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高强混凝土论文精选(九篇)

高强混凝土论文

第1篇:高强混凝土论文范文

论文摘要:本文通过理论分析从水泥、水灰比、粗集料、细集料、混凝土工艺、混凝土施工技术等几个方面简要阐述影响水泥混凝土强度的几个主要因素,为水泥混凝土结构的设计、施工及试验分析提供一些思路。

混凝土是目前世界上用途最广、用量最大的建筑材料。它在建筑工程、公路工程、桥梁和隧道工程、水利及特种结构的建设领域中发挥着不可替代的作用。任何混凝土结构物主要都是用于承受荷载或抵抗各种作用力,强度是混凝土最重要的力学性能。通常用强度来评定和控制混凝土的质量以及评价各种因素影响程度的指标。本文就影响水泥混凝土强度的因素做简单的分析。

1水泥对混凝土强度的影响

水泥混凝土中的活性成分,其强度大小直接影响着混凝土强度的高低。混凝土抗压强度与混凝土使用的水泥强度成正比,在配合比相同的情况下,所使用的水泥强度越高,制成的混凝土强度越高。水泥混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要来自于早期强度及后期强度,而且这些影响贯穿于混凝土中。用早期强度较高的水泥来制作混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产生较高的最终强度。

水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,间隙水可引起一些高W/C区域。

而水泥质量的波动对混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥,不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动,毫无疑问地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥,可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和早期强度的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差,不随龄期而增大,但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此,水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。

2水灰比对混凝土强度的影响

从混凝土强度表达式也看出,C/W即水灰比也与混凝土强度成正比,即水灰比越小,混凝土强度越高;水灰比越大,混凝土强度越底。水灰比和混凝土的捣实程度,两者都对混泥土体积有影响,水灰比-孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率,水泥在水化过程中的孔隙率取决于水灰比,水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响,充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管空隙率由水灰比所确定。当混泥土混合料能被充分捣实时,混凝土的强度随水灰比的降低而提高。在使用同种水泥的情况下,水灰比越小,与骨料粘结力越大,混凝土强度越高。

3粗集料对混凝土强度的影响

集料极重要的参数是集料的形状、结构、最大尺寸及级配。集料本身的强度不太重要,因为集料强度一般都要高于混凝土的设计抗压强度。在承载时混凝土中集料所能承受的应力大大超过混凝土的抗压强度。

骨料颗粒强度比混凝土基体和过渡区的强度要大。大多数天然骨料,其强度几乎不被利用,因为破坏决定于其它两项(水泥浆基体及过渡区)。一般而言,强度和弹性模量高的集料可以制得质量好的混凝土。但过强、过硬的集料不但没有必要,相反,还可能在混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时,使水泥石受到较大的应力而开裂。

骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分,往往影响混凝土过渡区的特性,从而影响混凝土的强度。

级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥用量和稠度一样时,含较大骨料粒径混凝土拌和物比含较小粒径的强度小,其集料的表面积小,所需拌和水较少,较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区,其最终影响随混凝土水灰比和所加应力而不同。在低水灰比时,降低过渡区孔隙率同样对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定时抗拉强度与抗压强度之比将随粗骨料粒径的降低而增加。试验表明,增加骨料粒径对高强混凝土起反作用,低强度混凝土在一定水灰比时,骨料粒径似乎无大的影响。另外,在同一条件下,以钙质代硅质骨料会使混凝土强度明显改善。

4细集料对混凝土强度的影响

细集料品种对混凝土强度的影响程度比粗集料小,所以混凝土公式中没有反映砂对混凝土强度的影响,但砂的质量对混凝土强度也有一定影响。由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比,以保证混凝土配合比,不能把试验配合比与施工配合比混为一谈。

5混凝土工艺对混凝土强度的影响

混凝土工艺对混凝土强度的影响主要包括:

5.1工艺中使用活性矿物掺合料对混凝土强度的影响。粉煤灰和矿渣等掺合料对混凝土强度有较大作用,特别对于大体积混凝土,能降低水化热,减少混凝土内部微裂缝的产生,提高后期强度;

5.2工艺中使用特殊功效的外加剂对混凝土强度的影响。最常见的混凝土外加剂为减水剂,减水剂对混凝土强度至关重要,由于拌制混凝土需要一定的流动性才能施工,传统混凝土中总的加水量是水泥水化所需水分的两倍以上,水化多余的水分从混凝土内部迁移出来形成大量的空隙,至使混凝土强度降低,减水剂的作用是保证混凝土混合料在流动性及和易性的基础上降低混凝土拌合用水量,减低水灰比,从而提高混凝土强度。

6混凝土施工技术对混凝土强度的影响

混凝土施工技术对混凝土强度的影响主要包括:模板对混凝土强度的影响。模板及支架在在施工中出现问题,将会直接影响水泥混凝土的强度;混凝土浇筑质量对混凝土强度的影响。在施工过程中必须把混合物搅拌均匀,浇筑后必须振捣密实,且经良好的养护才能使混凝土硬化后达到预定的强度;拆模对混凝土强度的影响。混凝土强度不足时,过早拆除支撑模板,过早荷载作用或者超堆荷载会使混凝土粱、板产生裂缝,导致强度降低;混凝土养护质量对混凝土强度的影响。混凝土成型后应在一定的养护条件下进行养护,才能使混凝土硬化后达到预定的强度及其他性能。

结束语

混凝土强度影响因素众多,本文根据理论分析和施工实践并结合众多工程经验,提出并总结了影响混凝土强度的几大因素。较全面的分析了这些因素对混凝土强度的影响。

参考文献

第2篇:高强混凝土论文范文

【关键词】理论强度;强度贡献率;密实度;计算公式;数学模型

引言

随着混凝土外加剂和超细矿物掺和料的的普遍使用,现代混凝土的设计需要同时考虑工作性、强度和耐久性,而我国现有的混凝土配合比设计规范以强度为主,已经不能满足高性能混凝土配制及施工的实际需要,特别是传统观念下配制混凝土时水泥要比混凝土强度高,粉煤灰及矿渣粉等矿物掺和料用量不能超过规定比例的规定,在现实混凝土生产过程中已经失去了指导意义。根据混凝土体积组成石子填充模型,我们进行了现代混凝土配合比的设计计算,推导出了水泥、掺和料、砂、石、外加剂和拌合用水定量计算的科学依据和计算公式。

1 现代混凝土强度理论数学模型的建立

混凝土作为一种复杂的物理化学反应产物,主要由砂子、石子、水泥、矿渣粉、粉煤灰、硅粉、水、外加剂等成份组成。根据格里菲斯断裂强度理论公式:σf =可以求得硬化砂浆理论强度,该强度值主要取决于水泥熟料强度及水化产物的表面活性、胶凝材料的内部结构组成、微裂缝和缺陷的大小。

E--设计强度等级混凝土弹性模量,现有两种计算方法:

2.1 E=105/(2.2+35/ fcu.o)

2.2 E=

结合以上分析,混凝土的强度f与硬化砂浆理论强度σf、胶结材料的强度贡献率u和硬化砂浆的密实度m成正比例。由此可得现代混凝土强度理论数学模型及及城建XS公式。

即:

式中:

σf -混凝土中硬化砂浆理论强度

对于C10―C55的混凝土σf =;

-混凝土胶凝材料用量系数,α=B/1000

B= C+F+K

u --胶凝材料强度贡献率

2 现代混凝土强度理论数学模型的应用探讨

2.1 C10―C30掺粉煤灰混凝土

对C10―C30普通混凝土,胶凝材料使用水泥和粉煤灰,其强度计算公式即现代混凝土强度理论计算公式

通过以上计算可知,其他条件不变时,用水量的变化对低强度等级混凝土强度的影响主要是改变了混凝土内部硬化砂浆的密实度m。

2.2 C30―C55掺复合料(矿粉和粉煤灰)混凝土

对于C30―C55掺复合料(矿粉和粉煤灰)混凝土,胶凝材料使用水泥、粉煤灰和矿粉,其强度计算公式即现代混凝土强度理论计算公式如下:

通过以上计算可知,其他条件不变时胶凝材料细度的变化对混凝土强度的影响主要是改变了混凝土内部硬化砂浆的理论强度值和胶凝材料的强度贡献系数,用水量的变化对混凝土强度的影响主要是改变了混凝土内部硬化砂浆的密实度,由于本工程中只用到了C55等级强度混凝土,C60至C100不做详节。

2.3 水泥强度验算

水泥及胶凝材料水化后强度贡献主要来源于胶凝材料水化后的体积,砂子及胶凝材料之间存在微裂缝,导致水泥胶砂强度比理论值降低;胶凝材料拌合用水量大于胶凝材料理论水化用水量,这些水份在水泥胶砂硬化后蒸发,留下孔隙使硬化砂浆密实度降低从而影响强度。对普通水泥, u1=1.0其强度计算公式即现代混凝土强度理论计算公式可以简化为:

fc =σf×(WO/W-0.27)

