第一篇：HE0抗裂型混凝土防水劑在工程中的應(yīng)用

HE0抗裂型混凝土防水劑在工程中的應(yīng)用

總裝備部科研設(shè)計(jì)綜合辦公樓位于北京市左家莊12號(hào)，建筑總面積24460m2；地下2層，基底標(biāo)高-10.4m；主樓地上12層（局部14層），建筑高度55.3m；為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，梁板式筏基，筏基底板厚600mm；地下室板、梁、墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40、抗?jié)B等級(jí)為P10.地下室底板及墻板主輔樓為一體，長(zhǎng)×寬=120m×60m，地下水位較高（近期-2.0m），地下室底板及墻板外接觸面積較大（6100m2）。在設(shè)計(jì)上為達(dá)到理想的整體防水效果，防水工程設(shè)計(jì)遵循剛?cè)嵯酀?jì)、多道設(shè)防的原則，即采用剛性防水與柔性防水相結(jié)合的技術(shù)。因混凝土采用泵送技術(shù)，混凝土的坍落度不能過小，且地下室的板墻為一超長(zhǎng)寬結(jié)構(gòu)，混凝土施工期又處于夏季，這樣就加大了混凝土干縮及冷縮的作用，使混凝土極易產(chǎn)生收縮開裂，最終導(dǎo)致混凝土失去自防水功能。為了解決這一矛盾，必須采取有效可靠的措施，才能達(dá)到設(shè)計(jì)目的及施工質(zhì)量目標(biāo)，為此施工前綜合調(diào)研分析了多種施工方案，最終確定了在混凝土中摻加HE抗裂防水劑的施工方案。

一、HE－0抗裂型混凝土防水劑的防水機(jī)理

混凝土是多孔、脆性材料，在干縮、冷縮的作用下產(chǎn)生收縮應(yīng)力引起混凝土開裂，而這種多孔及開裂就會(huì)引起壓力水對(duì)混凝土的滲透，從而使混凝土失去自防水功能。因此混凝土自防水要解決的根本問題就是要提高混凝土的密實(shí)性、防止混凝土的收縮開裂。而HE－0抗裂型混凝土防水劑就能解決這一問題。

HE－0抗裂型混凝土防水劑其成份為硫鋁酸鈣類無機(jī)礦物質(zhì)與少量有機(jī)物和高分子聚合物復(fù)合而成，摻入到混凝土組份中后，由于鋁酸鹽、硫酸鹽與水泥漿體中的Ca（OH）2作用生成鈣礬石膨脹組份，在混凝土中產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋的協(xié)同作用下產(chǎn)生0.2－0.8MPa的自應(yīng)力，從而抵消、補(bǔ)償了混凝土因干縮與冷縮而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，同時(shí)由于產(chǎn)生的微膨脹提高了混凝土的密實(shí)性；另外有機(jī)物高分子材料具有超塑化作用，大幅度提高了混凝土的流動(dòng)性、可泵性，這樣十分利于混凝土澆灌過程中的澆搗密實(shí)。

二、HE－0抗裂型混凝土防水劑的性能

摻量（水泥重量%）6－8；7天限制膨脹率≥0.030%；抗?jié)B等級(jí)≥P35；抗凍等級(jí)≥D200；抗壓強(qiáng)度比同配比砼提高10%；細(xì)度（0.08mm方孔篩余量）≤10%；凝結(jié)時(shí)間同于基準(zhǔn)混凝土；物理性為粉狀、不燃、無毒、無氯、低堿（＜0.50‰）。

三、HE－0抗裂型混凝土防水劑的技術(shù)特點(diǎn)

1、高效能：國(guó)內(nèi)礦物類抗裂防水劑要同時(shí)符合JC474-1999標(biāo)準(zhǔn)（混凝土防水劑標(biāo)準(zhǔn)）與JC476-2001標(biāo)準(zhǔn)（混凝土膨脹劑標(biāo)準(zhǔn)），其摻量要在10－12%左右，而HE－0抗裂型混凝土防水劑其摻量為6－8%.同時(shí)可替代同量水泥。

2、高性能：高工作性、高強(qiáng)度和耐久性能是現(xiàn)代建筑施工要求混凝土結(jié)構(gòu)能具備的三大重要特征。

（1）由于HE－0抗裂型混凝土中有機(jī)物高分子材料的超塑化作用，大大提高了混凝土的粘度及澆灌過程中流動(dòng)性，從而大大提高了混凝土施工過程中的可操作性，為混凝土的振搗密實(shí)創(chuàng)造了必要條件。在總裝科研設(shè)計(jì)綜合辦公樓工程中得出，其可實(shí)現(xiàn)2小時(shí)內(nèi)保持高工作性的目標(biāo)，為夏季施工及商品混凝土的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸提供了可靠的施工保證。

（2）由于HE－0抗裂混凝土的機(jī)理及性能提高了混凝土的密實(shí)度，同時(shí)混凝土的強(qiáng)度也得到了提高，在總裝科研設(shè)計(jì)綜合辦公樓的運(yùn)用中證明，其比未摻HE－0抗裂型混凝土防水劑同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的28天平均抗壓強(qiáng)度提高了12%.（3）由于HE－0抗裂混凝土所含的機(jī)理及性能，從而達(dá)到了混凝土的不裂、不滲、不漏的最佳防水效果，這樣也就提高了混凝土的耐久性。在總裝科研設(shè)計(jì)綜合辦公樓的運(yùn)用中證明，其抗?jié)B檢驗(yàn)全部符合依據(jù)GBJ82－85方法試驗(yàn)的P10抗?jié)B等級(jí)要求。

3、多功能：HE－0抗裂型混凝土防水劑集高效、減水、抗裂、抗?jié)B、抗凍、緩凝、泵送、增強(qiáng)、增塑、耐久等功能為一體，在配制中、高強(qiáng)混凝土與商品化泵送防水混凝土中無需與其他外加劑配合使用，便可達(dá)到施工目的，是一種多功能兼容的高性能防水劑。這樣同時(shí)達(dá)到了節(jié)約工程成本的目的。

4、高補(bǔ)償收縮功能：由于HE－0抗裂型混凝土防水劑在摻入混凝土后，具有前期（7天內(nèi)）微膨脹效果好，后期膨脹性能穩(wěn)定的效果，具有大幅度提高混

凝土密實(shí)性的機(jī)理。在對(duì)混凝土防裂要求較高的非防水混凝土工程也可使用，從而能達(dá)到避免由于混凝土干縮、冷縮而產(chǎn)生的裂縫。

四、HE－0抗裂型混凝土防水劑使用方法及注意事項(xiàng)

1、用HE－0抗裂型防水混凝土配合比設(shè)計(jì)上遵守《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（JG55－81），《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204－2002）。

2、水泥宜選用不低于32.5級(jí)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，每立方混凝土HE－0抗裂防水劑用量，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)以及是否摻加粉煤灰等條件，經(jīng)試驗(yàn)達(dá)到最佳配合比后確定。

3、HE－0抗裂型混凝土防水劑與水泥、砂、石直接摻入攪拌后，宜先干拌、后濕拌。攪拌時(shí)間較普通混凝土延長(zhǎng)30－60秒。

4、澆灌防水混凝土?xí)r應(yīng)振搗密實(shí)，不漏振，不過振。

5、為保證混凝土的密實(shí)性，提高抗?jié)B性，在滿足施工要求的前提下，水灰比一般控制在0.3－0.5范圍。

6.混凝土有充分的濕養(yǎng)護(hù)才能更好地發(fā)揮HE－0抗裂型防水劑的膨脹效應(yīng)，混凝土澆灌完畢，應(yīng)及時(shí)用薄膜等覆蓋并澆水保濕養(yǎng)護(hù)不少于14d.一般大體積混凝土要有保溫保濕及減小混凝土內(nèi)外溫差措施。冬季施工的混凝土要有防冬保溫措施?？傃b科研樓地下結(jié)構(gòu)施工季節(jié)為春末夏初，所以筏基底板蓋草簾一層，每天噴水三次保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)14d；墻板模板在混凝土澆灌7d后拆除，再噴水養(yǎng)護(hù)7d.7、要嚴(yán)格控制好拆模及去除養(yǎng)護(hù)覆蓋物的時(shí)間，不然會(huì)增大混凝土的內(nèi)外溫差，易于出現(xiàn)溫差裂紋。

