高強(qiáng)混凝土論文范文
時(shí)間:2023-03-25 15:37:09
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篇1
關(guān)鍵詞:清水混凝土 ,旅客高站臺(tái)墻 , QC品質(zhì)控制理論,制定對(duì)策
Abstract: based on the water concrete passenger platform in high wall prefabricated crack problems appeared in the process, using a theory of QC quality control end factors were analyzed one by one to find out the main reason for validation, establishing countermeasure to eliminate crack defects.
Keywords: water concrete, and the passenger high platform wall, QC quality control theory, establishing countermeasure
中圖分類(lèi)號(hào):TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著鐵路客運(yùn)水平不斷的提升,高站臺(tái)已經(jīng)逐步成為客站主流站臺(tái),高站臺(tái)與車(chē)廂地板在同一水平面,很大程度上方便了旅客進(jìn)出車(chē)廂。但由于該站臺(tái)采用站臺(tái)墻為清水混凝土,所以在預(yù)制施工中控制好清水混凝土的外觀質(zhì)量為站臺(tái)的品質(zhì)的提升起著至關(guān)重要的作用。而在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)清水混凝土裂紋為主要的外觀質(zhì)量缺陷。為了消除此缺陷,我們成立了專(zhuān)項(xiàng)質(zhì)量控制小組,運(yùn)用QC品質(zhì)控制理論,有針對(duì)性的進(jìn)行了逐步的末端原因分析,并解決了清水混凝土裂紋的外觀質(zhì)量缺陷,下面將我們的質(zhì)量改進(jìn)過(guò)程逐一闡述僅供大家參考。
一、現(xiàn)狀調(diào)查
首先進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查。質(zhì)量控制小組對(duì)已經(jīng)預(yù)制完畢的鋼筋混凝土高站臺(tái)墻出現(xiàn)裂紋的情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)有13.7%的站臺(tái)墻出現(xiàn)了不同程度的裂紋,合格率僅為86.30%。
二:高站臺(tái)墻出現(xiàn)裂紋原因的初步分析
質(zhì)量小組通過(guò)人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面逐一對(duì)高站臺(tái)墻出現(xiàn)裂紋原因的進(jìn)行初步分析,得出以下結(jié)論:
1、人員因素:對(duì)清水混凝土預(yù)制工程認(rèn)識(shí)不足,各班組之間協(xié)作不好,以及監(jiān)管人員認(rèn)識(shí)不足。造成施工過(guò)程管控不嚴(yán)。
2、機(jī)械因素:混凝土攪拌機(jī)進(jìn)水量控制誤差較大,水灰比及坍落度控制不嚴(yán)格。造成混凝土質(zhì)量無(wú)法保證。
3、物料因素:砂石料級(jí)配較不合理,原材料檢驗(yàn)頻次不足。造成混凝土質(zhì)量無(wú)法保證。
4、施工方法因素:混凝土施工不規(guī)范,振搗不均勻等。造成施工過(guò)程中混凝土出現(xiàn)不合格品。
5、環(huán)境因素:由于地處西北,晝夜溫差大,夜間風(fēng)力較大。造成混凝土在凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生失水過(guò)快或者表面張力過(guò)大。
三、對(duì)初步分析得出的原因進(jìn)行逐一分析
質(zhì)量控制小組為了找出產(chǎn)生裂紋的主要原因確,確定每30節(jié)站臺(tái)墻為一個(gè)批次,對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)影響產(chǎn)品合格率的因素進(jìn)行驗(yàn)證分析。
1、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的人員因素進(jìn)行驗(yàn)證
對(duì)清水混凝土預(yù)制工程認(rèn)識(shí)不足,各班組之間協(xié)作不好,以及監(jiān)管人員認(rèn)識(shí)不足。
、對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行了強(qiáng)化教育,提出了以單體質(zhì)量的提高提高整體質(zhì)量的規(guī)劃及理由.制定了相應(yīng)的單體考核辦法;
、小組對(duì)各班組人員進(jìn)行調(diào)整讓所有人員盡量從事自己比較熟悉的班組,其中包括鋼筋班、混凝土班、模板班組,尤其是混凝土班組挑選經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行施工;
、小組增加監(jiān)管人員,由原來(lái)的2人增加到3人,進(jìn)行巡檢。
在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有3節(jié)出現(xiàn)裂紋,合格率為90%?,F(xiàn)狀沒(méi)有的得到明顯改變,人員的認(rèn)識(shí)不足及協(xié)調(diào)監(jiān)管不是造成混凝土裂紋的主要原因。
2、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的機(jī)械因素進(jìn)行驗(yàn)證
小組組織人員對(duì)混凝土攪拌機(jī)的時(shí)間繼電器進(jìn)行校驗(yàn),提高的混凝土攪拌機(jī)的進(jìn)水量精確度并排有經(jīng)驗(yàn)的工人專(zhuān)人操作攪拌機(jī),以便準(zhǔn)確控制混凝土的坍落度。防止混凝土坍落度過(guò)大而產(chǎn)生沉降裂紋。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有2節(jié)出現(xiàn)裂紋,合格率為93.33%。現(xiàn)狀得到明顯改變,混凝土攪拌式進(jìn)水量不準(zhǔn)確是造成混凝土裂紋的主要原因。
3、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的材料因素進(jìn)行驗(yàn)證
小組組織人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原材料進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為合格。并委托實(shí)驗(yàn)室重新更換混凝土配合比,調(diào)整級(jí)配,以便增加混凝土的和易性。增強(qiáng)混凝土的質(zhì)量均勻、成型密實(shí)性。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有2節(jié)出現(xiàn)裂紋,合格率為93.33%?,F(xiàn)狀未得到明顯改變,混凝土級(jí)配不合理、檢驗(yàn)頻次不是造成混凝土裂紋的主要原因。
4、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的施工方法因素進(jìn)行驗(yàn)證
小組在檢查中發(fā)現(xiàn)在混凝土施工中存在操作不規(guī)范的現(xiàn)象,尤其是混凝土振搗以及混凝土入模速度過(guò)快?;炷琳駬v不均勻、入模速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致混凝土無(wú)法獲得初步沉實(shí),在澆筑完成后因混凝土沉降造成裂紋。小組針對(duì)此情況隨即對(duì)混凝土施工人員進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)并考核,并且加以現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。以防止混凝土振搗不均勻或密實(shí)度不夠造成的內(nèi)部應(yīng)力。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示有1節(jié)不合格,和合格率為96.67%?,F(xiàn)狀得到明顯改變,混凝土施工不規(guī)范、振搗不均勻是造成混凝土裂紋的主要原因。
5、對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)境因素進(jìn)行驗(yàn)證
由于工程所在地區(qū)晝夜溫差大,近期夜間溫度較低,而且夜間風(fēng)力較大?;炷猎谕瓿蓾仓螽a(chǎn)生大量水化熱,而混凝土表面由于環(huán)境溫度較低,由于冷縮而引起裂紋;風(fēng)力大會(huì)導(dǎo)致混凝土表面水分流失快會(huì)導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生煩躁收縮,初凝時(shí)期由于強(qiáng)度較低很容易產(chǎn)生裂紋。鑒于這種情況對(duì)混凝土在初凝的過(guò)程中進(jìn)行覆蓋保溫措施并于拆模后用塑料薄膜包裹7天。在完成30節(jié)站臺(tái)墻預(yù)制后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)顯示全部合格,合格率為100%。現(xiàn)狀得到明顯改變,晝夜溫差大、夜間風(fēng)力大是造成混凝土裂紋的主要原因。
四:要因確定及制定對(duì)策
1、主要因素確定:
、機(jī)械因素:混凝土攪拌機(jī)進(jìn)水量控制誤差較大,導(dǎo)致混凝土水灰比不穩(wěn)定。
、施工方法因素:混凝土施工不規(guī)范,振搗不均勻,入料速度過(guò)快,導(dǎo)致混凝土不密實(shí),發(fā)生二次沉降。
、環(huán)境因素:晝夜溫差大,夜間風(fēng)力較大,導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大、表面失水較快。
2、制定對(duì)策
、嚴(yán)格控制攪拌機(jī)進(jìn)水量
對(duì)攪拌機(jī)時(shí)間繼電器進(jìn)行校驗(yàn)并指定有豐富攪拌機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行專(zhuān)人操作。在今后的施工中對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)水控制器進(jìn)行定期的校驗(yàn)。
、規(guī)范混凝土施工。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)并考核;現(xiàn)場(chǎng)施工人員培訓(xùn)合格后方可繼續(xù)上崗。
、嚴(yán)格采取保溫保濕措施。在混凝土拆模之前進(jìn)行覆蓋保溫;拆模后用塑料薄膜包裹養(yǎng)護(hù)7天。
五、檢查效果
對(duì)策實(shí)施后,小組成員對(duì)在此后一個(gè)月內(nèi)施工的鋼筋混凝土高站臺(tái)墻進(jìn)行了全數(shù)、全過(guò)程的跟蹤檢查與統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)顯示無(wú)裂紋出現(xiàn)。數(shù)據(jù)表明鋼筋混凝土高站臺(tái)墻的直墻面清水混凝土裂紋得以消除,說(shuō)明質(zhì)量控制成果是持續(xù)有效的,保證了清水混凝土外觀質(zhì)量。
六、結(jié)束語(yǔ):
篇2
關(guān)鍵詞:高性能混凝土,混凝土性能,混凝土質(zhì)量控制