3 现代混凝土体积石子填充模型的建立

现代混凝土在施工过程中是以塑性或流动性状态进行施工,当混凝土各种原材料经拌合后,以塑性或流动性状态存在,经过运输、浇注、振捣成型和养护后进入使用状态的混凝土以硬化形态出现,这时硬化的混凝土由粗骨料和硬化砂浆、气孔、水组成。我们认为混凝土由硬化砂浆和石子两部分组成,石子作为砂浆的填充料,当压碎指标小于8%时,由于它的强度大于混凝土的设计强度,只占体积不影响强度;砂浆与石子的粘结强度、砂浆体积胶中凝材料强度贡献率、硬化砂浆密实度决定混凝土的强度。

4 石子填充法在混凝土配合比设计中的应用

依据现代混凝土强度理论数学模型和石子填充模型进行混凝土配合比设计的具体步骤如下:

4.1 配制强度:

现代混凝土的配制强度按现行规范fcu.p=fcu.o+1.645σ确定。

不同强度等级混凝土σ取值表

σ值 C10-C25 C30-C55

4MPa 5MPa

4.2 有强度贡献胶凝材料用量的确定

对于基准塑性混凝土,坍落度为T(mm),用于调整工作性的用水量为0.5Tkg,其中u1=1,F=K=Si=0,由城建XS公式可知,

fcu.p=σf×[(u1C+u2F+u3K+u4Si)/ (C+F+K +Si)]×(W0/W-0.27)

将公式中有强度贡献胶凝材料用相当水泥用量C0代替,公式简化为

fcu.p=σf× (C0/ C0)×[W0/ (W0+0.5T)-0.27]]=σf/ (W0/(W0+0.5T)-0.27)

4.3 掺和料用量的确定

4.3.1 C30―C55掺复合料(矿粉和粉煤灰)混凝土

水泥用量C= C0×0.7

粉煤灰用量F=(C0-C)/( u2+ 2×u3)

矿粉用量 K = 2×(C0-C)/( u2+ 2×u3)

4.4 配合比的试配和调整

采用该理论模型进行配合比设计配制的高性能混凝土、纤维防裂混凝土和自密实混凝土经过在国家大剧院等重点工程的应用,验证了现代混凝土强度理论的正确性和混凝土体积组成石子填充模型用于混凝土配合比设计的可行性,取得了良好的技术效果。

5 结论

5.1 本文研究建立了现代混凝土强度理论数学模型,该公式同时考虑了现代混凝土设计中对工作性、强度和耐久性的要求,适应了现代混凝土配合比设计对强度、工作性和长期使用功能的要求,实现了以上技术参数在设计公式的有机统一。

5.2 混凝土体积组成石子填充模型将传统混凝土石子空隙由砂子填充,砂子空隙由泥浆填充,水灰比决定混凝土强度的设计思路转换为:混凝土由砂浆和石子两部分组成,石子作为砂浆的填充料,由于它的强度大于混凝土的设计强度,只占体积不影响强度;砂浆强度、胶凝材料强度贡献率、硬化砂浆密实度决定混凝土的强度。

5.3 现代混凝土强度理论数学模型及混凝土体积组成石子填充模型是适用于各种现代混凝土配合比设计和强度计算的数学模型,经过严格的数学推导得到混凝土配合比设计中水泥、掺和料、砂、石、外加剂和拌合用水量等组成材料的准确计算公式,解密了混凝土各组成之间的定量关系,实现了现代混凝土配合比设计和强度的科学定量计算。

5.4 现代混凝土强度理论数学模型同样适用于各种水泥的配比设计和强度计算,实现了水泥和混凝土强度计算公式的统一,在水泥和混凝土之间建立了一座紧密联系的桥梁。

5.5 与传统混凝土设计方法相比,现代混凝土强度理论数学模型与混凝土体积组成石子填充模型实现了混凝土配合比设计计算的科学、精确、简便、快捷和实用。

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第3篇:高强混凝土论文范文

[论文摘要]钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料,其物理和力学性能优于普通混凝土,通过介绍钢纤维增强混凝土的基本理论,阐述钢纤维混凝土在多个领域工程中的应用。

钢纤维混凝土(SteelFiberReinforcedConcrete,简写为SFRC)是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维,常用的有:切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展,从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高,其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善,使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。

一、钢纤维增强混凝土的基本理论

(一)复合力学理论

复合力学理论是以连续纤维复合材料理论为基础,结合钢纤维在混凝土中的分布特点形成的。该理论是将复合材料视为以纤维为一相,基体为另一相的两相复合材料。

(二)纤维间距理论。纤维间距理论又称纤维阻裂理论,是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出来的。该理论根据线弹性断裂力学理论解释纤维对裂缝发生和发展的约束作用,认为欲增强混凝土这种本身带内部缺陷的脆性材料的抗拉强度,必须尽可能地减少内部缺陷的尺寸,提高韧性,降低裂缝尖端的应力强度因子、减少裂缝尖端的应力集中作用,故在裂缝处用纤维连接,受拉时跨越裂缝的纤维将荷载传递给裂缝的上下表面,使裂缝处材料仍能继续承载,这样,因裂缝的出现孔边应力集中程度就缓和,随着桥接裂缝纤维数目的增多,纤维间距越小,缓和裂缝尖端应力集中程度越大,对裂缝尖端产生的反向应力场也越大,当纤维数量增加到密布于裂缝时,应力集中就会消失,进一步表明纤维的阻裂效应,即在复合材料结构形成和受力破坏的过程中,有效地提高了复合材料受力前后阻裂引发与扩展的能力,达到钢纤维对混凝土增强与增韧目的。

(三)界面应力传递的剪滞理论。钢纤维混凝土中钢纤维周围的水泥基体结构与自身结构是不相同的,即在钢纤维与基体之间存在着界面层。钢纤维混凝土的性能主要取决于混凝土基体性能、钢纤维含量以及它们之间的界面特性。假定界面是一层厚度可以忽略的薄层,但具有一定的力学性能。当荷载作用于钢纤维混凝土时,荷载一般先施加于低弹性的基体,然后通过纤维-基体的界面,把一部分荷载传递给高弹模的纤维,使纤维和基体共同承担荷载,从而起到增强的作用。

二、钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土作为一种新型复合材料,以其优良的抗拉、抗弯、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等物理力学性能,目前已被广泛应用于建筑工程、水利工程、公路桥梁工程、公路路面和机场道面工程、铁路公程、管道工程、内河航道工程、防暴工程和维修加固工程等各个专业领域。(一)水利工程

钢纤维混凝土在水利工程中的应用比较广泛,主要将其用于受高速水流作用以及受力比较复杂的部位,如溢洪道、泄水孔、有压疏水道、消力池、闸底板和水闸、船闸、渡槽、大坝防渗面板及护坡等。这些部位对混凝土材料自身的抗拉强度、抗剪强度以及抗裂性能的要求都比较高,也正发挥了钢纤维混凝土的自身优势。我国在实际工程中应用的有:三峡工程、小浪底水利枢纽工程、三门峡泄水排砂底孔等工程。以上工程都获得了较为满意的效果,并取得了较好的经济效益。

(二)建筑工程。钢纤维混凝土在建筑工程中的影响越来越广泛,一般应用于房屋建筑工程、预制桩工程、框架节点、屋面防水工程、地下防水工程等工程领域中。如抗震框架节点中使用钢纤维混凝土,能代替箍筋满足节点对强度、延性、耗能等方面的要求,而且还能提供类似于箍筋约束混凝土的作用,并解决节点区钢筋挤压使混凝土难于浇注的施工问题;钢纤维混凝土还具有良好的抗裂性,可使构件在标准荷载下处于弹性阶段而不裂,不出现应力的重分布;用钢纤维混凝土制成的自防水预应力屋面板,不仅提高了自防水预应力屋面板的抗裂性能,同时也减少了纵向预应力筋的配筋率,提高了结构的耐久性。钢纤维混凝土在建筑中的应用实例有:福州东方大厦、沈阳市急救中心站综合楼、江苏省丹阳市中医院、辽阳市食品公司办公楼等工程。

(三)道路和桥梁工程。钢纤维混凝在道路和桥梁工程方面,主要广泛应用于路面、桥梁、机场跑道等工程中,包括新建及修补工程。钢纤维混凝土较普通混凝土有较好的韧性,抗冲击、抗疲劳性。它可使面层厚度减少,伸缩缝间距加长,使用性能提高,维修费用减低,寿命延长。面层较普通混凝土可减少30-50%,公路伸缩缝间距可达30-100m,机场跑道的伸缩缝间距可达30m。用于路面及桥面修补时,其罩面厚度仅为3-5cm。在实际工程中有:北京东西环路立交桥、沪杭高速公路成渝公路、大足朱溪大桥、广州解放大桥等工程中都采用了钢纤维混凝土解决工程难题,使用效果较好,经济效益显著。