8、HE－0抗裂型防水劑，貯存應(yīng)防潮，受潮結(jié)塊影響攪拌均勻。

五、HE－0抗裂型混凝土防水劑運(yùn)用效果

1、質(zhì)量方面：

總裝備部科研設(shè)計(jì)綜合辦公樓地下室混凝土工程中運(yùn)用了這一技術(shù)施工后，現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)竣工已近半年，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)地下室有裂縫和滲漏現(xiàn)象。試塊各項(xiàng)抗?jié)B指標(biāo)全滿足要求，抗壓強(qiáng)度與未摻HE－0抗裂型防水劑的同強(qiáng)度等級(jí)混凝土相比提高了12%左右，因此取得了良好的效果。

2、效益方面：

因HE－0抗裂型防水劑具有高效、減水、抗裂、抗?jié)B、抗凍、緩凝、增強(qiáng)、增塑等特性，所以在混凝土中摻入HE－0抗裂型防水劑后：（1）可減去其他外加劑的摻加；（2）HE－0抗裂型防水劑摻量比其他外加劑摻量要減少3－4%，而目前，其市場(chǎng)價(jià)與其他外加劑基本相同；（3）摻加HE－0抗裂型防水劑后可替代等量的水泥。

第二篇：鋼管混凝土在抗震工程中的應(yīng)用論文

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是在勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、螺旋配筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼管結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。下面是小編收集整理的鋼管混凝土在抗震工程中的應(yīng)用論文，希望對(duì)您有所幫助！

摘要：簡(jiǎn)要介紹了鋼管混凝土的特點(diǎn)和發(fā)展史，針對(duì)前人已研究的成果，綜述了不同截面、不同空心率、不同結(jié)構(gòu)下的鋼管混凝土構(gòu)件的抗震性能，為鋼管混凝土在實(shí)際抗震工程中的運(yùn)用提供了參考建議。

關(guān)鍵詞：鋼管混凝土；抗震性能；耗能能力

0 引 言

鋼管混凝土構(gòu)件是在鋼管內(nèi)填充混凝土。隨著高層、超高大跨度建筑的需要，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)憑著承載力高、造價(jià)低、施工方便、抗震性好等優(yōu)越的條件被廣泛應(yīng)用，很多研究者做了很多關(guān)于鋼管混凝土的抗震性能分析和研究，取得了很大的成果，并在抗震工程中得到廣泛應(yīng)用。鋼管混凝土的特點(diǎn)

鋼管在縱向軸心壓力作用下，屬于異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)，其縱向抗壓強(qiáng)度將下降，小于單向受壓時(shí)的屈服應(yīng)力，同時(shí)鋼管是薄鋼管，單向受壓時(shí)，承載力受管壁局部缺陷的影響很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論臨界應(yīng)力計(jì)算值；對(duì)于混凝土，強(qiáng)度低，截面大，隨著混凝土強(qiáng)度增大脆性增加，而混凝土抗拉性比較差［1］。

鋼管混凝土是新型結(jié)構(gòu)［2］，正好彌補(bǔ)了兩者的缺點(diǎn)，在鋼管混凝土構(gòu)件在縱向軸心壓力作用下，由于混凝土的密貼，保證了鋼管不會(huì)發(fā)生屈曲，可以使這算應(yīng)力達(dá)到鋼材的屈服強(qiáng)度［3］，使鋼材的強(qiáng)度承載力得以充分發(fā)揮；對(duì)于混凝土，混凝土不僅受到縱向壓力，還有受到鋼管的緊箍力，使混凝土三向受壓，使混凝土縱向抗壓強(qiáng)度提高，彈性模量也得到提高，塑性增加。

鋼管和混凝土的共同作用下，使得鋼管混凝土構(gòu)件有以下特點(diǎn)：

（1）構(gòu)件承載力大大提高。1976年哈爾濱鍋爐廠做了一次簡(jiǎn)單的對(duì)比試驗(yàn)，得到鋼管混凝土柱軸心受壓下承載力是空鋼管和管內(nèi)徑素混凝土柱之和的173%。

（2）良好的塑性和韌性。這種新結(jié)構(gòu)在承受沖擊荷載和振動(dòng)荷載時(shí)，有很大的韌性，所以抗震性能比較好。

（3）造價(jià)低, 從很多實(shí)際工程可以看到，鋼管混凝土柱與普通鋼筋混凝土柱相比，節(jié)約混凝土50％以上，結(jié)構(gòu)自重減輕50％左右，鋼材用量相等或略高，不需要模板。與鋼結(jié)構(gòu)相比，可減少鋼材50％左右。

（4）施工簡(jiǎn)單，可以縮短工期。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展史

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是在勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、螺旋配筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼管結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

在19世紀(jì)60年代前后，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在蘇聯(lián)、北美、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家得到重視，并開展了大量的試驗(yàn)研究，但是施工工藝得不到解決。

在19世紀(jì)80年代后期，由于先進(jìn)的泵灌混凝土工藝的發(fā)展，解決了施工工藝的問題。如1879年英國(guó)的Severn鐵路橋的建造采用鋼管橋墩，在管內(nèi)灌了混凝土防止內(nèi)部銹蝕并承受壓力。

1923年，日本關(guān)西大地震后，人們發(fā)現(xiàn)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在這次地震中的破壞并不明顯，所以在以后的建筑，尤其是多高層建筑中大量應(yīng)用了鋼管混凝土。1995年阪神地震后，鋼管混凝土更顯示了其優(yōu)越的抗震性能。

鋼管混凝土在我國(guó)的發(fā)展：20世紀(jì)60年代中期，鋼管混凝土引入我國(guó)。1966年北京地鐵車站工程中應(yīng)用了鋼管混凝土柱。在70年代廠房和重型構(gòu)架也應(yīng)用了鋼管混凝土柱；80年代后，我國(guó)開展了科學(xué)試驗(yàn)研究，得到了結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法［4］。

現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)鋼管混凝土性能的研究：圓形、多邊形和方形、實(shí)心與空心、軸心受壓與偏心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定；壓彎扭剪復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定；抗震性能與抗火性能以及施工時(shí)初應(yīng)力的影響等。而且取得了很大的科研成果。綜述前人已研究的鋼管混凝土抗震性能

3.1鋼管混凝土構(gòu)件根據(jù)截面形狀可以分為方形、矩形、多邊形及圓形截面鋼管混凝土構(gòu)件。

國(guó)外Shinji 和 Yamazaki 等[5]對(duì)受變化的軸力和往復(fù)水平荷載作用下的方鋼管混凝土柱的受力性能和位移進(jìn)行研究；Amit[6]做了高強(qiáng)方鋼管混凝土柱抗震性能的試驗(yàn)研究，分別分析了高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)混凝土對(duì)構(gòu)件滯回性能的影響；Kang 和 Moon[7]考察了方鋼管混凝土柱恒軸力在低周反復(fù)荷載和單調(diào)荷載作用下構(gòu)件的承載能力和耗能能力，得到方鋼管高強(qiáng)混凝土柱滯回曲線飽滿，即使在高軸壓比的情況下，都沒有明顯的捏縮現(xiàn)象；試件有較好的耗能能力，位移延性系數(shù)均大于 3[8]。方鋼管高強(qiáng)混凝土柱與普通方鋼管混凝土柱[8]相比，有較高的彈性剛度和極限荷載；與高強(qiáng)混凝土柱[10]相比，有良好的耗能能力和更小的強(qiáng)度退化；與純鋼柱比，有良好的抗失穩(wěn)能力。

蘇獻(xiàn)祥的矩形鋼管混凝土柱在循環(huán)荷載作用下的性能研究中得到矩形鋼管混凝土柱承載力高，變形能力強(qiáng)，有較穩(wěn)定的后期承載力，延性系數(shù)在6．89～11．53[11]之間，滿足延性柱的抗震要求，矩形鋼管混凝土柱的滯回曲線飽滿，沒有明顯的“捏縮”現(xiàn)象，耗能能力強(qiáng)，具有良好的抗震性能。

