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土工合成材料定义精选(九篇)

土工合成材料定义

第1篇:土工合成材料定义范文

【关键词】土地登记形式审查;工作现状;改进建议

不动产物权登记是《物权法》中的一个核心问题,其具有确定物权归属、明晰权利关系、促进交易效率、维护交易的安全的作用。我国《物权法》对不动产物权登记制度有较为详细的规定。下面结合日常土地管理工作实践,就土地登记中登记机关的土地登记形式审查工作现状和改进谈一点粗浅的看法。

一、《物权法》和《土地登记办法》的相关规定

土地登记机关办理登记的主要内容之一就是对申请者提交的申请内容依法进行审查。登记审查不仅是登记机关的权力,也是登记机关的义务。关于土地登记审查,世界上有两种不同的做法。其一,实质审查,是指登记机关不仅应当对当事人提交的申请材料进行形式要件的审查,而且应当负责审查申请材料内容的真伪,甚至在特殊情况下对法律关系的真实性也要进行审查。其二,形式审查,即登记机关仅对申请材料是否符合法律要求进行审查,如果材料本身没有瑕疵,则不对登记事项的真伪调查核实。

在我国,土地登记机关在审查中应负担实质审查义务还是形式审查义务一直存在很大争议。我国的各项法律法规中也没有明文的规定,但新出台的《物权法》及《土地登记办法》中的相关条款则倾向于土地登记机关负担形式审查义务。《物权法》第二十一条规定,“当事人提供虚假材料申请登记,给他人造成损害的,应当承担赔偿责任。因登记错误,给他人造成损害的,登记机构应当承担赔偿责任。登记机构赔偿后,可以向造成登记错误的人追偿。”在这里所提到的登记错误,可以理解为当事人即申请人提供的材料完全真实,由于登记工作人员的过失导致登记错误或遗漏,给他人造成损害,这与形式审查的要求相符。《土地登记办法》第九条中提出,“申请人申请土地登记,应当如实向国土资源行政主管部门提交有关材料和反映真实情况,并对申请材料实质内容的真实性负责。其要求也与形式审查要求相符。”

二、土地登记形式审查工作现状

土地登记作为地籍管理工作的核心,在土地登记管理工作中占有十分重要的地位,登记机关原则上只承担形式审查义务,现介绍土地登记形式审查工作如下:

第一,从法理出发,登记本身仅具有“权利正确性推定规则”,即在具有相反证据表明之前,推定登记簿上所记载的权利人是真实权利人。因此,如果登记机关必须承担实质审查义务,则其背后的法理是要求登记机关保证“登记簿记载的内容完全真实”,而不是仅仅是推定权利正确,这显然与登记的法理相违背。

第二,从可行性方面考察,土地登记机关根本无法对所有基于土地物权变动的申请进行实质审查。现实中土地登记种类繁杂,数量庞大,每件登记都要进行全面的实质审查,必将耗费登记机关大量的人力和物力,我们很难想象,几十个工作人员每天要实质审查数以万计的土地交易,依次到现场进行实际勘验。从目前现状来看,登记机关实际上是以发证为中心建立登记流程,并没有采取实际勘验的方式,更没有就引起物权变动的具体合同效力进行实质性的调查。

第三,采取登记作为土地物权公示的方法,一方面是为了维护土地交易安全,但同时也是为了促使交易迅捷,减少交易成本。土地登记机关本身不是一个赢利性机构,而是依靠国家财政支出维持登记机关的运转。如果土地登记机关承担一般的民事赔偿责任,以登记机关的现有财政情况根本无法履行实质的民事赔偿义务。从《物权法》立法过程来看,立法者千方百计想扭转我国目前登记制度中成本过高的问题,而实质审查义务必定将在很大程度上增加登记成本,对交易显然不利,从而造成登记制度与其价值目标的内在冲突。

第四,实质审查制非常容易导致国家公权力对私权力侵扰和过度干预的问题。在实质审查制中,登记机关需要对合同的实质性条款进行审查,以确定物权变动的原因与事实是否相符。如果登记机关是行政机关的话,根据契约自由原则,合同的订立应由当事人之间私法自治,如果登记时登记机关都要对于合同实质条款进行审查,实际上等于扮演了司法机关的角色,在目前我国行政权力严重干预司法权力的情况下,决不应该主张登记机关越俎代庖地去介入本属于司法机关的事务,否则,将加剧我国国家公权力严重失衡的现状。

三、土地登记形式审查工作改进的建议

土地登记机关,原则上只应承担形式审查义务。当然,形式审查义务确实会造成一定程度上的登记制度缺陷,如何弥补土地登记机关形式审查所遗留下的制度漏洞,笔者认为应从内在制度和建立更高的信用机制两方面来完成。

首先,内在制度弥补。由于土地登记的目的在于为土地权利变动提供可靠的平台。为了防止产权交易出现混乱,登记机关不仅必须尽力维护登记的效力,还要保障产权交易迅捷、通畅,所以不可避免的出现纰漏。《物权法》和《土地登记办法》正是为了协调这两方面的内容,才设定了异议登记制度。异议登记制度具有临时性解决纠纷机能,将争议问题搁置,要求争议双方进一步通过其他方式,如诉讼解决纠纷,使不动产产权重新明晰。同时还要做好土地权利登记公告制度,每次土地权利变更在国土行政管理部门的网站上进行公告,使土地登记情况为公众所了解,一旦相关权利人对登记提出疑义,便中止登记。

其次,建立更高的信用机制。减少法律纠纷的最好办法就是增强公民的守法意识和诚信意识。《民法通则》中,诚实守信原则被称为帝王条款,说明诚实守信对一个国家和社会的重要性,因此建立更高的信用机制是防范风险的最好办法。当然,光是靠自觉是很难完成的,这就需要全社会的配合,各职能部门应联合制定相关政策,从严管理,对以伪造申请材料恶意申请登记的,今后在其办理银行贷款、公司注册、出国等相关事宜时,均不予通过,则虚假登记必然减少。

土地登记机关承担形式审查义务并不是说登记机关可以随意依据登记申请人所提供的材料立即作出登记的决定,其实恰恰相反,土地登记机关必须承担谨慎注意的义务,必须就土地登记申请人所提供的材料仔细加以审核,只有在满足书面材料无瑕疵的情况下才可以作出登记决定。因此,为了避免法律纠纷的出现,日常工作中,土地登记人员要认真审核土地登记申请材料,不要违反法定的注意义务。土地登记机关可以通过内部的管理机制,例如,多级审核机制、专业人员询问机制(如电话询问所有交易相对人)等,来保障达到谨慎注意的义务。

参考文献:

[1]高洪宾.我国不动产制度弊端及其完善[J].国家法官学院学报.2002.

[2]杨柳,左前.土地登记应处理好内外关系[J].中国土地,2011,(02).

[3]宋国明.英国:透明公开的土地登记制度[J].资源导刊,2010,(09).