(四)铁路工程。在铁路工程方面,钢纤维混凝土主要用于预应力钢纤维混凝土铁路轨枕、双块式铁路轨枕及抢修铁路桥面防水保护层中。铁路工程承受较大的荷载、较高的速度和数万次的振动,所以要求混凝土必须具有较高的强度、较高的抗冲击性及较大的塑性。这正好利用了钢纤维混凝土的抗冲击性及较好的塑性。建成的工程有:沈阳铁路局长达线维修工程、柳州铁路局黔桂铁路铺设工程、南昆铁路隧道工程和西安安康铁路椅子山隧道等工程土。钢纤维混凝土的应用,使维修工作量大为减少,并提高了线路的使用寿命,效果良好。

(五)港口及海洋工程。钢纤维混凝土在海洋工程中的使用主要是钢纤维混凝土的腐蚀问题,所以有待进一步研究,但在日本和挪威的使用经验是令人鼓舞的。日本钢铁俱乐部采用钢纤维混凝土作钢管桩防腐层,在海水中浸泡10年,钢纤维混凝土防腐完好,钢管表面无锈蚀,仍有金属光泽。挪威将钢纤维混凝土用于北海海底输气管道的隧道衬砌、Forsmark核电站海底核废料库的支护、海洋平台后张预应力管道孔的封堵以及码头混凝土受海水腐蚀部位的修补等。我国江苏石舀港码头的轨道梁工程中也使用了钢纤维混凝土。

除了上述领域外,还有很多钢纤维混凝土的应用的实例,如承受重级工作制造工业厂房和仓库地面、薄壁蓄水结构、预制板、离心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆结构、各类建筑物和构筑物的修补、补强加固、抗震加固等。

三、结束语

钢纤维混凝土具有普通混凝土不具有的优点,且具有良好的经济效益,其在民用建筑楼地面、公路路面、预制构件水利工程、港口码头、机场跑道和停机坪、桥梁隧道以及各种构筑物等方面的应用前景将是十分广阔的前景。

参考文献:

第4篇:高强混凝土论文范文

关键词:聚丙烯纤维; 混凝土; 强度

中图分类号: TQ325.1+4 文献标识码: A 文章编号:1前言纤维在提高混凝土性能方面扮演着日益重要的角色。混凝土是一种脆性材料,韧性差,抗疲劳能力低,易产生裂纹,抗冲击碎裂性差,这种问题不是因为强度不够,而是耐久性不够。聚丙烯纤维对混凝土具有阻裂效果,增稠效果,界面效果减少了混凝土的离析,改善和易性,减少混凝土的收缩裂缝,提高混凝土的耐久性,对混凝土的强度也产生一定的影响,本文将研究聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土强度的影响效果,主要研究聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律。 2试验原材料

(1)原材料 a.水泥:山东水泥厂生产的“山水”牌P.O42.5级水泥;

b.粉煤灰;苏源徐塘电厂粉煤灰公司生产的Ⅱ级灰

表(1)水泥.粉煤灰的化学组成

c.砂:宿迁骆马湖湖砂,Ⅱ级中砂,细度模数为2.6,堆积密度1352 Kg/m3表观密度2540Kg/m3级配合格;

d.石:徐州睢宁碎石,粒径5~31.5mm;堆积密度1360Kg/m3 紧密堆积密度1560Kg/m3表观密度2650Kg/m3针片状含量11.06%压碎指标3.78

e.水:使用自来水

f.高效减水剂:采用沭阳金源科技有限公司生产的M-I高效减水剂。

表(2)具体试验基准配和比与聚丙烯纤维配合比

3聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土强度的影响

h.聚丙烯纤维:采用了江苏射阳县永固纤维设备有限公司生产的“永固丝”直径12mm(PPFIBRE)

(2)试验配合比

3.1聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土立方体抗压强度的影响 从表(3)可以看出,当混凝土处于较低强度等级(<35MPa),或者混凝土处于早期阶段(强度较低)时,在基准混凝土中掺入聚丙烯纤维可以提高混凝土立方体抗压强度:当混凝土处于较高强度等级(>35MPa),或者混凝土处于后期阶段(强度较高)时

掺入聚丙烯纤维会使混凝土立方体抗压强度略微降低。

表(3)具体试验基准混凝土强度与聚丙烯纤维混凝土强度

3.2聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土抗折强度的影响。

我多次通过试验得出结论,当混凝抗折强度较低(<45MPa),或者混凝土处于早期阶段(强度较低)时,掺入聚丙烯纤维可以提高混凝土抗折强度;当混凝土处于较高强度等级(>5.5MPa),或者混凝土处于后期阶段(强度较高)时,掺入聚丙烯纤维会使混凝土抗折强度降低约10%。

4聚丙烯纤维对不同强度等级混凝土强度影响的机理分析

4.1聚丙烯纤维对混凝土立方体抗压强度的影响分析

聚丙烯纤维是一种低弹性模量的纤维,其弹性模量通常在3000~4000MPa左右,约为混凝土的弹性模量的1/10。根据复合材料力学理论,由于聚丙烯纤维的弹性模量低于混凝土的弹性模量,所以,掺聚丙烯纤维的混凝土立方体抗压强度较基准混凝土的会有所下降,但是,由于试验中聚丙烯纤维的掺量属于低掺量(0.1%左右),这个影响并不大。

另一方面,聚丙烯纤维在混凝土的体积掺量虽然不大,但是由于其直径细(10~100m),在体积率0.1%的况下,每立方米混凝土中有几百万、上千万甚至上亿根纤维,在混凝土基体的水泥砂浆中布满了横竖交叉的立体纤维网,这种立体纤维网与水泥浆之间存在较大的粘结应力。这个粘结应力会阻止混凝土被“拉裂”。

混凝土中掺人聚丙烯纤维后,一方面,由于聚丙烯纤维弹性模量较低,掺入到混凝土中后,会降低混凝土的立方体抗压强度;另一方面,由于聚丙烯纤维在混凝土中会分散成为立体纤维网,限制混凝土的横向变形,使混凝土立方体抗压强度提高。当混凝土强度较低时,由于混凝土的弹性模量小一些,聚丙烯纤维网的增强作用明显一些,所以掺入聚丙烯纤维后,混凝土的强度会提高:当混凝土强度较高时,由于混凝土的弹性模量大一些,聚丙烯纤维降低混凝土强度的作用明显一些,所以掺入聚丙烯纤维后,混凝土的强度会降低。但总的来说,由于纤维掺量不是很大,掺入聚丙烯纤维后,混凝土的抗压强度变化不大。

4.2聚丙烯纤维对混凝土抗折强度的影响分析

混凝土是低抗拉强度和低抗拉应变的复合材料。在混凝土硬化过程中,伴随着各种干缩的增大,导致混凝土产生许多微裂纹。混凝土受拉时,微裂纹附近产生较大的应力集中,使得混凝土的抗拉强度较低,并且“一裂就坏”。混凝土中掺人微纤维后,根据“纤维间距理论”,裂纹附近由于应力集中而产生的应力会大大变小,因此混凝土的抗折强度会增加,并且会比较明显:并且聚丙烯纤维对混凝土存在“增韧”效应和所谓“剩余弯曲强度”,即混凝土在初裂后,混凝土还不会马上破坏,还能继续承受荷载,从而提高混凝土的抗折强度。

当纤维混凝土受拉和受弯时,受拉区基体开裂后,纤维将起到承担拉力并保持基体裂缝缓慢扩展的作用,从而基体缝间也保持着一定的残余应力。随着裂缝开展,基体缝间残余应力将逐步减小,而纤维具有较大变形能力可继续承担截面上的拉力,直到纤维被拉断或从基体中拨出,而且这个过程是逐步发生的,这样纤维就起到了明显的增韧效果。 但对于高强混凝土而言,掺入纤维后,混凝土的抗折强度为什么会下降呢?作者认为,主要以下两方面的原因①混凝土本身的抗拉强度比较高,微纤维在混凝土中起得作用已经不明显了,加之微纤维的弹性模量又较低,会降低混凝土的抗拉强度;②高强度的混凝土拌合物比较粘稠,容易造成微纤维分布不均匀,并且难以密实,从而降低混凝土的抗折强度。在本次试验过程中,为了便于比较,混凝土的搅拌时间和振动成型时间都是按GB/T50081—2002规定的时间进行的,实际上,有试验表明,适当延长纤维混凝土振动时间,可以提高混凝土的抗折强度。

5结论由试验可知,对于较低强度等级的混凝土,掺聚丙烯纤维后能够提高混凝土的立方体抗压强度和抗折强度:对于中等强度的混凝土,掺聚丙烯纤维后能够提高混凝土的抗折强度,但会稍微降低混凝土的立方体抗压强度:对于高强混凝土,掺聚丙烯纤维后,混凝土的立方体抗压强度和抗折强度均会降低。

参考文献

[1]全国《混凝土》,杂志:2008年第一期2008年1月27日出版.

[2] 夏俊;杨杨;;工程用合成纤维及其标准体系[J];中国纤检;2010年01期

[3 ] 申懋;蔡伟;;聚丙烯纤维泵送混凝土的研究应用[A];建设工程混凝土应用新技术[C];2009年- 171.

