車水沒排干凈。
施工過程的問題:
1.工地隨便加水
2.澆注的時間過長
3.不養(yǎng)護
4.趕工期
混凝土常見質(zhì)量問題:
1.凝結時間
2.裂縫問題
3.強度質(zhì)量
混凝土生產(chǎn)過程:
攪拌站種類:
一次提升(速度快)
二次提升(砂石等原料一次提升落下稱量斗后再經(jīng)二次提升進入攪拌站)
流程:錄入生產(chǎn)任務→中心控制配料體、原材料進廠、攪拌時間、輸送方式→攪拌車運送→施工地
四、實習體會與感想
4.鞏固了課本上所學習到的知識
現(xiàn)實中水泥的生產(chǎn)過程和課本上一樣的,很多流程、設備在課堂上都了解了一些,現(xiàn)在又以實物形式重新加強鞏固一遍,記憶更清晰了。簡單地說,水泥的生產(chǎn)過程無非是那么幾步,從原料的獲得,預均化,到配料、粉磨、燒成、冷卻、出廠。每一步大致的過程是和課堂上所學習到的是一致的。
5.學習到很多以前沒有接觸到的知識
參觀過程中,我們不斷地向老師、帶我們參觀的技術人員提問。很多細節(jié)是我們從來沒有接觸到的,雖然很多是些很沒有水平的問題,老師們都一一為我們解答。水泥的生產(chǎn),說簡單并不復雜,但是細化到流程中的每一個環(huán)節(jié),每一道工序的控制,都不是簡單輕松的事情。今天我們獲得了很多有關設備方面的認識,也看到這現(xiàn)實中的現(xiàn)代化大生產(chǎn)是怎么樣子的,全廠只有幾個技術人員在中控室對著電腦屏幕操作,就可以駕馭如此龐大的生產(chǎn)鏈和生產(chǎn)體系,現(xiàn)代化生產(chǎn)中的人工成本人力資源節(jié)省了很多,生產(chǎn)力得到很大程度的解放。
4.2晉中市嘉業(yè)混凝土有限公司實習體會
1.私企從很多細節(jié)上就能看出這是一家私企,因為私企有很多方面是不完善的。私企對員工的伙食待遇不如國企和外企正規(guī),工作環(huán)境比較差,當然工作環(huán)境還與企業(yè)的產(chǎn)品不同有關。從企業(yè)文化上看,私企的企業(yè)文化不明確,團結合作、艱苦創(chuàng)業(yè)典型的私企口號,但是這兩個詞太大,看不出企業(yè)的特色。從企業(yè)形象建設與包裝、公關上看,私企做的和國企、外企確實有較大差距。
2.混凝土攪拌站并不容易做,各方面的因素給攪拌站施加壓力,要花費大精力去保證質(zhì)量,原料方面供不應求,市場混亂;施工方不按照正常施工方法施工,責任卻要推給混凝土公司。
3.單一的預拌混凝土并不能保證混凝土公司在市場上的綜合競爭力,努力開發(fā)新產(chǎn)品新市場
才能更好的增加利潤,提高企業(yè)在市場上的競爭力。
4.對混凝土攪拌站有了具體的認識,課堂上只知道有種企業(yè)叫混凝土攪拌站,但是并不知道攪拌站主要做什么工作,其工藝流程是怎么樣子的,今天對這些有了全新的認識,還見識了混凝土制品——預應力混凝土管樁的生產(chǎn)工藝和流程。
五、實習任務
5.混凝土管樁生產(chǎn)的原材料有哪些?
鋼板、薄板、pc鋼棒、線材、水泥、摻合料、砂、碎石、水、混凝土外加劑
6.繪出混凝土攪拌站的主機類型和工藝流程圖。
7.與現(xiàn)場攪拌混凝土相比,闡述預拌混凝土生產(chǎn)的優(yōu)越性。
1.運送沙、石、水泥等車輛不得進入城內(nèi),解決城市建筑材料運輸“滴、撒、漏”問題,并減少車流量,緩解城市交通壓力。
2.全封閉生產(chǎn),避免噪音、粉塵對城市環(huán)境的污染。
3.規(guī)劃生產(chǎn),大量混凝土連續(xù)供應,實行泵送施工,進行高層、一定距離范圍內(nèi)作業(yè),滿足建設項目大型化、集約化、施工高速度要求。
4.計量準確、質(zhì)量穩(wěn)定、技術含量高,可生產(chǎn)高強、特效、高性能和耐久性的混凝土,促使建筑施工進步,保證工程質(zhì)量。
5.在狹小的施工現(xiàn)場可實現(xiàn)大方量混凝土施工。
6.減輕勞動強度,文明施工。
8.繪出混凝土管樁生產(chǎn)的工藝流程圖。
9.混凝土管樁對性能有哪些要求?應用管樁的施工有何優(yōu)勢?
管樁產(chǎn)品性能參數(shù)主要包括:外徑,壁厚,有效預應力,豎向承載力,抗裂彎矩,極限彎矩,樁重量,混凝土強度等級,主筋配料等。
優(yōu)勢:
1.承載力高,由于管樁樁身混凝土強度高,可打入密實的砂層和強風化巖層。因此管樁承載力設計值要比同樣直徑的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和人工挖孔樁高。
2.應用范圍廣,管樁是由側(cè)阻力和端阻力共同承受上部荷載,可選擇強風化巖層,全風化巖層,堅硬的粘土層或密實的砂層(或卵石層)等多種土質(zhì)作為持力層,且對持力層起伏變化大的地質(zhì)條件適應性強,因此適應地域廣,建筑類型多。廣泛應用于60層以下的多種高層建筑以及工業(yè)與民用建筑低承臺樁基礎,鐵路、公路與橋梁、港口、碼頭、水利、市政、構筑物,及大型設備等工程基礎。
3.沉樁質(zhì)量可靠,管樁是工廠化、專業(yè)化、標準化生產(chǎn),樁身質(zhì)量可靠;運輸?shù)跹b方便,接樁快捷;機械化施工程度高,操作簡單,易控制;在承載力,抗彎性能、抗撥性能上均易得到保證
4.工程造價最便宜,直接成本上,管樁的單位承載力造價在諸多樁型中是較便宜的一種;間接成本上,管樁施工速度快、工效高、工期短,提前竣工投產(chǎn),將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟價值。