第2篇:土工合成材料定义范文

公路土工试验中土样的采集运输和保管及相关的试验中应注意的事项对试验数据有较大的直接影响,土样的采集运输和保管是完成土工试验极其重要的环节.尤其是对特殊土的采集和运输应特别注意,如对原状冻土在采集和运输过程中应保持原土样温度和土样的结构以及含水率不变等.如果送到试验室的 土样不符合要求,没有代表性,那么,任何精密的仪器和审慎的操作都将毫无意义.故根据公路工程专业的特点和不同的工程性质,分别规定出采样的土体状态采样方法土样数量及”土样记录”.并对包装运输与管理给出具体规定.每项实验所需土样的多少和土样的工程分类土样状态及土的最大粒径有关,应参照相应试验项目采取.原则上扰动土按质量计,原状土按体积计。

土的含水率

土的含水率是土的基本物理指标之一,反映土的状态,其变化将使土的一系列力学性质随之而异;它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据,因此,现标准改为含水率。含水率试验的烘干法精度高,应用广。

烘干法一般采用能控制恒温的电热烘箱。鉴于目前国内外主要土工试验标准多数以105~110℃为标准,故规定烘干温度为105~110℃。

试样烘至恒量所需的时间与土类及取土数量有关。试验规定土量为15~30G,对砂类土宜烘6~8小时,黏质土烘8~10小时.砂类土 因持水性差,颗粒大小相差悬殊,水分变化大,所以试样应多取一些,规程规定取50G.对有机质含量超过5%的 土,因土质不均匀,采用烘干法时,除注明有机质含量外,亦应取50G。

有机质土在 105~110C温度下经长时间烘干后,有机质特别是腐殖酸会在烘干过程中逐渐分解而不断损失,使测得的含水率比实际的饿含水率大,土中有机质含量越高,误差越大.故对有机质含量超过5%的土,应在60~70℃的 恒温下进行烘干。

土的密度

土的 密度是土的基本物理指标之一,用来表示,反映土的状态,其变化将使土的一系列力学性质随之而异,用它可以换算土的干密度、孔隙比、孔隙率、饱和度等指标。是检测土工构筑物施工质量的重要指标。无论在室内试验或野外勘察以及施工质量控制中,均须测定密度。环刀法只能用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。环刀法操作简便而准确,在室内和野外普遍采用。

在室内做密度试验,考虑到与剪切、固结等项试验所用环刀配合,规定室内环刀容积为60~150cm。施工现场检查填土压实密度时,由于每层土压实度上下不均匀,为提高试验结果的精度,可增大环刀容积,一般采用的环刀容积为200~500 cm3。环刀高度与直径之比,对试验结果是由影响的。根据钻探机具、取土器的筒高和直径的大小,确定室内试验使用的环刀直径为6~8cm,高2~3cm,野外采用的环刀规格尚不统一,径高比一般以1~1.5为宜。环刀壁越厚,压入时土样扰动程度也越大,所以环刀壁越薄越好。但环刀压入土时,须承受相当的压力,壁过薄,环刀容易破损和变形。因此,建议壁厚一般用1.5~2MM。根据工程实际需要,采用原状土或制备所需状态的扰动土。

土的比重

土粒的比重是土的基本物理指标之一,是计算孔隙比和评价土类的主要指标。关于比重的定义,以往国内《土工试验规程》和常见教科书上一般将比重定义为:土粒在温度100~105℃,烘至恒重时的重量与同体积4℃时蒸馏水重量的比值。进年来,国外某书刊中给出这样的定义:给定体积材料的质量(或密度)与等体积的质量(或密度)的比值。

颗粒小于5m2的土用比重瓶法测定。根据土的分散程度、矿物成分、水溶盐和有机质的含量又分别规定用纯水和中性液体测定。排气方法也根据介质的不同分别采用煮沸法和真空抽气法。

目前各单位多用100ml的比重瓶,也有采用50ml的。比较试验表明,瓶的大小对比重结果影响不大,但因100ml的比重瓶可以多取些试样,使试样的代表性和试验的精度提高,所以本规程建议采用100ml的比重瓶,但也允许采用50ml的比重瓶。

比重瓶校正一般有两种方法:称量校正法和计算校正法。

五 无机结合料中水泥或石灰剂量的测定

无机结合料稳定材料常用作路面基层材料,是在粉碎或原状的土(或砂砾)中掺入一定量的无机胶结材料和适量的水,经拌和、压实与养生后,得到的具有较高后期强度,整体性和水稳定性均较好的材料。

根据基层材料的不同无机结合料稳定材料分为稳定土和稳定砂砾。由于采用不同的无机胶结材料,其又可分为水泥稳定类、石灰稳定类、综合稳定类、工业废渣稳定类(主要是石灰粉煤灰稳定类)。

稳定类材料组成设计,也称混合料设计,即根据对某种稳定材料规定的技术要求,选择合适的原材料、掺配用料(需要时),确定结合料的种类和剂量及混合料的最佳含水量。稳定类材料组成设计是路面结构设计的重要组成部分。

混合料组成设计所要求达到的目标是:满足设计强度要求,抗裂性达到最优,且便于施工。混合料组成设计的基本原则是:结合料剂量合理、尽可能采用综合稳定以及集料应有一定级配。结合料剂量太低不能形成半刚性材料,剂量太高则刚度太大,容易脆裂。采用综合稳定时,水泥可提高早期强度,石灰可使刚度不太大,掺入一定的粉煤灰可以降低收缩系数。集料的级配以集料靠拢而不紧密为原则,其空隙让无机结合料填充,形成各自发挥优势的稳定结构。

(1)EDTA滴定法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的剂量,并可以用检查拌和的均匀性。用于稳定的土可以是细粒土,也可以是中粒土和粗粒土。本法不受水泥和石灰稳定土龄期(7d以内)的影响。工地水泥和石灰稳定土含水量的少量变化(?%),实际上不影响测定结果。用本法进行一次剂量测定,只需10min左右。

第3篇:土工合成材料定义范文

关键词:新型混凝土;土木工程;意义;应用分析

1新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述

1.1新型混凝土

根据笔者研究可知,新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺入而制作而成的新型混凝土,结合实践来看,其可以看作是传统混凝土的升级版本。

1.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义

对土木工程而言,混凝土是其最重要的建筑原材料之一,其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求,并且加之当前施工技术要求不断提升,对材料的要求也越来越高,为此人们不断加大对混凝土的研究开发,以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下,新型混凝土材料应运而生。结合实践来看,新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义:首先,正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本,因此其质量与性能上有着很大提升,因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次,相比于传统混凝土,新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点,因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益,同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。

2新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析

2.1活性微粉混凝土

活性微粉混凝土,指的是一种具有超高强度的混凝土,其每单位的抗压强度可为200MPa到800MPa,其抗拉强度为25MPa到150MPa,其断裂每平方可达到30kJ,单位的体积质量每立方可达到2.5t到3.0t。对于一般混凝土上成为活性微粉混凝土的重要对策是:①缩小颗粒中的最大范围,改良混凝土的均匀性。②对微粉和极微粉材料进行使用的过程中,需要成为最优的堆积密度。③增放钢纤维来保证其延性。④减少混凝土用水量,运用非水化水泥颗粒当作是填料,来加大堆积密度。⑤在硬化中需要进行加压和加温等举措,使其实现较强的强度。一般混凝土的级配曲线具有连续性,而活性微粉混凝土的级配曲线是没有连续的台阶形曲线,其骨料粒直径是比较小的,几乎相等于水泥颗粒的尺寸。

2.2高性能混凝土

自1980年以来,一些西方国家已逐渐开展对高性能混凝土的研究和应用,使得混凝土迈入了新兴的高科技行列,引起了全球材料界以及工程界的关注。许多国家把高性能混凝土当作是跨世纪新材料来进行探索和运用,使得混凝土成为当时研究以及应用中的一个重要对象。高性能混凝土的优势主要表现为:①因为高性能混凝土的强度达到60Mpa到100MPa,超高强可以超过100MPa的特性,这样就使得混凝土结构的尺寸大小大大缩小了,进而降低结构自重以及对地基的荷载,减少材料的用量,提高使用的空间,最大程度上使得工程造价有所减少。②因为高性能混凝土有着较高的工作性,能够降低施工中的劳动强度,节省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高对较差环境中的抗御性能,增加建筑物中的运用,降低维修费用和对环境造成的作用,有明显的社会以及经济利益。因为高性能混凝土的优良特性,所以,在这十几年来全世界范围内获得了广泛的应用。

2.3碾压混凝土

碾压混凝土发展的较为迅速,经常运用于大体积的混凝土结构(比如:水工大坝)、公路路面、工业厂房地面和机场道面当中。用于碾压混凝土结构施工的浇筑机具和一般混凝土是不一样的,需要平整运用推土机,振实用碾压机,中间解决用刷毛机,切缝用切缝机。在整体的施工过程当中,其机械化水平往往是比较高的,施工效率也是比较高的,可加入较多的粉煤灰。和一般混凝土相较来说,浇筑工期可减少1/3到1/2,用水量可降低百分之二十,水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾压混凝土中的间层抗剪特性是被用来修建混凝土高坝的核心。