隨著邊數(shù)越多，鋼管混凝土構(gòu)建的組合性能越好，產(chǎn)生的緊箍力增大，承載力增大，塑性增強(qiáng)，承載力是抗震重要指標(biāo)之一，因此圓形鋼管混凝土具有較好的抗震性能。

矩形鋼管混凝土柱與梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、連接方便，還能有效提高構(gòu)件的延性及有利于防火、抗火等特點(diǎn)，最重要的是矩形截面存在剛度的強(qiáng)軸和弱軸，它可以按要求提高強(qiáng)軸方向的剛度，而弱軸方向剛度基本不變，從而提高截面整體效果；但是矩形各邊不相等所以受到的緊箍力不同，不如方形截面受緊箍力相等。圓鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管對(duì)核心混凝上起到了有效的約束，使混凝土的強(qiáng)度得到了提高，塑性和韌性大為改善。截面選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況抓住主要的矛盾。

3.2鋼管混凝土在房建中用于框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻、剪力墻及筒體結(jié)構(gòu)中。

Kim和 Bradford［12-13］指出鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小,為了使結(jié)構(gòu)既具有較高的抗側(cè)剛度，又有較好的耗能性能和承載力。有鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究［14］得出此實(shí)驗(yàn)的P一△滯回曲線均呈現(xiàn)出飽滿的棱形，充分表明鋼管混凝土框架的耗能能力強(qiáng)和延性好。在破壞階段，梁出現(xiàn)屈服甚至屈曲，得到鋼管混凝土柱的抗傾剛度及塑性很好，整個(gè)結(jié)構(gòu)的P一△曲線無下降段，具有較強(qiáng)的變形能力。

為減小高層建筑底部剪力墻的厚度，減緩箍筋的密集程度，提高剪力墻的抗震能力，可以采用鋼管混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，有試驗(yàn)［15］表明鋼管混凝土剪力墻試件的開裂荷載、名義屈服荷載和彈塑性變形能力都大于相同參數(shù)的鋼筋混凝土剪力墻試件，而且約束邊緣構(gòu)件為端柱的鋼管混凝土剪力墻，其變形能力大于約束邊緣構(gòu)件為暗柱的矩形截面鋼管混凝土剪力墻。

鋼管混凝土減震框架結(jié)構(gòu)在地震中消耗的地震能量相對(duì)較小，而鋼管混凝土減震框架結(jié)構(gòu)（三重鋼管防屈曲支撐）具有與鋼管混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)某休d力，并在變形能力延性和耗能能力等方面均有明顯的提高，對(duì)剛度退化和強(qiáng)度退化也有明顯的緩解，具有更合理的受力性能和破壞機(jī)制，新型三重鋼管防屈曲支撐起到良好的耗能減震作用，有效地改善鋼管混凝土框架的抗震性能［16］。

基于性能的鋼管混凝土空間筒體結(jié)構(gòu)試驗(yàn)［17］中得出此結(jié)構(gòu)在Y向罕遇地震作用下，單側(cè)支撐屈服，表明對(duì)于Y軸不對(duì)稱的布置，對(duì)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)影響顯著；結(jié)構(gòu)在X向罕遇地震作用下，個(gè)別重要構(gòu)件鋼管混凝土柱進(jìn)入邊緣屈服狀態(tài)，少數(shù)支撐和鋼梁邊緣屈服，Y向罕遇地震作用下，偏心扭轉(zhuǎn)相對(duì)較小，幾乎不進(jìn)入屈服狀態(tài)，2個(gè)方向的層間位移角均小于1/50的要求，但是結(jié)構(gòu)抗震能力完全達(dá)到了性能目標(biāo)D的水準(zhǔn)，接近c(diǎn)的水準(zhǔn)［18］，得出鋼管混凝土空間結(jié)構(gòu)在X向罕遇地震下注意重要構(gòu)件的強(qiáng)度和延性要求，在Y向罕遇地震作用下注意結(jié)構(gòu)布置對(duì)稱，避免偏心對(duì)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)作用，只要布置合理抗震性能還是比較強(qiáng)的。

為了改善鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的受力性能，通常在鋼管混凝土框架中設(shè)置支撐［19-20］來提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，但是在大震作用下，支撐有可能會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)，可以通設(shè)置剪力墻來提高抗側(cè)剛度，但剪力墻與鋼管混凝土框架的協(xié)同工作以及大震作用下鋼管混凝土框架能否成為第二道防線這些都有待研究。

3.3 鋼管混凝土可以根據(jù)鋼管內(nèi)是否充滿混凝土分為實(shí)心鋼管混凝土與空心鋼管混凝土。

實(shí)心鋼管混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)使結(jié)構(gòu)自重加大，地震作用下影響效應(yīng)加大，但是要根據(jù)具體工程實(shí)際的截面尺寸和承載力來決定是否采用實(shí)心鋼管混凝土。

諾丁漢特倫特大學(xué)的 Y.L.Song 等進(jìn)行了一組純空心混凝土短柱與空心鋼管混凝土短柱的軸壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明純空心混凝土短柱的破壞表現(xiàn)為非常明顯的脆性破壞，而空心鋼管混凝土短柱則表現(xiàn)出了較好的延性，其承載力幾乎比純空心混凝土短柱提高了50%［21-22］。

K.A.S.Susantha、Hanbin Ge 等人分析了作用在圓形、八邊形和方形鋼管混凝土柱內(nèi)填混凝土上的側(cè)壓力，指出平均側(cè)壓力極值與柱的材料和幾何特性有關(guān)，研究了各種截面形狀的鋼管混凝土柱的后期工作性能，對(duì)于混凝土強(qiáng)度和后期工作性能，試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果都吻合良好［23］。

方形空心鋼管混凝土不適合應(yīng)用于需要抗震設(shè)防的建筑結(jié)構(gòu)中；而圓形截面的空心鋼管混凝土，對(duì)于不同空心率的構(gòu)件，控制適當(dāng)軸壓比的限制，能夠滿足《實(shí)、空心鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程（CECS 254-2011）》中要求的結(jié)構(gòu)分析參數(shù)限值。為了滿足抗震的要求，規(guī)程中關(guān)于空心鋼管混凝土柱設(shè)計(jì)軸壓比限值給了太大，應(yīng)當(dāng)作適當(dāng)?shù)男拚?，建議空心鋼管混凝土設(shè)計(jì)軸壓比大些，可通過計(jì)算滿足，此時(shí)構(gòu)件具有較好的抗震性能；軸壓比、空心率及截面形式都是影響空心鋼管混凝土壓彎構(gòu)件滯回性能的重要參數(shù)。其影響為：軸壓比越大，滯回環(huán)小而且扁瘦，耗能能力越差，強(qiáng)度退化越劇烈，剛度退化越快，對(duì)構(gòu)件初始剛度影響不大，水平極限承載力有先增大后減小趨勢(shì)，延性減??；空心率越大，滯回環(huán)小且扁瘦，耗能能力越差，強(qiáng)度退化劇烈，剛度退化快，構(gòu)件初始剛度減小，水平極限承載力下降，延性越差；相比于等效面積相同的方形截面構(gòu)件，由于圓形截面空心鋼管混凝土中的鋼管和混凝土的組合性能比較強(qiáng)，在壓彎作用下，耗能能力更強(qiáng)，強(qiáng)度退化和剛度退化不明顯，初始剛度和水平極限承載力增大，且延性較好。

3.4 新型鋼管混凝土抗震性能

蔡克銓和林敏郎進(jìn)行了圓中空夾層鋼管混凝土柱抗震性能的試驗(yàn)研究［24］，表明徑厚比為150和75的圓中空夾層鋼管混凝土柱的峰值應(yīng)變約為無約束混凝土的1.6～2.3倍，這說明混凝土受到了很大的約束，混凝土三向受壓使混凝土延性增加，使得破壞過程減緩。中空夾層鋼管混凝土柱的復(fù)合彈性模量為實(shí)心鋼管混凝土柱的1.5倍以上，這說明中空夾層鋼管混凝土有較高的復(fù)合彈性模量，有較高的軸向剛度。還有即使設(shè)計(jì)的中空夾層鋼管混凝土柱的軸向強(qiáng)度低于實(shí)心鋼管混凝土柱，但是抗彎能力卻比實(shí)心鋼管混凝土強(qiáng)。

