時間：2023-03-24 15:21:04
序論：在您撰寫高強混凝土論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：混凝土試件強度檢驗
1.前言
隨著混凝土技術(shù)的進步和發(fā)展，高強混凝土(以下簡作HSC)的應(yīng)用已越來越廣?！陡邚娀炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS104：99，以下簡作《規(guī)程》)已于1999年頒布實施，必將進一步推動HSC的設(shè)計和應(yīng)用。由于HSC的強度和質(zhì)量要求的提高以及大量摻合料的使用，與普通混凝土相比，無論是試件強度檢驗、構(gòu)件強度檢驗，尤其是質(zhì)量檢驗驗收標(biāo)準(zhǔn)等，均提出了許多新的問題和更高的要求。甚至產(chǎn)生了這樣一種概念：配制和生產(chǎn)HSC已不存在太多困難，而如何準(zhǔn)確測定評價HSC的強度，己成為急需解決的技術(shù)難題。我們在相關(guān)試驗研究和實際工作中也遇到了許多此類問題。如試件強度遠(yuǎn)低于或遠(yuǎn)高于實際構(gòu)件混凝土強度；構(gòu)件混凝土強度采用何種無損檢測方法準(zhǔn)確評價等等。本文主要就此提出相關(guān)問題和建議，以期在推廣應(yīng)用HSC的同時，更好地把握和確保工程質(zhì)量。
2．HSC的試件強度檢驗
2．1試件尺寸和平整度
隨著HSC強度的不斷提高，試驗機量程的限制，以及骨料最大粒徑一般為25mm，因此，在科學(xué)研究和實際工作中不可避免地采用100×100×100(mm)的立方試件。在普通混凝土中，與標(biāo)準(zhǔn)試件150×150×150(mm)的尺寸換算系數(shù)為0.95。而HSC中一般均小于此值。且隨著強度提高，折算系數(shù)下降?！兑?guī)程》中提出的100mm立方體試件折算成標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件的折算系數(shù)如表1:
表1
Fcu,10(MPa)KFcu,10(MPa)K
≤550.9576--850.92
56--650.9486--950.91
66--750.93>960.90
問題的關(guān)鍵在于強度提高何以使折算系數(shù)下降。普通混凝土中主要認(rèn)為是大試件存在內(nèi)部缺陷概率高，在HSC中同樣有這一因素，但還存在更重要的因素，其中最主要的是試件平整度。試件強度越低，塑性越大，可調(diào)變形量大，表面平整度對實際強度的影響就越小。試件強度越高，材料脆性越大，可調(diào)變形量小，表面不平整度和不平行度對實際強度的影響就越大。通常情況下，小試件的表面平整度和平行度均高于大試件。因而許多試驗結(jié)果(清華大學(xué)、北京城建集團構(gòu)件廠等)表明，其折算系數(shù)比《規(guī)程》提供的值更低(平均強度Fcu,10=70.4MPa，K實=090；Fcu,10=60MPa，K實=0.92)。但我們采用相對嚴(yán)格平整的大小試件試驗結(jié)果表明，C60～C80的混凝土強度折算系數(shù)均為0.95。因此，當(dāng)用小試件結(jié)果換算標(biāo)準(zhǔn)尺寸強度時須注意這一問題。雖然我們還很難定量描述試件不平整度對強度影響率，但對HSC強度試件保證足夠的表面平整度和平行度是必需的，必要時對試件進行磨平拋光，否則將嚴(yán)重降低強度值，亦即要選用優(yōu)質(zhì)的混凝土試模，并做到嚴(yán)格的定期檢驗和修正。同樣對試驗機的承壓板也應(yīng)及時檢驗。
此外，試驗操作時的試件偏心受壓對HSC的影響率比普通混凝土要大，試件尺寸越小，越易引起偏心，使測試結(jié)果偏低。雖然試件表面不平整度、不平行度和偏心受壓，均使測試結(jié)果偏小，對結(jié)構(gòu)物是安全的，但科學(xué)地準(zhǔn)確評價HSC的強度，確保測試結(jié)果與實際強度的一致性是我們的宗旨。當(dāng)用小試件折算標(biāo)準(zhǔn)試件強度時更應(yīng)引起重視。
2.2試驗和養(yǎng)護條件對測試結(jié)果的影響
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強度大于70MPa時，對部份試驗室所擁有的2000kN試驗機來說，已達量程的80％以上，對測試結(jié)果將有一定影響。這僅僅是問題的一部分。由于不同生產(chǎn)廠家，不同構(gòu)造型式的試驗機剛度不盡一致，同量程試驗機對同一批HSC試件測試結(jié)果也會有差異，不同量程試驗機的測試結(jié)果差異就更大。如清華大學(xué)的一組試驗結(jié)果如表2。
表2
試驗機標(biāo)準(zhǔn)試件平均強度(MPa)(55組)fcu100mm立方體試件平均強度(55組)f′cufcu/f′cu
長春產(chǎn)5000kN59.768.60.87
長春產(chǎn)2000kN63.869.40.92
無錫產(chǎn)2000kN65.173.10.89
芬蘭和日本也用不同試驗機對測試結(jié)果的影響做過研究。如芬蘭采用20臺試驗機對80MPaHSC試驗結(jié)果顯示，強度最低組與最高組之比為75％；對40MPa的混凝土，其比值升高為85％。日本也同樣采用20臺不同試驗機對100MPa和60MPa的兩批HSC進行試驗，結(jié)果表明強度最低組與最高組之比值分別為69％和76%。所有這些試驗資料均說明一個問題：隨HSC強度等級的提高，不同試驗機對測試結(jié)果的影響變得顯著，而對低強混凝土的影響相對就較小，這是試驗檢測中有待研究和引起足夠重視的。
養(yǎng)護條件對測試結(jié)果的影響。主要指早期養(yǎng)護和溫濕度。試件成型后通常經(jīng)24h后脫模。由于大部分試驗室(特別是江南)成型時無恒溫、恒濕條件，春夏秋冬四季溫差和相對溫度差異較大，試模內(nèi)的24h非旦嚴(yán)重影響HSC的早期強度，也直接影響到28天強度。我們在20℃和10℃，相對濕度80％和75％條件下，配制C60HSC，測得的結(jié)果表明，7天強度相差10％，28天強度差7.5％。而對C20～C30混凝土的影響很小。這是因為HSC的W／B小，早期強度發(fā)展快，溫度敏感性大。因此，在配制HSC時，如無恒溫恒濕條件，則成型后必須立即移入養(yǎng)護室護養(yǎng)，如若無此條件，則盡可能縮短在試模內(nèi)的時間，提前拆模。并且表面覆蓋塑料膜或其它保溫保濕措施，嚴(yán)防水份揮發(fā)影響強度。
另一方面，我國普通混凝土的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件是20±3℃，相對濕度90％以上或水中養(yǎng)護。亦即表明相對溫度90％以上養(yǎng)護與水中養(yǎng)護對強度影響不大。對HSC來說，由于本身非常致密，后期失水或吸入水份的可能性均較小，特別是當(dāng)W／B小于0.28時，試件內(nèi)部處于相對缺水狀態(tài)，加之HSC自收縮較大，故水中養(yǎng)護產(chǎn)生的表層濕脹，易加重試件內(nèi)外的應(yīng)力差，導(dǎo)致試件強度降低。如水中養(yǎng)護試件經(jīng)24h空氣干燥后，重量幾乎不變，但由于應(yīng)力差減弱，C60HSC的強度提高78％，而C25混凝土強度幾乎不變。因為高W／C低強混凝土早期失去的往往是自由水，對強度影響不大，后期繼續(xù)干燥產(chǎn)生的強度提高，通常認(rèn)為是軟化系數(shù)的概念，這一點是有別于HSC的。W／B小于0.4時水中養(yǎng)護試件，經(jīng)劈裂試驗，僅表層20mm左右濕潤，內(nèi)部均較干燥。因此，作者認(rèn)為，HSC養(yǎng)護最佳濕度條件是90％以上潮濕空氣(與普通混凝土一致化)或簡單的塑料膜密封養(yǎng)護。