2.4纤维增强混凝土

为了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等问题,在混凝土中加入了纤维来改良混凝土特性的研究,其获得了一定的发展。相较于承重结构来说,发展较迅速、运用较为广泛的是钢纤维混凝土,主要是用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及耐火材料工业中的不锈钢纤维。当纤维长度和长径比在一般尺寸中,纤维掺量就会在1%-2%的范围内,和基体混凝土相较来看,钢纤维混凝土的抗拉强度可提升4到8成,抗弯强度则提升0.6-1.2倍,抗剪强度则提升百分之五十到百分之百,抗压强度则最大可提升百分之二十五。而弹性阶段的变形和基体混凝土性能对比来看,是没有明显差异的,然而可最大程度上提升衡量钢纤维混凝土塑性变形特性的韧性。

2.5智能混凝土

智能混凝土是运用混凝土所构成的改变,对混凝土中一些不好的性质予以改变。比如;高强混凝土的水泥用量是比较多的,水灰比较低,加入了硅灰相关的活性材料,在通过硬化以后,其混凝土的密实度会比较好。然而,高强混凝土在硬化的前期,是有着显著的自生收缩以及其孔隙率是比较高的,很容易就会发生开裂等现象。在处理这些问题时,最主要的办法就是,用掺量为百分之二十的预湿轻骨料来作为骨料,进而使得在混凝土内部可以成为一个“蓄水器”,使得混凝土可以取得高效性的潮湿养护。这样加入“预湿骨料”的办法,能够使混凝土的自生收缩大为下降,减弱了微细裂缝的数量。高强混凝土的另一个问题就是良好的密实性所引发的防火性能得到下降。这就是因为在碰到高温时,砂浆中的自由水以及化学互相结合水变成了水气,然而,不可以从密实的混凝土逸出,进而变成气压,致使柱子的保护层剥落,最大水平上降低了柱的承载力。处理这个问题的另一种办法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纤维,在高温状态下,使得纤维熔化,变成了能使水气从边界区逸出的通道,降低了气压,进而避免了柱子的保护层剥落。

3结束语

综上所述,由上文所述我们不难发现,新型混凝土材料在应用在土木工程领域中所具有的重要意义,因而这就要求我们必须做好其应用。对此,上文在充分结合笔者研究实践情况下,重点探究几种新型混凝土材料在土木工程领域中地应用,以供广大同行参考。

参考文献:

[1]吴丽琴.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].广东科技,2014(8):135~136.

[2]王淑钰.新型混凝土材料在土木工程中的应用探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(13).

第4篇:土工合成材料定义范文

1.1生命周期评价方法

生命周期评价(LifeCycleAssessment,简称LCA)由4部分组成:目标与范围定义、清单分析、影响评价和结果解释[8-10]。目标定义是定义评价的环境类型,需要根据评价对象的环境影响特点进行目标选择。范围定义,即系统边界设置,需要在既有研究条件(时间、费用)下,定义适用、合理的研究范围。清单分析和影响评价是研究的主要内容,清单分析是在目标和边界确定的基础上,针对研究对象的过程特点,建立与之相关的环境影响数据清单。影响评价又是在清单数据的基础上进行与评价目的有关的计算和分析。最后需要对分析结果进行解释,提供改善环境影响的建议。本文采用LCA方法对沥青混凝土路面在建设期的能耗与碳排放进行分析计算评价。

1.2研究对象、范围

本文的研究对象与范围为建设期的半刚性基层沥青混凝土路面,不包含路基及路面其他相关辅助设施(如标志标线、护栏、照明设施等)。

1.3过程法、边界条件及假设

过程法(P-LCA)是对分析范围内每个与系统相关联的离散过程中的消耗和排放进行逐一量化,而后累计各个离散过程的数据得到总的环境影响[4]。然而,产品的每一个阶段过程都包含复杂的上游过程,如材料运输阶段,除运输过程以外,还包括运输设备的生产,运输设备生产又包括设备制造原料的开采、加工和运输等。若进行如此深入细致的过程分析势必费时费力,而这部份计算结果又仅占有极小的比例,分析效率低下,因此,需要把握分析重点,设定合理研究边界及假设,舍弃细枝末节,提高分析效率。

1.4环境类型和功能单位

沥青混凝土路面生命周期清单分析的环境影响类型为碳排放(以t当量CO2计)以及能耗(以GJ当量热计)。功能单位设定为1km车道,车道道面宽度为3.75m。

2分析模型

2.1原材料生产阶段

(1)生产阶段能耗Ep。沥青混凝土路面建材包括基本的筑路材料和道路辅助设施建材,如沥青、水泥、碎石等,建材开采生产阶段的总能耗计算模型见式(1)。再利用材料视为原材料,材料再利用过程即为其生产过程,并以使用归属为前提进行计算,即当考虑一种再利用材料、工艺或方法的能耗与排放是否计入某项工程时,以该种材料、工艺或方法是否使用于该工程来判定。例如,沥青混凝土路面再利用包括旧路铣刨、旧料粉碎、筛分、运输等工艺过程,由于铣刨形成新的工作面用于旧路施工,整个铣刨过程计入施工中,而旧料粉碎、筛分和运输至堆放地的能耗和排放则视为其旧料的生产能耗及排放,有多少旧料得到再生利用则计入多少能耗与排放,其他工程使用本工程产生的旧料时,应将旧料生产的能耗与排放计入其他工程中。(2)生产阶段排放Ipr。原材料生产阶段排放的计算方法与其能耗计算方法相似,计算模型见式(2)。Ipr=∑i(1+φi)VirMi(2)式中:Vir为开采和生产单位材料时第r种污染物的排放质量;其他符号意义见式(1)。

2.2施工阶段

施工阶段的能耗和排放由两个部分组成:一是原材料、废弃材料的运输;另一是施工机具设备的运行。(1)运输能耗Ect和环境排放Ictr。施工过程中的运输要分为长距离运输和短距离运输,长距离运输包括原材料自产地到现场,以及废弃材料由现场到处置地的运输,短距离运输是材料在施工现场的转运。本文将长距离运输归入施工运输过程中,短距离运输归入施工机具设备分析中。运输过程考虑运输方式、运输距离、燃料类型、运输质量以及返程运输。铁路和水路运输不考虑返程,公路运输考虑返程,设定返程运输的基本流为满载运输的70%[1]。废弃材料运输一般采用公路运输,处置场地固定,运输距离设定为50km。(2)施工机具设备能耗Ece和环境排放Icer。沥青混凝土路面施工的机具设备包括拌和设备、摊铺机、压路机等,施工过程能耗和环境排放的实质是各种机具设备运行能耗与排放的总和。机具运行的能源类型主要有三种:柴油、汽油和电能。计算中将各机具设备按单位工作量换算其能耗强度(MJ/工作量)和排放强度(t/工作量)。如拌和楼的能耗强度单位为MJ/t混合料,压路机的能耗强度为MJ/m2。

3路面结构、分析清单及计算软件

3.1沥青混凝土路面结构

参照我国沥青混凝土路面设计规范[11,12]以图1所示的半刚性基层沥青混凝土路面结构为典型路面结构,分析该路面结构在建设期的能耗及环境碳排放。

3.2分析清单

分析清单即计算所需的各类原材料、施工机具设备的能耗与碳排放强度数据,是通过对过程流的划分及数据的收集和处理,得到的过程流中组成要素的环境数据。过程流的划分一般采用过程法,将材料的生产和施工过程逐一分解至可计算的过程流。以沥青为例:沥青制炼和生产的流程主要由原油开采、运输、提炼加工、存储四个环节组成。根据前述确定的研究范围,分析沥青制炼加工的能耗与排放。我国道路沥青生产用的原油主要来自国内和中东,2010年,我国约开采原油19000万t,进口原油24000万t,假定两类原油用于生产道路沥青的比例是相等,而国产原油的沥青收率(即单位质量原油产出沥青的比率)为25%,进口原油的收率为40%。原油提炼沥青的生产能耗参考《清洁生产标准-石油炼制业(沥青)》(HJ443-2008),该标准适用于以石油为原料用连续氧化法(养护沥青装置)和溶剂法。其中清洁等级三级为我国沥青生产能耗的基本水平,取表3中清洁等级三级的平均值代表我国沥青制炼的平均水平,得沥青生产的平均能耗为34kg标油/t原油,按能耗将标油换算为标准煤,1kg标油=1.43kg标准煤,由标准煤的排放换算标油的排放。文献[13]中采用上述过程法,收集并计算得到我国70余类相关原材料和施工机具设备的能耗与排放清单,为沥青混凝土路面的LCA评价奠定了数据基础。3.3计算软件计算采用由上海市城市建设设计研究总院编制的《沥青路面建设期能耗与碳排放计算软件》软件(软件著作权号:2013R11L142356)。该软件由网络服务器、数据处理后台和输入页面组成,输入页面为网页形式,目前可供局域网用户进行使用,后台处理器为EXCEL软件,结果以EXCEL文件形式输出,清单数据主要来源于文献[13]。