在鋼筋混凝土柱的截面中部設(shè)置圓鋼管的柱,或由截面中部的鋼管混凝土和鋼管外的鋼筋混凝土組合而成的柱,稱為鋼管混凝土組合柱,簡(jiǎn)稱組合柱；若鋼管內(nèi)外混凝土不同期澆筑,則稱為鋼管混凝土疊合柱,簡(jiǎn)稱疊合柱。錢稼茹、康洪震開展了對(duì)鋼管高強(qiáng)混凝土組合柱抗震性能試驗(yàn)研究，其試驗(yàn)得到試件的滯回曲線飽滿,位移延性系數(shù)都大于4,極限位移角都大于1/40,耗能能力和極限位移角大于參數(shù)相近的高強(qiáng)混凝土柱［25］?？梢愿鶕?jù)地區(qū)抗震等級(jí)選擇是否采用這種組合柱，使其滿足抗震要求，同時(shí)減少資源的浪費(fèi)。結(jié)束語(yǔ)

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與相同參數(shù)下鋼筋混凝土柱相比有較好的承載力和塑性，因此具有較好的抗震性能。在選擇鋼管混凝土的截面形式時(shí)要根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，若設(shè)計(jì)部位其中一個(gè)方向軸向剛度較大，而地區(qū)地震作用不大可以選擇矩形截面；若地震作用較大時(shí)，各方向軸向剛度相差不大的情況下，可以選擇圓鋼管混凝土。對(duì)于空心率下抗震性能要根據(jù)計(jì)算，然后選擇反復(fù)荷載下承載力高和鋼管與混凝土組合性能比較好的空心率。充分利用已研究的鋼管混凝土抗震性能設(shè)計(jì)方法，計(jì)算和驗(yàn)算新型鋼管混凝土構(gòu)件是否可以既節(jié)省造價(jià)又安全可靠。

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第三篇：粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用

三、粉煤灰在混凝土中的作用

了解混凝土的微結(jié)構(gòu)的特性及其對(duì)性能的影響后，就可以更好地認(rèn)識(shí)粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面：

1）填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤(rùn)滑層，由于粉煤灰的容重（表觀密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（質(zhì)量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密實(shí)，在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。

2）對(duì)水泥顆粒起物理分散作用，使其分布得更均勻。當(dāng)混凝土水膠比較低時(shí)，水化緩慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。

3）粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng)，不僅生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物（與水泥中硅酸鹽的水化產(chǎn)物相同），而且加強(qiáng)了薄弱的過渡區(qū)，對(duì)改善混凝土的各項(xiàng)性能有顯著作用。

4）粉煤灰延緩了水化速度，減小混凝土因水化熱引起的溫升，對(duì)防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。

下面對(duì)粉煤灰在混凝土中的作用及其機(jī)理做一些具體地分析。

長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外在混凝土中常摻有一定量粉煤灰，但作為水泥的替代材料，絕大多數(shù)情況下是以如下三種方式應(yīng)用的：在早期強(qiáng)度要求很低，長(zhǎng)期強(qiáng)度大約在25~35MPa的大體積水工混凝土中，大摻量地替代水泥使用；在結(jié)構(gòu)混凝土里較少量地替代水泥（10~25%）；在強(qiáng)度要求很低的回填或道路基層里大量摻用。

對(duì)于粉煤灰的作用機(jī)理和應(yīng)用技術(shù)，多年來進(jìn)行了大量的研究工作，取得了不少進(jìn)展，這些進(jìn)展對(duì)粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用起了一定的推動(dòng)作用。如摻用的方法從等量替代水泥，發(fā)展到超摻法、代砂法以及與化學(xué)外加劑同時(shí)使用的雙摻法。對(duì)于粉煤灰的作用機(jī)理，從主要是火山灰質(zhì)材料特性的作用（消耗了水泥水化時(shí)生成薄弱的，而且往往富集在過渡區(qū)的氫氧化鈣片狀結(jié)晶，由于水化緩慢，只在后期才生成少量C-S-H凝膠，填充于水泥水化生成物的間隙，使其更加密實(shí)），逐步發(fā)展到分析它還具有形態(tài)效應(yīng)、填充效應(yīng)和微集料效應(yīng)等。但無論哪一方面的研究成果，似乎都改變不了這樣一個(gè)事實(shí)：在混凝土中摻粉煤灰要降低混凝土的強(qiáng)度，包括28天齡期以后一段時(shí)間里的強(qiáng)度，其他性能當(dāng)然也相應(yīng)受到不同程度的影響，而且這些影響要隨著摻量的增大而加劇。這個(gè)事實(shí)始終禁錮著粉煤灰在混凝土中，尤其是結(jié)構(gòu)混凝土中的摻量，而且似乎形成了這樣一種成見：摻用粉煤灰是以犧牲結(jié)構(gòu)混凝土的品質(zhì)為代價(jià)的。

事實(shí)上，如前所述，由于高效減水劑的應(yīng)用，使混凝土的水膠比可以大幅度降低，從而使摻用粉煤灰的效果大為改善，使大摻量粉煤灰混凝土的性能能夠大幅度地提高。

1）水膠比的影響 水膠比的上述變化為什么影響這么大呢？在高水膠比的水泥漿里，水泥顆粒被水分隔開（水所占體積約為水泥的兩倍），水化環(huán)境優(yōu)異，可以迅速地生成表面積增大1000倍的水化物，有良好地填充漿體內(nèi)空隙的能力。粉煤灰雖然從顆粒形狀來說，易于堆積得較為密實(shí)，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充密實(shí)顆粒周圍的空隙，所以摻粉煤灰水泥漿的強(qiáng)度和其他性能總是隨摻量增大（水泥用量減少）呈下降趨勢(shì)（當(dāng)然在早齡期就更加顯著）。

在低水膠比的水泥漿里情況就不一樣了。不摻粉煤灰時(shí)，高活性的水泥因水化環(huán)境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內(nèi)芯增大，生成產(chǎn)物量下降，但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙也同時(shí)減小，因此混凝土強(qiáng)度得到迅速提高。這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下（例如0.3左右），水泥的水化條件相對(duì)改善，因?yàn)榉勖夯宜徛?，使混凝土?shí)際的“水灰比”增大，水泥的水化因而加快，這種作用機(jī)理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（例如摻量為50%左右，初期實(shí)際水灰比則接近0.6），水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發(fā)揮，然而與此同時(shí)，需要粉煤灰水化產(chǎn)物填充的空隙已經(jīng)大大減小，所以其水化能力差的弱點(diǎn)在低水膠比條件下被掩蓋，而它降低溫升等其它優(yōu)點(diǎn)則依然起著有利于混凝土性能的作用。以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，我們可以用一個(gè)“動(dòng)態(tài)堆積”的概念來認(rèn)識(shí)，這是相對(duì)于長(zhǎng)期以來沿用的靜態(tài)堆積而言的。即通常在選擇原材料和配合比時(shí)，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實(shí)為依據(jù)的，但是當(dāng)加水?dāng)嚢韬螅貏e是在低水膠比條件下，如何通過粉狀顆粒水化的交叉進(jìn)行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實(shí)成型的前提下，經(jīng)過水化硬化過程，形成的微結(jié)構(gòu)應(yīng)該是更為密實(shí)的。上述大摻量粉煤灰混凝土的例子中，每方混凝土的用水量?jī)H100kg左右，要比目前配制普通混凝土少幾十公斤，就是明顯的證據(jù)。有人曾進(jìn)行過低水灰比（水膠比）摻/不摻粉煤灰凈漿的結(jié)合水測(cè)定試驗(yàn)[6]：摻有30%粉煤灰，水膠比為0.24的凈漿，要比水灰比為0.24的純水泥漿在28d時(shí)的結(jié)合水還多，證實(shí)上述摻粉煤灰后改善了水泥在低水灰比條件下水化程度的說法。因此低水膠比條件下，大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度發(fā)展與空白混凝土接近，而后期仍有一定幅度的增長(zhǎng)，在一定范圍內(nèi)隨摻量變化的影響不大。當(dāng)然，粉煤灰代替水泥用量大了，由于起激發(fā)作用的氫氧化鈣含量減少，使粉煤灰的水化條件劣化，所以在不同條件下存在一最佳粉煤灰摻量，并不是越大越好。