3HSC試件強度與構(gòu)件混凝土強度的相關(guān)性
前面分析討論的影響試件強度的因素，總的來說是導(dǎo)致試驗結(jié)果偏低，這對安全是有益的。但水化熱問題，自收縮問題及現(xiàn)場養(yǎng)護條件問題，情況就比較復(fù)雜。
3.1水化熱對強度的影響
通常我們把最小截面尺寸大于1m的構(gòu)件稱之為大體積混凝土，必須采取有效措施控制水化熱引起的內(nèi)外溫差。其主要目的是防止溫差裂縫的產(chǎn)生，而對溫度升高引起強度的變化問題未加重視。GB5020492和《規(guī)程》中也未提及。對截面尺寸大于0.6m的梁板構(gòu)件，在普通混凝土中可以說很少對水化熱問題引起重視，但對HSC來說，由于水泥用量的增加，水化熱引起的溫差應(yīng)力和溫度對強度的影響已顯得十分重要。有資料表明［1］,當(dāng)水泥用量達400kg／m3時，0.5m厚的試件中心溫峰可達45℃(環(huán)境溫度20℃)，雖然溫差尚在GB5020492規(guī)范允許范圍內(nèi)，但對硅酸鹽水泥或普通水泥配制的混凝土而言，足以使28天及后期強度顯著下降。如環(huán)境溫度升高，或水泥用量進一步增加，一方面絕對溫升將顯著提高；另一方面，溫峰出現(xiàn)的時間更早，高效減水劑的使用也將加劇這一現(xiàn)象，對混凝土強度造成的危害更大。當(dāng)然，混凝土厚度提高，絕對溫度也更高，如1.5m厚時中心溫峰可達65℃(水泥400kg／m3，環(huán)境溫度20℃)。因此，必須注意到試件尺寸小受水化熱影響小，從而使試件強度尤其是長期強度高于實際構(gòu)件強度，特別對采用純硅酸鹽水泥或普通水泥配制的HSC或較大構(gòu)件尺寸的混凝土更應(yīng)引起重視。
當(dāng)采用較高摻量摻合料時，特別是摻用粉煤灰(FA)、礦渣(SG)或沸石粉時，情況則完全相反。因水化熱對這類混凝土的早期和后期強度均十分有利，試件強度就會小于構(gòu)件混凝土實際強度值。但摻硅粉混凝土例外。因此，對HSC而言，截面最小尺寸超過05m的構(gòu)件就應(yīng)對水化熱問題引起足夠重視，且不是簡單的控制溫差，更重要的是控制絕對溫升。其中最有效的辦法就是摻用適量FA、SG或沸石粉。
3.2自收縮對強度的影響
HSC的自收縮值7天可達100×10-6mm以上,人們普遍關(guān)心的是對HSC裂縫影響，尤其是早期裂縫，但對強度的影響研究很少。從某種意義上來說，在鋼筋混凝土構(gòu)件中，自收縮引起的微裂紋(假如存在)在鋼筋等約束條件下，對抗壓強度影響可能很小，但也正因為鋼筋約束使混凝土處于拉應(yīng)力狀態(tài)，對抗拉強度產(chǎn)生較大影響。此時，若以試件劈拉強度或軸拉強度來推算構(gòu)件混凝土抗拉強度時，就會顯得不安全。因為試件尺寸小和自由度大，自收縮引起的拉應(yīng)力幾乎可忽略，當(dāng)以抗壓強度折算抗拉強度時也應(yīng)注意這一問題，但其影響值有多大，有待進一步研究。
3.3自然養(yǎng)護條件對強度的影響
濕度條件對普通混凝土的強度影響非常顯著，對尺寸相對較大的構(gòu)件，常出現(xiàn)表層混凝土強度低于內(nèi)部強度的現(xiàn)象。主要是水灰比大，孔隙多，失水過早、過多所致。試件的尺寸相對較小，若不經(jīng)潮濕養(yǎng)護，也有可能導(dǎo)致試件強度低于實際構(gòu)件強度。對HSC來說，關(guān)鍵是早期潮濕養(yǎng)護非常重要，而后期因混凝土較致密，很難失水，濕度條件對強度的影響相對較小。
溫度條件對普通混凝土強度亦有影響，但遠(yuǎn)不及對HSC來得顯著。
(1)硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的HSC(不摻或摻很少量混合材)，由于水化熱的作用，試件強度往往高于構(gòu)件混凝土實際強度，表層強度高于內(nèi)部強度，這在夏季施工時尤為顯著。當(dāng)試件采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(非現(xiàn)場養(yǎng)護)時，試件強度將更加偏高。即使冬季施工，當(dāng)構(gòu)件尺寸較大時，試件強度仍有可能高于實際構(gòu)件強度。這是非常值得重視的。
(2)摻大量混合材配制的HSC，情況與上述相反。如大量摻入粉煤灰、普通磨細(xì)礦渣或沸石粉配制的HSC，水化熱只要不引起較大的溫差應(yīng)力，它將大大有利于混凝土強度的提高，此時試件強度低于構(gòu)件實際強度，內(nèi)部強度則高于表層強度，冬季施工、現(xiàn)場自然養(yǎng)護時更顯著。夏季施工時，若試件采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，則試件強度更低于構(gòu)件實際強度，可以這樣說，20±3℃的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件，對普通水泥和硅酸鹽水泥混凝土是適宜溫度，面對高摻量混合材配制的HSC，這一“標(biāo)準(zhǔn)”溫度應(yīng)高得多。認(rèn)識這一點是非常必要的，它從另一個側(cè)面要求我們在配制HSC時，盡可能多地?fù)接梅勖夯?、礦渣和沸石粉。
4構(gòu)件混凝土強度評定
(1)回彈法只能評定C50以下的構(gòu)件混凝土強度。若要采用這一簡單的方法評定HSC的強度，就必須建立新的測強曲線或研制新型的回彈儀。這是一件很迫切的工作。
(2)超聲波法、超聲回彈綜合法和拔出法的儀器設(shè)備，理論上對HSC也是適用的，但由于彈性模量，拉、剪強度與抗壓強度的非同步增長，故需盡快建立相應(yīng)的測強曲線。上海建科院和同濟大學(xué)已開展了相關(guān)研究〔2〕，但全國各地差異較大，一方面宜建立地方性測強曲線，另一方面需要全國通力合作，建立全國通用曲線。
(3)鉆芯法是最值接的評定方法，通常也是最可靠的構(gòu)件混凝土強度檢測法。但在HSC中應(yīng)用，鉆機鉆取芯樣時必須有非常優(yōu)異的穩(wěn)定性，一旦鉆機顫動，表面出現(xiàn)波紋狀，將使芯樣強度嚴(yán)重降低，類似于＜C10的混凝土，鉆切加工引起損傷，使強度偏低。因此鉆芯設(shè)備必須有很高的精度。芯樣承壓面的平整光潔度，當(dāng)能滿足普通混凝土要求時，對HSC影響可能仍較大，承壓面必須嚴(yán)格平整光潔平行。當(dāng)采用抹平處理時，必須保證抹平材料強度與混凝土強度接近，偏低或偏高均會導(dǎo)致試件強度偏低。因此，對HSC構(gòu)件強度檢測方法、除鉆芯法尚能應(yīng)用外，其余檢測方法急需科研院校和儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家的聯(lián)合攻關(guān)。
5幾點建議
(1)HSC的試模必須嚴(yán)格保證足夠的尺寸和平面、直角精度，以確保試件質(zhì)量，必要時磨平拋光，否則使試件強度偏低。試驗操作時須特別仔細(xì)。
(2)試驗機必須保證足夠的剛度，盡可能采用較大量程的試驗機，以免使測試結(jié)果偏大。
(3)加強早期保濕養(yǎng)護或提早拆模，防止早期失水。盡可能采用潮濕養(yǎng)護。
(4)對不摻混合材的HSC，試件強度可能高于實際強度，特別是構(gòu)件尺寸≥50cm或夏季施工時更要注意其強度修正。
(5)對高摻量混合材HSC，試件強度往往低于構(gòu)件強度。冬季施工或采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護時更應(yīng)引起重視。