4计算结果与分析

4.1典型结构与材料组合的能耗、碳排放分析

将路面结构和材料参数输入软件中,各结构层在生产、运输和施工阶段的能耗与碳排放。典型沥青混凝土路面结构中沥青混凝土面层由上至下建设能耗占比分别为8.6%、11.2%和15.6%,基层由上至下能耗占比分别为27.9%、23.7%和11.9%,其中水稳碎石上基层能耗占比最大,基层材料能耗与碳排放整体占比约62%,面层材料占比约38%,层间材料能耗占比最小约1.4%,如图2所示。路面各层在碳排放占比方面与能耗占比分布相似,但基层材料尤其是水稳碎石材料的碳排放占比明显高于其能耗占比,水稳碎石基层的碳排放占比高达65%,表明以水泥为结合料的半刚性基层材料是沥青混凝土路面建设期碳排放的主要来源,如图3所示。各阶段能耗与碳排放分布分析,原材料生产阶段的能耗与碳排放占建设期能耗与碳排放的比例分别为65.0%和77.0%,施工阶段占比分别为27%和18%,运输阶段的能耗与碳排放占比最小,分别为8%和5%,如图4和图5所示。说明原材料生产期间的能耗与碳排放是沥青混凝土路面建设期能耗与碳排放的主要组成部分。而在原材料生产阶段能耗与碳排放占比最高的是水泥,能耗占比为57.1%,碳排放占比达到73.4%,而集料和沥青类结合料在这两项指标中的占比分别为17.2%、25.7%以及10.5%、16.1%。水泥生产期能耗与碳排放,在沥青混凝土路面建设期占比分别达到37.1%和56.6%,水泥掺量是影响半刚性基层沥青混凝土路面能耗与碳排放的关键因素。根据路面结构设计寿命,算得路面结构承载标准荷载每百万轴次作用的能耗为84.9GJ和9.9t碳排放。

4.2不同环保沥青混凝土路面技术下能耗与碳排放的比较分析

将路面结构层材料的能耗与碳排放换算为1cm厚3.75m宽和1000m长的单位体积下的能耗与碳排放,结果见表6。单位体积下路面材料的能耗随层位降低而下降,与材料的性能和费用成正比。其中SBS改性沥青混合料的能耗达到70.7GJ,是各类材料中最高的,其能耗与碳排放高出普通热拌沥青混合料约15%,主要是因为SBS改性剂的生产,具有高能耗与高排放的特征以及成品SBS改性沥青在生产和施工中存在二次加热。水稳碎石的单位体积能耗低于沥青混凝土,而6%水泥掺量的水稳碎石单位体积碳排放则高于SBS改性沥青混凝土,达6.1t,相比4%水泥掺量其能耗与碳排放增加约30%,能耗增加约23.2%,进一步说明水泥掺量是影响水稳碎石能耗与碳排放的主要因素。选择三类对与减少路面能耗与排放具有明显效果的材料和技术进行分析,分别是:沥青混合料温拌技术、沥青混合料再生技术以及替代部分水泥的脱硫石膏水稳碎石。分析设定:(1)温拌技术,集料加热、沥青加热温度相比热拌混合料降低30℃[14];(2)再生技术,以旧料替代集料及部分沥青,不添加再生剂,旧料总量为30%,分别替代29%的集料及1%的沥青,旧料往返运距为20km,考虑旧料破碎加工;(3)脱硫石膏水稳碎石,以7%的脱硫石膏替代2%的水泥及5%的细集料,脱硫石膏往返运距为20km。算得上述材料或技术单位体积材料建设期能耗与碳排放,见表6。(1)温拌技术:沥青混合料温拌能耗降低约5.2~5.3GJ,碳排放减少约0.4t,能耗与碳排放降幅分为7.5%~8.6%和6.7%~8%。(2)再生技术:再生混合料能耗降低约5.6GJ,碳排放建设约0.5t,降幅分为9.3%和10%,另计算,当旧料往返运输量相比集料多133km·t时,能耗优势消失,当旧料往返运输量相比集料多160km·t时,碳排放优势消失,考虑旧料弃置的运输时,在上述技术基础上增加旧料运输距离。(3)温拌+再生技术:由表6可见,两种技术同时使用时形成节能减排的叠加效果。(4)脱硫石膏稳定碎石:能耗降低3.2GJ,降幅约9.6%,碳排放减少1.2t,降幅约25.5%。三种技术中,脱硫石膏水稳碎石的环境友好性最好,尤其是对碳排放的减少起到良好效果。再生技术需考虑旧料运输的距离,当旧料弃置的运距大于旧料利用的运距可认为旧料利用是有效的。

5研究结果的比较分析

第5篇:土工合成材料定义范文

【关键词】土木工程;建筑;混凝土结构;施工技术

在城市现代化建设的不断发展中,土木工程扮演着不可或缺的重要角色,我国社会对土木工程的建筑品质要求格外严格。然而在土木工程的整个建筑行业中混凝土材料被广泛的应用,混凝土材料质量的高低直接影响土木工程的整体水平。所以,混凝土结构的施工技术在土木工程建筑中发挥着越来越重要的作用,这就产生了对混凝土结构的施工技术有了更加规范、更加严格要求的局面。然而,现在土木工程的施工建设中依旧存在很多不可忽视的问题,我国研究院和建筑企业必须积极配合研究混凝土结构的施工技术,改良混凝土结构施工技术,形成一套可行有效治理建筑问题的方案,提高土木工程产品的质量和建筑行业的整体施工水平。

1.混凝土概述

现代土木工程建筑业中所使用的混凝土又被叫做砼,它通常是指胶凝材料把水泥、砂、石、水等材料按照一定比例搅拌混合好后,胶结于一体用于建筑行业工程实施时用的一种混合型水泥质材料。如今,混凝土被广泛用于现代建筑行业中,大体积混凝土作为土木工程施工中重要的材料之一,它的质量无疑影响整个土木工程行业的整体发展。

2.混凝土结构的定义和特点

2.1混凝土结构的定义。混凝土结构是以混凝土为主要材料,再借助一些其他的相关材料而构成的一种新型结构,它由素混凝土结构、预应力混凝土结构和钢筋混凝土结构组成。

2.2混凝土结构的特点。混凝土结构作为现代建筑行业运用较广泛的建筑材料,其自身很有特点。优点:(1)制作生产混凝土结构的工序较简单,对技术要求相对低,易操作。(2)构成混凝土的原材料丰富,但基本为基础材料,渐趋商品化且价格较低廉,性价比高。(3)具有良好的耐久性,耐火性强。(4)与砖瓦结构相比,混凝土结构适应自然灾害能力强,抗震和抵制风暴性能好。(5)使用方便,整体浇灌的混凝土整体性好,具有良好的可模性。(6)性能易调节,取材方便,有利于满足各类工程的使用。(7)混凝土环保,可以利用矿渣、煤泥、煤灰等工业废料。