[4] 余春;高性能聚丙烯纤维混凝土性能研究[D];重庆交通大学;2009年

第5篇:高强混凝土论文范文

关键词:再生混凝土;外加剂;抗压性能

Abstract: in this paper the performance of recycled concrete research, on the basis of recycled concrete admixture strength is the performance of the research. Through the admixture of recycled concrete compressive performance experiment research, the result shows that admixture of recycled concrete compressive strength has influence early, and its influence for, improve the regeneration of the early concrete compressive strength. Thus explain that to meet the requirements of production recycled concrete, admixture of recycled concrete compressive strength of the change has an important role.

Keywords: recycled concrete; Admixtures; Compression performance

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

前言

据有关资料介绍,经对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万平方米建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500~600t。我国现有建筑总面积 400多亿平方米,预计到2020年还将新增建筑面积约300亿平方米[1]。照此推算,我国现有建筑面积将至少产生20亿t建筑废渣。其中废弃混凝土是建筑垃圾主要组成部分之一。长期以来以单一掩埋为主的处理方式不仅占用了大量宝贵的耕地,也对环境造成了严重的污染[2]。因此,在能源和资源日益短缺的今天,如何有效地利用这些建筑废弃物,对于我国的可持续发展和生态环境保护具有十分重要的意义。那么又如何有效地利用再生混凝土呢?再生混凝土在一些性能方面的不足,就需要外加剂来进行改善,这就使得本课题研究的意义更为重要。

1.再生混凝土特征性能及力学性能

1.1再生混凝土概述

再生混凝土 (Recycled Aggregate Concrete,RAC)简称再生混凝土(Recycled Concrete),它是指将废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后,按一定的比例与级配混合形成再生混凝土骨料(Recycled Concrete Aggregate,RCA),简称再生骨料(Recycled Aggregate),部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成新的混凝土[3]。

1.2再生混凝土的基本性能

再生骨料的掺量对混凝土基本性能的影响,在配合比和坍落度均相同的情况下,不同再生骨料掺入量混凝土的物理力学性能。

(1)配合比相同的情况下,混凝土的坍落度随着再生骨料掺入量的增加而降低。当再生骨料掺入量为 100%时,混凝土的坍落度仅能达到普通混凝土的20%左右[4]。

(2)在配合比相同的情况下,混凝土的抗压强度随着再生骨料掺入量的增加而降低。当再生骨料掺入量为 100%时,混凝土的抗压强度较普通混凝土降低11%左右。在坍落度相同的情况下,混凝土的抗压强度随着再生骨料掺入量的增加而降低更多[4]。

(3)在相同配合比的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的劈裂抗拉强度降低。当再生骨料取代率为 100%时,混凝土的劈裂抗拉强度降低35%左右[5]。

(4)在配合比相同的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的抗弯强度也逐渐降低。当再生骨料的掺入量为 100%时,混凝土的抗弯强度较普通混凝土降低 23%左右。在坍落度相同的情况下,随着再生骨料掺入量增加,混凝土的抗弯强度也逐渐降低,与相同配合比的情况相比,降低程度差别不大[6]。

(5)在配合比相同的情况下,混凝土的弹性模量随着再生骨料掺入量的增加而降低。当再生骨料掺入量为 100%时,混凝土的弹性模量较普通混凝土降低27%左右。在坍落度相同的情况下,混凝土的弹性模量也随着再生骨料掺入量的增加而逐渐降低,且较配合比相同的情况下降低更多[6]。

2.外加剂对再生混凝土抗压强度的影响实验研究

取相同配合比配制的再生混凝土两个系列,B系列掺用高效减水剂,A系列不掺用任何外加剂。比较两系列的抗压强度。

2.1实验原材料

(1)水泥:本文采用新疆省阿克苏市青松建化厂生产的青松牌42.5R普通硅酸盐水泥。

(2)拌合用水:新疆省阿拉尔市塔里木大学生活用水。

(3)河砂:取自新疆省阿克苏地区河砂。

(4)天然骨料:取自新疆省阿克苏地区河石。

(5)外加剂:本文采的FDN高效减水剂,外观为粉状、呈黄褐色,减水量为15%~25%。本试验的掺量为水泥质量的0.6%。

(6)再生粗骨料:本文采用的第一批再生粗骨料(RCAⅠ)取自新疆省阿拉尔市塔里木大学建设项目工程中的废弃混凝土,平均强度15-20MPa,均经过人工破碎。RCAⅠ最大粒径30mm,再生粗骨料绝大部分为表面附着部分废旧砂浆的次生颗粒,少部分为与废旧砂浆完全脱离的原状颗粒,还有很少一部分为废旧砂浆颗粒。本文采用的第二批再生粗骨料(RCAⅡ)属于年代久、强度低、承重结构混凝土,代表着当前废弃混凝土的主流。

2.2试验方法

本文采用萘系高效减水剂,混凝土试件共分为5个配合比,每个配合比有2组试块分别为:B0、B30、B50、B70、B100,分别表示再生骨料取代率为0%、30%、50%、70%、100%时的混凝土,见表2-1。用掺入高效减水剂再生混凝土(用B表示)和没有掺入高效减水剂再生混凝土(用A表示)强度进行对比分析。A系列和B系列配合比见表2-1、表2-2。

2.3试件浇筑与养护

所有混凝土均为人工搅拌。投料顺序为首先加入砂和水泥,再加入粗骨料,最后加入水,搅拌 3~5min后测其坍落度。坍落度试验完毕后将混凝土拌和物注入钢模,24h后拆模,立即放入养护室,在标准条件(温度20±3℃,相对湿度≥90%)下养护,规定时间后在万能试验机上测试各龄期的强度。

抗压强度试验按照GB/T50081―2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行,试验机加载速度为5kN/s。

2.4抗压试件破坏形态

加载初期, 再生混凝土试块表面未发现有裂缝出现。随着荷载增大, 试块内的应力不断增加, 试块开始出现裂缝。初始出现的裂缝靠近试块的侧表层, 在试块高度中央为垂直方向, 沿斜向往上、下端发展至加载面处转向试块角部。随着荷载的继续增加, 新的裂缝逐渐向里发展, 表面混凝土开始外鼓、剥落。最终的破坏形态为正倒相连的四角锥。再生混凝土试块的破坏断面发生在骨料与骨料之间的胶凝界面,未发现粗骨料被劈开, 表明再生混凝土的破坏形态与普通强度的天然混凝土比较接近。从破坏形态来看,再生混凝土的破坏基本上均为粗骨料和水泥凝胶体面之间的粘结破坏。同时试验也发现有些再生混凝土试块表现出较大的脆性, 尤其是在再生粗骨料取代率较大的情况下较为明显。

2.5试验结果分析

按表2-1和表2-2所列配合比制作出的试块所得其抗压强度如表2-3所示。

减水剂亦称分散剂,混凝土掺入减水剂后,可在不影响混凝土和易性的条件下,使新拌混凝土的用水量减少。其作用表现为:使水泥粒子分散,改善混凝土工作性;减少单位用水量,使混凝土强度增加并提高耐久性;减少单位水泥用量,有效地节约水泥。高效减水剂的特性:在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下,可大幅度减少用水量(减水率大于12%),制备早强、高强混凝土。在减水剂作用下,根据以往的研究结果表明,高效减水剂在提高混凝土的早期抗压强度方面,有着显著的效果。为了证明这个结论同样适用与再生混凝土,再试验的过程中,我们进行了对不同再生骨料取代率时,掺用高效减水剂和不掺用高效减水剂的试验研究 并对试验结果进行了对比分析。对再生混凝土A系列和B系列的7d和28d的抗压强度进行比较,将表2-3绘制成图2-1和图2-2所示。

从图2-1可以看出,在7天的时候,当再生骨料的取代率相同时,有萘系高效减水剂作用下的再生混凝土的抗压强度普遍比不掺用时大,这是因为加入了高效减水剂,使再生混凝土的水灰比有较大的下降,使再生混凝土结构更为致密,抗压强度显著提高。这说明高效减水剂在提高混凝土的早期强度方面有着良好的作用,同样适用于再生混凝土。

我们建立了混凝土7天抗压强度增长率的公式如下:

公式2-1

式中:

――再生混凝土7天强度增长率,%;

――掺了某种减水剂的再生混凝土7天立方体抗压强度值,MPa;

――基准再生混凝土的7天立方体抗压强度值,MPa。

是个≥0的数。其值愈大,说明掺了减水剂的再生混凝土7天强度较基准再生混凝土强度增长率愈高。根据公式2-1我们算出了再生混凝土7天强度增长率见表2-4所示。

表2-4 外加剂的再生混凝土强度增长率(%)