高性能混凝土(HPC)是在研究發(fā)展高強(qiáng)混凝土的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的,以其易澆筑不離析、力學(xué)性能穩(wěn)定、高強(qiáng)度、高耐久性、高體積穩(wěn)定性以及高工藝性而越來(lái)越被業(yè)內(nèi)人事所關(guān)注。
1. 高性能混凝土的性能
1.1高強(qiáng)度
混凝土的強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是最基本的性能要求,而在大跨度結(jié)構(gòu)物允許減少斷面的構(gòu)件部位,應(yīng)盡量采用強(qiáng)度高的混凝土,同時(shí)也要保證其性能高。大多數(shù)國(guó)家將強(qiáng)度等級(jí)在50Mpa及以上的混凝土稱(chēng)為高強(qiáng)度混凝土。
1.2高耐久性
普通混凝土建造的構(gòu)筑物,在經(jīng)過(guò)自然老化和人為劣化后,還未到達(dá)設(shè)計(jì)的使用壽命就進(jìn)入了老化期,質(zhì)量和安全問(wèn)題逐漸突出,修復(fù)和更新的費(fèi)用也耗資巨大。因此,在橋梁、港口等重大工程中,對(duì)混凝土耐久性的關(guān)注程度已經(jīng)躍居其強(qiáng)度之上。
經(jīng)研究和實(shí)踐證明,在普通的混凝土原材料中通過(guò)合理的摻加外加劑和摻合料配制而成的混凝土可以很好的改善其耐久性能,其耐久性能可達(dá)百年之久,是普通混凝土的3-10倍,主要表現(xiàn)在抗?jié)B性、抗侵蝕性、抗凍性、耐磨性、抗碳化和抗堿骨料反應(yīng)能力的增強(qiáng)。京滬高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值為350km/h,混凝土結(jié)構(gòu)耐久性要求:混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用年限為100年,環(huán)境類(lèi)別為碳化環(huán)境,作用等級(jí)T1。為滿(mǎn)足高速鐵路工程結(jié)構(gòu)耐久性要求,橋涵等結(jié)構(gòu)物采用高性能耐久性混凝土。
1.3高體積穩(wěn)定性
混凝土的體積穩(wěn)定性直接影響結(jié)構(gòu)的受力性能,甚至?xí)绊懫浣Y(jié)構(gòu)的安全。HPC在此方面有了明顯的改善,具有較高的體積穩(wěn)定性,即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱,硬化過(guò)程中不開(kāi)裂,收縮徐變?。挥不笃诰哂休^小的收縮變形,不易產(chǎn)生施工裂縫。
1.4良好的工作性
HPC具有良好的工作性,在成型過(guò)程中不分層、不離析,易充滿(mǎn)模型,坍落度經(jīng)時(shí)損失小,具有良好的可泵性,滿(mǎn)足泵送混凝土的要求;施工完成后的混凝土密實(shí)、勻質(zhì)、平整、表面光潔,提高施工效率。
2. HPC的配制
2.1原材料的選擇
HPC在配制上的特點(diǎn)是低水灰比,選用優(yōu)質(zhì)的原材料,除水泥、水和骨料外,必須摻加足夠數(shù)量的礦物摻加劑和高效減水劑,減少水泥用量、混凝土內(nèi)部孔隙率,減少體積收縮,提高強(qiáng)度,提高耐久性。論文格式。必須對(duì)拌制混凝土所用的原材料進(jìn)行檢驗(yàn),尤其要控制好集料、水泥和礦物摻合料的質(zhì)量,主要技術(shù)指標(biāo)必須達(dá)到施工規(guī)范的要求。
2.2配合比設(shè)計(jì)
在對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),采用優(yōu)化設(shè)計(jì)原則,不僅要滿(mǎn)足強(qiáng)度等級(jí)、彈性模量、最大水膠比、最小膠凝材料用量、含氣量等技術(shù)要求,同時(shí)還應(yīng)對(duì)其抗?jié)B性、抗氯離子滲透性能、抗堿骨料反應(yīng)、抗凍性、抗裂性等進(jìn)行嚴(yán)格要求。論文格式。
3.提高混凝土耐久性的措施
耐久性是高性能混凝土所追求的重要指標(biāo),對(duì)混凝土工程來(lái)說(shuō)意義重大,耐久性的提高是降低使用過(guò)程中巨額維修費(fèi)用和重建費(fèi)用的重要手段。下面簡(jiǎn)要介紹一下提高高性能混凝土耐久性的幾項(xiàng)措施:
3.1摻入高效減水劑和高效活性礦物摻合料:
為保證施工中混凝土拌合物具有所需的工作性,在拌合時(shí)須適當(dāng)?shù)卦黾佑盟浚@樣就會(huì)使水泥石結(jié)構(gòu)中形成過(guò)多的孔隙。在加入高效減水劑后,不但能使水泥體系處于相對(duì)穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),還可以使水泥絮凝體內(nèi)的游離水釋放出來(lái),因而達(dá)到減水的目的,可將水灰比降低到0.38以下。同時(shí),加入高效減水劑后,在保持混凝土良好的流動(dòng)性時(shí),還能使混凝土坍落度損失值??;不含Na2SO4,堿含量低,對(duì)混凝土耐久性有利。
摻入高效活性礦物摻合料能改善混凝土中水泥石的膠凝物質(zhì)的組成,消除游離石灰,使水泥石結(jié)構(gòu)更為致密,阻斷可能形成的滲透路,從而提高混凝土的穩(wěn)定性,增進(jìn)混凝土的耐久性和強(qiáng)度。
3.2.控制混凝土的水灰比及水泥用量:
水灰比的大小是決定混凝土密實(shí)性的主要因素,它不但影響混凝土的強(qiáng)度,而且也嚴(yán)重影響其耐久性,故必須嚴(yán)格控制水灰比。
4.質(zhì)量控制
4.1加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制和管理。論文格式。
原材料是混凝土的基本組成部分,材料的變異將影響混凝土的強(qiáng)度,因此收料人員應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),不合格的材料不得進(jìn)場(chǎng)。使用檢驗(yàn)合格的原材料,不合格品堅(jiān)決退場(chǎng)不能使用。不同類(lèi)別不同規(guī)格的材料分類(lèi)分區(qū)堆放,并且標(biāo)示明顯。
4.2嚴(yán)格按照施工配合比施工。
攪拌前通過(guò)測(cè)定砂石的含水率,將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比(重量比),并根據(jù)含水率的變化及時(shí)調(diào)整;使用精確度高、檢定合格的稱(chēng)量設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。質(zhì)檢人員應(yīng)及時(shí)檢查原材料是否與設(shè)計(jì)用原材料相符。
4.3嚴(yán)格控制高性能混凝土的運(yùn)輸。
應(yīng)根據(jù)具體建筑工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工程量的大小以及道路氣候狀況等各種因素綜合考慮確定HPC的運(yùn)輸設(shè)備,保持混凝土的均勻性,保證運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)不分層、不離析、不漏漿,并具有要求的坍落度和含氣量等工作特性。運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)運(yùn)輸設(shè)備采取保溫隔熱措施,防止局部混凝土溫度升高或受凍。嚴(yán)禁在運(yùn)輸過(guò)程中向混凝土中加水。減少混凝土的轉(zhuǎn)載次數(shù)和運(yùn)輸時(shí)間,保證從攪拌機(jī)卸出混凝土到混凝土澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間不影響混凝土的各項(xiàng)性能。采用混凝土泵輸送混凝土?xí)r,應(yīng)在混凝土攪拌后60min內(nèi)泵送完畢,且在1/2初凝時(shí)間前入泵,并在初凝前澆筑完畢;因各種原因?qū)е峦1脮r(shí)間超過(guò)15min,每隔4-5min開(kāi)泵一次,使泵機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)方向的運(yùn)動(dòng),,同時(shí)開(kāi)動(dòng)料斗攪拌器,防止斗中混凝土離析。
4.4科學(xué)合理的澆筑。
澆筑一般包括布料、攤平、搗實(shí)、抹面和修整等諸多工序,混凝土的澆筑質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性,所澆混凝土必須均勻密實(shí)且強(qiáng)度符合施工的具體要求。嚴(yán)格控制所澆混凝土的入模溫度、坍落度和含氣量等工作性能。澆筑采用分層連續(xù)推移的方式進(jìn)行,泵送混凝土的一次攤鋪厚度不易大于600mm,間隙時(shí)間不得超過(guò)90min,不得隨意留置施工縫。在炎熱、低溫、風(fēng)速較大的條件下澆筑時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施,保證混凝土的澆筑質(zhì)量。采用插入式高頻振搗棒、附著式平板振搗器、表面平板振搗器等振搗設(shè)備振搗混凝土。振搗時(shí)避免碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋鐵件,不得加密振搗或漏振,且不宜超過(guò)30s,避免過(guò)振。加強(qiáng)檢查支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性,澆筑后按照工藝仔細(xì)抹面壓平,嚴(yán)禁灑水。
4.5加強(qiáng)高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)。
混凝土的養(yǎng)護(hù)能創(chuàng)造使水泥得以充分水化的條件,加速混凝土的硬化,同時(shí)防止混凝土成型后因日曬、風(fēng)吹、寒冷、干燥等自然因素而出現(xiàn)超出正常范圍的收縮、裂縫及破壞現(xiàn)象,因此要個(gè)控制溫度和濕度條件,保證混凝土的水化反應(yīng)在適宜的環(huán)境條件下進(jìn)行,確保高性能混凝土在施工中的使用功能。
5.結(jié)束語(yǔ)
高性能混凝土以其優(yōu)異的性能在當(dāng)前的國(guó)民建設(shè)中起著不可估量的作用,是混凝土發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文就高性能混凝土的性能、配制、提高混凝土耐久性的措施、質(zhì)量控制等方面進(jìn)行探討,希望通過(guò)本文能提供一定借鑒。
篇3
關(guān)鍵詞:強(qiáng)度,灌漿料,錨固深度,基礎(chǔ),抗拔力,缺陷
1、[前言]遼寧地區(qū)使用的高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料是一種新型的二次灌漿材料,多為淺灰色粉粒狀材料,具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、大流動(dòng)性和無(wú)收縮、微膨脹等特性。主要應(yīng)用于機(jī)器設(shè)備安裝的座漿和二次灌漿、固定螺栓的錨固,以及建筑物或構(gòu)筑物缺陷部位的修復(fù)、應(yīng)急加固和補(bǔ)強(qiáng)、樓板灌縫和搶修搶建工程等??商娲?lèi)進(jìn)口產(chǎn)品,滿(mǎn)足目前大型機(jī)器設(shè)備安裝的高精度與高質(zhì)量的要求。該產(chǎn)品價(jià)格低廉,使用方便,是一種理想的新型灌漿材料。