(6)對構(gòu)件尺寸大于50cm的HSC，不但要控制溫差，也要特別重視絕對溫度對強度的影響。應(yīng)盡可能多摻混合材降低水泥用量。
關(guān)鍵詞：清水混凝土 ，旅客高站臺墻 ， QC品質(zhì)控制理論，制定對策
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
中圖分類號：TU37文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著鐵路客運水平不斷的提升，高站臺已經(jīng)逐步成為客站主流站臺，高站臺與車廂地板在同一水平面，很大程度上方便了旅客進出車廂。但由于該站臺采用站臺墻為清水混凝土，所以在預(yù)制施工中控制好清水混凝土的外觀質(zhì)量為站臺的品質(zhì)的提升起著至關(guān)重要的作用。而在實際施工中發(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，我們成立了專項質(zhì)量控制小組，運用QC品質(zhì)控制理論，有針對性的進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)量改進過程逐一闡述僅供大家參考。
一、現(xiàn)狀調(diào)查
首先進行現(xiàn)狀調(diào)查。質(zhì)量控制小組對已經(jīng)預(yù)制完畢的鋼筋混凝土高站臺墻出現(xiàn)裂紋的情況進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有13.7%的站臺墻出現(xiàn)了不同程度的裂紋，合格率僅為86.30%。
二：高站臺墻出現(xiàn)裂紋原因的初步分析
質(zhì)量小組通過人、機、料、法、環(huán)五個方面逐一對高站臺墻出現(xiàn)裂紋原因的進行初步分析，得出以下結(jié)論：
1、人員因素：對清水混凝土預(yù)制工程認(rèn)識不足，各班組之間協(xié)作不好，以及監(jiān)管人員認(rèn)識不足。造成施工過程管控不嚴(yán)。
2、機械因素：混凝土攪拌機進水量控制誤差較大，水灰比及坍落度控制不嚴(yán)格。造成混凝土質(zhì)量無法保證。
3、物料因素：砂石料級配較不合理，原材料檢驗頻次不足。造成混凝土質(zhì)量無法保證。
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)過程中產(chǎn)生失水過快或者表面張力過大。
三、對初步分析得出的原因進行逐一分析
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)站臺墻為一個批次，對人、機、料、法、環(huán)五個影響產(chǎn)品合格率的因素進行驗證分析。
1、對影響產(chǎn)品質(zhì)量的人員因素進行驗證
對清水混凝土預(yù)制工程認(rèn)識不足，各班組之間協(xié)作不好，以及監(jiān)管人員認(rèn)識不足。
、對所有現(xiàn)場作業(yè)人員進行了強化教育，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；
、小組對各班組人員進行調(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)驗豐富的人員進行施工；
、小組增加監(jiān)管人員，由原來的2人增加到3人，進行巡檢。
在完成30節(jié)站臺墻預(yù)制后進行數(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)狀沒有的得到明顯改變，人員的認(rèn)識不足及協(xié)調(diào)監(jiān)管不是造成混凝土裂紋的主要原因。
2、對影響產(chǎn)品質(zhì)量的機械因素進行驗證
小組組織人員對混凝土攪拌機的時間繼電器進行校驗，提高的混凝土攪拌機的進水量精確度并排有經(jīng)驗的工人專人操作攪拌機，以便準(zhǔn)確控制混凝土的坍落度。防止混凝土坍落度過大而產(chǎn)生沉降裂紋。在完成30節(jié)站臺墻預(yù)制后進行數(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)狀得到明顯改變，混凝土攪拌式進水量不準(zhǔn)確是造成混凝土裂紋的主要原因。
3、對影響產(chǎn)品質(zhì)量的材料因素進行驗證
小組組織人員對現(xiàn)場原材料進行檢測，檢測結(jié)果為合格。并委托實驗室重新更換混凝土配合比，調(diào)整級配，以便增加混凝土的和易性。增強混凝土的質(zhì)量均勻、成型密實性。在完成30節(jié)站臺墻預(yù)制后進行數(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，混凝土級配不合理、檢驗頻次不是造成混凝土裂紋的主要原因。
4、對影響產(chǎn)品質(zhì)量的施工方法因素進行驗證
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快?；炷琳駬v不均勻、入模速度過快會導(dǎo)致混凝土無法獲得初步沉實，在澆筑完成后因混凝土沉降造成裂紋。小組針對此情況隨即對混凝土施工人員進行專項培訓(xùn)并考核，并且加以現(xiàn)場指導(dǎo)。以防止混凝土振搗不均勻或密實度不夠造成的內(nèi)部應(yīng)力。在完成30節(jié)站臺墻預(yù)制后進行數(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、對影響產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)境因素進行驗證
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)力大會導(dǎo)致混凝土表面水分流失快會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生煩躁收縮，初凝時期由于強度較低很容易產(chǎn)生裂紋。鑒于這種情況對混凝土在初凝的過程中進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)站臺墻預(yù)制后進行數(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：要因確定及制定對策
1、主要因素確定：
、機械因素：混凝土攪拌機進水量控制誤差較大，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，入料速度過快，導(dǎo)致混凝土不密實，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、制定對策
、嚴(yán)格控制攪拌機進水量
對攪拌機時間繼電器進行校驗并指定有豐富攪拌機操作經(jīng)驗的工人進行專人操作。在今后的施工中對攪拌機進水控制器進行定期的校驗。
、規(guī)范混凝土施工。結(jié)合現(xiàn)場問題對現(xiàn)場施工人員進行培訓(xùn)并考核；現(xiàn)場施工人員培訓(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行覆蓋保溫；拆模后用塑料薄膜包裹養(yǎng)護7天。
五、檢查效果
對策實施后，小組成員對在此后一個月內(nèi)施工的鋼筋混凝土高站臺墻進行了全數(shù)、全過程的跟蹤檢查與統(tǒng)計，數(shù)據(jù)顯示無裂紋出現(xiàn)。數(shù)據(jù)表明鋼筋混凝土高站臺墻的直墻面清水混凝土裂紋得以消除，說明質(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：
