導(dǎo)語：如何才能寫好一篇混凝土，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

國內(nèi)統(tǒng)一刊號：cn 21-1259/tu，國際刊號：issn 1002-3550。 

主要讀者對象

《混凝土》雜志主要讀者對象：是混凝土行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)、施工、科研、設(shè)計單位的科技人員及管理人員、大專院校相關(guān)專業(yè)師生和混凝土設(shè)備、原材料生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)及營銷人員，建設(shè)單位和基建部門的有關(guān)人員。 

篇2

關(guān)鍵詞：減水劑；機(jī)理；影響；發(fā)展

中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

混凝土減水劑是在拌制混凝土過程中摻入的用以改善混凝土性能的物質(zhì)，賦予新拌混泥土和硬化混泥土以優(yōu)良性能的化學(xué)外加劑，摻量通常不大于水泥（或膠凝材料）質(zhì)量的5%，混凝土減水劑可以改進(jìn)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工藝過程，應(yīng)用混凝土外加劑的目的在于改善混凝土的和易性和硬化混凝土的性能，同時獲得節(jié)省水泥、節(jié)省能源、提高強(qiáng)度、縮短工期、加快模板周轉(zhuǎn)等多種經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果[1]。

一、減水劑的作用機(jī)理簡介

由于水泥顆粒粒徑絕大部分在7μm-80μm范圍內(nèi)，屬于微細(xì)粒粉體顆粒范疇。對于水泥-水體系，水泥顆粒及水泥水化顆粒表面為極性表面，具有較強(qiáng)的親水性，微細(xì)的水泥顆粒具有較大的比表面能(固液界面能)，為了降低固液界面總能量，微細(xì)的水泥顆粒具有自發(fā)凝聚成絮團(tuán)趨勢，以降低體系界面能，使體系在熱力學(xué)上保持穩(wěn)定性。同時在水泥水化初期，C3A顆粒表面帶正電荷，而C3S和C2S顆粒表面帶負(fù)電荷，正負(fù)電荷的靜電引力作用也促使水泥顆粒凝聚形成絮團(tuán)結(jié)構(gòu)。水泥顆?；蛩嗨w粒作為固體吸附劑，由于本身性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使減水劑在其表面的吸附既有物理吸附，也有化學(xué)吸附。并且吸附作用可以發(fā)生在毛細(xì)孔、裂縫及氣孔的所有表面上。減水劑在水泥顆粒表面的吸附過程要比一般的溶液吸附過程復(fù)雜得多。并且在水泥―水分散體系中，水泥粒子吸附減水劑的同時，還伴隨著水泥的水化過程。

二、減水劑對混凝土性能的影響

1、減水劑對新拌混凝土性能的影響

（1）提高工作性能

和易性是指混凝土拌合物易于施工操作(即易于拌和、運(yùn)輸、澆灌及振搗)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的性能(又稱為工作性)。和易性是一項綜合性指標(biāo)，它包括流動性、粘聚性和保水性三方面的涵義。適量減水劑摻入混凝土拌合物中，由于其對水泥顆粒的分散作用，可使新拌混凝土粘度下降，顆粒間相對流動容易，從而不同程度地改善新拌混凝土的和易性[2]。

高效減水劑對新拌混凝土和易性的改善比普通減水劑強(qiáng)。在一定范圍內(nèi)，隨著減水劑摻量增大和易性改善程度也增大。但是引氣緩凝減水劑(如木質(zhì)素磺酸鹽、糖鈣、糖蜜等)摻量過大會導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時間過長，并引氣過多降低硬化混凝土強(qiáng)度。高效減水劑(萘磺酸鹽甲醛縮合物、三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物等)摻量過大會導(dǎo)致新拌混凝土離析、泌水嚴(yán)重。因此，各品種減水劑，均有其合適的摻量范圍。在此范圍內(nèi)既改善新拌混凝土的和易性又提高硬化混凝土的各種性能。

（2）大劑量減水劑對新拌混凝土穩(wěn)定性的影響

隨著高強(qiáng)和泵送混凝土工藝日益廣泛的應(yīng)用，普通減水劑不僅減水率達(dá)不到要求，而且由于水灰比減小，澆筑時工作度要求增大。新拌混凝土的工作度損失加劇，不滿足較長距離運(yùn)輸?shù)囊?。所以一般增大高效減水劑的摻量來彌補(bǔ)新拌混凝土的工作度損失。其機(jī)理是：新拌混凝土中水泥的硫酸鈣含量與形態(tài)影響液相中硫酸根的濃度，是其流變行為的控制因素之一。低水膠比混凝土由于溶解硫酸鹽產(chǎn)生S04 -2的水分少，而需要控制的C3A量又多，相對而言，有較多的C3A就地水化[3]。因為缺少硫酸根離子，高效減水劑分子上的磺酸根基團(tuán)就會與C3A結(jié)合，使液相里的高效減水劑劑量下降，逐漸失去對水泥的分散作用，加速其工作度的損失。增大高效減水劑的摻量，使它在液相里的量增加，工作度損失率減小。

2、減水劑對硬化混凝土性能的影響

（1）減水劑對混凝土強(qiáng)度的影響

任何混凝土結(jié)構(gòu)物主要都是用以承受荷載或抵抗各種作用力。所以，強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性能。一定條件下，工程要求的混凝土其他性能往往都與混凝土強(qiáng)度存在著密切關(guān)系。由鮑羅米公式可知，水灰比對混凝土的強(qiáng)度起決定性作用。