無(wú)機(jī)膠結(jié)材料灌漿料作為一種新型的修復(fù)加固產(chǎn)品,不僅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特點(diǎn),而且還具有適應(yīng)性強(qiáng)、適用范圍廣、錨固結(jié)構(gòu)的整體性能較好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。由于設(shè)備基礎(chǔ)錨固已不必再進(jìn)行大量的開(kāi)鑿?fù)诙?,而只需在設(shè)備混凝土基座部位鉆孔后,利用高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料作為鋼筋或基礎(chǔ)固定用螺栓與混凝土的粘合劑就能保證與混凝土的良好粘接,從而減輕對(duì)原有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷,也減少了安裝改造工程量。高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料對(duì)鋼筋及固定設(shè)備用螺栓的錨固作用是靠與基材的脹壓與摩擦產(chǎn)生的力,利用其自身粘接材料的錨固力,使鋼筋及螺栓桿與混凝土基材有效地錨固在一起,產(chǎn)生的粘接強(qiáng)度與機(jī)械咬合力來(lái)承受拉荷載,當(dāng)錨固鋼筋或螺栓桿件達(dá)到設(shè)計(jì)的深度后,具有很強(qiáng)的抗拔力,從而保證了錨固強(qiáng)度。無(wú)機(jī)膠結(jié)材料灌漿料曾在沈陽(yáng)萬(wàn)豪酒店樓梯加固、肯德基改造、丹東服裝城加固、鞍鋼設(shè)備安裝等工程中得到應(yīng)用,受到用戶(hù)的一致好評(píng)。工程實(shí)踐證明,高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料這種新型的二次灌漿材料是一種處理設(shè)備基礎(chǔ)、建筑及橋梁混凝土結(jié)構(gòu)缺陷修復(fù)的好材料。這種將鋼筋、螺栓等牢固地埋置于混凝土基材中的高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料,近十幾年來(lái)已被我國(guó)建筑業(yè)廣泛的應(yīng)用于各類(lèi)建筑加固、改造與維修中,被工業(yè)企業(yè)廣泛的用于設(shè)備基礎(chǔ)安裝。在目前應(yīng)用高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料加固、改擴(kuò)建工程中,具體施工方法都按生產(chǎn)廠家提供的操作方法施工。施工操作程序都在生產(chǎn)廠家指導(dǎo)下施工,高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料材料也全部由生產(chǎn)廠家提供。
2、高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料產(chǎn)品特點(diǎn):
設(shè)計(jì)的靈活性:根據(jù)需要可以在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的大多數(shù)平面位置,根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特征而設(shè)計(jì)植筋的數(shù)量及規(guī)格。設(shè)備基礎(chǔ)安裝設(shè)計(jì),能夠完全滿(mǎn)足設(shè)備安裝圖紙施工要求。早強(qiáng)、高強(qiáng):初凝>2 小時(shí),終凝<10 小時(shí)。早期強(qiáng)度高,特別是1天和3天強(qiáng)度較高。一天強(qiáng)度最高可達(dá)30MPa以上,設(shè)備安裝完畢一天后即可運(yùn)行生產(chǎn)。工藝簡(jiǎn)單,可大大縮短施工工期,往往在2~3 天或更短時(shí)間內(nèi)修復(fù)的缺陷就可投入使用。自流態(tài):現(xiàn)場(chǎng)只需按說(shuō)明書(shū)加水?dāng)嚢韬?,直接灌入設(shè)備基礎(chǔ),不需振搗便可填充設(shè)備基礎(chǔ)的全部間隙。微膨脹:可產(chǎn)生適度膨脹,以保證設(shè)備底面與基礎(chǔ)緊密接觸,基礎(chǔ)與基礎(chǔ)之間無(wú)收縮。高耐久性:抗油、水滲透力強(qiáng),抗凍性能好。可靠性?xún)?yōu)于預(yù)埋件:一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在需要與其他結(jié)構(gòu)或設(shè)備連接時(shí),連接處需預(yù)留預(yù)埋件,但預(yù)埋件位置不易確定,混凝土澆注成型后預(yù)埋件的位置難以改變且施工繁瑣,而高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料具有一定的靈活性,其可靠性與預(yù)埋件基本相同。新增混凝土結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有滑移。
主要技術(shù)性能指標(biāo)如下;
某廠生產(chǎn)高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料主要技術(shù)性能指標(biāo)
型號(hào)
抗壓強(qiáng)度(MPa)
篇4
向安樂(lè),現(xiàn)任中淳高科樁業(yè)股份有限公司(原寧波浙東水泥制品有限公司)技術(shù)中心副總監(jiān);此前,他曾在中山三和混凝土樁桿有限公司任檢驗(yàn)室主任、南京建華管樁有限公司任實(shí)驗(yàn)室主任、廣東三和建材集團(tuán)有限公司南京分公司任廠長(zhǎng)兼總工程師。在“2014年度中國(guó)混凝土與水泥制品行業(yè)優(yōu)秀總工程師評(píng)選活動(dòng)”中,向安樂(lè)榮膺這一行業(yè)大獎(jiǎng),被評(píng)選為優(yōu)秀總工程師。
在同事眼中,向安樂(lè)為人誠(chéng)懇正派、原則性強(qiáng),對(duì)待本職工作刻苦鉆研。他不僅掌握了混凝土管樁技術(shù)領(lǐng)域的理論知識(shí),還具備完善扎實(shí)的實(shí)踐操作能力。正是多年專(zhuān)業(yè)知識(shí)的積累和勤奮認(rèn)真的鉆研精神,使他在混凝土管樁領(lǐng)域不斷取得佳績(jī),在企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展上不斷取得突破。任職中淳高科樁業(yè)后,向安樂(lè)的多個(gè)研究項(xiàng)目都是圍繞提高混凝土強(qiáng)度和產(chǎn)品質(zhì)量、減少資源消耗和生產(chǎn)浪費(fèi)等節(jié)能減排課題展開(kāi)的,如免壓蒸高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁、靜鉆根植先張法預(yù)應(yīng)力混凝土竹節(jié)樁和復(fù)合配筋先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,這些項(xiàng)目的研究與開(kāi)發(fā)既為公司節(jié)省了大量的人工成本,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,也為社會(huì)節(jié)能減排作出了很大貢獻(xiàn)。
免壓蒸高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁于2011年開(kāi)始研究,經(jīng)過(guò)一年多的試驗(yàn)和應(yīng)用,作為該項(xiàng)目第一負(fù)責(zé)人,向安樂(lè)和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)水泥、礦物摻和料和高性能外加劑的優(yōu)選,成功研制出C80免壓蒸混凝土管樁的工藝技術(shù)。該技術(shù)可降低高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁養(yǎng)護(hù)時(shí)的能耗,與常用壓蒸工藝相比,養(yǎng)護(hù)能耗可降低65%。據(jù)估測(cè),若浙江省全部使用該技術(shù),全省將節(jié)約煤耗約19.5萬(wàn)噸,并減少排放二氧化碳約42.4萬(wàn)噸。這項(xiàng)技術(shù)不僅可降低高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁生產(chǎn)設(shè)備的投資,減少生產(chǎn)過(guò)程管理環(huán)節(jié),消除使用高壓釜不當(dāng)可能帶來(lái)的安全隱患,提高了預(yù)制樁的抗侵蝕能力;而且可大幅度降低高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁的能耗及二氧化碳的排放,社會(huì)效益顯著。
2013年,寧波市象山某工程需要設(shè)計(jì)更高強(qiáng)度和高性能的混凝土預(yù)制樁型,為此中淳高科專(zhuān)門(mén)成立了C100高強(qiáng)高性能混凝土預(yù)制樁的研究項(xiàng)目,向安樂(lè)作為項(xiàng)目第一負(fù)責(zé)人,研發(fā)出C100高強(qiáng)高性能混凝土預(yù)制樁并在濱海新基地試制成功,完全滿(mǎn)足某特定區(qū)域?qū)υ摲N預(yù)制樁強(qiáng)度等級(jí)的設(shè)計(jì)要求。該項(xiàng)目獲得2013年度中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)混凝土質(zhì)量專(zhuān)業(yè)委員會(huì)年會(huì)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。
在通向技術(shù)創(chuàng)新的道路上,向安樂(lè)不斷書(shū)寫(xiě)出一份份滿(mǎn)意的答卷。
靜鉆根植先張法預(yù)應(yīng)力混凝土竹節(jié)樁(簡(jiǎn)稱(chēng)PHDC樁)可與靜鉆根植樁基礎(chǔ)技術(shù)配合使用,與不同樁型如復(fù)合配筋先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁組合,應(yīng)用于不同的地質(zhì)條件。該樁型使用于軟土地層中,可有效提高整個(gè)樁基的豎向承載力,充分發(fā)揮樁身混凝土強(qiáng)度作用,在相同承載力要求的情況下,可大幅度節(jié)約鋼筋混凝土材料。作為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的節(jié)能、低碳、環(huán)保的新型樁基產(chǎn)品,PHDC填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)樁基行業(yè)的空白,至今已生產(chǎn)2萬(wàn)多米,可用于工業(yè)與民用建筑、橋梁、鐵路、公路、港口、水利和市政工程的低承臺(tái)樁基礎(chǔ)上,應(yīng)用范圍十分廣闊。同時(shí),與PHDC對(duì)應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《根植工法用高性能混凝土樁》(Q/NZD001-2012)、應(yīng)用技術(shù)規(guī)程《靜鉆根植基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》(Q/141001-2011(a))已分別在寧波市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鄞州分局和浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳備案,《靜鉆根植先張法預(yù)應(yīng)力混凝土竹節(jié)樁》(2012浙G37標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集)在浙江全省得到推廣,并逐步向全國(guó)各地推廣。