關(guān)鍵詞：高強混凝土 框架柱 裂縫
1、前言
在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中，由于其高度較大，且豎向荷載較大，故裂縫問題較為突出。經(jīng)常出現(xiàn)的情況是：框架柱的斷面由軸壓比限值確定，而框架柱的配筋由構(gòu)造配筋率決定，這其中存在著不合理的地方。應(yīng)用高強混凝土可以顯著減小構(gòu)件的截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重和鋼筋用量，具有明顯優(yōu)點，可獲得較高的經(jīng)濟效益。但高強混凝土的脆性會在某些情況下產(chǎn)生裂縫，強度等級愈高，脆性愈大。因此，在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)框架柱中應(yīng)用高強混凝土，需研究改善高強混凝土柱抗裂縫能力的有效措施。
在火力發(fā)電廠結(jié)構(gòu)工程中，裂縫的防治是一個有較大普遍性的問題。裂縫的擴展是結(jié)構(gòu)物破壞的初始階段; 同時，對于結(jié)構(gòu)物而言，裂縫可能引起滲漏，影響結(jié)構(gòu)的使用功能，并且引起持久強度的降低，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中保護層剝落。水工建筑物在水壓頭不高于水位的l0cm以下，就會產(chǎn)生的裂縫、滲漏、鋼筋腐蝕、混凝土碳化等。因此，對裂縫的成因進行分析，在此基礎(chǔ)上對預(yù)防裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展及對裂縫形成后的處理
措施進行探討是非常必要的。
2、高強混凝土框架柱工程的特點
在美國，以圓柱抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值達到或超過42MOa為高強混凝土。歐洲國際混凝土委員會1995年的資料通報中定義高強混凝土為圓柱體抗壓強度高于50MPa的混凝土，大體相當(dāng)于我國C60級混凝士。在我國通常將強度等級等于或超過C50級的混凝土稱為高強混凝土。這個分類標(biāo)準(zhǔn)適合我國國情。高強混凝土具有以下一些特性：
(1)高強混凝土受壓時呈高度脆性，延|生很差。
(2)高強混凝土的抗拉強度、抗剪強度和粘結(jié)強度雖然均隨抗壓強度增加而增加，但它們與抗壓強度的比值卻隨強度提高而變得愈來愈小，所以在處理高強混凝土構(gòu)件的抗剪、沖切和扭轉(zhuǎn)等問題時必須慎重。
(3)在相同的橫向約束力作用下，高強混凝土縱向承載力的改善要比普通強度混凝土稍差，所以在計算配有間接鋼筋的螺旋箍筋柱和局部承壓等承載能力時，表示橫向約束作用貢獻的部分也要做出修正。
(4)受壓時高強混凝土還有易產(chǎn)生裂縫的傾向，因此在設(shè)計局部承壓以及鋼筋搭接錨固時應(yīng)特別注意。在這些部位要加強設(shè)置橫向箍筋以防止裂縫。由于塑性變形能力較差，高強混凝土中鋼筋錨固粘結(jié)應(yīng)力的分布變得更不均勻。彎起鋼筋的轉(zhuǎn)角處會使混凝土受到較高的局部擠壓力，也應(yīng)注意防止裂縫。
3、混凝土框架柱裂縫的成因
在常用的建材，如鋼、混凝土、砂漿等中，均存在有材料內(nèi)部的初始缺陷。以高強度混凝土為例在尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在肉眼不可見的微裂。此微裂主要是存在于骨料與水泥石粘接面上的裂縫、骨料與骨料之間的裂縫、以及骨料本身的裂縫。微裂的分布是不規(guī)則的，這主要是由于混凝土內(nèi)部的不均勻所所致。。在受荷的情況下，引起大于等于0.05mm宏觀裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展，形成通常所稱的裂縫。由此可見，結(jié)構(gòu)物裂縫的產(chǎn)生是有其內(nèi)部原因和外部條件的，其內(nèi)部條件為以上所述的材料的不均勻性所導(dǎo)致的內(nèi)部缺陷和微觀裂縫。其外部條件可概述為以下幾點:
（1）由各種直接作用的外荷載如靜、動荷載引起的直接應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫。在電廠結(jié)構(gòu)工程中，常見的有結(jié)構(gòu)物自重、土的主動壓力和被動壓力、水的側(cè)壓力、各類設(shè)備的靜、動荷載以及風(fēng)荷載等等。此類荷載產(chǎn)生的應(yīng)力一般可按常規(guī)計算方法得到，比較直接和明確，在設(shè)計過程中也較易得到控制，因此，此類荷載引起的應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫約只占結(jié)構(gòu)裂縫的15%-20%左右。
（2）結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，此類應(yīng)力產(chǎn)生的原因主要有: 結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)與常規(guī)模型的出入。從而引起結(jié)構(gòu)中應(yīng)力分布與理論計算不一致;局部的開孔、洞也會引起應(yīng)力集中現(xiàn)象，使在應(yīng)力集中的部位產(chǎn)生裂縫。
（3）由變形變化引起的裂縫。此類裂縫在工程實踐中最為多見，往往占裂縫的80%左右，比如高強混凝土的脆性會在某些情況下產(chǎn)生裂縫，強度等級愈高，脆性愈大。由于溫度場的不均勻、材料的收縮和膨脹，不均勻沉降等也會引起高強混凝土柱裂縫的產(chǎn)生。
4、裂縫的防治策略
高強混凝土的脆性隨著強度提高而嚴(yán)重，為了有效防治高強度混凝土柱產(chǎn)生裂縫，必須從以下幾個方面加以防治，才能充分利用高強度混凝土的特點，減少其缺陷。
（1）高強混凝土的脆性隨著強度提高而嚴(yán)重，所以主要受力截面上壓區(qū)高強混凝土必須設(shè)計成約束混凝土，混凝土受壓時在側(cè)向有膨脹趨勢，所謂約束就是從側(cè)向給受壓的混凝土以約束，限制其橫向的膨脹變形，這樣就能有效的防止高強度柱產(chǎn)生裂縫。
（2）合理添加外加劑各種止水劑、緩凝劑能有效減少混凝土的離析提高保水性，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為均勻一致，養(yǎng)活因干縮、不均勻收縮、不均勻收縮引起的微裂; 同時，止水劑還能與混凝土的硅酸鹽、鋁酸鹽進一步反應(yīng)生成網(wǎng)狀凝膠，堵塞裂縫，提高裂縫的自愈能力。
（3）注意溫度應(yīng)力的影響，削減施工過程中溫度收縮應(yīng)力和混凝土的干縮應(yīng)力，從而防止干縮、溫度收縮裂縫的產(chǎn)生; 由于混凝土的溫差應(yīng)力和干縮應(yīng)力主要有氣溫、水化熱溫差等早期應(yīng)力，因此，后澆帶的保留時間應(yīng)盡可能長些，一般不應(yīng)少于40d。
綜上所述，在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中，采用高強度混凝土柱有利于提高主廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但是由于高強度混凝土脆性隨著強度提高而嚴(yán)重等自身的缺點，在施工和維護過程中必須采取合理的措施來防止高強度混凝土柱的裂縫的產(chǎn)生，，這對于最大限度的提高高強度混凝土柱在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢具有指導(dǎo)意義。