再生骨料的取代率 0 30 50 70 100

强度增长率 62 8 4 8 19

从表2-4可以看出7天强度增长率都≥0,说明本实验中用到的高效减水剂是可以增强混凝土早期抗压强度的。

对于图2-2来说,由于高效减水剂只会对混凝土早期强度起影响做,所以对28天的抗压强度没有影响作用。

3.再生混凝土发展前景及外加剂对再生混凝土经济性研究

目前废弃混凝土在工程上用途日渐广泛。废混凝土产生于建筑物拆毁、维修和施工过程中,经破碎后可作为碎石直接用于地基加固、道路和飞机跑道的垫层、室内地坪垫层、预制混凝土空心砌块等,若进一步粉碎后可作为细骨料,用于拌制砌筑砂浆和抹灰砂浆。虽然现在国内再生混凝土理论研究不是太深入,再生骨料的回收、生产、利用的工艺方法也不成熟,使用再生骨料费用比较昂贵,再生混凝土的性能不及天然骨料混凝土,但随着理论探索和应用技术的研究,这种情况一定会得到改观。另外,在能源、资源短缺,生态恶化的今天,再生混凝土所能带来的经济、社会和生态效益无疑是巨大的。总之,再生骨料作为混凝土中天然骨料的可替代材料具有十分广阔的发展前景。

据资料统计: 生产1t普通型减水剂,把它应用在工程中,除可以改善混凝土工作性能、降低工程造价外,还可以节约8~10t 水泥(高效减水剂则节约水泥更多)。一条年产1万t普通型减水剂生产线,相当于为国家建设了一个年产8~10万t的水泥厂,节约建设投资约6000 万元,年节约标煤1.2~1.5万t。再生混凝土中掺入不同比例的混合外加剂,可以节约水泥,稳定再生混凝土强度,高效减水剂减少再生混凝土拌和用水量,提高其流动性能。当单位体积混凝土内掺入减水剂后,在水灰比不变条件下,水泥用量减少、和易性增强。

综上所述,从以上实验和对再生混凝土的发展前景来看,再生混凝土的经济效益和环境效益是很明显的,但由于传统观念对废骨料的影响以及再生骨料的来源不定性带来的强度不定性,所以在实际工程中,没有被广泛地接受。这就要求对这一技术和生成工艺做更进一步的研究,那么往再生混凝土中加入外加剂无疑是最佳选择。外加剂对再生混凝土某些性能起着不小的作用,要发展再生混凝土的应用前景就要让外加剂对再生混凝土性能的改善加以应用。

4.结论

通过对掺外加剂的再生混凝土抗压强度试验的分析,可以发现外加剂对再生混凝土抗压性能影响不可忽视,结论如下。

高效减水剂对再生混凝土早期强度起着提高的作用。外加剂主要是减少了混凝土的水灰比,从而使再生混凝土结构更为致密,抗压强度显著提高。说明外加剂对再生混凝土早期强度也是有着改善的作用。

参考文献:

[1]杨建斌,孙泓涛,朱栋梁.关于再生骨料与再生混凝土技术的评述[J].浙江建筑,2006,23(5).

[2]董云.再生骨料及再生混凝土研究进展[J].基建优化,2006,27(1).

[3]Olorunsogo F T, Padayachee N. Performance of recycled aggregate concrete monitored by durability indexes [J]. Cement and Concrete Research, 2002, 32: 179~185.

[4]许贤敏. 再生混凝土的性能[J]. 山东建材, 1999, (2) : 9~12.

[5]孔德玉,吴先君.再生混凝土研究[J].浙江工业大学学报,2003,31(1).

第6篇:高强混凝土论文范文

1.1钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是指在混凝土中掺入短的、不连续的、乱向均匀分散的钢纤维而形成的新型复合材料。掺入钢纤维后可以有效地提高基体混凝土的抗拉、抗剪、抗裂、抗磨、抗冲击、抗疲劳、抗震抗爆的特性。

1)抗拉、抗压和抗弯的极限强度较高。试验结果表明,混凝土中拌入一定量的钢纤维,抗拉极限强度可以提高40%~50%,抗弯极限强度提高50%~150%。混凝土抗压性能的增强是由于适量的钢纤维的掺入,改变了混凝土的抗压破坏形式,因而明显提高了抗压性能。2)抗冲击性能良好。材料抵抗冲击戴震动荷载作用的性能,称为冲击韧性。当纤维掺量达到0.8%~2.0%时,钢纤维混凝土冲击韧性比普通混凝土提高50~100倍。良好的抗裂、抗疲劳、抗剪性能钢纤维混凝土可以在出现开裂荷载后,荷载还能够增大。钢纤维的体积率增加,其初裂荷载、极限荷载以及韧性均可增大。在剪切试验中,钢纤维混凝土在基体错动后,仍具有不错的承载能力。3)变形性能明显改善。钢纤维的加入能明显改善混凝土长期的收缩变形,有效降低10%~30%的混凝土的收缩率,抗拉弹性模量明显提高。4)抗冻性、耐磨性能提高。钢纤维混凝土能良好的阻止和抑制因温度应力方面引起的裂缝出现和扩张。

1.2钢纤维混凝土的增强机理

限制在外力作用下基体中裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的产生是钢纤维在混凝土中的表现出来的主要作用。在受荷初期水泥基料与钢纤维共同承受外力,此时水泥基料是外力的主要承受者;横跨裂缝的钢纤维在基料发生开裂后则成为外力的主要承受者。因此,钢纤维混凝土比普通混凝土物理和力学性能更加优越。

钢纤维混凝土的增强机理主要有两种理论:一种是复合材料力学理论,另一种则是以断裂力学为基础的纤维间距理论。这两种理论从不同的角度解释了钢纤维对混凝土的增强作用,但得到的结果却是相同的。

复合力学理论将钢纤维混凝土作为一种纤维强化体系来看待,引入纤维方向系数和纤维长度系数,采用混合原理推导出钢纤维混凝土应力、弹性模量和强度等。依照复合力学理论得出的钢纤维混凝土抗拉强度的计算公式如下:

fft=ft(1-ρf )+ηθτlfρf /df (1)

式中:f为钢纤维体积率;lf为钢纤维的长度;df为钢纤维的直径;为钢纤维与混凝土的平均粘结应力。该公式的正确性被大量试验结果所验证,已被《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS38:92)所采用。纤维间距理论则是采用线弹性断裂力学原理来解释钢纤维对裂缝发生和发展的约束作用,最后得到的结果与(1)式相同。影响钢纤维混凝土性能的主要因素影响钢纤维混凝土性能的主要因素为:钢纤维类型、钢纤维掺量和钢纤维长径比。此外,砂率、粗骨料最大粒径比、减水剂、掺和料等因素也能影响钢纤维混凝土的性能。当钢纤维混凝土应用于路面材料时,还受到地下排水状况等的影响。

2钢纤维混凝土的应用

2.1道路施工中的应用

1)新总截面钢纤维增强水泥混凝土路面。总截面的钢纤维增强混凝土路面厚度的50%至60%的普通混凝土路面厚度,钢纤维含量为0.8%至1.2%。两车道的道路一般是每一个没有纵向,横向20米的联合间距

30米,最大的理想50米。2)新型复合钢纤维水泥混凝土路面。可以做成两层或三层复合式路面。两层道路建设,铺设在40%至60%的钢板厚度对全地形厚的钢纤维钢筋混凝土上。三层复合式路面是上下两层的钢纤维钢筋混凝土层,与普通混凝土层夹着。结构更加合理,但施工复杂。根据经验,三层复合式路面应使用高机械化铺设条件的地区。3)碾压混凝土钢纤维混凝土路面。钢纤维碾压,使路面的强度和韧性增强,以改善碾压混凝土的力学性能。4)钢纤维混凝土覆盖。旧水泥混凝土路面损坏,使用钢纤维钢筋混凝土摊铺覆盖。钢纤维混凝土覆盖的直接的,独立的两个种组合的组合。作为一个整体相互合并的覆盖面层和老混凝土粘结的整体实力,共同发挥结构的作用。分离叠加和老混凝土粘结,但中间设立一个屏障层独立运作。直接叠加,直接在旧水泥混凝土钢纤维的表面层钢筋混凝土覆盖。一般用于比较轻微损坏现有的水泥混凝土路面。5)钢纤维水泥砂浆或细石混凝土覆盖维修。细石混凝土,钢纤维水泥砂浆或钢纤维对破损道路维修覆盖。纤维体积分数为1%至2%是适当的长宽比可以是钢筋混凝土比钢纤维的长宽比略高。一般限制在70-100范围。