隨后,由中淳高科、浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院、寧波市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司合作完成的科技項(xiàng)目“復(fù)合配筋先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁研究與開(kāi)發(fā)”也通過(guò)了寧波市住建委組織的專(zhuān)家驗(yàn)收委員會(huì)的驗(yàn)收。復(fù)合配筋先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(簡(jiǎn)稱(chēng)PRHC樁)是一種采用混凝土技術(shù)中部分預(yù)應(yīng)力技術(shù)的新型高強(qiáng)管樁,能適用于各種工法沉樁,特別適用于靜鉆根植樁基礎(chǔ)技術(shù)的沉樁施工,基樁的上層或中上層階段能提高樁身抗水平推力及抗彎性能,可取代鉆孔灌注樁,在性能相同的條件下,能大幅節(jié)約原材料。其突出特點(diǎn)就是能提高地震作用下樁身的延伸率,起到消能的作用,適用于抗震設(shè)防烈度6度以上樁基工程的上節(jié)樁。PRHC用靜鉆根植樁基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行植樁,用于樁基礎(chǔ)的上節(jié)樁,這在國(guó)內(nèi)尚屬首次。該管樁沉樁施工、樁基靜載試驗(yàn)均能滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)要求,并達(dá)到節(jié)能、低碳、環(huán)保的效果。
除了在混凝土管樁領(lǐng)域創(chuàng)新鉆研外,向安樂(lè)和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在混凝土行業(yè)的其他領(lǐng)域也同樣碩果累累。
2009年,根據(jù)集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)的要求,他們對(duì)碎石篩洗分級(jí)及污水循環(huán)處理系統(tǒng)進(jìn)行了成功試制,該項(xiàng)目由此獲得兩項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利;2012年,針對(duì)寧波濱海新基地灌裝車(chē)間蒸汽養(yǎng)護(hù)池的設(shè)計(jì)需要,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了22個(gè)獨(dú)特的蒸養(yǎng)池結(jié)構(gòu),從而改變了傳統(tǒng)蒸養(yǎng)池漏氣的缺點(diǎn),該項(xiàng)目由此在2014年獲得兩項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利。
篇5
【關(guān)鍵詞】鋼管RPC;實(shí)驗(yàn)制備;軸壓短柱;受力性能
1、研究背景
RPC(活性粉末混凝土)是20世紀(jì)90年代由法國(guó)開(kāi)發(fā)的一種新型的水泥基復(fù)合材料,它具有普通高強(qiáng)混凝土無(wú)法比擬的優(yōu)越性能。主要表現(xiàn)為高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性等。它的基本原理是: 通過(guò)減小原材料顆粒尺寸,采用合理的級(jí)配增加了材料的堆積密度,使混凝土的微裂縫和孔隙等缺陷最少化,就可以獲得由其組成材料所決定的、最大的承載能力,并具有優(yōu)異的耐久性。粉煤灰的摻入在一定程度上改善了RPC漿體的和易性,進(jìn)一步增加了RPC 的密實(shí)程度,成本也有所降低, 更加適合我國(guó)工程的實(shí)際情況。
由于RPC 的超高強(qiáng)度,對(duì)其進(jìn)行一般的配筋設(shè)計(jì)是困難而不經(jīng)濟(jì)的,雖然它的韌性較一般混凝土要好得多,但同鋼材相比也還有較大的差距,因此也不宜獨(dú)立用于荷載較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。如何在工程中有效地使用這種新材料,鋼管RPC(鋼管活性粉末混凝土)作為一種新的結(jié)構(gòu)形式,展現(xiàn)出了更好的工程實(shí)用性,其性能集合了鋼管混凝土與活性粉末混凝土兩者的優(yōu)越性。鑒于以上背景,我們對(duì)鋼管RPC 的制備和力學(xué)性能進(jìn)行一個(gè)初步研究,雖然之前國(guó)內(nèi)也有相關(guān)研究,但目前鋼管RPC的運(yùn)用一直尚處于開(kāi)始階段,因此僅就鋼管RPC 的軸壓短柱的極限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了研究。
2、實(shí)驗(yàn)材料、配合比及制備
1、實(shí)驗(yàn)材料
RPC實(shí)驗(yàn)原材料盡量選擇現(xiàn)階段工程運(yùn)用較為廣泛的材料,爭(zhēng)取其制備和推廣的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性。
(1)水泥 湖南洞庭P.O42.5普通硅酸鹽水泥;
(2)硅粉 上海埃凱微硅粉,SiO2含量89.56%,平均粒徑在0.1~0.15 μ m,比表面積為18200/kg,密度2.21g/ cm3;
(3)粉煤灰 湖南大唐湘潭電廠Ⅰ級(jí)粉煤灰;
(4)砂 天然河砂,粒徑0.3mm~0.6mm;
(5)減水劑 北京慕湖外加劑有限公司生產(chǎn)的高濃型萘系高效減水劑FDN,褐黃色粉末,主要成分為β-萘磺酸甲醛縮合物,摻量2%時(shí),減水率20%以上。
(6)水 自來(lái)水
2、配合比及制備
在對(duì)RPC的研究中,我們采用三元膠凝體系(水泥-粉煤灰-硅灰體系)來(lái)確定配合比,在理論配合比的基礎(chǔ)上,結(jié)合本地相關(guān)材料和未來(lái)施工工藝普遍化的需求,進(jìn)行了多次配合比調(diào)整,最終確定的配合比為:
(1)水膠比(質(zhì)量比) = 水/ (水泥+ 粉煤灰+ 硅粉) =0.18;
(2)砂灰比(質(zhì)量比) = 砂/(水泥+ 粉煤灰) = 1.25;
(3)硅粉摻量(質(zhì)量比) = 硅粉/(水泥+ 粉煤灰) = 0.2;
(4)粉煤灰摻量(質(zhì)量比) = 粉煤灰/ (水泥+ 粉煤灰) =0.3。
根據(jù)以上配合比及與普通混凝土相同的養(yǎng)護(hù)條件和實(shí)驗(yàn)齡期,對(duì)三組尺寸為40mm×40mm×160mm的試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1所示。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,利用湖南省常見(jiàn)材料和普通混凝土的常規(guī)養(yǎng)護(hù)能成功配制出強(qiáng)度達(dá)C120以上的RPC,但因?yàn)樵牧吓c養(yǎng)護(hù)條件等的制約,RPC的超高性能優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)。
3、鋼管RPC軸壓短柱抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)
試件設(shè)計(jì): 試件采用直徑100mm,高度300mm、壁厚4mm的Q235 普通低碳鋼鋼管,數(shù)量為3根,先按上述配合比要求完成RPC的攪拌,然后澆筑于預(yù)先設(shè)計(jì)好的鋼管內(nèi),用振動(dòng)臺(tái)振實(shí),然后覆蓋塑料膜防止水分流失,成型24小時(shí)后,進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)。28天齡期達(dá)到后,在湖南城市學(xué)院結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室5000KN液壓式壓力機(jī)上進(jìn)行軸壓短柱抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。同時(shí)在相同配合比相同材料相同環(huán)境下制備了3組立方體RPC試塊。
為了準(zhǔn)確地測(cè)量試件的應(yīng)變,沿每個(gè)試件周邊布設(shè)縱向4對(duì)電阻應(yīng)變片,應(yīng)變片數(shù)據(jù)分別通過(guò)靜態(tài)電阻應(yīng)變儀自動(dòng)采集。試驗(yàn)采用分級(jí)加載,每級(jí)荷載為預(yù)估極限荷載的1/10,每級(jí)荷載持荷2~3 min,當(dāng)達(dá)到極限荷載后,則采用慢速連續(xù)加載,以獲得鋼管RPC完整的荷載縱向應(yīng)變曲線,試件的極限荷載是指試件的最大承載能力。
4、試驗(yàn)結(jié)果分析
本文試驗(yàn)結(jié)果表明:沒(méi)有側(cè)向約束的RPC試件在達(dá)到極限荷載時(shí),都呈爆裂式脆性破壞。在鋼管RPC中RPC經(jīng)鋼管約束后,整個(gè)組合試件不但承載力有較大的提高,延性也有很大的改善。從圖1可以看出鋼管RPC軸壓短柱的受力性能可分為4個(gè)階段:
第一階段:彈性階段(OA段),在此階段荷載一縱向應(yīng)變基本呈線性變化,鋼管和RPC之間的相互作用較弱。
第二階段:彈塑性階段(AB段),在這一階段,由于鋼管進(jìn)入彈塑性狀態(tài),彈性模量不斷減小,而RPC在此時(shí)仍呈現(xiàn)線彈性狀態(tài),引起鋼管和RPC之間的應(yīng)力重分布,導(dǎo)致試件的荷載縱向應(yīng)變關(guān)系曲線逐漸呈明顯的非線性變化。但此階段很短,約占極限荷載的5%~10%。
第三階段:承載力下降段,這是在鋼管活性粉末混凝土的承載力達(dá)到極限后鋼管和核心活性粉末混凝土發(fā)生復(fù)雜相互作用的階段。
第四階段:強(qiáng)化階段,此階段鋼管進(jìn)入強(qiáng)化工作狀態(tài),試件的承載力呈現(xiàn)出回升的趨勢(shì),回升的幅度也同樣取決于試件本身的套箍系數(shù),套箍系數(shù)越大,回升的幅度也越大。
以上結(jié)果分析表明:鋼管RPC短柱在軸心受壓時(shí),具有很好的彈性和彈塑性力學(xué)性能,破壞形式屬于延性破壞。
5、結(jié)論
通過(guò)以上分析可以看出,在鋼管RPC中RPC經(jīng)鋼管約束后,整個(gè)組合試件不但承載力有較大的提高,延性也有很大的改善,鋼管RPC短柱在軸心受壓時(shí),具有很好的彈性和彈塑性力學(xué)性能。因此將這種材料應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)工程具有一定的前景,但如何在利用常規(guī)原材料,常規(guī)施工工藝及養(yǎng)護(hù)條件下,既達(dá)到鋼管RPC的超高性能又能有它的廣泛適用性和經(jīng)濟(jì)性等方面值得進(jìn)一步的研究。
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[4]馮建文 鋼管活性粉末混凝土柱的力學(xué)性能研究 碩士學(xué)位論文 北京:清華大學(xué) 2008
篇6
關(guān)鍵詞:BFRP 混凝土方柱
中圖分類(lèi)號(hào):TU377 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)04(b)-0049-02
The Study on BFRP confined Concrete Square Column Strength and Stress-Strain Relation
Wang Yuefa
(zhongshan City,Guangdong Central Environmental Engineering Co,Ltd,Zhongshan Guangdong,528400,China)
Abstract:Stress analysis of BFRP confined concrete square columns, on the basis of the experiment, data analysis, elaborated the influence parameters of concrete mechanical properties of BFRP constraints, analysis of BFRP confined reinforced concrete columns with fiber strength and characteristic values, with the relationship between the fiber characteristic value and peak strain, with the relationship between the fiber characteristics value and the ultimate strain, it has great influence on the stress and strain.