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關(guān)鍵詞：高強混凝土；收縮開裂；應(yīng)對措施
中圖分類號：TV534文獻標(biāo)識碼： A
引言
高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。但在工程實踐中，由于高強混凝土具有水膠比較低、水泥用量較大，以及砂率較高等特點，使得混凝土收縮較大，容易開裂。由于高強混凝土與普通混凝土有著不同的材料配比及結(jié)構(gòu)特點，引起高強混凝土收縮開裂的主要原因也與普通混凝土有所不同，因此，對高強混凝土的收縮開裂問題，進行系統(tǒng)地深入地研究，很有意義。
一、混凝土收縮開裂的表現(xiàn)形態(tài)
在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。
1、塑性收縮
發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4～5小時左右，此時水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大，可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉實不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應(yīng)控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。
2、縮水收縮（干縮）
混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失快，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件（超過3%），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。
3、自生收縮
自生收縮是指混凝土在恒溫、與外界無水分交換條件下發(fā)生的體積收縮變形。自生收縮的作用機理，可以通過混凝土的自干燥現(xiàn)象得到很好的解釋。隨著水泥水化的進行，在硬化的水泥石中就會形成大量的微細(xì)孔。而自由水量逐漸降低，水的飽和蒸汽壓也會隨之降低，從而使水泥石內(nèi)部的相對濕度降低。但同時水泥石重量沒有任何的損失，我們把這種現(xiàn)象稱為自干燥。如圖1所示，自干燥使得混凝土內(nèi)部的毛細(xì)水凹液面的曲率半徑逐漸減少，則毛細(xì)管壓力逐漸增大，毛細(xì)水表面張力就會逐漸增大，使得混凝土受到的來自于自身的壓力增大，自生收縮隨即產(chǎn)生。
高強混凝土的原材料與配合比，決定了它的早期水化速度快、自干燥程度高、自收縮大等特點。因此，高強混凝土的自收縮比普通混凝土大得多。
4、炭化收縮
大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算。
混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。
二、混凝土收縮與開裂的關(guān)系
濕度梯度、溫度梯度、結(jié)構(gòu)過載和化學(xué)因素，通常產(chǎn)生0.1～1mm的裂縫。一般由于干燥和冷卻時產(chǎn)生的收縮應(yīng)變，導(dǎo)致早期開裂。在一定的溫度、濕度情況下,當(dāng)處于硬化階段的混凝土則會產(chǎn)生溫度收縮、干燥收縮以及自生收縮。環(huán)境的溫度、濕度、構(gòu)件尺寸、混凝土的溫度、混凝土所用原材料特性以及拌和物的配合比等，對不同的收縮有著不同的影響力。
混凝土的收縮是導(dǎo)致其自身開裂的最主要原因,是材料開裂的導(dǎo)火線?？梢?，研究收縮的意義，并不僅僅在于收縮值的大小,主要還包括收縮對混凝土開裂趨勢的影響,但也不能忽視其他影響混凝土開裂的因素,例如混凝土的徐變、彈性模量、抗拉強度以及斷裂韌性等。
混凝土的收縮和徐變對混凝土開裂的綜合影響可以用圖4表示。
由上述分析可知，在混凝土結(jié)構(gòu)受限時，由于收縮應(yīng)變所誘發(fā)的彈性拉伸應(yīng)力，與由于徐變應(yīng)變所導(dǎo)致的松弛應(yīng)力之間的相互關(guān)系，是多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)變形與開裂的核心所在。顯然，為了使混凝上結(jié)構(gòu)具有最小的開裂危險，那么就要求材料具有較低的彈性模量。這樣就會使得一定收縮量所引起的彈性拉應(yīng)力較小，也就具有高的抗拉強度，以使得拉應(yīng)力超過材料的抗拉強度而使材料開裂的危險減?。煌瑫r，要求材料具有較高的斷裂韌性,以使得微裂紋的擴展變得困難。但是，僅僅從純理論角度，來考慮實際的混凝上的工藝，是有相當(dāng)?shù)睦щy的。例如，增加混凝土配合比中骨料的用量，將會減小混凝土的干燥收縮，但同時又會增加材料的彈性模量及減小材料的徐變能力；而增加混凝土中的水泥用量，可提高材料的抗拉強度，但同時也會使材料干燥收縮變大，徐變能力減小，不利于提高材料的抗裂能力。
縱觀上述影響混凝土開裂的各種因素可知，收縮在混凝土的開裂中，處于舉足輕重的地位。但是也不能忽視彈性模量和徐變等其它因素對開裂的影響。應(yīng)對混凝土的收縮開裂進行綜合分析。
三、高強混凝土收縮開裂的抑制措施
1、高強混凝土自生收縮的抑制措施
引起高強混凝土收縮開裂的主要原因是自生收縮。因此，抑制高強混凝土的自生收縮可采取下列幾種辦法。①使用高C2S和低C3A或C4AF的硅酸鹽水泥；②要盡量避免使用高細(xì)度的水泥和礦渣；③參入適量的粉煤灰等礦物摻合料；④選用高彈性模量的骨料配制高強混凝土；⑤摻入纖維來抑制高強混凝土的自收縮；⑥摻加膨脹劑、減縮劑等外加劑；⑦將輕質(zhì)材料浸水飽和后，作為骨料摻入到高強混凝土中，通過“自養(yǎng)護”來抑制收縮。
2、高強混凝土收縮開裂的抑制措施
高強混凝土的收縮開裂明顯大于普通混凝土，且與其所使用的礦物摻合料有著緊密的關(guān)系。為了改善高強混凝土易于收縮開裂的缺點，可以從兩個方面進行。一方面是通過優(yōu)化原材料性能及配合比，從混凝土材料本身來克服其收縮開裂大的缺陷；另一方面，可以采取“復(fù)合”的手段，通過摻加纖維等物質(zhì)來提高混凝土的抗裂性。
結(jié)束語
針對收縮引起的開裂問題的原因分析與研究，本文從纖維增強、膨脹劑補償收縮及減縮劑減小收縮三個方面，初步概括出提高高強混凝土抗收縮開裂能力的措施。⑴可以摻入有較大的彈性模量和較好的粘接的鋼纖維，這樣可以有效的阻止混凝土中裂紋的產(chǎn)生和擴展，降低高強混凝土的收縮開裂趨勢；⑵在高強混凝土中，摻入適量的膨脹劑，能明顯地提高高強混凝土早期抗收縮開裂的能力；⑶摻入適量的減水劑在高強混凝土中，可以降低高強混凝土在齡期內(nèi)的收縮量，也就可以顯著地降低高強混凝土的收縮開裂趨勢。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：輕骨料混凝土，歷史，性質(zhì)
一、輕骨料混凝土的歷史
輕骨料混凝土( 又名輕集料混凝土,Light weight AggregateConcrete) 是指輕粗骨料、輕細(xì)骨料(或普通砂)、水泥和水, 必要時加入化學(xué)外加劑的礦物合料配制而成, 并且在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下,28d 齡期的干表觀密度小于1950kg/m的混凝土。。