2）溫度的影響 眾所周知，溫度升高時(shí)水泥水化的速率會(huì)顯著加快。研究表明：與20℃相比，30℃時(shí)硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍。由于近些年來大型、超大型混凝土結(jié)構(gòu)物的建造，構(gòu)件斷面尺寸相應(yīng)增大；混凝設(shè)計(jì)土強(qiáng)度等級(jí)的提高，使所用水泥標(biāo)號(hào)提高、單位用量增大；又由于水泥生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展，使其所含水化迅速的早強(qiáng)礦物硅酸三鈣含量提高、粉磨細(xì)度加大，這些因素的疊加，導(dǎo)致混凝土硬化時(shí)產(chǎn)生的溫升明顯加劇，溫峰升高。舉一個(gè)典型的例子：97年北京一棟建筑物底層斷面為1.6m×1.6m的柱子，模板采用9層膠合板材料，施工季節(jié)為夏季，混凝土澆筑后柱芯的溫峰達(dá)到110℃。

在達(dá)到溫峰后的降溫期間，混凝土產(chǎn)生溫度收縮（也稱熱收縮）引起彈性拉應(yīng)力；另一方面，混凝土水膠比的降低，又會(huì)使因水泥水化產(chǎn)生的自身收縮增大，同樣產(chǎn)生彈性拉應(yīng)力；而混凝土的水灰比（水膠比）降低，早期水化加快，混凝土的彈性模量隨強(qiáng)度的提高而增大，進(jìn)一步加劇了彈性拉應(yīng)力增長(zhǎng)；與此同時(shí)，混凝土的粘彈性，即對(duì)于彈性拉應(yīng)力的松弛作用卻顯著地減小，這一切，都導(dǎo)致近些年來許多結(jié)構(gòu)物在施工期間，模板剛拆除或以后不久就發(fā)現(xiàn)表面大量裂縫。除了凝固前的塑性裂縫以外，硬化混凝土早期出現(xiàn)的裂縫往往深而長(zhǎng)（實(shí)際上不可見裂縫的長(zhǎng)度和深度，要遠(yuǎn)比可見裂縫大得多）。為了防止可見裂縫的出現(xiàn)，目前常采取外包保溫措施，以減小內(nèi)外溫差，這種做法被認(rèn)為是有效措施而迅速地得到推廣。但是沒有注意到：由于外保溫阻礙了混凝土水化熱的散發(fā)，加劇了體內(nèi)的溫升，混凝土體溫度升高，使水泥水化加速，早期強(qiáng)度發(fā)展更加迅速，因此也更容易出現(xiàn)裂縫，只是由于鋼筋的約束和對(duì)應(yīng)力的分散作用，使少量寬而長(zhǎng)的可見裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅糠稚⒌牟豢梢娏芽p，它們將為侵蝕性介質(zhì)提供通道，影響結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性。同時(shí)較大的彈性拉應(yīng)力還可能引起鋼筋達(dá)到屈服點(diǎn)而滑移，從而可能影響結(jié)構(gòu)的使用功能。

與水泥相比，粉煤灰受溫度影響更為顯著，即溫度升高時(shí)它的水化明顯加快。所以當(dāng)混凝土澆注時(shí)環(huán)境溫度與混凝土體溫度較高時(shí)，對(duì)純水泥混凝土來說，由于溫升帶來不利的影響，而對(duì)摻粉煤灰混凝土來說，則不僅溫升下降，減小了混凝土因溫度開裂的危險(xiǎn)，同時(shí)由于加快火山灰反應(yīng)，還提高了28天強(qiáng)度。舉一個(gè)很有意思的例子：德國(guó)在修建一條新鐵路時(shí)，其隧道襯砌曾嚴(yán)重地開裂，當(dāng)時(shí)要求混凝土10h強(qiáng)度不低于12MPa；后來修改了規(guī)定：以隔熱的立方模型澆注的試件12h最高強(qiáng)度為6MPa；如果超過了，就要增加粉煤灰的摻量來更多地代替水泥。

以上說明：由于混凝土技術(shù)的進(jìn)展，使混凝土可以在比較低的水膠比條件下制備，這就使粉煤灰在混凝土中的作用出現(xiàn)顯著地變化。而近些年來水泥活性增大、混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)提高促使水泥用量增大，以及構(gòu)件斷面尺寸加大，在混凝土體溫度上升的前提下，進(jìn)一步促進(jìn)了粉煤灰在混凝土中作用的發(fā)揮，以至可以說：粉煤灰在許多情況下可以起到水泥所起不到的作用，成為優(yōu)質(zhì)混凝土必不可少的組分之一。

3）室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)澆注 長(zhǎng)期以來，人們對(duì)于混凝土強(qiáng)度——其質(zhì)量控制主要指標(biāo)（通常也就是唯一指標(biāo)）的評(píng)價(jià)，一直是根據(jù)在實(shí)驗(yàn)室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現(xiàn)在的100×100×100mm），經(jīng)規(guī)定齡期的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗(yàn)機(jī)上破型得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行。Idorn[7]在91年曾擬文指出：在特定實(shí)驗(yàn)室條件下取樣制備試件進(jìn)行試驗(yàn)作為控制質(zhì)量的方法，而不去開發(fā)以物理化學(xué)為科學(xué)依據(jù)的控制方法，是不合乎當(dāng)今時(shí)代的錯(cuò)誤。

試驗(yàn)室制備的試件與工程中澆筑構(gòu)件的實(shí)際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時(shí)的成型條件與工程實(shí)際振搗密實(shí)的情況不相符，因此不能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)物中混凝土的振實(shí)程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫、濕度與實(shí)際構(gòu)件的情況不同，而這種差異隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養(yǎng)護(hù)的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構(gòu)件體內(nèi)的溫升及其對(duì)

3）室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)澆注 室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果要反映工程施工中混凝土澆筑的實(shí)際情況。

長(zhǎng)期以來，人們對(duì)于混凝土強(qiáng)度——其質(zhì)量控制主要指標(biāo)（通常也就是唯一指標(biāo)）的評(píng)價(jià)，一直是根據(jù)在實(shí)驗(yàn)室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現(xiàn)在的100×100×100mm），經(jīng)規(guī)定齡期的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗(yàn)機(jī)上破型得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行。Idorn[6]在91年曾擬文指出：在特定實(shí)驗(yàn)室條件下取樣制備試件進(jìn)行試驗(yàn)作為控制質(zhì)量的方法，而不去開發(fā)以物理化學(xué)為科學(xué)依據(jù)的控制方法，是不合乎當(dāng)今時(shí)代的錯(cuò)誤。

試驗(yàn)室制備的試件與工程中澆筑構(gòu)件的實(shí)際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時(shí)的成型條件與工程實(shí)際振搗密實(shí)的情況不相符，因此不能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)物中混凝土的振實(shí)程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養(yǎng)護(hù)時(shí)的溫、濕度與實(shí)際構(gòu)件的情況不同，而這種差異隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養(yǎng)護(hù)的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構(gòu)件體內(nèi)的溫升及其對(duì)混凝土水化過程的不利影響、隨后降溫時(shí)的變形以及產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，小試件是反映不出來的，更無法反映上述普通混凝土與大摻量粉煤灰混凝土在溫升影響下的反差（純水泥混凝土后期強(qiáng)度比小試件偏低，而大摻量粉煤灰混凝土強(qiáng)度發(fā)展加速和提高）。

3）自由變形的試件和受配筋及其他條件約束的實(shí)際構(gòu)件，在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)配筋曰益密集、混凝土水膠比明顯降低的情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土性能產(chǎn)生的影響差異加大：試件在初齡期自身收縮增大時(shí)，強(qiáng)度會(huì)呈提高趨勢(shì)；而實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土早期強(qiáng)度提高（彈性模量增大）、自身收縮加劇時(shí)，則因變形受約束，引起很大的拉應(yīng)力從而導(dǎo)致開裂，強(qiáng)度與耐久性降低。