Key Words:BFRP;Square Concrete Column;
FRP(fiber reinforced polymer or plastics纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)在土木工程中的結(jié)構(gòu)加固、修復(fù)上的應(yīng)用日益廣泛,主要因其具備高的比強(qiáng)度、好的抗疲勞性能、好的減震性能以及抗腐耐久等優(yōu)良性能。但是FRP組合混凝土構(gòu)件的理論研究遠(yuǎn)滯后于其實(shí)踐應(yīng)用,目前關(guān)于FRP加固、修復(fù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)大多停留在依據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、類(lèi)似鋼管約束混凝土機(jī)理以及經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,這是一種不科學(xué)甚至不安全的措施[1]。故有必要對(duì)FRP組合混凝土構(gòu)件的破壞機(jī)理、本構(gòu)模型等最基本的理論問(wèn)題加以探討。在混凝土柱的加固中應(yīng)用FRP的約束作用來(lái)提高其抗力和改善其變形性能受到了工程界的廣泛重視,為此,許多學(xué)者對(duì)FRP約束混凝土進(jìn)行了研究,得到了很多有用的結(jié)論和有價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1 BFRP約束混凝土方柱軸心受壓力學(xué)性能
1.1 BFRP約束方柱混凝土工作機(jī)理
約束混凝土方柱軸心受壓力學(xué)性能分析纖維約束混凝土方柱軸心受壓力學(xué)性能根據(jù)己有的試驗(yàn)研究可知,纖維約束混凝土與箍筋約束混凝土機(jī)理相似,都是通過(guò)其環(huán)向約束力對(duì)核心混凝土進(jìn)行約束。當(dāng)試件受壓時(shí),混凝土產(chǎn)生橫向膨脹變形,導(dǎo)致纖維布片材受拉,在試件截面四邊的直線段,由于纖維布片材的剛度極小而產(chǎn)生水平彎曲,因此對(duì)試件混凝土的約束很??;但在截面轉(zhuǎn)角處相對(duì)剛度大,不易產(chǎn)生水平彎曲,由于對(duì)稱(chēng)性使兩個(gè)互相垂直方向上的片拉力形成沿對(duì)角線(45”)上的合力,該合力對(duì)混凝土柱對(duì)角線形成強(qiáng)有力的約束。因此,纖維約束矩形截面構(gòu)件時(shí),柱混凝土所受的側(cè)向約束力是沿對(duì)角線方向上的集中擠壓和沿截面水平分布的很小的橫向約束力。由此可見(jiàn),纖維對(duì)混凝土的約束作用沿混凝土柱側(cè)面不是均勻分布的,在截面拐角處最大,在截面的中間最小。
1.2 BFRP約束方柱混凝土的研究現(xiàn)狀
影響B(tài)FRP約束混凝土力學(xué)性能的參數(shù)主要有以下幾個(gè):BFRP的包裹量、混凝土強(qiáng)度、纖維類(lèi)型、纖維包裹方式。雖然BFRP加固技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,但由于起步較晚,到目前為止,無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,都存在著理論落后于實(shí)際應(yīng)用的狀況,并且尚缺乏一套完整的、較為完善的理論分析方法。
1.3 BFRP纖維約束方柱混凝土的強(qiáng)度和變形
1.3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)概況
隨著纖維加固技術(shù)的不斷發(fā)展,碳纖維加固技術(shù)已經(jīng)在工程實(shí)際中大量使用,并取得很好的效果。近年來(lái)國(guó)內(nèi)在碳纖維約束混凝土方面的研究已有較多的研究并取得了很多成果。
隨著纖維加固技術(shù)的不斷發(fā)展,碳纖維加固技術(shù)已經(jīng)在工程實(shí)際中大量使用,并取得很好的效果。
主要參數(shù)有:混凝土立方體強(qiáng)度f(wàn)cu、包裹層數(shù)n、碳纖維抗拉強(qiáng)度、碳纖維布加固率、含纖特征值、未約束混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和峰值應(yīng)變、碳纖維約束混凝土峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變:’以及極限應(yīng)變’。含纖特征值,即,經(jīng)過(guò)計(jì)算變化范圍為0.052-1.038。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
1.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)中,大部分試件都是因?yàn)榻遣坷w維布的拉斷而破壞,說(shuō)明雖然對(duì)混凝土試件做了倒角處理,但角部依然存在不同程度的應(yīng)力集中;不同層數(shù)包裹玄武巖纖維布的混凝土方柱的極限強(qiáng)度都有明顯的提高,以往的試驗(yàn)研究也表明,BFRP布加固混凝土柱體可以大幅度提高混凝土的極限抗壓強(qiáng)度(見(jiàn)圖1~圖3)。
1.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
(1)研究表明,采用碳纖維條帶約束混凝土方柱時(shí),其破壞過(guò)程及曲線特征與螺旋箍筋約束混凝土類(lèi)似。當(dāng)纖維特征值較大時(shí),其強(qiáng)度的變形可以得到顯著提高。
(2)研究表明碳纖維約束可以提高混凝土變形能力改變其延性。
(3)隨著的增大,峰值應(yīng)變呈非線性提高,碳纖維布的橫向約束可以有效的提高混凝土的變形能力,并且峰值應(yīng)變隨著含纖特征值的增加較峰值應(yīng)力增加更為明顯。
(4)碳纖維約束可以有效的提高混凝土的強(qiáng)度,并且碳纖維約束混凝土強(qiáng)度隨著含纖特征值的增加而增大。所收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)峰值應(yīng)力最高提幅(即混凝土強(qiáng)度相對(duì)增大值)可達(dá)120%。
2 結(jié)論
碳纖維約束混凝土方柱的受力機(jī)理及影響約束效果的因素,其中以纖維加固量影響較大。收集了較為典型的碳纖維約束混凝土試件近20個(gè)試件。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析,建立了以含纖特征值為參數(shù)的碳纖維約束混凝土方柱強(qiáng)度、峰值應(yīng)力及極限應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式。分析可知,碳纖維可以很好的提高混凝土的強(qiáng)度和變形能力;增大含纖特征值,混凝土峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變和延性均顯著提高。
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞:大體積混凝土結(jié)構(gòu),溫度控制
混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要的地位。而在今天,混凝土的裂縫在一些施工現(xiàn)場(chǎng)仍然時(shí)有出現(xiàn)。論文大全。論文大全。究其原因,我們對(duì)混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫,因此本文僅對(duì)施工中大體積混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。
1.大體積混凝土溫度控制措施
高層建筑地下室的底板一般較厚,有的厚達(dá)2-3m,屬大體積混凝土施工。發(fā)生裂縫的主要原因是水化熱高,與環(huán)境氣溫差大,或養(yǎng)護(hù)不當(dāng),裂縫嚴(yán)重的可導(dǎo)致底板滲漏,若混凝土溫度較高是突然澆冷水養(yǎng)護(hù),也會(huì)產(chǎn)生無(wú)規(guī)則的多條微裂縫。
判斷能否出現(xiàn)溫度裂縫,溫度裂縫的控制,需進(jìn)行溫度控制計(jì)算后采取相應(yīng)措施加以控制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)規(guī)定混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)25度則不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。該工程大部分混凝土在12月到次年2月澆筑,而這段時(shí)間正值全年氣溫最低,因此必須進(jìn)行混凝土熱工計(jì)算和混凝土溫度控制,該部分混凝土的標(biāo)號(hào)均為C20。
采取防止出現(xiàn)溫度裂縫的措施,計(jì)劃采取的措施為:混凝土初凝后在表面覆蓋一層塑料薄膜,并覆蓋兩層草袋進(jìn)行隔熱保溫養(yǎng)護(hù)。
混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè),為了及時(shí)牚握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值,在第一施工段內(nèi)設(shè)一個(gè)測(cè)溫點(diǎn),監(jiān)測(cè)混凝土中心測(cè)點(diǎn)與表面測(cè)點(diǎn)的溫差值,作為調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施的依據(jù),防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。
1.1大體積混凝土墎臺(tái)身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起
各類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種:一是結(jié)構(gòu)型裂縫,是由外荷載引起的,包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫,是由非受力變形變化引起的,主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。
1)收縮裂縫:限制條件下的收縮可分為自生收縮,塑性收縮,炭化收縮和干縮四種,在收縮變形超過(guò)極限延伸率或收縮產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí),就開(kāi)始出現(xiàn)裂縫。
2)溫差裂縫:混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過(guò)大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類(lèi)裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑。澆筑后,水泥因水化引起水化熱,由于混凝土體積大,聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高,而其表面則散熱較快形成了較大的溫度差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí),混凝齡短,抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度,則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