3.土木工程建筑中混凝土结构在施工中存在的主要问题

3.1混凝土材料质量不合格。随着社会科技的不断进步,我国对建筑行业的工程标准规定渐趋严格,过去的手工测绘技术已经被淘汰,它没办法满足工程施工中对建筑质量的要求。在手工检测建筑材料时,常常因为采购人员采购的材料不符合混凝土结构自身的强度要求或者检测员检查不够严格,导致混凝土结构存在危机,这就难以保证现代混凝土结构在土木工程领域发挥最有利的作用,有可能拉低建筑业的施工技术水平和建筑产品的质量。因此,加强对科技的探讨和研究,提高施工技术,坚持引进施工过程中所需的高新设备已成为不可忽略的现实状况。

3.2调配混凝土的技术不规范。最先研究的混凝土是在实验室里调配的,它的比列能达到要求,做到规范化,而现实中的建筑在施工时未必能达到规定的标准,现实的施工环境存在太多不确定因素,也不会像实验室那样按照具体要求进行配比,所以在强度方面就会产生差异。因此,要加大力度对制作混凝土的过程进行规范化,从而达到混凝土本身的强度要求。

3.3混凝土在施工中易出现裂缝现象。在土木工程施工的过程中,大量使用大体积混凝土,而混凝土结构是由不同种类的材质原料构成的一种结构,混凝土作为施工材料,会因为多种原因产生裂缝现象,产生开裂可以说是“多发病”和“常发病”,因为裂缝产生的工程质量早已屡见不鲜。然而,混凝土裂缝种类可以分为三类:一是表面裂缝,二是贯穿裂缝,三是结构深层裂缝。表面裂缝对建筑产品的安全性赢下较小,由于混凝土有良好的耐久性且性能易调节。然而结构深层断裂和贯穿 断裂则不同,它们会影响混凝土结构的安全性,整体性受到危害,修复也比较困难。

4.在土木工程建筑中混凝土出现裂缝的原因

4.1建筑产品因温度变化易引发裂缝。施工中用的混凝土会受外部环境和结构内部的温度变化影响,有热胀冷缩的特点,混凝土结构会发生变形,变形若受到阻碍,其内部将出现应力,当应力超出了混凝土结构能承载的拉力时,便会产生由温度引起的裂缝。

4.2建筑产品因地基基础变形引起的裂缝。因为地质结构复杂多变,难以预测,而现代的地质勘探技术发展不完善,勘察精度有待提高。在工程施工时,地基又会产生竖向不均匀沉降或是水平方向的位移,导致结构内部产量生了多余的应力,这种附加的应力超出了混凝土结构能够承受的抗拉能力,所以使混凝土结构产生裂痕。

4.3钢筋锈蚀导致的裂缝。混凝土的表层易受二氧化碳炭化,炭化严重就会侵蚀至钢筋的表面,致使钢筋周围的混凝土保有的碱性浓度下降,产生的氯化物可能是钢筋表面的氧化膜被破化,从而腐蚀钢筋,使得钢筋的面积越来越小,钢筋砼混凝土接触受力点变少,结构的承载力消弱,产生裂缝,破坏了混凝土结构。

5.对混凝土结构的施工技术设计进行优化分析

5.1加强混凝土结构的规划力度

对模板采购要十分细心,施工前要严格按照模板进行长远规划,模板要制定工程的专项方案,方案要经由专业人员全部审核后才可施行。除了模板外,对施工的图纸规划也要严格要求,框架的节点需认真加密捆绑,焊接部分必须清理干净焊渣,结构板的绑扎要有笃定措施,加大结构板的承载力。

5.2对混凝土进行搅拌以及养护,规范施工中不合格行为。在施工工程中混凝土要进行严密的规格调配,以确保混凝土结构有足够的强度。适量的加入添加剂和增强材料,有效控制水泥和混凝土的自缩值,纤维抗拉性能较强,有利于提高混凝土结构的抗裂强度。施工过程中要定期安排检测人员对大面积混凝土进行养护。保持适宜的温度和湿度是混凝土结构养护的关键,这会使混凝土结构承载的拉力变大,减少问题发生。

6.结束语

随着当代社会的不断发展,混凝土作为土木工程领域的建筑材料被广泛的应用,然而这种材料还存在着问题,不得不使我们更加努力的对其进行研讨和探究,提高施工技术,确保各类施工方案和管理能够有效的实施。推进混凝土结构的优化与发展,减少裂缝等现象,提高建筑业的技术水平和工程质量。

参考文献

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[2]曹鹏,周游.建筑施工技术控制的具体措施分析[J].现代装饰,2011(5).

[3]谢文利.土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛,2012(11).

[4]张伟.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].烟台职业学院学报,2013(02).

第6篇:土工合成材料定义范文

【关键词】混凝土;工程施工;分析

1 抗渗混凝土

又叫防水砼,是指抗渗等级等于或大于P6的砼。

种类:常用的配制方法有普通抗渗砼、外加剂抗渗砼和膨胀水泥抗渗砼等。

抗渗混凝土的原材料应符合下列规定:

1)水泥宜采用普通硅酸盐水泥;

2)粗骨料宜采用连续级配,其最大公称粒径不宜大于40.0mm,含泥量不得大于1.0%,泥块不得大于0.5%;

3)细骨料宜采用中砂,含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得大于1.0%;

4)抗渗混凝土宜掺用外加剂和矿物掺合料;粉煤灰应采用F类,并不应低于Ⅱ级。

2 抗冻混凝土

抗冻等级≥F50的混凝土称为抗冻混凝土。

抗冻等级是采用龄期28d的试块在吸水饱和后,承受反复冻融循环,以抗压强度下降不超过25%,而且质量损失不超过 5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。GBJ50164―92将混凝土划分为以下抗冻等级:F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九个等级,分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为10、15、25、50、100、150、200、250和300次。

3 高强混凝土(HSC)

高强混凝土无论从概念上还是配制技术上都经历了一个历史的变迁。不同的国家、不同的地区因混凝土技术发展水平不同而有差异。我国从概念上讲目前普通认为混凝土强度等级≥C60的混凝土为高强混凝土。

高强混凝土的特点是强度高、耐久性好、变形小,能适应现代工程结构向大跨度、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要。高效减水剂及超细掺和料的使用,使在普通施工条件下,制得高强混凝土成为可能,但高强混凝土的脆性比普通混凝土大,强度的抗压比降低。

4 泵送混凝土

泵送混凝土定义:可在施工现场通过压力泵沿管道输送和浇筑的砼拌合物。

泵送混凝土能一次完成水平或垂直输送至工作面进行浇筑、输送量大、节省人力、可连续作业、施工速度快。但是泵送混凝土要保证混凝土拌合物必须要有良好的可泵性。

可泵性:混凝土拌合物具有能顺利通过管道、摩擦阻力小、不离析、不泌水、不堵管的性能。

利用混凝土泵进行混凝土运输, 要求混凝土在运输过程中保持均匀性, 避免产生分离、泌水、砂浆流失、流动性减小等现象, 要求浇筑工作能够连续进行, 保证管道通畅, 在混凝土初凝之前浇筑完毕。因此, 对原材料、配合比要严格控制, 要组织严密, 采用科学的方法进行管理。

泵送混凝土目前应用日趋广泛,在国外,如美国、德国、英国等都广泛采用泵送混凝土,尤以日本为最广泛;在我国目前商品混凝土多采用泵送施工工艺,以利于在狭窄的场地、高层建筑混凝土的施工以及大体积混凝土的施工。此外泵送混凝土基本上都是商品混凝土。

大体积混凝土

指混凝土结构物实体的最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土的内外温差过大而导致裂缝的混凝土。

大体积混凝土所采用的原材料应符合下列规定:

大体积混凝土的水泥宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,水泥的3d和7d水化热应符合标准规定;当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应掺加矿物掺合料,胶凝材料的3d和7d水化热分别不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。水化热试验方法应按现行国家标准《水泥水化热测定方法》GB/T12959-2008执行。

5 纤维混凝土

纤维混凝土:是在水泥净浆、砂浆或混凝土做基材,以非连续的短纤维或连续的长纤维做增强材料所组成的水泥基复合材料的总称。目前,采用的纤维材料主要有钢纤维、玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、合成纤维等。