以上說明：室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果難以完全反映工程施工中混凝土澆筑的實(shí)際情況。正是從這個(gè)角度出發(fā)，許多國(guó)家從事混凝土技術(shù)研究時(shí)，越來越重視足尺試驗(yàn)（與實(shí)際結(jié)構(gòu)物尺寸相同或者成比例縮?。┖蛯?duì)于實(shí)際結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。如上所述，其結(jié)果正和小試件的相反。對(duì)于大摻量粉煤灰混凝土，或者從更廣泛的意義上來說，在混凝土技術(shù)領(lǐng)域里的研究方面，我們與先進(jìn)國(guó)家的差距，可能更突出地反映在這些問題上（當(dāng)然還有其他方面的，例如配制混凝土?xí)r所用骨料的變異性大，因此試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性差；室內(nèi)試驗(yàn)混凝土的攪拌、成型和養(yǎng)護(hù)條件有待改善等等），而不是如有些人誤認(rèn)為的：因?yàn)閲?guó)內(nèi)粉煤灰、水泥、外加劑等原材料的質(zhì)量存在著很大差距，因此得不出類似結(jié)果。

四、大摻量粉煤灰混凝土

既然粉煤灰在混凝土中的作用如此重要，為什么粉煤灰混凝土，主要是大摻量粉煤灰混凝土長(zhǎng)時(shí)間得不到推廣呢？在這里提出一個(gè)新的看法：目前許多規(guī)范中規(guī)定的鋼筋混凝土中的摻量限制（例如25%），對(duì)配制中低強(qiáng)度的混凝土來說，恰恰是最不利于發(fā)揮粉煤灰作用的摻量。換句話說，粉煤灰必須用大摻量，才能發(fā)揮良好的效果。這是為什么呢？

如上所述，摻用粉煤灰要想取得良好效果，水膠比必須低，而中低強(qiáng)度混凝土的水泥用量通常在350kg/m3以下。這種條件下，即使摻用再好的減水劑，水灰比（水膠比）也只能在0.50左右。因?yàn)樵贉p小時(shí)，漿體體積就滿足不了填充骨料空隙并形成足夠厚度潤(rùn)滑層的需要。當(dāng)摻加粉煤灰時(shí)，由于它比水泥輕，等重量替代水泥時(shí)可以增大膠凝材料的體積，所以可以使混凝土的水膠比降低。但是當(dāng)其摻量較小時(shí)（如規(guī)定的25%以內(nèi)），增大膠凝材料的體積有限，降低水膠比的作用也就有限。前面談到的加拿大CANMET進(jìn)行的大摻量粉煤灰混凝土性能之所以優(yōu)異，正是因?yàn)樗谀z凝材料用量為350kg/m3的條件下，粉煤灰占到57%以上，從而將水膠比降低到0.30左右獲得的結(jié)果。我們重復(fù)了它的膠凝材料比例進(jìn)行試驗(yàn)，因此也得到了類似的效果。

大摻量粉煤灰混凝土不僅強(qiáng)度發(fā)展效果良好，而且各種耐久性能也十分優(yōu)異。由于能夠明顯降低水化溫升，也大大減小了混凝土早期出現(xiàn)開裂的危險(xiǎn)，可以說是一種適用于除了早期強(qiáng)度要求非常高以外，能夠滿足各種工程條件，尤其是侵蝕性嚴(yán)酷環(huán)境要求的高性能混凝土。例如公路路面板、橋面板就是這樣一類結(jié)構(gòu)，不僅工作環(huán)境嚴(yán)酷，而且需要耐磨性良好。大摻量粉煤灰混凝土的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度大，恰好滿足了這樣的要求——強(qiáng)度和耐磨性隨著時(shí)間不斷增長(zhǎng)。但是目前的耐磨性試驗(yàn)不適宜于判斷這種混凝土的耐磨性，因?yàn)橥ǔ＞驮?8天齡期進(jìn)行快速試驗(yàn)——用鋼球在試件上快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磨耗量來評(píng)價(jià)。這也說明：推廣新材料、新技術(shù)需要伴隨試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法的改進(jìn)。

當(dāng)然，任何事物都有它的兩面性，大摻量粉煤灰混凝土也存在局限性。其中，粉煤灰—水泥—化學(xué)外加劑之間的相容性，表現(xiàn)為混凝土水膠比能否有效地降低，使粉煤灰能充分發(fā)揮作用，自然是應(yīng)用這種混凝土首先要檢驗(yàn)的問題。一般來說，當(dāng)水膠比只能在0.40以上時(shí)，在中等強(qiáng)度要求的混凝土中使用的效果就可能成問題了。其次，由于大摻量粉煤灰混凝土的水泥用量大幅度減少，因此對(duì)于水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性和粉煤灰品質(zhì)的穩(wěn)定性就比較高，當(dāng)兩者的質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，會(huì)給使用效果帶來明顯的影響。不過大摻量粉煤灰混凝土的水膠比較低這一特性，也有減小混凝土性能波動(dòng)的益處。同時(shí)，從拌合物的工作度檢驗(yàn)中，操作人員比較易于獲得粉煤灰質(zhì)量發(fā)生了波動(dòng)的信息，便于及時(shí)采取措施減小或避免損失。此外，工程所在地附近一定半徑范圍里，有可以適用的粉煤灰來源也十分重要，過長(zhǎng)的運(yùn)輸距離不僅使粉煤灰使用費(fèi)用增加，也給及時(shí)滿足工程對(duì)粉煤灰貨源的需求帶來困難。

另外，在使用大摻量粉煤灰混凝土?xí)r，需要注意以下施工條件和事項(xiàng)：

1）配制混凝土的骨料級(jí)配良好，以減小空隙率，利于水膠比降低，保證使用效果；

2）必須采用強(qiáng)制性攪拌機(jī)拌合這種混凝土，以保證其均勻性，由于它比較粘稠，在出機(jī)口、罐車進(jìn)料口、入泵口以及攤鋪過程要采取相應(yīng)措施；

3）混凝土坍落度應(yīng)控制比普通混凝土減?。ú挥绊懕盟团c震搗）；澆注后，要及早噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋外露表面，但一般情況下無需噴霧或澆水養(yǎng)護(hù)；

4）氣溫過低時(shí)，要采用保溫養(yǎng)護(hù)措施，且適當(dāng)延緩拆模時(shí)間，使混凝土硬化和強(qiáng)度發(fā)展?jié)M足施工需要。

五、混凝土材料的可持續(xù)發(fā)展

混凝土材料是當(dāng)今用量最大、用途最廣泛的建筑材料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全世界的耗用量接近100億噸。如此巨大的用量，伴隨著生產(chǎn)、使用過程帶來礦石資源、能源的消耗，以及對(duì)大氣和環(huán)境造成的污染，已引起全世界業(yè)內(nèi)的關(guān)注。

我國(guó)的水泥產(chǎn)量多年來居世界首位，占1/3以上。同時(shí)我國(guó)粉煤灰的年排量也是居世界首位。由于發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，有關(guān)部門仍在計(jì)劃投資建設(shè)更多水泥廠。過去在混凝土里摻用粉煤灰，是為了節(jié)約水泥、降低工程材料費(fèi)用，今天對(duì)混凝土摻用粉煤灰的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該提高到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源，使混凝土材料可長(zhǎng)久地持續(xù)應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的高度上來認(rèn)識(shí)。

大摻量粉煤灰混凝土不僅可以改善混凝土的各項(xiàng)性能，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，同時(shí)可以大幅度減小耗費(fèi)能源多、污染環(huán)境嚴(yán)重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土。從這個(gè)角度出發(fā)，推廣大摻量粉煤灰混凝土在我國(guó)土木建筑工程中的應(yīng)用，是一件于國(guó)于民有顯著效益的事業(yè)，必定有強(qiáng)大的生命力，有廣闊的發(fā)展前景。

第四篇：淺談混凝土防水在施工中應(yīng)用

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淺談混凝土防水在施工中應(yīng)用

淺談混凝土防水在施工中應(yīng)用

【摘要】：高層建筑在城市中已經(jīng)占到了主導(dǎo)地位，防水問題不斷出現(xiàn)在生產(chǎn)、生活和工作中。工業(yè)防水、高層防水已經(jīng)是不可逃避的現(xiàn)實(shí)問題，中國(guó)的普遍防水材料壽命在15年左右。本文就混凝土防水存在的一些問題進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】：蓄水池、廁所衛(wèi)生間防水、屋頂防水、外墻防水。