3)安定性裂縫;安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。
1.2溫度應(yīng)力的分析
根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段:
(1)早期:自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束,一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
(2)中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止,這個(gè)時(shí)期中,溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
(3)晚期:混凝土完成冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起,這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。
2.裂縫的防治措施
2.1設(shè)計(jì)措施
1)精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰量)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。
2)增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間。
3)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。
4)在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。
5)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征,合理設(shè)置后澆縫,保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件,也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。
2.2施工措施
1)細(xì)致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理?yè)郊铀芑瘎┖蜏p少劑。
2)根據(jù)工程特點(diǎn),充分利用混凝土后期強(qiáng)度,可以減少用水量,減少水化熱和收縮。
3)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15゜C以上。論文大全。
4)采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強(qiáng)度,提高抗裂性。
5)對(duì)于高強(qiáng)度混凝土,應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細(xì)礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑,使用高效減水劑。通過(guò)試驗(yàn)摻入粉煤灰,摻量15%-50%。
2.3現(xiàn)場(chǎng)操作方面
1)澆搗工作:澆搗時(shí)澆搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確牚握振搗時(shí)間,避免過(guò)振和漏振,應(yīng)提倡用二次振搗,二次抹面技術(shù),以排除泌水,混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
2)混凝土的養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù),對(duì)于大體積混凝土,有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14-28天。
3)避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土,對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土,盡早回填土,對(duì)減少裂縫有利。
4)夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫人模,低溫養(yǎng)護(hù),必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。
以上對(duì)大體積混凝土的施工溫度和裂縫之間的關(guān)系進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討。具體施工中要靠我們多觀察,多比較,出現(xiàn)問(wèn)題后多分析,多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,大體積混凝土的裂縫是完全可以避免的。
篇8
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì);受力分析;壓型鋼板
工程概況
本工程為廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車(chē)充電站,建筑面積431.7m2,使用年限為50年,火災(zāi)危險(xiǎn)性為戊類(lèi);耐火等級(jí)為一級(jí);抗震設(shè)防烈度為七度,地震設(shè)計(jì)基本加速度:0.1g,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地土類(lèi)別,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,場(chǎng)地設(shè)計(jì)特征周期值為0.35s。該工程的結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu),圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用3mm氟碳鋁板,該工程效果圖如圖1所示。
圖1廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車(chē)充電站效果圖
荷載取值
(1)恒荷載選取。本工程的屋面恒荷載包括屋面壓型鋁板自重、玻璃纖維棉自重、不銹鋼絲網(wǎng)自重、鋼架自重、檢修馬道及天花自重、設(shè)備的懸掛荷載以及弧型鋼板墻面自重等,經(jīng)計(jì)算本鋼結(jié)構(gòu)屋蓋自重為1.5kN/m2;樓面恒荷載包括鍍鋅樓承板自重,鋼筋混凝土自重,裝修貼磚自重等,經(jīng)計(jì)算本鋼結(jié)構(gòu)樓面恒載為4.0kN/m2。
(2)活荷載選取。在作本鋼結(jié)構(gòu)工程整體計(jì)算時(shí),屋面按不上人的輕鋼屋面取0.5kN/m2的均布活載;樓面取2.5kN/m2的均布活載。
(3)風(fēng)荷載選取。荷載規(guī)范中的基本風(fēng)壓是按10m高50年一遇10min平均最大風(fēng)速確定的,根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓選取為0.6kN/m2。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1材質(zhì)
鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明,一般鋼結(jié)構(gòu)所采用的鋼材如用低合金結(jié)構(gòu)鋼則鋼構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定、撓度等將較均衡地得以發(fā)揮。因此,本鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所有主受力鋼構(gòu)件包括熱軋鋼管或直縫電焊鋼管、熱軋H型鋼或焊接H型鋼、焊接箱型截面鋼均采用Q235B鋼。Q235B鋼應(yīng)滿(mǎn)足《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB1591-1994)的規(guī)定,無(wú)縫鋼管或結(jié)構(gòu)用電焊鋼管應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB8162-87標(biāo)準(zhǔn))和(YB242-263標(biāo)準(zhǔn))中的有關(guān)規(guī)定。所有預(yù)埋件(板)均采用Q235B。當(dāng)鋼板厚度大于40mm時(shí),應(yīng)符合Z15級(jí)的斷面收縮指標(biāo)和含硫量不超過(guò)0.01%的要求,另外鋼材的材料成分還應(yīng)符合表1規(guī)定。
表1鋼材化學(xué)成分規(guī)定
3.2屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
屋蓋底為25×25Φ1.0的不銹鋼絲網(wǎng),然后上鋪50mm的玻璃纖維棉,上鋪1.2mm暗扣型壓型高強(qiáng)鋁合金板,支座為帶隔熱墊的高強(qiáng)鋁合金支座,該支座支承在200x150x5.0鍍鋅方管上。
3.3一層鋼樓層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)經(jīng)計(jì)算,一層鋼梁采用HN400x200b;鋼柱采用HW350x350b,鋼材均為Q235B。另外,在所有弧梁及1軸右側(cè)兩弧線上柱均設(shè)置橫向加勁肋-10@1500。對(duì)于樓承板則采用板厚為1.2mm的YX50-250-750壓型鋼板,如圖1所示,栓釘長(zhǎng)度為90mm,鋼材材質(zhì)Q235B。樓承板周邊的邊模采用1.5mm鋼板,邊模與鋼梁焊接。樓層板鋼筋保護(hù)層厚度為15m,混凝土采用≥C30,鋼筋采用一級(jí)鋼筋。
(2)樓板栓釘布置方式如下:1)每波谷數(shù)量依次以2件、1件交錯(cuò)布置,方向與次梁垂直;2)必須保證平臺(tái)周邊每波谷皆為2件;3)樓承板橫向接口處為每波谷2件。
(3)樓承板在施工過(guò)程中可根據(jù)需要現(xiàn)場(chǎng)切割,同時(shí)在施工時(shí)在樓承板搭接處用自攻釘固定,間距小于900mm。邊模懸挑凈長(zhǎng)度>200mm時(shí),施工時(shí)需加臨時(shí)支撐,邊模在鋼梁上的支撐長(zhǎng)度≥60mm,同時(shí)樓承板上澆注砼時(shí)應(yīng)加臨時(shí)支撐。
圖2樓板大樣圖
3.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
(1)柱接頭。柱的工地接頭一般采用腹板高強(qiáng)度螺栓連接,翼板用全熔透坡口連接。當(dāng)腹板較厚螺栓用量較多時(shí),可采用焊接。
(2)梁與柱的剛接一般采用框架梁懸臂段與柱剛性連接,懸臂梁段與柱預(yù)先全焊接連接,梁的現(xiàn)場(chǎng)拼接采用翼緣焊接腹板螺栓連接或全部螺栓連接。
4 鋼結(jié)構(gòu)的制作、運(yùn)輸與安裝