普通混凝土的缺点主要是:抗拉强度低、极限延伸率小、易脆易裂。如果加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维,可以克服这些缺点。随着现代建筑技术的不断发展,对混凝土提出了更高的要求,混凝土正向着高强、高耐久性、高体积稳定性、高阻裂性等方向发展。纤维混凝土在此条件下应运而生。

纤维混凝土的作用主要有:阻裂、防渗、抗拉、抗冲击、耐久等。

6 高性能混凝土(HPC)

高性能混凝土(High performance concrete,简称HPC)定义:

目前对高性能混凝土没有一个明确的定义。各国的学者有不同的表述。一般说来,高性能混凝土是指高强度、高耐久性、高工作性。一些美国学者更强调高耐久性和尺寸稳定性。而日本一些学者更偏重于高工作性。

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它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。

高性能混凝土目前已在不少重要工程中被采用,特别是在水利、道路桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性。在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益,因此被各国学者所接受,有些学者称高性能混凝土是21 世纪的混凝土,高性能混凝土(HPC)也被认为是今后混凝土技术的发展方向。

7 轻骨料混凝土

7.1 轻骨料

轻骨料又称轻集料,是堆积密度小于1200kg/ m3的多孔轻质骨料的总称。用它可以配制出密度等级为200~1900 kg/ m3,强度等级LC5.0~LC60的各种轻骨料混凝土。

7.2 轻骨料混凝土

按我国《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ51―2002)的规定, 轻骨料混凝土是指“用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土”。轻骨料混凝土是混凝土的一个新品种。在我国,是仅次于普通混凝土的用量较大的一种新型混凝土。

轻骨料的性质和用量是影响轻骨料砼强度的重要因素。当砼强度较高时,砼的破坏往往从轻骨料破坏开始。

中低强度等级的轻骨料砼的抗拉强度与相同强度等级的普通砼非常接近,当强度等级较高时,轻骨料砼的抗拉强度比普通砼更低。这是由于轻骨料砼的干缩较大,干缩后表面产生较大收缩应力所致。

轻骨料砼的弹性模量只有相同强度等级的普通砼的50%~70%,所以应变值较大。

1)轻骨料砼一般有较好的保温性能。

2)轻骨料混凝土具有自重轻、强度高、保温、隔热、耐火性和抗震性能好等优点,用于建造业与民用建筑和其他构筑物,可大大减轻结构自重,减少地基荷载,节约材料和运输量。同普通混凝土相比,它具有良好的技术经济指标。

第7篇:土工合成材料定义范文

关键词:土木工程;纤维塑料增强筋;建筑材料

1概述

随着城市建设规模的不断增大,有利促进了土木工程施工材料的迅速发展,日益增长了对建筑工程质量的要求。而建筑材料种类不断增多,使具有抗疲劳、强度高等特点的纤维塑料增强筋这一新型材料广泛应用于土木工程中。

2纤维增强塑料筋概述

纤维增强塑料筋属于复合型建筑材料,一般有有机与无机两类,在结构上主要是增强和基体材料,其重要构成基础就是高性能纤维,是将较高承重力赋予纤维增强塑料筋的关键。合成树脂通常被认为是基体材料,材料中的混杂纤维等有机纤维比玻璃纤维、金属纤维等无机纤维多,目前玻璃、钢纤等纤维增强复合材料广泛应用于建筑行业中。纤维增强塑料筋尽管只有较小密度,较轻质量,而具有较高强度,可超越钢筋十倍以上,可明显降低施工劳动强度。在桥梁建筑方面具有重要表现,在抗拉度上也具有显著优势,可使桥梁结构提高极限跨度,达到减震效果。此外,外界温度几乎不会影响纤维增强塑料筋,而产生变形等问题,能够切实保护好并达到良好稳定性的建筑结构,使建筑实用价值发挥得更加明显。

3土木工程中纤维增强塑料筋的应用

3.1桥梁工程建设。美国近年来采用纤维增强塑料筋的设计建造的第一座桥构造科学合理,桥梁质量只有10%的水泥桥面质量。建造的这座桥,为在施工中采用复合材料及纤维增强塑料筋打下了坚实的基础。另外,日本、加拿大等其它发达国家在桥梁等重要工程建设中也相继采用纤维增强塑料筋。该类桥梁建造成功使纤维增强塑料筋与应用于桥梁设计施工的可行性得到充分验证,在土木工程施工中,对各施工环节加强管理,采取现场监督指导方式,可使桥梁应用纤维增强塑料筋建造的目标得以实现。

3.2海洋工程建设。因海水中具有较高的盐分,可严重腐蚀各类工程建筑,在目前建设海洋工程的过程中,普遍采用15厘米钢筋混凝土对土木建筑工程进行防腐设计,但这只能保证建筑工程的使用寿命在20年左右,相对于海洋工程发展的要求存在较大的差距。所以,在海洋工程建筑方面具有较强耐腐蚀性能的纤维增强塑料筋而逐渐成为首选施工材料,使海洋工程建设中的难题得到有效解决,为促进海洋事业发展发挥了十分积极地作用。此外,因海风中也具有较高的盐分,在第一定程度上容易腐蚀破坏周边陆地建筑,并逐渐产生早期劣化现象,进而对建筑工程寿命产生十分不利的影响。所以,在沿海建筑中应用纤维增强塑料筋,可对建筑工程中海风中盐粒子的破坏作用进行一定抵御。在海洋工程建筑中,很多发达国家已广泛采用纤维增强塑料筋,不只是使资源得到明显节约,使建筑成本得到降低,使海洋腐蚀问题得到有效解决,进而促进海洋事业的健康发展。

3.3岩土工程建设。岩土工程与土壤之间具有十分密切的关系,岩土工程的锚杆受含有机物、水等物质的土壤中的腐蚀作用较强,高抗拉强度钢筋是应用于岩土工程中的锚杆是重要材料,复试后的锚杆,容易造成钢锚杆锚固工程难以达到的作用,而比较严重的情况,将造成安全事故。所以,近二三十年,发达国家逐渐将钢筋锚杆采用纤维增强塑料筋代替,锚杆采用纤维增强塑料筋构造,在地质比较恶劣情况下,可使其抗腐蚀、抗拉强度等性能得到有效发挥,而无需采取其它措施进行防护。此外,因构成纤维增强塑料筋材料所具有的特殊性,以及比较轻便等特点,便于运输,尤其在具有复杂地形区域岩土工程建筑中更为适合。因此,在岩土工程建筑中,可将其在临时基坑支护锚杆等工程中进行应用,进而达到岩土工程建筑的实际要求,以利于促进岩土工程的可持续发展。

3.4特殊工程建设。土木工程涉及比较广泛的范围,不仅涉及岩土、海洋等工程建筑,还涉及非导电与非磁性结构工程等特殊工程。一是应用于在建设非导电与非磁性结构工程中,若采用钢筋等材料建设施工,对钢筋采用绝缘防护措施就需要比较复杂的施工环节。但纤维增强塑料筋的电绝缘性与非磁性绝佳,可达到工程建筑实际要求,并能有效解决该问题,特别是应用于军事方面,能够在机场及敏感军用设施中广泛应用,有效避免受到雷达及电磁的干扰影响,以保证军事信息的可靠安全。二是对建筑材料而言,高寒环境工程具有较高的要求,需要较高的维护和保养成本,也具有较大难度。采用纤维增强塑料筋建设高寒工程建筑中的基础设施,可使维护项目明显减少,不但可把建筑工程质量在一定程度上提高,还能明显缩短施工建设工期,使成本得到有效节约,进而达到高寒工程耐用性及长时间使用的要求,对高寒地区资源达到更为科学合理地开发,使我国经济社会得到快速发展。三是应用于防护地质灾害工程。因自然灾害具有较大的预见难度,且后果严重影响人们生产生活,加强建设防护地质灾害工程的建设意义十分重要。随着应用预应力锚固支护技术近年来成为对山体滑坡进行有效治理的一种主要方法,但不能避免山体对钢筋锚固的影响,而腐蚀锚固后将降低其防护作用。所以,在防护地质灾害工程中应用纤维增强塑料筋可有效解决该问题,从而发挥好该材料的重要作用。