人造輕骨料最早使用在1920年左右。SJ海德是最初運用回轉(zhuǎn)窯燒制膨脹黏土輕骨料,1928年,美國開始把這種方法用于商業(yè)生產(chǎn)。西歐在二戰(zhàn)后才開始有了輕骨料的生產(chǎn),美國和前蘇聯(lián)因缺少天然的普通骨料,大量生產(chǎn)和使用了人造輕骨料,使輕骨料混凝土在這兩個國家得到飛速發(fā)展,但輕骨料混凝土長期一直被當(dāng)作非結(jié)構(gòu)材料使用,應(yīng)用范圍受到很大限制。自20世60年代中期,美國采用輕骨料混凝土取代普通混凝土,修建了休斯敦貝殼廣場大廈并取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。如今,國外發(fā)達國家高性能輕骨料混凝土的應(yīng)用已取得豐富經(jīng)驗。CL50一CL6O輕骨料混凝土己在工程中大量使用,結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土的抗壓強度最高為80MPa,其表觀密度1800～2000kg/m之間。
20世紀(jì)90年代初期, 挪威、日本等國研究了高性能輕骨料混凝土的配方、生產(chǎn)工藝、高性能輕骨料等,重點在于改善混凝土的工作性和耐久性,并取得了一定的成果。如英國采用高強輕骨料混凝土建造了北海石油平臺;挪威應(yīng)用CL60級輕骨料混凝土建造了世界上跨度最大的懸臂橋;日本則成立了一個由18家公司組成的高強輕骨料混凝土研究委員會,專門研究粉煤灰輕骨料混凝土。挪威自1987年以來,已應(yīng)用高性能輕骨料混凝土建了11座橋梁。
二、輕骨料混凝土的優(yōu)良特性
輕骨料混凝土的強度等級用CL表示。強度等級達到CL30及以上者稱為高強輕骨料混凝土一般來說,高強輕骨料混凝土有如下優(yōu)點:
（1）輕質(zhì)高強：顧名思義，輕骨料混凝土采用輕骨料代替普通沙石材料，可以使得混凝土構(gòu)件在承載力相同的條件下，減輕自重達20 %～40 %。這樣的優(yōu)勢，為設(shè)計施工提供了很大的方便。
（2）抗震性能好：由于地震力和上部結(jié)構(gòu)的自重成正比，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)采用輕骨料混凝土后,自重會明顯的下降,也就降低了地震力，減少了地震對結(jié)構(gòu)的作用，提升了結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時,由于輕骨料混凝土的彈性模量比同等級的普通混凝土低,結(jié)構(gòu)的自振周期將變長,對沖擊能量的吸收快，變形能力增強,不容易遭受外力的破壞。
（3）抗裂性好：由于輕骨料混凝土相比普通混凝土有較小的熱膨脹系數(shù)和彈性模量,導(dǎo)致冷縮和干縮作用引起的拉應(yīng)力小與普通混凝土材料,這樣的表現(xiàn)就導(dǎo)致了輕骨料混凝土構(gòu)件的抗裂性能優(yōu)于普通混凝土，這對改善結(jié)構(gòu)的耐久性,延長結(jié)構(gòu)的使用壽命是非常有利的,并有助于降低結(jié)構(gòu)在使用期間的維護費用。
（4）耐久性好：使用輕骨料能有效避免混凝土的堿集料反應(yīng)問題,延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。同時由于輕骨料混凝土的骨料—基材界面粘結(jié)牢固,具有一定的自養(yǎng)護功能和水泥砂漿品相的質(zhì)量相對較好等因素,輕骨料混凝土抗有害介質(zhì)侵入的能力也相對較強。
（5）耐火性好：由于輕骨料混凝土采用的是粉煤灰，煤矸石等骨料，而這些骨料都經(jīng)歷高溫歷練，有良好的耐火性能，使得輕骨料混凝土熱工性能好，用以建造的建筑和結(jié)構(gòu)的耐火性能好。一般建筑物發(fā)生火災(zāi)時,普通混凝土耐火1h,而輕骨料混凝土可耐火4h.
（6）綜合技術(shù)經(jīng)濟效益好：輕骨料混凝土的骨料通通常來自工業(yè)廢渣、煤礦的煤矸石、火力發(fā)電站的粉煤灰等，可降低混凝土的生產(chǎn)成本，并變廢為用，減少占用農(nóng)田，減輕環(huán)境污染，具有良好的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
三、輕骨料混凝土的缺點和發(fā)展前景
（1）輕骨料性能的完善：如今的親故料混凝土雖然具有上述輕質(zhì)、高強、耐久性好等優(yōu)點。但研究表明，高性能輕骨料混凝土的拉壓比要小于相同強度等級的普通混凝土，且隨著強度的提高，其脆性相應(yīng)增大，脆性問題使得高強材料的優(yōu)越性得不到充分發(fā)揮、限制了其在工程中的應(yīng)用。因此，如何提高高性能輕骨料混凝土的韌性、提高其拉壓比，同時又能保持其輕質(zhì)高強的特點，成為當(dāng)前高性能輕骨料混凝土研究和應(yīng)用中迫切需要解決的問題之一。
（2）輕骨料生產(chǎn)工藝和設(shè)備的更新：目前輕骨料混凝土配制過程中存在如下問題: ①為降低輕骨料的吸水率 ,改善新拌輕骨料混凝土的工作性 ,普遍在其表面涂蠟、 聚苯乙烯乳液等防水材料或施工前預(yù)濕輕骨料。 這些做法降低輕骨料混凝土的力學(xué)性能或降低其抗凍耐久性 ,并使生產(chǎn)制作變得復(fù)雜; ②在大的初始坍落度時 ,輕骨料易上浮離析 ,采用振搗施工時尤為突出 ,使硬化后混凝土的均質(zhì)性差 ,耐久性下降 ,并降低其力學(xué)性能; ③提高水泥摻量 ,雖能改善新拌混凝土的工作性 ,但增大了輕骨料混凝土的收縮裂縫和溫度裂縫引起的危害 ,降低混凝土的耐久性 ,同時又增加工程造價。 因此 ,工程結(jié)構(gòu)迫切需要制作簡單、 工作性好、 能免振搗自密實施工、 硬化后質(zhì)量好、 體積穩(wěn)定性好、 高耐久、 經(jīng)濟的高性能輕骨料混凝土。。
（3）已有發(fā)展：①輕骨料品種的結(jié)構(gòu)組成有較大變化：如今以粉煤灰、尾礦粉和河川污泥為主要原料的綠色輕骨料正在大量推廣應(yīng)用。②輕骨料混凝土及其應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展： CL40以上的高強性能陶粒混凝土的廣泛應(yīng)用以及輕骨料混凝土泵送施工的普及。③輕骨料生產(chǎn)工藝設(shè)備的更新：原材料的微米磨細(xì)技術(shù)和無膠結(jié)料陶粒成球技術(shù)得到推廣應(yīng)用，破碎型粒的破碎新技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及利用化學(xué)工業(yè)廢料加工成的節(jié)能燃料的成功開發(fā)。
四、總結(jié)
輕骨料混凝土的開發(fā)和利用，為混凝土的發(fā)展和變革添了重要的一筆。。相比普通混凝土，輕骨料混凝土的優(yōu)異性能使得混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。但輕骨料混凝土也存在著一些缺陷，對于這些缺陷，目前人們的主要解決辦法在于添加相應(yīng)的纖維材料和高聚物等，以提高韌性和其他性能。但是這些還是沒有很好的解決輕骨料混凝土存在的問題，還有待于研究。
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【關(guān)鍵詞】高強鋼骨混凝土；應(yīng)用與發(fā)展；橋梁工程 三向應(yīng)力
1. 高強鋼骨混凝土綜述
HSRC結(jié)構(gòu)是在鋼筋混凝土內(nèi)部埋置型鋼或焊接鋼構(gòu)件，并使鋼骨與混凝土組合成為一個整體共同工作，而形成的一種組合結(jié)構(gòu)。其特點如下：
圖1 高強混凝土箱梁
圖2 PCI研究用T梁（1）與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，由于配置了鋼骨，使構(gòu)件的承載力大大提高，從而有效的減小了梁柱截面尺寸，尤其是抗剪承載力提高、延性加大，顯著改善了抗震性能。