(1)鋼結(jié)構(gòu)的放樣、號(hào)料、切割、矯正、成型、邊緣加工、制孔、組裝均應(yīng)滿(mǎn)足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)的要求;熱軋鋼的下料宜采用鋸切;高強(qiáng)螺栓的制孔應(yīng)滿(mǎn)足《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì),施工及驗(yàn)收規(guī)程》(JGJ82-91)的要求,需對(duì)構(gòu)件摩擦面進(jìn)行處理,并作抗滑系數(shù)檢驗(yàn)。
(2)平板間焊接采用CO2氣體保護(hù)焊,CO2氣體純度不應(yīng)低于99.5%(體積法),氣焊水量不應(yīng)大于0.005%(重量法)。
(3)焊接H型鋼的上下翼緣板和腹板應(yīng)采用半自動(dòng)或自動(dòng)氣割機(jī)進(jìn)行切割,切割面的質(zhì)量及制作要求應(yīng)遵循GB50205-2001規(guī)定。
(4)構(gòu)件制作、組裝、安裝時(shí)應(yīng)制定合理的焊接順序,必要時(shí)采取有效技術(shù)措施,減少焊接變形及焊接應(yīng)力。
(5)鋼結(jié)構(gòu)涂層完畢,應(yīng)在構(gòu)件明顯部位應(yīng)制構(gòu)件編號(hào)。編號(hào)應(yīng)與施工圖構(gòu)件編號(hào)一致,重大構(gòu)件還應(yīng)標(biāo)明重量、重心位置和定位標(biāo)記。
(6)本鋼結(jié)構(gòu)外形允許誤差最大值:拼接單元節(jié)點(diǎn)偏移為5.0mm;梁上頂面標(biāo)高為5.0mm;梁長(zhǎng)度(L為跨度)為L(zhǎng)/2000或15.0mm;相鄰支座高差為 5.0mm;節(jié)點(diǎn)處桿件軸線交點(diǎn)錯(cuò)位為3.0mm。
鋼結(jié)構(gòu)的防腐除銹和涂裝
(1)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行拋丸除銹處理,修補(bǔ)時(shí)可采用手工機(jī)械除銹,除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》 (GB8923-88)中的Sa2.5級(jí)和St3級(jí)。
(2)地腳螺栓和底板禁止涂漆,鋼構(gòu)件工地連接接頭的高強(qiáng)螺栓接觸面及現(xiàn)場(chǎng)焊縫兩側(cè)50mm范圍內(nèi)安裝之前不涂漆。待安裝完畢后,未刷底漆的部分及補(bǔ)焊擦傷、脫漆處均應(yīng)補(bǔ)刷底漆兩道。
(3)鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)要求見(jiàn)表2所示。
表2鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)要求
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體會(huì)
通過(guò)廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車(chē)充電站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及該工程設(shè)計(jì)實(shí)例,積累了一些鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的心得,現(xiàn)總結(jié)如下:
(1)本鋼結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)采用單層暗扣型壓型鋁板,由于這種板型能夠考慮彩板坡向的熱脹冷縮,工程上應(yīng)用很廣。由于暗扣板在支座處能夠產(chǎn)生縱向滑移,冷斷橋支座在檁條上方可以轉(zhuǎn)動(dòng),可忽略連跨高肋版型對(duì)支座位移的有限限制,設(shè)計(jì)時(shí)可以認(rèn)為檁條上翼緣穩(wěn)定性不能由屋面板保證,拉條設(shè)置位置則可以設(shè)置在控制組合下檁條受壓側(cè)45mm處。
(2)弧形屋面拉條應(yīng)弧向分區(qū)張拉。拉條在弧面張緊將使檁條產(chǎn)生向心撓曲,撓曲同時(shí),拉條將會(huì)松弛,使張拉剛度削弱,不能作為檁條側(cè)向支撐點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該沿弧向分區(qū)張拉,弧面分割成若干平面張緊拉條,考慮到變坡度,宜采用雙層拉條。
(3)雪壓或者風(fēng)壓很大時(shí),通過(guò)山墻邊區(qū)和角區(qū)的板帶受力最大,其邊跨撓度、邊跨強(qiáng)度和第二板支強(qiáng)度控制,不得不加大板厚、采用高強(qiáng)板材或者選用高肋板型。工程中最流行的橫向鎖縫連接和暗扣做法導(dǎo)致板材強(qiáng)度不能過(guò)高。所以,減小板帶端跨跨度(檁條間距)可以降低造價(jià)提高儲(chǔ)備。
結(jié)論
結(jié)合廣州亞運(yùn)城汽車(chē)充電站的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例以及筆者鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),介紹了廣州亞運(yùn)城汽車(chē)充電站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)該建筑物鋼結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了探討,同時(shí)提出了筆者在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意的問(wèn)題,可為同類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1] 廖旭釗.廣州新白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)指廊鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[C].第十七屆全國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文,2002.
篇9
關(guān)鍵詞:加層技術(shù),施工,應(yīng)用
0.前言
近年來(lái)由于城市工業(yè)化和商業(yè)化的迅速發(fā)展,城市建設(shè)用地日趨緊張,有些已建成的建筑物已經(jīng)不能適應(yīng)日益繁榮的物質(zhì)、文化需求,使用功能受到限制,需要進(jìn)一步擴(kuò)大使用面積。在這種情況下建筑加層技術(shù)就成了擴(kuò)大房屋面積的一個(gè)很好手段,由于它是在舊建筑物上加層,不占用土地或占用很少一部分土地,因此,可以緩解現(xiàn)今土地資源緊張的形勢(shì)。此外,加層比新建房屋的投資要少得多,這對(duì)于資金緊缺的情況,加層不失為一種很好的舉措。
1.加層技術(shù)適應(yīng)對(duì)象及加層方案
1.1 適應(yīng)對(duì)象
加層改造的目的主要是節(jié)約投資,短期收效。在選擇改造對(duì)象時(shí),更應(yīng)著重于其安全設(shè)計(jì),凡滿(mǎn)足下列條件的房屋可進(jìn)行改造:經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,加層改造房屋的造價(jià)低于新建房屋造價(jià);2~4層磚混結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)房屋;房屋結(jié)構(gòu)狀態(tài)良好,未因基礎(chǔ)不均勻下沉、地震和其他人為因素引起裂縫;加層改造后房增高、進(jìn)深加大,應(yīng)基本滿(mǎn)足房屋對(duì)日照的要求。
1.2 加層方案
由于原有建筑結(jié)構(gòu)形式的不同,需要對(duì)其采取不同的加層方案??紤]到加層方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性和安全性,現(xiàn)在經(jīng)常采取的方案有以下幾種。第一,采用輕鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是施工周期短、重量輕、加層結(jié)構(gòu)形式多樣,結(jié)構(gòu)上的一些節(jié)點(diǎn)問(wèn)題比較容易處理,適合大跨度、大空間的結(jié)構(gòu)。不足之處是造價(jià)較高、屋頂有一定的坡度、沿街面比較難處理,以后結(jié)構(gòu)的維護(hù)較麻煩,而且屋頂不能利用,隔音效果也較差。第二,采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)比較低,能和原有建筑的結(jié)構(gòu)相同并有很好的連接,立面比較容易處理,維護(hù)簡(jiǎn)單方便,屋頂可以被更好的利用(作為綠化、休閑場(chǎng)所,也可以作為消防避難的場(chǎng)所)。缺點(diǎn)是重量大、跨度大的空間所用的梁、柱截面都比較大,影響利用空間,對(duì)下層結(jié)構(gòu)的影響也大,上下節(jié)點(diǎn)連接的處理也麻煩。第三,采用鋼筋混凝土柱圈梁、鋼結(jié)構(gòu)屋面。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是柱的自重大,柱圈梁加結(jié)后的剛度較好,與圍護(hù)墻和窗戶(hù)都能較好的連接。不足之處同采用鋼結(jié)構(gòu)。
2.加層后結(jié)構(gòu)處理及加固
2.1屋面處理
鋼結(jié)構(gòu):屋面板可以選用彩鋼夾芯板(其重量約為一般混凝土板的20 %) 等輕質(zhì)材料。免費(fèi)論文。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):原屋面隔熱層清除干凈;排水坡可以采用C10 爐渣輕質(zhì)混凝土找平;為減輕屋面的荷載,減少框架柱和基礎(chǔ)所承受的荷載,改造后的屋面可以采用水泥珍珠巖找坡或結(jié)構(gòu)找坡,且防水保溫材料可以采用聚氨酯發(fā)泡材料、苯板等輕質(zhì)材料。
2.2 柱鋼筋接長(zhǎng)處理
加層柱與下部柱的連接是結(jié)構(gòu)上處理比較關(guān)鍵的部位。免費(fèi)論文。在加層工程中,一般是鑿開(kāi)頂層柱縱筋保護(hù)層,將可以焊接長(zhǎng)柱的柱筋盡量焊接連接;對(duì)于不能采用焊接的柱筋可以采用結(jié)構(gòu)膠種植鋼筋的方法,柱角筋處宜種植兩根柱筋,以保證受力。鋼筋種植長(zhǎng)度為15 d ( d為縱筋的直徑),種植鋼筋應(yīng)進(jìn)行曲強(qiáng)度抽檢。鑿開(kāi)處應(yīng)對(duì)新舊混凝土結(jié)合處及時(shí)采取高強(qiáng)度的細(xì)石混凝土灌漿進(jìn)行修補(bǔ)處理;對(duì)于原柱上沒(méi)有足夠長(zhǎng)度的柱鋼筋來(lái)焊接的,也可以在原屋面上加做一道圈梁,把圈梁的鋼筋與原屋面梁的上部負(fù)筋敲開(kāi)并進(jìn)行焊接,把加層柱的縱筋與圈梁鋼筋和下層柱伸入梁內(nèi)的鋼筋焊接,這樣大圈梁就形成了一道箍和支座,把上部的柱很好地固定并與下部的梁柱連成一體,進(jìn)行有效的傳力。
2.3框架柱與鋼柱連接
柱腳形式的確定,是剛接還是鉸接,能否實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)計(jì)形式,決定于施工中錨栓的安裝,見(jiàn)圖1所示。
(a)剛接柱腳(b)鉸接柱腳
圖1 柱腳形式
2.4 梁、柱節(jié)點(diǎn)處理