4结论

综上所述,社会发展不断提高对土木工程的质量要求,传统材料性能已难以达到预期建筑效果。所以,纤维增强塑料筋因具有与众不同的优势而备受关注,而广泛用于建筑工程中的重要材料,尤其在特殊建筑工程中,其特性优势得到充分展现,对于促进各领域发展具有非常明显的效果。因此,在土木工程中加强纤维增强塑料筋的普及应用具有具有十分重要的意义。

参考文献

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第8篇:土工合成材料定义范文

关键词:高性能,混凝土,发展

 

当今世界高性能混凝土的使用越来越广, 高性能混凝土是对传统混凝土技术根本性的革新, 不但有着优良的技术性能、明显的经济效果,而且对于建设环保节约型社会有着重要的现实意义。

1.高性能混凝土提出的背景及涵义

水泥混凝土,是当今世界上用量最大的的人造材料,目前我国混凝土的年用量估计已超过10亿立方米或24亿吨,混凝土为人类物质文明做出了重要贡献。

近代混凝土技术在其应用的百年多的过程中已经有了重要进展,但从总体看,混凝土的原料单纯依靠开采天然资源,性能单纯依靠增加水泥用量的传统指导思想依然没有根本改变。虽混凝土的强度比起过去有了很大提高,但综合性能却未见本质改善。

首先,钢筋混凝土结构设计者往往只对混凝土的强度特别感兴趣,但是,很多实际的钢筋混凝土结构,却由于耐久性不足而发生过早破坏,使设计强度丧失殆尽。据美国资料显示,到2009年为止,美国每年将需60~85亿美元,来消除因耐久而损坏桥梁的缺陷。论文参考。这些教训已促使一些国家规定桥梁等重要基础设施工程的使用寿命必须超过100~120年,甚至150年的要求。众多的工程事故及惊人的维修费用使人们意识至对混乱凝土的耐久性应像其力学性质一样予以高度考虑。当代工程结构的跨度、高度和承受的荷载越来越大,所处的环境也更为恶劣,要求混凝土不但要有更好的力学性能,更要有高的抵抗环境和侵蚀的能力,对一些特别结构工程来说,混凝土的耐久性显得更加重要。

其次,混凝土的广泛应用与环境间协调的矛盾日渐突出。混凝土作为现代应用最大的工程材料,必须充分考虑它的使用对生态环境的影响。不论是水泥、砂、石等这些来自天然资源的传统混凝土的原材料对资源的破坏和对生态环境及来自自然景观的严重影响,还有水泥工业所排放的CO2,造成的地球的温室效应,使人们愈来愈认识到无节制的扩大水泥生产和消耗天然资源的做法是难以为继的,混凝土必须走可持续发展的道路,尤其是对中国这样正在从事大规模基础设施建设的发展中国家,如果仍采用传统混凝土技术,(据推测2010年的水泥年用量将达到8亿吨),我国的自然资源将很难承受这一重负。

混凝土的使用寿命是混凝土与环境协调性的重要指标。提高混凝土的耐久性与长期性能,从而提高混凝土的使用寿命,不但意味着能源及资金的大量节约,同时也意味着可避免结构、构件的过早破坏而带来的环境污染。

过去一般都认为混凝土技术是一种经验性的总结。论文参考。从原材料的选择,配制与工艺都比较简单。但从20世纪70年代末期,混凝土技术已有很大发展,混凝土所达到强度已远远超出了工程所要求的范围,混凝土技术进入了高科技的领域。在原材料方面,高性能减水剂、矿渣,粉煤灰等掺合料等广泛使用,改善和提高了混凝土的技术性能。这些新材料不但高强度,而且使混凝土的性能设计和控制达到了更高的水准,在混凝土施工技术方面,各种搅拌设备、原材料的检验与监测设备、计算机的应用等高新技术,提高了混凝土的生产和控制水平。目前已可以根据新拌混凝土的指标检测,预测混凝土28天强度,混凝土拌合物可以达到高流态,而且在搅拌运输与施工过程中坍落度基本上无损失,泵送后的混凝土可以免振捣自密实。

高性能混凝土一词的出现也不过是近10年来的事,我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种新型高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上,针对不同用途的要求,对下列性能加以保证:耐久性、施工性、适用性、强度、稳定性和经济性。他认为,高性能混凝土不仅在性能上对传统混凝土有很大突破,在节约资源、能源、改善劳动条件、经济合理等方面,尤其对环境保护有着十分重要的意义。

从特定的含义或狭义理解,至少在现阶段,可以将高性能混凝土定义为以耐久性和可持续发展为基本要求,与传统相比,较低的水泥用量,并以化学外加剂和矿物掺合料作为水泥、水、砂、石之外的必需组分,目前国内外学术界和工程界普遍认为耐久性体现在那些特殊的技术方面,但只有以足够的耐久性做保证和前提,才有高性能的实用价值。

2.高性能混凝土的技术途径

高性能混凝土的技术途径主要从材料选择、配合比设计及拌制工艺等方面着手。

2.1材料选择

(1)水泥

配置高性能混凝土宜选用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等中低热水泥,对水泥的主要要求:C3A含量不宜超过8%,含碱量不宜超过0.7%,需水量小,细度不宜过高,颗粒级配合理。

(2)矿物掺合料

矿物掺合料能改善胶结材的级配,提高浆体的流动性,减少混凝土拌和物的泌水、离析,提高混凝土抗化学腐蚀性,增加混凝土的密实度。研究和实践表明,大掺量矿物掺合料主要以粉煤灰和磨细矿渣粉为代表。不同种类的矿物掺合料有不同的特性和作用,因此可将不同矿物掺合料复合使用,以取长补短。

(3)高性能混凝土外加剂

对高性能混凝土用化学外加剂的要求是:减水率高(20~35%),保塑性好,能减少坍落度损失,对水泥适应性好,提高抗渗性、耐久性等,能调节混凝土的凝结速度,要按胶结料和外加剂相融的原则和工程要求选用新型高效减水剂和其他组分多元复合而成的高性能,多功能混凝土外加剂。

(4)粗细骨料

配制高性能混凝土的骨料颗粒尺寸必须有良好的级配,这样才能减少用于填充骨料间的空隙的浆体量,减少混凝土收缩而有利于防裂。高性能混凝土应选用粒径较小(最大粒径不宜大于25㎜)的石子,以获得混凝土拌合物良好的施工性能,并对硬化后强度有利。配制高性能混凝土的细骨料一般要求中、粗砂,我国许多地方只出产细砂,但细砂也可配制出高强高性能混凝土。

2.2配合比设计

为能得到很低的渗透性并使活性矿物掺合料充分发挥强度效应,高性能混凝土水胶比一般低于0.40。高性能混凝土在配合比上的特点是较低的水泥用量,并以大量掺用的优质矿物掺合料和配用的高性能混凝土外加剂作为水泥、水、砂、石之处的必需组分。

建筑工程用的具有良好的流动性和粘聚性的高性能混凝土,一般需有较多的胶结材料和较高的砂率。其用水量宜不大于175kg/m3,胶结,砂率宜在35~45%。具体的配合比必须根据工程的具体条件和要求,通过试验得出,并须经现场试验确认满足要求后,方可正式使用。

2.3拌制工艺

高性能混凝土用水量小,混凝土拌合物组分多,粘性较大,不易拌合均匀,需要采用拌合性能好的强制搅拌设备,适当延长搅拌时间。在制备高性能混凝土时,对多个生产环节均需严格控制,各种原材料计量要准确,通常允许偏差可控制在:水泥和矿物掺合料±1%,粗细骨料±2%,水和化学外加剂±1%,使出机的混凝土拌合物工作稳定,波动小。尤其是使砂石含水率尽量稳定,加强监控力观测,及时调整用水量和砂石用量,调控好混凝土稠度。

3.高性能混凝土的应用和发展前景

在世界范围内,高性能混凝土,包括现代强混凝土已成为土木工程技术中的研究和开发热点。如今,我国已经步入了大规模的基础设施建设的年代,结合我国国情发展高性能混凝土,为建设高质量的工程设施提供性能可靠、经济耐久且符合持续发展要求的建筑材料,比其他的国家来说更为紧迫。论文参考。有关高性能混凝土的设计施工规程和检测方法,我国正在研究编制,高性能混凝土将在发展中不断完善。