2.2桥梁施工中的应用

1)桥面铺装。钢纤维混凝土的应用不仅可以提高桥面抗裂性,耐久性和提高舒适性能,还可以增强桥梁的抗弯强度,刚度桥梁本身,以减少路面厚度,以减轻结构重量,提高桥梁钢纤维钢筋混凝土桥桥面铺装受力状况。此外,使用钢纤维钢筋混凝土和橡胶沥青混凝土复合两层甲板也是一个有效措施。2)桥梁上部结构承受的荷载。使用钢纤维钢筋混凝土主拱或部分区域,加强和改善结构的受力性能,结构变形的有效控制,减轻体重,使大跨度桥梁结构更加稳定。并且,其结构性能,外观精美,还可以减少鞋面材料,在桥梁下部的数量相应减少的数量,从而降低了成本,提高经济效益。修建钢纤维钢筋混凝土桥高度,以满足使用上的特殊要求。3)桥梁墩台等结构局部加固。对动载长期作用下造成的桥梁墩台及桥面板裂缝或表层剥落病害,采用转子Ⅱ型喷射机喷射5cm~20cm钢纤维混凝土以满足结构的整体性和抗震性要求。一般钢纤维类型采用剪切钢纤维,掺量为110%;采用硫铝酸盐快硬水泥和Ts型速凝剂提高早期抗裂性能;对旧混凝土表面喷砂或凿毛,增加新旧混凝土的整体性。4)加强钢筋混凝土桩。钢纤维钢筋混凝土桩或桩尖局部增强的顶部,桩普及率已大大提高,锤击减少的数量大大提高了对打击的速度。一般钢筋混凝土桩和钢纤维桩尖部分的顶部,以提高冲击韧性的桩顶,桩顶到设计深度,以避免前破裂,并增加了埋桩尖提高对打击的速度。

2.3衬砌隧道和边坡防护加固

采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施,具有加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段,采用普通混凝土支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。

3结束语

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量乱向分布的短钢纤维而形成的一种多相、多组分水泥基体新型复合材料。它克服了混凝土的多项弱点,改善了混凝土的物理、力学性能,已在建筑、路桥、水工、海洋等工程领域得到应用。

参考文献

第7篇:高强混凝土论文范文

关键词:钢筋混凝土梁;受剪承载力;桁架拱模型;混凝土结构设计规范

中图分类号:TU375.1

文献标志码:A

文章编号:1674-4764(2013)04-0007-06

钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力计算是混凝土构件设计中的重要课题。由于影响钢筋混凝土构件抗剪强度的因素众多,破坏形态复杂,对混凝土构件受剪机理的认识尚不完善,至今未建立一套较为完整的理论体系[1]。目前要做到定量分析钢筋混凝土构件的斜截面受剪承载力还存在很多困难,当然试验研究是一种最为直接和有效的方法,但全面的试验对比研究耗资巨大,一般难以实现。到目前为止,尽管各国学者进行了大量的关于钢筋混凝土梁的受剪承载力理论分析和试验研究,但由于各学者研究的侧重点不同且该问题本身具有复杂性,致使至今钢筋混凝土构件的抗剪问题没有得到很好地解决。包括中国在内的多国规范都是采用半经验半理论的计算方法进行构件受剪承载力设计,该方法具有计算简单且不易出错等优点,但缺点是缺乏明确的力学模型,且当结构材料与原建立规范计算公式时的材料差异较大时,规范公式的计算结果的可信程度遭到质疑。因此,迫切需要建立混凝土构件的受剪理论模型和模型理论计算公式,以解决受剪承载力的设计问题。采用桁架拱模型理论分析钢筋混凝土构件的受剪机理,给出了钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式,探讨了有关计算参数的取值,并结合收集的136根关于钢筋混凝土梁受剪承载力研究的试验数据,验证桁架拱模型理论的有效性。

1桁架拱模型

桁架拱模型是一种在桁架模型基础上加以考虑混凝土的受压拱体效应发展演化而来的模型。桁架拱模型认为,构件的所受总剪力由桁架模型和拱模型共同承担,即构件中受压混凝土既起受压上弦杆的作用又起斜压腹杆和拱的作用,如图1所示。

1.1桁架模型

桁架模型最早由德国的Ritter所提出,也称古典桁架模型[2]。后经众多学者研究和发展,形成了多种桁架理论并被多国规范所采用,如拉压杆模型(美国规范[3])、变角桁架模型(欧洲规范[4])等。该模型的缺点是没有考虑混凝土的抗剪能力对构件受剪承载力的贡献,全部剪力由腹筋承担。

桁架模型认为桁架的受压上弦杆为受压区混凝土和上部受压纵筋,受拉下弦杆为下部受拉纵筋,腹杆则由受拉的箍筋及斜裂缝间的受压混凝土斜杆构成。如图2,图中h为构件截面高度、z为构件截面高度方向上两边缘纵筋之间的距离,可取为z=0.9 h。

5.1与试验结果的对比分析

共收集了136根关于钢筋混凝土梁受剪的试验数据[11-15],文献[11]为集中荷载作用下有腹筋连续梁的抗剪强度试验数据,文献[12]、[14]为集中荷载作用下简支梁的抗剪强度试验数据,文献[13]为逆对称荷载作用下钢筋混凝土框架梁抗剪强度的试验数据,文献[15]为钢筋混凝土构件试验数据集(中国建筑科学研究院),钢筋混凝土梁的加载方式有集中荷载作用和均布荷载作用2种,所有钢筋混凝土梁均为单方向单调加载,其发生的破坏形态有主筋屈服后剪切破坏、主筋屈服前斜压剪切破坏形态和弯剪型破坏,试件有普通箍筋约束混凝土梁和高强箍筋约束混凝土梁。钢筋混凝土梁的基本设计参数:混凝土轴心抗压强度为10.4~62.78 N/mm2,箍筋强度为212~1 442 N/mm2,配箍率为006%~1.15%,平均约束应力为0.406 4~16.08 N/mm2,截面尺寸为b=110~400 mm、h=190~1 000 mm,钢筋混凝土梁的形式有连续梁、简支梁、框架梁3种。

图8为桁架拱模型公式的计算值(Vcal)和试验值(Vexp)的对比结果(图中斜直线为Vcal/Vexp=1),计算值与试验值比值的平均值为0.926 8,标准偏差为0.208 9,变异系数为0.225 4,最大值为1853 0,最小值为0.555 0。表1给出了Vcal/Vexp分布情况,计算值小于1.15Vexp的试件占试件总数的88.97%,且计算值小于0.6倍的试验值的试件仅占试件总数的2.94%。

综上所述,用桁架拱理论模型公式计算的结果与试验结果吻合较好,桁架拱模型可以作为钢筋混凝土梁剪切破坏的理论模型,其为中国规范建立关于钢筋混凝土构件受剪承载力计算的理论模型奠定基础。

6结束语

经理论分析和试验验证,可以得到以下结论:

1)当使用高性能或高强度的结构材料时,中国混凝土结构设计规范中的受剪承载力公式的计算结果不安全。

2)桁架拱理论模型分析钢筋混凝土构件的受剪机理是合理的,且基于该理论模型的钢筋混凝土梁的受剪承载力公式,当结构材料性能差异较大时,依然能保证计算结果的有效性。

3)箍筋应力发挥水平是有上限的,同时桁架拱模型公式的计算结果也验证了日本关于平均约束应力取值的正确性。

4)对于钢筋混凝土梁的受剪承载力计算,美国规范较中国规范保守。

参考文献:

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[15]中国建筑科学研究院.钢筋混凝土构件试验数据集-85年设计规范背景资料续编[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.

第8篇:高强混凝土论文范文

关键词:现浇楼板,抹灰,粉刷,刮腻子

 

1、现浇楼板免抹灰施工的意义

在建筑工程施工中,混凝土现浇楼板底部抹灰层的空鼓、脱落是目前业主比较关注的质量问题。为了杜绝住宅现浇楼板抹灰层的空鼓、脱落,在住宅楼工程的施工中从模板选型、混凝土施工、养护等方面进行细部的控制,确保现浇楼板板底的平整度、现浇板与圈梁等四角的方正。并在施工前经设计院和建设单位的同意,采取在现浇板底不抹灰、直接刮腻子的施工方法。这样既增加住宅的房间净高,又节省工程成本,缩短了工期,取得了较好的社会与经济效益。可以说,随着施工水平的提高,施工质量标准也不断提高,免抹灰施工工艺在高层框剪结构中应用越来越广泛,所谓免抹灰就是在混凝土结构施工时,一次成活。在现浇混凝土楼面上不再做细石混凝土找平层或水泥砂浆抹灰层、顶棚及墙饰面亦不再抹灰,而仅在面层批刮腻子。免抹灰的前提就是混凝土结构在施工过程中达到清水混凝土标准。国家现行的混凝土质量标准对清水混凝土没有明确的规定或要求,一般认为清水混凝士即混凝土表面不做任何装饰,墙面光滑平整,线条流畅,色泽均匀,无蜂窝、麻面、砂带和明显气泡,模板拼缝具有规律性。要达到以上要求,施工过程中必须在模板、钢筋、混凝土等细部作法上精益求精。

2、免抹灰施工楼板模板的质量控制

2、1模板材料

模板的加工精度要高,规格尺寸要准确、平直。为了防止发生胀模、变形和挠曲,模板应有足够的承载力、刚度及稳定性。此外,板面要平整、光滑,模板耐久性要好。鉴于上述要求建议在施工时采用10厚新竹胶板来支设楼板,可以在施工中控制周转5次。