中圖分類號(hào)：TU57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0引言：工業(yè)工程防水也是不可忽視的重要環(huán)節(jié)，“百年大計(jì)質(zhì)量第一”到現(xiàn)在來說我們必須要提高一個(gè)高度來認(rèn)真對(duì)待。以電廠的污水處理工程為例：沉淀池、蓄水池等都是主要的水儲(chǔ)存地，施工縫設(shè)計(jì)防水一般是橡膠止水條、止水鋼板，如果設(shè)計(jì)沒有要求施工單位也必須采取物理方法進(jìn)行施工縫防水處理：比如在施工縫處留凹槽、陰陽(yáng)茬等方法。

施工防水是工程防水的第一步，第二部就是混凝土的振搗工作。振搗是措施能不能完成的主要因素，漏振、振搗不到位、混凝土離析都可能讓施工防水工作前功盡棄。所以混凝土班組在振搗作業(yè)是必須要施工管理人員或技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底和技術(shù)指導(dǎo)工作，監(jiān)理工程師的全程旁站在工程重要環(huán)節(jié)不能松懈。

拆模長(zhǎng)時(shí)間注水后陰水問題還需要設(shè)計(jì)一步池內(nèi)壁的防水措施。因?yàn)榛炷凉こ坍吘故怯猩?，如果長(zhǎng)時(shí)間被污水或有腐蝕性的水源浸泡的情況下很容易遭到破壞。內(nèi)部防水就變得至關(guān)重要。

一、混凝土漏水的原因

高層中樓板層的澆筑時(shí)間問題，一棟30層的高層在施工當(dāng)中要經(jīng)歷春、夏、秋、東四個(gè)季節(jié)的變化，人們往往考慮了熱脹冷縮的主觀問題并沒有考慮到施工影響的嚴(yán)重性。新聞報(bào)道了不知多少次，樓上的住戶因?yàn)槭韬龃笠馔涥P(guān)水閥門，造成室內(nèi)泡水。如果樓板的混凝土密實(shí)振搗，施工縫防水處理到位，樓上的水源是不會(huì)大面積滲漏

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到樓下造成他人的經(jīng)濟(jì)損失。

按照混凝土工程施工中混凝土樓面板是必須要振搗密實(shí)，不允許有裂紋，裂紋長(zhǎng)度不能大于2米，寬度要小于2毫米，深度不能超過板厚的1/2。如果施工中能夠按標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到要求，樓下住戶的財(cái)產(chǎn)損失能夠降到最低。

屋頂防水在工程中的意識(shí)是最強(qiáng)烈的，因?yàn)樗莫?dú)特性，接受日照、雷雨、風(fēng)雪等惡略天氣。屋頂防水的破壞直接影響室內(nèi)的生產(chǎn)和生活問題。

衛(wèi)生間防水是每家每戶都能切身體會(huì)的一件事情，樓上下水道堵塞、跑水、或因淋浴都是會(huì)給衛(wèi)生間防水提出挑戰(zhàn)的因素。如果防水效果不好就會(huì)在天花板上出現(xiàn)地圖的形狀，很不美觀，而切還會(huì)減少樓板層的壽命。

外墻防水是人們最不容易接觸到的，但是一旦出現(xiàn)為題也是最不容易處理的。在靠近室外的墻壁在雨天容易出現(xiàn)陰水、或泛水現(xiàn)象，這是因?yàn)樵谑┕ぶ袎w上的孔洞沒有進(jìn)行很好的修補(bǔ)處理。

二、源頭控制

1、混凝土水灰比、坍落度控制不到位（商混站距離太遠(yuǎn)，為減少施工成本現(xiàn)場(chǎng)攪拌），造成混凝土和易性差、泌水性大、振搗不實(shí)、漏振、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、脫水都能導(dǎo)致導(dǎo)致混凝土密實(shí)性差、收縮大、毛細(xì)管通道增多、增大，嚴(yán)重時(shí)便造成混凝土出現(xiàn)貫通性裂縫、孔洞產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。

2、骨料吸水率大。砂石含泥量、泥塊含量嚴(yán)重超標(biāo)、粗細(xì)骨料級(jí)配不佳，影響骨料級(jí)配防水混凝土的抗?jié)B性能。

3、不同品種的水泥混雜使用。因?yàn)椴煌贩N的水泥，其礦物組成各不相同（同一品種，不同廠批次的水泥，其礦物組成亦不盡相表現(xiàn)在性能上當(dāng)然也就會(huì)出現(xiàn)差異，極易形成收縮變形不一，造成裂縫滲漏。

4、由于砼和易性不好，將導(dǎo)致其松散，粘結(jié)不良，在施工過程中分層離析，遇水后出現(xiàn)滲漏。砼澆筑前對(duì)模具清理干凈并清洗濕潤(rùn)，澆筑時(shí)合理分層振搗，對(duì)鋼筋密集處的采用同強(qiáng)度細(xì)石砼，振搗密實(shí)，最新【精品】范文 參考文獻(xiàn)

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確保砼表面平整光滑、無麻面、蜂窩、孔洞等缺陷。

5、地質(zhì)勘測(cè)不準(zhǔn)、水文資料掌握不全或設(shè)計(jì)考慮不周、不合理，某些部位的構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)取?/p>

三、加強(qiáng)預(yù)防和措施

1、強(qiáng)化原材料的質(zhì)量控制，不合格的砂石不準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)。進(jìn)場(chǎng)后的砂石應(yīng)重點(diǎn)核查含泥量、泥塊含量和級(jí)配等技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)。級(jí)配不合格的應(yīng)予調(diào)整，含泥量超過規(guī)定的必須用水沖洗，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。泥塊含量超過規(guī)定的，應(yīng)過篩清除至符合要求后，準(zhǔn)許使用。

2、正確選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，搞好配合比設(shè)計(jì)，水灰比、坍落度、砂率和用水量的選擇應(yīng)通過試驗(yàn)確定：骨料質(zhì)量，最大粒徑、每立方米水泥用量和灰砂比等，也應(yīng)符合有關(guān)的技術(shù)規(guī)定。

3、水泥的存放地應(yīng)保持干燥，堆放高度不得超過10袋，以防受潮、結(jié)塊。受潮結(jié)塊或混入有害雜質(zhì)的水泥均不得使用e

4、同一防水結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用同一廠批、同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)的水泥，以保證混凝土性能的一致性。不使用過期水泥。

5、做好攪拌、運(yùn)輸、振搗和養(yǎng)護(hù)等工作的技術(shù)交底?；炷翑嚢枨?，質(zhì)檢人員應(yīng)再次核查原材料的出廠合格證和復(fù)檢合格證，并觀察水泥、砂石等材質(zhì)是否有可疑征兆。如有疑問，應(yīng)被查清、排除后方可開盤。每天測(cè)定砂石含水率1～2次，及時(shí)調(diào)整配合比。當(dāng)拌合物出現(xiàn)離析或泌水現(xiàn)象，應(yīng)查明原因，及時(shí)糾正處理。混凝土拌合物的運(yùn)輸、停留時(shí)間不應(yīng)過長(zhǎng)，從攪拌機(jī)出料算起，至澆筑完畢，不宜超過45min。

實(shí)行振搗工作掛牌責(zé)任制。養(yǎng)護(hù)人員要做到7d內(nèi)，混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

6、地質(zhì)勘測(cè)和水文勘察點(diǎn)不可過稀，對(duì)于復(fù)雜地形，應(yīng)適當(dāng)加密勘測(cè)、勘察點(diǎn)，出示的數(shù)據(jù)能正確反映實(shí)際情況，以便于設(shè)計(jì)上準(zhǔn)確掌握和正確應(yīng)用。