高性能混凝土适合预拌生产和机械化施工,我国多数大城市和重点工地,现已具备推广应用的基本条件,推广应用高性能混凝土需要政府有关部门加以组织、协调、干预,技术经济政策上的支持,混凝土工业是传统产业,需要用高新技术加以改造和提高。可以断言,高性能混凝土的研发和推广应用必将是我国今后新型混凝土发展的主要方向。

第9篇:土工合成材料定义范文

针对土木工程专业学科和行业技术的发展趋势,顺应高等教育创新人才培养模式的改革实践,研究与探索土木工程材料设计性实验的教学内容与实施方法,培养学生的创新意识、科研能力及综合素质,取得了良好的实践教学效果。

[关键词]

土木工程材料;设计性实验;实践教学;创新人才

随着我国经济的快速发展,社会基础设施的建设日新月异,需要越来越多的具有创新能力和创造能力的土木工程建设专业人才,高等教育的人才培养模式也要与时俱进,适应社会发展需求,为我国培养高素质创新人才。近年来我国大力倡导自主创新,建设创新型国家,必须以高等院校培养创新型人才为基础。土木工程专业本科阶段的目标是培养适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。而实验教学环节是实现土木工程专业培养目标的重要环节之一。土木工程材料设计性实验是由本科生利用已掌握的专业基础理论知识,针对某个专题进行设计性实验,用以掌握相关的实验知识和实验技能,锻炼学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维和创新能力。

一、土木工程材料实验教学现状

我国的土木工程建设发展迅速,工程建设面临许多复杂项目和技术难题,要求土木工程专业人才具备扎实的理论基础、强有力的实践能力和创新的工程意识。高等教育传统的土木工程实验教学都是以演示性、验证性实验为主,一般由授课教师提前准备好实验方案、实验材料和仪器设备,简单介绍实验方法和实验步骤,再由学生动手开展实验,全过程都是按这个模式进行。实验全过程只是学生对教师实验的简单模仿、复制,没有深入了解相关工程背景、工程经验以及实验数据的应用价值,学生缺乏思考、发现、分析及解决问题的过程,这种现状不利于培养实用型的创新人才。土木工程材料实验教学学时少,大部分高校只安排8—10学时,教师难以开展创新性、探索性的实验。因此,改革传统的实践培养方案和实践教学模式显得非常必要,对培养具备创新意识和创新思维的复合型人才意义重大。

二、土木工程材料设计性实验专题

土木工程材料设计性实验专题是在土木工程材料课内实验的基础上设立的,学生必须完成基本的课内实验,再选择设计性实验专题,设计性实验专题是课内实验的深化与拓展。设计性实验专题由教师安排实验任务,设定实验要求、技术指标、实验条件,由学生自行设计实验方案、实验措施、实验步骤,完成实验全过程,并统计及分析实验数据,获得初步的结果或结论。本专业开设的土木工程材料设计性实验专题紧贴工程实际,设计内容具有新颖性和实用性,注重实验项目与工程实际的紧密联系,锻炼学生的科研意识,也为培养学生参与国家大学生创新性实验计划、创意设计或创业计划夯实基础。土木工程材料设计性实验共设立3个专题,分别为水泥混凝土和砌体材料专题、沥青混合料专题、无机结合料稳定材料专题(具体实验项目见表1)。

三、土木工程材料设计性实验过程

1.水泥混凝土和砌体材料专题根据设计要求,学生自行确定原材料种类,测定水泥、砂、石的物理性能,进行混凝土配合比的设计;利用设计的混凝土配合比,进行混凝土试配,测定并调整混凝土工作性能,满足要求后,测定混凝土湿容重并成型;拆模并在标准养护室养护至28d后,测定混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度,根据测定结果,评价混凝土配合比是否满足设计要求,并计算混凝土拉压比,如配合比不满足要求,需要分析其原因;最后根据选择的混凝土题目,进行相关的耐久性试验,掌握常用砌体材料的基本性能和试验方法。通过本实验,学生掌握混凝土配合比设计的方法、原材料和配合比参数对混凝土性能的影响、混凝土工作性能和力学性能试验的方法和过程、混凝土配合比的调整方法和技巧、混凝土强度的相关影响因素、混凝土拉压比的概念和大致范围,理解混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能的实验原理及实验方案,掌握实验的正确操作规程。

2.沥青混合料专题学生根据设计题目的要求,首先对原材料进行基本性能检测,判断原材料是否合格,如果不合格,采取哪些措施进行改善;然后进行沥青混合料配合比的矿质集料组成设计,根据设计题目中的具体使用环境,说明最终确定矿质集料级配曲线的合理性;根据估计的沥青用量,选定4—5组沥青用量成型马歇尔试件,测定马歇尔试件的物理力学参数,进行马歇尔稳定度和流值实验,分析实验结果,绘制曲线,并根据给定的使用环境,确定最佳沥青用量。在此基础上,进行必要的沥青混合料配合比验证。通过本实验,掌握沥青混合料配合比设计的方法;掌握根据使用环境,进行矿质集料级配设计的调整和优选方法;掌握马歇尔试验的方法以及数据处理与分析方法;明确最佳沥青用量确定的影响因素;掌握实验的正确操作规程。

3.无机结合料稳定材料专题由学生根据设计题目的要求,首先检测原材料的基本性能,判断原材料是否合格,如果不合格,采取哪些措施进行改善或调整;根据设计题目中的具体使用环境,设计无机结合料稳定材料的矿质集料组成,说明最终确定矿质集料级配曲线的合理性;根据估计的无机结合料用量,选定3—5组无机结合料用量进行标准击实试验,确定最佳含水量与最大干密度;按最佳含水量和计算得到的干压实密度制备试件,结合强度标准选定合适的无机结合料用量。通过本实验,熟悉各种等级的路面、使用层位等对无机结合料的相关技术要求;掌握无机结合料的使用限制与优选原则;掌握无机结合料稳定材料配合比设计的方法;掌握标准击实试验的方法以及数据处理与分析方法;掌握无机结合料强度的形成原理以及影响因素;掌握实验的正确操作规程。

四、开展土木工程材料设计性实验教学成效

土木工程材料设计性实验涉及1个路面基层专题和2个路面面层专题,与工程实际密切相关。教师提出的设计任务均是依据现有的研究课题而设定,具有新颖性和实用性。学生实验结果与课题组研究成果经过对比,更能反映学生实验的可靠性及偏差程度,帮助学生深刻掌握实验技能,培养学生工程意识,具有实际意义。土木工程材料设计性实验全过程由学生独立完成,充分发挥学生的主导性和能动性,具有一定的难度,非常有挑战性。实验开始前,学生需要自行查阅专业教材、设计规范和试验规程,了解需要用到的仪器设备,掌握仪器设备的使用说明、操作步骤和注意事项,根据教师提出的实验任务设计实验方案。学生接下来要准备原材料,一步一步动手做实验,教师实时观察学生实验的全过程,解决学生提出的问题和困难,纠正实验中不正确的地方,引导学生获取准确的实验数据。实验结束后,学生统计、整理、分析数据,得出实用性结果或结论。通过自主式的设计性实验使土木工程材料的实践教学环节变得生动、有意思,调动了学生思维活跃性,学生由被动接受转为主动学习,收获更大。设计性实验结合工程实际,解决工程实际问题,开拓学生创新性思维,达到了培养创新型人才的目的。学生将课堂上掌握的基础理论应用到设计性实验中,既加深了对专业知识的理解,也启发了创新性的思维。

五、结语

土木工程材料教学必须理论与实践相结合,知识与能力相结合,而开展设计性实验教学是达到上述教学目的的重要途径之一。土木工程材料设计性实验培养了学生的学习主动性和思维创造性,将教师的单项传授教育变为双向互动探讨,与工程实际需求相结合,达到高等教育培养高素质创新型人才的目的。

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