（2）與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼骨高強混凝土構(gòu)件的外包混凝土可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高構(gòu)件的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強度得以充分發(fā)揮。同時，外包混凝土增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。
（3）鋼骨高強混凝土結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)具有更大的剛度和阻尼，有利于控制結(jié)構(gòu)的變形和振動。
鋼骨高強混凝土充分發(fā)揮了鋼與混凝土兩種材料的優(yōu)點，在橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但到目前為止，國內(nèi)外對其研究的成果多集中于構(gòu)件的強度、剛度等方面，在施工方面經(jīng)驗不多，可供參考的資料很少。而施工現(xiàn)場的施工質(zhì)量又嚴(yán)重影響著這種組合結(jié)構(gòu)性能的充分發(fā)揮。筆者結(jié)合試驗過程及具體的工程實踐提出確保鋼骨高強混凝土橋梁抗震延性的施工質(zhì)量控制措施。
2. 典型高強鋼骨混凝土橋工藝參數(shù)分析
蘇州建園建設(shè)工程顧問有限公司以蘇州地區(qū)典型橋梁做研究。高新區(qū)寒山橋是此研究工程項目之一。此橋的特殊之處是東西兩側(cè)分別采用強度為70～100N／平方毫米高強鋼骨混凝土梁（圖1）和強度為35～40N／平方毫米T梁（圖2）。對不同混凝土進行造價比較。經(jīng)比較，對于常規(guī)混凝土跨徑37m的梁，當(dāng)采用高強鋼骨混凝土?xí)r跨徑可達44m。
圖3 最優(yōu)造價曲線 高強鋼骨混凝土具有較高的強度，因此可加大跨徑或當(dāng)跨徑不變時可采用較小的梁高。同時，高強鋼骨混凝土抗?jié)B能力較強，因而氯化物的滲入可減少一半，從而提高結(jié)構(gòu)的耐久性。在橋梁結(jié)構(gòu)中采用高強鋼骨混凝土，效果十分明顯。蘇州建園建設(shè)工程顧問有限公司對常用的預(yù)應(yīng)力混凝土梁進行優(yōu)化設(shè)計。進行經(jīng)費用戶效益分析如（圖3）， 對于圖3所示的曲線分三部分討論：
2.1 針對跨徑小于27.4m的梁。此類梁的控制條件為預(yù)加應(yīng)力階段的初始預(yù)應(yīng)力。由于預(yù)加應(yīng)力階段的恒載長久起作用，對于所述跨徑采用高膽混凝土無實際意義。
2.2 針對跨徑27.4～30.5m，混凝土強度41～55MPa和跨徑27.4～33.5m，混凝土強度≥55MPa的情況。由于采用高強鋼骨混凝土，梁距可以加大。在此范圍存在著梁距加大帶來的節(jié)約及由此引起單位橋面費用增加的平衡點。
2.3 針對跨徑大于30.5m，混凝土強度在41～55MPa和跨徑大于33.5m，混凝土強度大于55MPa的情況。這個范圍代表了所分析斷面高強鋼骨混凝土的最優(yōu)效益。圖3還反映出：
（1）隨著梁混凝土強度的遞增，最優(yōu)造價曲線右移。這意味著在單位造價不增加的情況下，梁的跨徑增大了。
（2）梁混凝土強度超過 69MPa效益減小心高強鋼骨混凝土用于較小跨徑時無明顯效益。
近些年來，蘇州市交通局和蘇州建園建設(shè)工程顧問有限公司對采用高效預(yù)應(yīng)力高強鋼骨混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用進行了較為深入的研究。以圖4斷面為例，由表1可以看出，蘇州地區(qū)采用高性能混凝土空心板較普通PC空心板可節(jié)省混凝土 35％以上，可節(jié)省鋼鉸線15％以上，在16～30m跨徑范圍內(nèi)，材料費用節(jié)省20％。因此對于公路橋梁工程中大量使用的空心板采用高性能混凝土井進行優(yōu)化設(shè)計，其經(jīng)濟效益十分可觀。
圖4 L=16m中板優(yōu)化斷面
圖5 焊接順序 3. 提高鋼骨高強鋼骨混凝土質(zhì)量的施工措施
施工現(xiàn)場的施工質(zhì)量嚴(yán)重影響著這種組合結(jié)構(gòu)性能的充分發(fā)揮，筆者結(jié)合工程的調(diào)查分析對組合結(jié)構(gòu)中鋼骨柱施工質(zhì)量的缺陷及原因進行分析， 結(jié)果顯示鋼骨高強鋼骨混凝土柱施工質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)在焊接質(zhì)量差、H 型鋼柱不垂直、縱向產(chǎn)生彎曲、鋼牛腿標(biāo)高出現(xiàn)偏差四個方面。其中焊接質(zhì)量差、H 型鋼柱不垂直，是影響鋼骨高強鋼骨混凝土柱延性的主要原因。為此我們提出如下改進工藝：
3.1 提高焊接質(zhì)量的施工工藝措施。
（1）焊接前應(yīng)先進行工藝試驗，以取得最佳工藝系數(shù)，達到工藝合格、質(zhì)量可靠和降低成本的目的。
（2）在焊接時改手工焊為采用ZXGI000R自動埋弧焊機，焊接時在其焊縫的兩端配置引入板、引出板，做到引入板、引出板與被焊件的坡口形式相同，其長度大于60 mm ，寬度大于50 mm ，焊縫引入、引出的長度大于25 mm ，焊縫焊接完畢后用氣割割除，并修磨平整。
（3）焊接時在專用的焊接胎膜上作全自動埋弧焊，按焊接工藝要求的焊接順序進行施工，減少焊接變形。焊接順序見圖5 。
（4）施焊時，每條焊縫原則上要連續(xù)操作完成，不得不在T 字口和構(gòu)件邊緣?；』驌Q焊條時，施焊后的焊縫應(yīng)立即覆蓋巖棉材料給予保溫，延長焊件降溫時間。
（5）配置超聲波探傷人員跟班檢查焊接質(zhì)量，不合格者應(yīng)及時返修。
3.2 減少焊接變形的方法。
（1） 采用拼裝模架將H 型、十字型鋼板拼裝成型，拼裝模架如圖6所示。
圖6 拼裝模架（2）拼裝后的幾何尺寸經(jīng)檢驗合格后進行定位點焊，定位點焊的焊縫長度為60 mm ，焊縫的間隔為200 mm ，焊縫高度為6 mm。
（3）對埋弧焊電流、電壓、焊接速度參數(shù)進行監(jiān)控，電流：600 A～650 A ，電弧電壓：35 V～38 V ，焊接速度： 0. 42 m/ min。
（4）為防止受熱不均勻造成過大變形，施焊前應(yīng)進行預(yù)熱，預(yù)熱區(qū)域應(yīng)在焊縫的兩側(cè)各100 mm ，使其產(chǎn)生相應(yīng)的反變形。
（5）劃線下料應(yīng)考慮焊接收縮量，以滿足組焊成型后設(shè)計尺寸，使吊裝就位后保證柱頂、孔眼標(biāo)高一致。
4. 結(jié)論與建議
（1）鋼骨高強鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)是鋼與混凝土的優(yōu)點結(jié)合，是建造高層與大跨度結(jié)構(gòu)較好的途徑，在我國具有廣闊的前景， 施工現(xiàn)場的施工質(zhì)量嚴(yán)重影響著這種組合結(jié)構(gòu)性能的充分發(fā)揮，探討它的施工方法和施工工藝具有深遠(yuǎn)的意義。
（2）采用高強鋼骨混凝土梁板斷面高度可以降低，從而較少工程投資，這對于新建和重建橋梁均具有重要意義。
參考文獻
［1］ “高強鋼骨混凝土的研究及應(yīng)用” 謝劍學(xué) 甘肅工業(yè)大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文，2000.