2、2模板施工

钢筋绑扎前应及时清除模内建筑垃圾,在梁柱接头及柱顶和梁端要留置清扫口。平模与角模的连接缝采用企口搭接缝,以消除模板拼缝不严密造成的漏浆;同时要防止上下层墙柱的错位现象。在梁与构造柱节点部位,采用构造柱模板顶面与圈梁并齐的支模办法,使转角处构造柱混凝土棱角清晰,表面更加平整。

模板拼缝处的处理:平模板板缝小于5mm的采用胶带纸贴缝、大于5mm的拼缝处用海绵条嵌缝以防止漏浆。

对支设好的模板的保护:钢筋吊运到模板上时,要轻放并用50*100木方垫底,严禁在板面上拖拉或碰撞。在调整钢筋位置时,严禁用铁棍等靠在模板上撬动。

2、3板底标高的控制

模板标高及平整度的准确控制,是保证混凝土顶板施工成功的前提,因此在工程施工中,项目部和外协队伍都要设置专职测量人员,在每层梁及顶板支模前,由外协队伍测量人员对该层的标高及轴线进行准确施测、再由项目部进行复核。要求每间模板面的水平度及平整度偏差小于2mm。

3、楼板免抹灰施工的混凝土质量控制

3、1混凝土泵送时的坍落度

应控制在100-130之间,进入现场的商品混凝土施工单位的技术、质量管理人员应该认真核对配合比和坍落度与设计要求是否一致,并进行现场检测,发现问题及时调整。

3、2振捣混凝土实行定人操作

振捣方法要正确,不得漏振和过振;应采用二次振捣法,以减少表面气泡,即第一次在混凝土浇筑时振捣,第二次待混凝土静置一段时间后再振捣。

3、3混凝土的养护

在自然气温条件下楼板混凝土应浇水养护并覆盖塑料薄膜,使混凝土处于湿润状态,养护时间不得少于7天。

3、4混凝土表面处理

对于在施工中存在的少量气泡及模板拼缝痕迹等细小弊病,应立即进行处理。毕业论文,刮腻子。。其方法是先凿掉或洗刷掉松散部位的水泥浆,或用角磨机磨平局部突出部分,使用与结构相同配合比的混凝土去掉石子进行修补。

3、5混凝土抗压强度的控制

这是混凝土质量的主要指标之一。从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高;水灰比小,混凝土强度低。因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。一般,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响混凝土强度还有其他不可忽视的因素。粗骨料对混凝土强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石强。因此一般对混凝土粗骨料控制在3.2cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,所以混凝土公式内没有反映砂种柔软,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比,以保证混凝土配合比,不能把实验配合比与施工配比相混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展,应按施工规范的规定在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定影响。冬季要保温防冻害,夏季要防暴晒脱水。

3、6施工缝的留置和处理

(1)墙混凝土施工缝留在纵横墙的交接处,梁板施工缝留设在次梁跨中1/3区段,混凝土墙场楼梯分开,预绑楼梯筋、缓台筋。毕业论文,刮腻子。。(2)施工缝处理:清除水泥薄膜和松动石子及软弱混凝土层,加以充分湿润,冲洗干净,在浇新混凝土前,先在施工缝处铺一层水泥浆或与混凝土内成分相同的水泥砂浆,混凝土振捣密实,使新旧混凝土紧密结合。

浇注时,专人指导,检查、监督施工质量,确保一次施工达到标准,防止出现不必要的返工。

4、免抹灰施工楼板装修的质量控制

顶板刮腻子前,应首先满刮粉刷石膏底层一遍,其厚度为2mm,(注意施工单位一定要控制粉刷石膏的质量)。以增强混凝土与腻子的粘结力,然后再按阴角水平线对阴角做重点找方、找直处理,最后再按普通工艺刮腻子。

综上所述,现浇楼板底免抹灰技术是一个综合性较强的施工工艺,首先要有较好的模板,稳定的模板支撑,还要求现场各工种的密切配合。毕业论文,刮腻子。。由于此项技术比普通板底粉刷少了一道抹灰工序,降低了施工成本,增加了房子的净高,取得了较好的社会和经济效益。因此,在住宅现浇楼板施工中,该项技术具有明显的推广应用价值。

第9篇:高强混凝土论文范文

关键词:混凝土 耐久性 冻融破坏 矿物掺合料

1  前言

混凝土的耐久性是混凝土抵抗气候变化、化学侵蚀、磨损或任何其它破坏过程的能力,当在暴露的环境中,能耐久的混凝土应保持其形态、质量和使用功能。混凝土的耐久性研究内容包括:钢筋锈蚀、化学腐蚀、冻融破坏、碱集料破坏。混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的一个重要内容,在北方寒冷地区工程中是急待解决的重要问题之一。

我国地域辽阔,有相当大的部分处于严寒地带,致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。根据全国水工建筑物耐久性调查资料[1 ] ,在32 座大型混凝土坝工程、40 余座中小型工程中, 22 %的大坝和21 %的中小型水工建筑物存在冻融破坏问题,大坝混凝土的冻融破坏主要集中在东北、华北、西北地区。尤其在东北严寒地区,兴建的水工混凝土建筑物,几乎100 %工程局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏。除三北地区普遍发现混凝土的冻融破坏现象外,地处较为温和的华东地区的混凝土建筑物也发现有冻融现象。

因此,混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一,严重影响了建筑物的长期使用和安全运行,为使这些工程继续发挥作用和效益,各部门每年都耗费巨额的维修费用,而这些维修费用为建设费用的1~3 倍。美国投入混凝土基建工程的总造价为16 万亿美元,据估计今后每年用于混凝土工程维修和重建的费用估计达3000 亿美元[2 ] 。

2  外加剂改善抗冻耐久性技术研究动态

2. 1  引气剂

长期的工程实践与室内研究资料表明:提高混凝土抗冻耐久性的一个十分重要而有效的措施是在混凝土拌合物中掺入一定量的引气剂。引气剂是具有增水作用的表面活性物质,它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能,使混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡。这些气泡切断了部分毛细管通路能使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到缓解,不使混凝土遭到破坏,起到缓冲减压的作用。这些气泡可以阻断混凝土内部毛细管与外界的通路,使外界水份不易浸入,减少了混凝土的渗透性。同时大量的气泡还能起到润滑作用,改善混凝土和易性。因此,掺用引气剂,使混凝土内部具有足够的含气量,改善了混凝土内部的孔结构,大大提高混凝土的抗冻耐久性。国内外的大量研究成果与工程实践均表明引气后混凝土的抗冻性可成倍提高[3 ] [4 ] [5 ] 。

美国是最早开始研究引气剂的国家,自1934 年在美国堪萨斯州与纽约州道路工程施工中发现引气混凝土,至今已有半个多世纪。挪威[6 ]1974 年首次在大坝中使用引气剂,经过20 年运行后,掺引气剂的混凝土表面完好无损,而未掺引气剂的混凝土则已遭受较严重的冻融破坏。我国这方面的工作始于50 年代。我国混凝土学科创始人吴中伟教授,在50年代初期就强调了混凝土抗冻的重要性,并创先研制了松香热聚物加气剂(引气剂) ,应用于治淮水利混凝土工程,开创了我国采用引气剂而提高混凝土抗冻耐久性的先河。范沈抚(1991年) 分析了掺引气剂混凝土的抗压强度和抗冻耐久性,得出与上述同样结论[7 ]:掺用引气剂,使混凝土达到足够的含气量要求,可改善混凝土的孔结构性质,并明显改善混凝土的抗冻耐久性。

国内外许多学者研究了影响混凝土抗耐久性的因素,Seibel ,Sellebold ,Malhotra , Pigen 等人[8 ] [9 ] [10 ]研究表明:混凝土的含气量、临界气泡间距、水灰比、骨料、临界饱水度和降温速度等因素综合决定了混凝土的抗冻耐久性能。Stark and Ludwig ( 1993 ) 提出[11 ]:水泥熟料中C3A 的含量的增加会提高其混凝土的抗冻耐久性,但会降低混凝土抵抗盐冻能力。Osama A.Mohamed(1998) 研究了水泥品种,引气剂质量及引气的方法对混凝土抗冻融耐久性影响,得出[12 ]:引气能显著提高混凝土的抗冻融性,然而,长期处于冻融循环的混凝土的抗冻能力则取决于天气的恶劣程度及冻融周期的频率。关英俊,范沈抚[13 ](1990) 讨论了提高水工混凝土抗冻耐久性的技术措施,提出耐冻混凝土必须正确进行配合比设计,掺优质引气剂,减小水灰比,合理选用原材料,还要严格按施工规范技术要求施工,加强养护。