直接鉆孔連接。在既有框架柱頭上直接鉆孔,錨固鋼筋焊接于過(guò)渡鋼板上。錨固鋼筋伸入柱內(nèi),用結(jié)構(gòu)膠錨固,待結(jié)構(gòu)膠硬化到一定程度,即可安裝鋼柱。這種方法能精確保證鋼柱地腳螺栓的安裝位置,且施工速度快,對(duì)柱頂?shù)钠茐男 ?/p>
當(dāng)有些鋼筋混凝土框架柱的配筋較多,無(wú)法成孔,可采用鋼柱底板與混凝土柱主筋連接的方法。即在柱內(nèi)挑選位置合適的主筋加熱調(diào)直后,反投到底板上開(kāi)孔塞焊,柱頂鋪細(xì)石混凝土找平,鋼柱與底板螺栓連接。
建筑加層中,不是所有新增結(jié)構(gòu)柱子位置都與原結(jié)構(gòu)位置相吻合的。免費(fèi)論文。當(dāng)新增柱子和原結(jié)構(gòu)梁相聯(lián)系的情況,可以采用兩種方法來(lái)處理:
(1)膨脹螺栓連接法
這種方法主要用于原建筑為上人屋面或吊頂內(nèi)管線分布復(fù)雜,很難在梁下端進(jìn)行施工的情況。具體作法是:首先定出梁軸線位置;對(duì)梁上表面處理;按圖紙要求用沖擊鉆(或風(fēng)鎬)鉆眼;將膨脹螺栓固定在梁上;按膨脹螺栓位置在柱底板上打眼,用高強(qiáng)砂漿找平后放上柱底板,用螺母將膨脹螺栓擰緊。
(2)夾箍方法
這種方法主要用于柱荷載較大,可以在梁上施工的情況。做法是:定出梁軸線的位置;依照原結(jié)構(gòu)梁的尺寸和加層設(shè)計(jì)要求,做好上下夾板及夾箍螺桿;在梁上下及兩側(cè)分別用夾板和螺栓做好加箍,然后擰緊。
2.5鋼筋混凝土外套加固
在原有的鋼筋混凝土構(gòu)件外設(shè)鋼筋混凝土外套,混凝土可用澆注或噴射方式擴(kuò)大原有關(guān)鍵截面,以提高構(gòu)件的承載能力,稱(chēng)為鋼筋混凝土外套加固。用這種方法加固框架梁、框架柱和排架柱,其構(gòu)造要求見(jiàn)表1。
表1 鋼筋混凝土外套的構(gòu)造要求
篇10
論文摘要:泡沫混凝土是利用物理方法制備泡沫,再將泡沫加入到膠凝材料、粉煤灰、填料、水及各種外加劑組成的料漿中,經(jīng)攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的多孔輕質(zhì)材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉孔隙,所以有輕質(zhì)、保溫、隔熱、耐火及隔音的性能?,F(xiàn)如今泡沫混凝土是混凝土大家族中的一員,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開(kāi)發(fā),使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣。
泡沫混凝土是一種內(nèi)部含有大量細(xì)小、封閉、均勻分布?xì)饪椎亩嗫仔圆牧?具有輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱保溫、防火隔音、抗水減震等特性。普遍應(yīng)用于高層建筑墻體制作、保溫和襯墊等工程中。
一、泡沫混凝土的特性
泡沫混凝土通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫,再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中,經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封閉的孔隙,使其具有下列良好的物理力學(xué)性能。
1、輕質(zhì)
泡沫混凝土的密度小,密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200 kg/m3,近年來(lái),密度為160kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高構(gòu)件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
2、保溫隔熱性能好
由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙,因此具有良好的熱工性能,即良好的保溫隔熱性能,這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m.K)之間。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料,具有良好的節(jié)能效果。
3、隔音耐火性能好
泡沫混凝土屬多孔材料,因此它也是一種良好的隔音材料,在建筑物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無(wú)機(jī)材料,不會(huì)燃燒,從而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。
4、其它性能
泡沫混凝土還具有施工過(guò)程中可泵性好,防水能力強(qiáng),沖擊能量吸收性能好,可大量利用工業(yè)廢渣,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
二、我國(guó)泡沫混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來(lái),我國(guó)越來(lái)越重視建筑節(jié)能工作,隨著與建筑節(jié)能有關(guān)政策的實(shí)施,墻體材料改革取得了顯著的成就,節(jié)能材料倍受歡迎。泡沫混凝土以其良好的特性,已用于節(jié)能墻體材料中,在其它方面也獲得了應(yīng)用。目前,泡沫混凝土在我國(guó)的應(yīng)用情況如下。
1、泡沫混凝土砌塊
泡沫混凝土砌塊是泡沫混凝土在墻體材料中應(yīng)用量最大的一種材料。在我國(guó)南方地區(qū),一般用密度等級(jí)為900-1200kg/m3的泡沫混凝土砌塊作為框架結(jié)構(gòu)的填充墻,主要是利用該砌塊隔熱性能好和輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。哈爾濱建筑大學(xué)研制了聚苯乙烯泡沫混凝土砌塊,并用于城市樓房建設(shè)。此種砌塊是以聚苯乙烯泡沫塑料作為骨料,水泥和粉煤灰作膠凝材料,加入少量外加劑,經(jīng)攪拌、成型和自然養(yǎng)護(hù)而成,其規(guī)格為200×200×200mm,可用于內(nèi)、外非承重墻體材料,也可用于屋面保溫材料。
2、泡沫混凝土輕質(zhì)墻板
目前用于建筑物分戶(hù)和分室隔墻的主要材料是GRC輕質(zhì)墻板,由于其原料價(jià)格較高,影響了其推廣應(yīng)用。中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院采用GRC隔墻板生產(chǎn)工藝結(jié)合固體泡沫劑和泡沫水泥的研究成果,開(kāi)發(fā)出了粉煤灰泡沫水泥輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)技術(shù),并得到了應(yīng)用。
3、泡沫混凝土補(bǔ)償?shù)鼗?/p>
現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與施工越來(lái)越重視建筑物在施工過(guò)程中的自由沉降。由于建筑物群各部分自重的不同,在施工過(guò)程中將產(chǎn)生自由沉降差,在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中要求在建筑物自重較低的部分其基礎(chǔ)須填軟材料,作為補(bǔ)償?shù)鼗褂?。泡沫混凝土能較好地滿(mǎn)足補(bǔ)償?shù)鼗牧系囊蟆?/p>
三、國(guó)外泡沫混凝土應(yīng)用的新進(jìn)展
近年來(lái),美國(guó)、英國(guó)、荷蘭、加拿大等歐美國(guó)家以及日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家,充分利用泡沫混凝土的良好特性,將它在建筑工程中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,加快了工程進(jìn)度,提高了工程質(zhì)量,現(xiàn)歸納如下。
1、用作擋土墻
主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后用作輕質(zhì)回填材料可降低垂直載荷,也減少了對(duì)岸墻的側(cè)向載荷。這是因?yàn)榕菽炷潦且环N粘結(jié)性能良好的剛性體,它并不沿周邊對(duì)岸墻施加側(cè)向壓力,沉降降低了,維修費(fèi)用隨之減少,從而節(jié)省很多開(kāi)支。
泡沫混凝土也可用來(lái)增進(jìn)路堤邊坡的穩(wěn)定性,用它取代邊坡的部分土壤,由于減輕了質(zhì)量,從而就降低了影響邊坡穩(wěn)定性的作用力。
2、修建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和田徑跑道
使用排水能力強(qiáng)的可滲性泡沫混凝土作為輕質(zhì)基礎(chǔ),上面覆以礫石或人造草皮,作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)用。泡沫混凝土的密度為800-900 kg/m3。此類(lèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可進(jìn)行曲棍球,足球及網(wǎng)球活動(dòng)。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層,則可作田徑跑道用。
3、作夾芯構(gòu)件
在預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)可采用泡沫混凝土作為內(nèi)芯,使其具有輕質(zhì)高強(qiáng)隔熱的良好性能。通常采用密度為400-600 kg/m3的泡沫混凝土。
4、用作復(fù)合墻板
用泡沫混凝土制作成各種輕質(zhì)板材,在框架結(jié)構(gòu)中用作隔熱填充墻體或與薄鋼板制成復(fù)合墻板,泡沫混凝土的密度通常為600 kg/m3左右。
5、管線回填
地下廢棄的油柜、管線(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)、污水管及其他空穴容易導(dǎo)致火災(zāi)或塌方,采用泡沫混凝土回填可解決這些后患,費(fèi)用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位,一般為600-1100 kg/m3。
6、貧混凝土填層
由于使用可彎曲的軟管,泡沫混凝土具有很大的工作度及適應(yīng)性,因此它經(jīng)常用于貧混凝土填層。如對(duì)隔熱性要求不很高,采用密度為1200 kg/m3左右的貧混凝土填層,平均厚度為0.05m;如對(duì)隔熱性要求很高,則采用密度為500 kg/m3的貧混凝土填層,平均厚度為0.1-0.2m。
7、屋面邊坡
泡沫混凝土用于屋面邊坡,具有重量輕、施工速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。坡度一般為10mm/m,厚度為0.03-0.2m,采用密度為800-1200 kg/m3的泡沫混凝土。
8、儲(chǔ)罐底腳的支撐
將泡沫混凝土澆階在鋼儲(chǔ)罐(內(nèi)裝粗油、化學(xué)品)底腳的底部,必要時(shí)也可形成一凸形地基,這樣可確保整個(gè)箱底的支撐在焊接時(shí)年處于最佳應(yīng)力狀態(tài),這一連續(xù)的支撐可使儲(chǔ)罐采用薄板箱底。同時(shí)凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000 kg/m3。