關(guān)鍵詞：鋼纖維；高性能混凝土材料；影響
中圖分類號：TV331文獻標(biāo)識碼： A
鋼纖維混凝土是一種新型的多相復(fù)合材料，它在工程領(lǐng)域特別是建筑領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用。 鋼纖維對高性能混凝土的工作性、劈裂抗拉強度和以及心抗拉強度等都有影響。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。
一、鋼纖維的主要性能
1、鋼纖維的高強硬度
無論哪一種加工方法制造的鋼纖維，在加工過程中都遇到高熱和急劇冷卻，相當(dāng)于淬火狀態(tài)。因此鋼纖維的表面硬度都較高。用于混凝土補強進行攪拌時很少發(fā)生彎曲現(xiàn)象。如果鋼纖維過硬過脆，攪拌時也易折斷，影響增強效果。
2、變性處理改善力學(xué)性能
鋼纖維按其制造方式分為切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維四種。鋼纖維抗拉強度高,但與水泥沙漿的界面粘結(jié)性較差。對鋼纖維外表進行變形處置,制成外表有刻痕的末端帶鉤的波紋形的鋼纖維,或者圓截面與扁平截面交替的呈規(guī)律性變化的鋼纖維可以改善其力學(xué)性能。
3、耐腐蝕性
關(guān)于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗的介紹可知，開裂的鋼纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境中，裂縫處的混凝土碳化，碳化區(qū)的鋼纖維銹蝕，碳化深度和銹蝕程度隨時間增長而發(fā)展，對鋼纖維混凝土來說，主要是利用裂后弧度和裂后韌性，雖然裂縫寬度比鋼筋混凝土小，但是終究是有裂縫的，故此應(yīng)對在潮濕環(huán)境中，特別是在海濱使用的鋼纖維混凝土采取防防銹蝕措施. 試臉證明，在保證鋼纖維混凝土構(gòu)件具有同等承載能力的前提下，采用直徑較大的鋼纖維，能提高耐腐蝕性， 采用涂復(fù)環(huán)氧樹脂或鍍鋅的鋼纖維，將能提高耐腐蝕性，如果施工工藝許可的話，可只在混凝土表層1-2cm采用這種鋼纖維，必要時也可以采用不誘鋼纖維。
4、鋼纖維能夠增強機理
鋼纖維混凝土增強機理的研究在理論上有兩種定義：一是復(fù)合力學(xué)理論，二是纖維間距理論。從不同角度出發(fā)，兩種理論分別解釋了鋼纖維的增強作用，其最終結(jié)果是相同的。
①鋼纖維的復(fù)合力學(xué)理論
在復(fù)合力學(xué)理論中，鋼纖維混凝土被看成是一種纖維強化作用體系。鋼纖維混凝土的應(yīng)力、彈性模量和強度是根據(jù)混合原理推算而出的。根據(jù)纖維在鋼纖維基體中的分布與取向引入纖維方向系數(shù)，正確選擇纖維方向系數(shù)是取決纖維增強效果的主要因素之一。
②鋼纖維的纖維間距理論
在鋼纖維間距理論中，是根據(jù)線彈性斷裂力學(xué)原理來解釋鋼纖維對混凝土裂縫的產(chǎn)生或抑制的作用。混凝土是一種脆性材料，要想增強其抗拉強度，而多方向加入鋼纖維后，使鋼纖維與混凝土裂縫兩邊之間的粘應(yīng)力對裂縫混凝土的擴展有抑制作用。
二、鋼纖維對高強混凝土彎曲性能的影響
纖維高強混凝土是纖維與高強混凝土的有機結(jié)合,它合理利用了兩種材料各自的特點,是一種較為理想的高性能混凝土。隨著新型結(jié)構(gòu)形式及特殊環(huán)境對混凝土材料提出的更高要求,纖維高強混凝土被逐漸應(yīng)用于實際工程。
當(dāng)鋼纖維混凝土強度一致時，它的極限強度和抗彎強度大小與纖維體積的變化有關(guān)， 一 般來說，彎曲荷載和撓度曲線隨著鋼纖維的體積分?jǐn)?shù)的的大小而發(fā)生變化，而達到峰值荷載的 變形能力也在陸續(xù)增加，在荷載-撓度曲線的下降段由陡直漸趨平緩而能夠繼續(xù)承受較大的荷 載時，即呈現(xiàn)出大的持荷變形的能力，那么，鋼纖維混凝土產(chǎn)生的破壞形態(tài)由脆性破壞轉(zhuǎn)為韌性破壞。
三、鋼纖維對高強混凝土強度的影響
為使鋼纖維混凝土具有良好的力學(xué)性能，要求鋼纖維具有一定的抗拉強度。改進和優(yōu)化鋼纖維的外形對提高鋼纖維對混凝土的增強效應(yīng)具有十分明顯的作用。為了從根本上改善混凝土這種優(yōu)良建筑材料在阻裂和延性等方面的先天不足，在混凝土中摻入亂向分布,彈 性模量較高的短細(xì)鋼纖維是改善混凝土性能的有效措施。 鋼纖維高強混凝土是在高強混凝土基體中摻入適量鋼纖維和外加劑所形成的一種混凝土復(fù)合材料，它兼具高強混凝土的高強度和普通鋼纖維混凝土的延性和韌性好的特征。
鋼纖維的摻入改變了高強混凝土的破壞形態(tài),使脆性材料表現(xiàn)出延性性能，擴大了混凝土的應(yīng)用范圍。鋼纖維對高強混凝土的力學(xué)性能的改善存在一個最佳摻量范圍，鋼纖維體積率為2.0%時，對鋼纖維高強混凝土的增強效果最顯著。隨著混凝土強度等級的提高,高強混凝土和鋼纖維高強混凝土的抗拉強度均有提高。
四、鋼纖維對高強混凝土抗剪韌性的影響
1、鋼纖維自密實高性能混凝土
鋼纖維自密實高性能混凝土是具有高工作度和高韌性的結(jié)構(gòu)材料。鋼纖維對鋼筋鋼纖維自密實混凝土梁的剪切初裂荷載、裂縫寬度擴展、剪切破壞形態(tài)、箍筋應(yīng)變、荷載-撓度曲線、極限承載能力和抗剪韌性都有影響。鋼纖維可改善混凝土基體的抗剪強度,顯著提高基體的剪切韌性；隨著纖維摻量增加,鋼纖維對自密實高性能混凝土的增強增韌效果也相應(yīng)增加。
2、鋼纖維對高強混凝土抗剪韌性的影響
抗剪強度和剪切韌性是梁、板、柱等構(gòu)件受力分析的重要參數(shù)。當(dāng)鋼纖維摻量增加時,通過微調(diào)高效減水劑用量可以得到滿足工作度要求的鋼纖維自密實高性能混凝土。
由于鋼纖維自身的特性，對鋼纖維混凝土有著一定的抗剪強度。鋼纖維的自身特性主要包括鋼纖維的類型、形狀、長徑比以及自身強度等等。
在鋼纖維抗剪破壞的過程中，鋼纖維會對混凝土的抗剪強度有明顯的影響，因此截面剛度和等效直徑對鋼纖維高強混凝土抗剪強度的影響變得更加顯著。鋼纖維的截面剛度和自身強度都比較高，另外銑削型纖維與基體的粘結(jié)非常牢固。再加上該纖維的兩端有彎鉤，都使銑削型鋼纖維能大大提高混凝土的抗剪強度。
對鋼纖維混凝土抗剪強度的影響主要取決于鋼纖維的橫斷面性質(zhì)。還包括鋼纖維的其他自身性質(zhì)，如鋼纖維的自身長度或兩端的變形、纖維自身強度、纖維表面的粗糙程度的變化也會 引起鋼纖維混凝土的抗剪強度的變化。隨著鋼纖維體積摻率的增加，鋼纖維混凝土的抗剪強度 逐步增高。但在混凝土基體強度較高時，提高鋼纖維摻量對鋼纖維高強混凝土抗剪強度的改善作用反而減弱。
結(jié)束語
在復(fù)合材料中，鋼纖維增強混凝土是近年來迅速發(fā)展的一種新興的建筑材料，在建筑業(yè)發(fā)展歷史上它是一個必然的科學(xué)研究成果。目前在工程領(lǐng)域特別是建筑領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用。
參考文獻
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