范沈抚[14 ] (1993) 进一步研究得出:混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性的根本所在。混凝土的抗冻耐久性随孔结构性质变化而变化,当孔间距系数小于250μm 时,混凝土抗冻耐久性指数基本能达到60 %以上,即可经受300 次快速冻融循环试验。这一点与Powers 的临界孔间距概念相符:早在50 年代,鲍尔斯(T. C. Powers) 等人首先开展了掺引气剂硬化混凝土孔结构的测试分析研究,并提出了满足混凝土抗冻耐久性要求的孔间距系数的重要概念:即当孔间距小于临界孔间距( < 250μm) 时混凝土是抗冻的。宋拥军(1999) 认为[15 ] ,只要引气量合适,普通混凝土均能获得较高的抗冻耐久性。引气混凝土中气泡平均尺寸及其间距随水灰比的增大而加大,同时水泥浆中可冻水的百分率也相应加大,从而导致混凝土抗冻耐久性的显著下降,因此,不能忽视对水灰比的限制。

朱蓓蓉,吴学礼,黄土元(1999) 认为[16 ]:合理的气泡结构是混凝土抗冻耐久性得以真正改善的关键,然而,气泡体系形成、稳定与气泡结构的建立密不可分,因此高度重视气泡体系稳定性的问题就显得更加重要。他们根据国外的研究成果和部分实验结果得出结论:影响混凝土中气泡体系形成与稳定性的因素有混凝土各组成材料、混凝土配合比、拌合物特性以及外界条件,如环境温度、搅拌、运输和浇灌技术等。针对不同环境条件、不同工程要求的混凝土,必须进行适应性试验,才能使得硬化混凝土具有设计所要求的含气量和合理的气泡结构,增进了混凝土工程界对引气剂应用技术的认识。

由以上众多学者的研究表明:混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性及其它性质的根本所在。掺引气剂可以改善混凝土孔结构性质,因此,测试硬化混凝土孔结构性质是研究混凝土抗冻耐久性能的有效途径和方法之一。

引气剂的掺入虽然是提高混凝土抗冻耐久性最有效的手段,但引气剂的掺入同时会引起混凝土其它性能降低,如强度、耐磨蚀能力等。

2. 2  减水剂

目前,减水剂的应用也成为混凝土不可缺少的组份,使用减水剂可以大幅度降低混凝土的水灰比(水胶比) ,提高混凝土的强度和致密性,使混凝土抵抗冻融破坏的能力提高,从而提高混凝土的抗冻耐久性。迟培云,李金波,扬旭等(2000) 研究了在混凝土中掺入高效减水剂可取得的技术经济效果如下[17 ]:(1) 保持和易性不变,可减水25 % ,R28 %提高90 % ,抗渗性提高4~5 倍;(2) 保持和易性不变,节约水泥25 % ,R28提高26 % ,抗渗性提高2 倍;(3) 保持用水量和水泥用量不变,R28提高27 % ,抗渗性提高3 倍。

3  活性的矿物掺合料改善混凝土抗冻耐久性技术研究动态

混凝土是各种建筑工程上应用最广泛、用量最多的人造建筑材料,目前,我国正处在大规模的基础建设时期,对混凝土的需求量也就更大。因此,有效地降低混凝土的成本,提高混凝土的各项技术性能,对于充分利用有限的投资,延长混凝土结构的使用寿命,减少自然资源的消耗,保护生态平衡,有着非常巨大的经济效益和社会效益。

在混凝土的基本组成材料中,水泥的价格最贵,因此,在满足对混凝土质量要求的前提下,单位体积混凝土的水泥用量愈少愈经济。因此,用一些具有活性的掺和料(硅粉、矿渣、粉煤灰) 来替代一部分水泥正在被广泛的应用。

3. 1  硅粉的掺入

近年来,硅粉混凝土也已应用于混凝土工程各个领域,其抗冻耐久性问题已引起人们的普遍重视,在丹麦、美国、挪威等国家,硅粉作为混凝土混合材已经得到了广泛的应用。但关于硅粉混凝土的抗冻耐久性,各国学者结论各异。

日本的Yamato 等人[18 ] 通过试验得出结果:非引气混凝土当水/ (水泥+ 硅粉) = 0. 25 ,不管硅粉的掺量如何,皆具有良好的抗冻耐久性。加拿大的Malhotra 等人[19 ] [20 ]通过试验得出:引气硅粉混凝土不管水灰比多少,硅粉掺量15 %以下时都具有较高的抗冻耐久性。我国学者丁雁飞,孙景进(1991) 通过实验探讨了硅粉对混凝土抗冻耐久性的影响,得出结论[21 ] :非引气硅粉混凝土的抗冻耐久性与基准混凝土比较,在胶结材总量相同,塌落度不变的条件_下,非引气硅粉混凝土的抗冻能力高。范沈抚(1990) 得出[22 ] :在相同含气量的情况下,掺15 %的硅粉混凝土比不掺硅粉的基准混凝土,气孔结构有很大的改善。硅粉对抗冻耐久性有显著的效果,但硅粉的产量有限而且成本较高。

3. 2  矿渣的掺入

磨细矿渣与混凝土内水泥水化生成的Ca (OH) 2结合具有潜在的活性,但磨细矿渣对提高混凝土的抗冻融性目前也不少研究。张德思,成秀珍(1999)通过试验得出结论[23 ] :随着矿渣掺量的增加,其混凝土的抗冻融性能愈差,但掺合比例合适时,抗冻性能与普通混凝土相比有较大改善。

3. 3  粉煤灰的掺入

国内外粉煤灰应用已有几十年的历史。最早研究粉煤灰在混凝土中应用的是美国加洲理工学院的R. E.Davis ,1993 年他首次发表了关于粉煤灰用于混凝土的研究报告。到本世纪五、六十年代,粉煤灰作为一种工业废料,其活性性能被进一步研究和推广,不仅仅是为了节约水泥,更主要是为了改善和提高混凝土的性能。美国加洲大学Mehta 教授指出[24 ] ,应用大掺量粉煤灰(或磨细矿渣) ,是今后混凝土技术进展最有效、也是最经济的途径。

国内外有关资料表明[25 ] [26 ] :粉煤灰混凝土的抗冻能力随粉煤灰掺量的增加而降低,和相同强度等级的普通混凝土相比较,28d 龄期的粉煤混凝土试件抗冻耐久性试验结果偏低,随着粉煤灰混凝土技术的深入研究和发展,引气粉煤灰混凝土的抗冻耐久性研究已越来越多地引起人们的关注。LinhuaJiang 等学者[27 ] (2000) 通过研究高掺量粉煤灰混凝土水化作用得出:粉煤灰的掺量和水灰比影响了高掺量粉煤灰混凝土的孔结构,并且随着掺量和水灰比的增加而孔隙率增加,但随时间的延长,孔隙率会下降。这是因为粉煤灰的掺入改善了混凝土的孔尺寸,但最大掺量不得超过70 %。游有鲲、缪昌文、慕儒等[28 ] (2000) 对粉煤灰高性能混凝土抗冻耐久性的研究表明:水胶比在0. 25 - 0. 27 范围内,随着粉煤灰内掺量的提高,不掺引气剂,混凝土抗冻耐久性随粉煤灰增加而增加。当掺引气剂后,混凝土抗冻耐久性有先升后降的趋势,既存在最佳的粉煤灰掺量为30 %。习志臻(1999) 认为[29 ] :相对于许多混凝土而言,粉煤灰高性能混凝土提高了混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化能力。田倩、孙伟[30 ] (1997) 讨论了掺入硅灰、超细粉煤灰及两者的复合物对抗冻耐久性能的影响以及钢纤维的阻裂效应对混凝土抗冻耐久性能的作用。实验证明:当超细粉煤灰与硅灰相掺时,提高抗冻耐久性的效果尤为显著,其冻融循环300 次以后,动弹性模量与重量基本无变化,而钢纤维的进一步复合有利于混凝土抗冻耐久性的改善。由此可见,双掺或多掺矿物的复合效应对混凝土抗冻耐久性的提高是值得研究的课题。

4  高强混凝土抗冻融技术现状

目前,高强度混凝土已在工程中得到广泛应用,但是,由于理论上认为高强度混凝土应具有较高的抗冻能力,所以对高强度混凝土的抗冻性的研究并不多。

由于试验结果限制,高强混凝土本身抗冻融能力仍有争论。Marchand et al . (1995) 认为[31 ] :当水胶比为0. 3 ,并且硅灰掺量为20 % - 30 %时,混凝土需要适当的引气来增强抗冻融能力,只有当水灰比低于0. 25 时,混凝土不需要引气。李金玉[32 ] (1998) 从宏观和微观结构两个方面研究高强度混凝土的抗冻性及其冻融的破坏规律,并配制出C60. C80. C100 高强混凝土。在C60 高强混凝土的基础上,掺用优质引气剂配制成C60 引气混凝土,该混凝土具有超高抗冻性,进行1200 次快速冻融循环后,相对冻弹性模量仅为92. 6 % ,为开发研制高强度高耐久性能的混凝土提供基础。然而,21 世纪的混凝土是高性能混凝土,是混凝土技术的主要发展趋势。著名的中国工程院资深院士吴中伟教授对高性能混凝土下的定义是:高性能混凝土是一种新型高技术制作的混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作的混凝土,以耐久性作为设计的主要指标,高性能混凝土具有很丰富的内容,但核心是保证耐久性,不能片面追求单一性。

5  结语

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