7、當(dāng)粗骨料為卵石時(shí)，砂石的混合級(jí)配以無曲線為最好。

8、為增進(jìn)混凝土的防水性能，可在混凝土中摻加一定是粒徑小于0．15mm的粉細(xì)料，以便更嚴(yán)密地把空隙堵塞起來，使混凝土更加密實(shí)，有利于抗?jié)B性能的提高。但摻量不宜過多，因?yàn)榧?xì)粉料太多，最新【精品】范文 參考文獻(xiàn)

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骨料的比表面積必然增大，這就需要較多的水泥漿來包裹粗細(xì)骨料的表面；因此，在同樣的水泥用量下，細(xì)粉料過多，反而導(dǎo)致抗?jié)B性能下降，一般摻量以占骨料總量的5％～8％為宜。

四、補(bǔ)救措施和方法

1、查明滲漏原因，探明滲漏水的來源，為切斷水源、擬定防水處理方案提供依據(jù)。

核查水文、地質(zhì)資料與實(shí)際情況是否吻合，設(shè)計(jì)是否合理、可靠（如強(qiáng)度、剛度等），細(xì)部構(gòu)造措施是否正確。

2、查明滲漏水部位。慢滲漏水部位先用于布擦干，然后在其表面上均勻撒干水泥粉，出現(xiàn)濕點(diǎn)或涸濕線的地方，就是滲漏水孔縫。如果洇濕面積較大，采用上述方法不易發(fā)現(xiàn)滲漏的具體位置時(shí)，則可采用1：1的水泥水玻璃膠漿在滲漏水處均勻涂刷一薄層，并立即在表面撒上干水泥一層，這時(shí)觀察到的濕點(diǎn)或濕線，便是滲漏部位?？鞚B漏部位可用毛刷或布擦干基層，立即出現(xiàn)濕痕或水漬，即是滲漏水部位。而涌水一般直觀即可判斷。

3、確定滲漏水封堵原則。一般應(yīng)盡可能在無水狀態(tài)下進(jìn)行施工修復(fù)，如在滲漏狀態(tài)下進(jìn)行修堵，則應(yīng)盡可能減小滲漏面積，使?jié)B漏水集中于一點(diǎn)或幾點(diǎn)或一線，以減少其他部位的滲水壓力，便于修堵工作的順利進(jìn)行。為減少滲漏水面積，先要做好引水工作，給水以出路，以便于施工操作和處理。

4、直接快速堵塞法和木楔堵塞法進(jìn)行處理。必要時(shí)亦可采用丙凝灌漿和氰凝灌漿堵漏法進(jìn)行治理。參見“地下防水工程堵漏技術(shù)”的有關(guān)內(nèi)容。

5、裂縫滲漏水的治理方法：由于溫度變化、結(jié)構(gòu)變形或施工不當(dāng)?shù)仍蛐纬闪鸭y后而出現(xiàn)的滲漏水，都屬于裂縫滲漏水。修堵時(shí)視水壓大小而采取不同的堵漏方法。參見本手冊(cè)14．4“地下防水工程堵漏技術(shù)”的有關(guān)內(nèi)容。

6、混凝土蜂窩、麻面裂縫滲漏處理：由于混凝土施工質(zhì)量不佳產(chǎn)生的蜂窩、麻面引起的滲漏水，根據(jù)壓力大小可采取將基層表面松散部分及污物清除，并用鋼絲刷洗后，用水沖洗干凈，然后在基層表面涂刷膠漿一層，其配合比為水泥：促凝劑=1：1.1并揉抹均勻，隨

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即在膠漿上薄薄撤一層干水泥粉，水泥粉出現(xiàn)的濕點(diǎn)即為漏水點(diǎn)，立即用手指壓住漏水點(diǎn)的位置，待膠漿凝固后再抬手，依次堵完各個(gè)漏水點(diǎn)。如果水壓較大、漏水量較大首先按上面方法找出漏水點(diǎn)，以坐標(biāo)法固定各漏水點(diǎn)位置。將漏水點(diǎn)剔一小槽（直徑12mm，深25mm），按孔眼漏水“直接堵塞法”將所剔小槽一一堵塞。在堵漏材料方面，除了水泥—水玻璃膠漿外，視具體情況，亦可采用下列材料：

①水泥—石膏速堵漏料漿

使用前應(yīng)先通過試驗(yàn)找出適宜的加水量和滿足施工需要的凝結(jié)時(shí)間。

材料名稱比例（重量比）

硅酸鹽水泥（強(qiáng)度等級(jí)42．5）生石膏粉

注：配成的堵漏材料，要求3～5min初凝。

②水泥—防水堵塞料漿

它由氯化鈣、氯化鋁和水組成。屬于氯化金屬鹽類防水劑，其產(chǎn)品指標(biāo)及配合比參見表19-4.使用時(shí)要加水調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。水量與防水料漿的比例在0～50％之間時(shí)，凝結(jié)時(shí)間由幾小時(shí)到幾秒鐘。防水料漿的摻量為水泥重量的1．5％～5％。冬期施工或需要縮短水泥—防水料漿的凝結(jié)時(shí)間，可采取加熱料漿（將料漿倒入鐵鍋內(nèi)加熱，溫度控制在50℃左右）或干炒水泥加熱（溫度200℃左右，保持0．5h，稍冷卻即倒入密閉的鐵桶內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?。作為快凝水泥堵漏所用水泥的?qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于42．5，儲(chǔ)存期不超過3個(gè)月。使用時(shí)，操作人員必須戴乳膠手套。每次拌合量不宜過多，使用前應(yīng)通過試驗(yàn)確定所需加水量和凝結(jié)時(shí)間。促凝劑和水事先拌合均勻再用。在拌合過程中，不允許往料漿中摻水。防水漿的適宜摻量由試驗(yàn)確定，不宜過多，因?yàn)閾搅坑啵嗝娴氖湛s愈大，導(dǎo)致收縮開裂的可能性愈大。

③膨脹水泥

用于緊急堵漏可用快凝膨脹水泥或石膏礬土膨脹水泥，如把該水泥加熱到200℃，使水泥中的二水石膏變成半水石膏，其堵漏效果會(huì)更好一些。用于大面積修補(bǔ)，可用明礬石膨脹水泥或硅酸鹽膨脹水泥。

總之，混凝土容易滲水，對(duì)于混凝土出現(xiàn)的各種滲漏情況, 要分析其原因, 采用以上有效的方法予以處理,有效地預(yù)防和控制由于設(shè)

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計(jì)考慮不周, 選材不當(dāng)或施工質(zhì)量差等等而造成的滲漏現(xiàn)象。

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第五篇：勞亞爾砂漿防水劑在地下工程中的應(yīng)用

勞亞爾砂漿防水劑在地下工程中的應(yīng)用

地下室滲漏問題是建筑物較為普遍的質(zhì)量通病。據(jù)中國(guó)建筑防水協(xié)會(huì)近日發(fā)布的2013年全國(guó)建筑滲漏現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告顯示，全國(guó)多數(shù)城市地下室滲漏率超過70％。

地下防水工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，所涉及的范圍非常廣泛。包括建筑防水設(shè)計(jì)、防水材料的應(yīng)用和施工、防水工程的質(zhì)量管理與維護(hù)等方面。

防水材料的正確應(yīng)用是確保防水質(zhì)量的重中之重。地下室結(jié)構(gòu)外的防水通常在背水面進(jìn)行，這就對(duì)防水材料提出了更高的要求，與基面的粘接力和耐久性能是重要的參考指標(biāo)。隨著建筑技術(shù)越來越成熟，建筑物結(jié)構(gòu)越來越穩(wěn)固，為剛性防水材料的應(yīng)用提供了廣闊空間。剛性防水材料（砂漿防水劑）是依托水泥砂漿存在，其最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠與基面成為整體，施工后無須再做保護(hù)層，并且防水年限長(zhǎng)，只要建筑不拆，防水就永久有效。尤其是用在地下室背水面做防水層或者剛性防水保護(hù)層，都有著重要的意義。

總的來說，在地下工程中，應(yīng)堅(jiān)持澆筑好混凝土結(jié)構(gòu)自防水及細(xì)部構(gòu)造處理的同時(shí)，認(rèn)真遵循“因地制宜，按需選材”的原則，切實(shí)做好工程管理與維護(hù)，將各環(huán)節(jié)有機(jī)串聯(lián)起來，才能最大化保證防水工程質(zhì)量。