減水劑摻入混凝土中，在保持新拌混凝土和易性相同的情況下可降低混凝土的水灰比，因而可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。一般減水劑的減水率愈大，混凝土抗壓強(qiáng)度愈高。減水劑使混凝土抗壓強(qiáng)度提高的原因，除了降低水灰比以外，還由于減水劑的分散作用使混凝土的勻質(zhì)性和水泥的有效利用率提高[4]。

但是緩凝型普通減水劑(如木質(zhì)素磺酸鹽、糖蜜等) 摻量過大則可能由于過度緩凝而降低混凝土的強(qiáng)度；引氣型減水劑若摻量過大，也會由于過度引氣而抵消其減水增強(qiáng)的作用，從而可能使混凝土強(qiáng)度增大很小或略有降低。高效減水劑在水泥用量及混凝土和易性不變的情況下，隨著減水劑摻量增大，混凝土強(qiáng)度逐漸增大并趨于穩(wěn)定。但某些高效減水劑摻量過大時，會造成拌合物離析、泌水增大，因而可能使混凝土強(qiáng)度反而降低。因此無論從經(jīng)濟(jì)上還是從技術(shù)上考慮，對于某種混凝土減水劑均有一合適摻量。

（2）減水劑對硬化混凝土耐久性的影響

混凝土耐久性是一項綜合性能，它主要包括抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗碳化、堿一骨料反應(yīng)抑制性等。本文僅討論減水劑對部分耐久性能的影響。

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不能只重視強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)的影響，而忽視環(huán)境對結(jié)構(gòu)的作用，否則混凝土結(jié)構(gòu)在未達(dá)到預(yù)定的使用年限，即出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土剝落劣化等破壞現(xiàn)象， 需要大量投資進(jìn)行修復(fù)加固甚至拆除重建。提高混凝土耐久性，延長結(jié)構(gòu)壽命，減少修復(fù)工量，對提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

1)減水劑對混凝土抗?jié)B性的影響：混凝土抵抗流體(包括水、油、氣)介質(zhì)滲透進(jìn)入其內(nèi)部的能力叫做混凝土抗?jié)B性。抗?jié)B性是混凝土耐久性的重要指標(biāo)，提高抗?jié)B性是提高混凝土耐久性的有效途徑。

減水劑摻入到混凝土拌合物中，在和易性相同的情況下，可大幅度減少拌和用水量，因而減少了水化剩余水的蒸發(fā)和泌水留下的孔縫，提高了混凝土的密實性，降低了孔隙率。減水劑還可細(xì)化混凝土的孔直徑，改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)。若摻入具有一定引氣作用的減水劑，由于分散和引氣作用，提高了混凝土中孔的均勻性，特別是引入大量微小氣泡阻塞了連通毛細(xì)管的通道，變開放孔為封閉孔。因此，混凝土中摻入減水劑可顯著提高其抗?jié)B性。

2)減水劑對混凝土抗凍性的影響：混凝土在反復(fù)凍融過程中破壞，是由于自由水凍結(jié)成冰時體積增大9%所形成的膨脹壓力，以及過冷水發(fā)生遷移產(chǎn)生的滲透壓力所致。而混凝土的抗凍性是指在水飽和狀態(tài)下，混凝土能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能[5]。

混凝土中摻入一定量的具有一定引氣作用的減水劑，在新拌混凝土和易性相同的情況下，降低了水灰比并引入一定數(shù)量獨(dú)立微小氣泡， 能改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，提高混凝土中孔的均勻性，減小氣泡間隔系數(shù)。因此混凝土中摻入具有一定引氣作用的減水劑，可提高混凝土的抗凍性。

三、結(jié)語

未來的高性能混凝土除具備良好的工作性，優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性外，還應(yīng)具備高耐磨性，超低收縮性，高韌性，高彈性，超低發(fā)熱性，超早強(qiáng)性非磁性等多種功能。隨著混凝土向高強(qiáng)化，高性能化發(fā)展，同時由于我國地理因素，氣候以及混凝土原材料來源的差異性，要求混凝土外加劑必須具備多種功能和性能。由此可見單一品種混凝土外加劑已不能適應(yīng)混凝土技術(shù)的發(fā)展。混凝土外加劑必須走復(fù)合型路子，向多種功能，復(fù)合型方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李崇智,周文娟,王林.建筑材料[M].清華大學(xué)出版社,2009.(33)

[2]覃維祖.高效減水劑的作用與發(fā)展[J].混泥土,1994,135(5).(5-8)

[3]李崇智,馮乃謙,李永德等.高性能減水劑的研究現(xiàn)狀與展望[J].混泥土與水泥制品,2001,118(2).(3-6)

篇3

水在混凝土中有3種存在方式：①化學(xué)結(jié)合水。以嚴(yán)格的定量參加水泥水化的水，它使水泥漿形成結(jié)晶固體?；瘜W(xué)結(jié)合水是強(qiáng)結(jié)合的，不參與混凝土與外界濕度交換作用，不引起收縮與膨脹變形，成微小自生變形；②物理化學(xué)結(jié)合水。在混凝土中以并不嚴(yán)格的定量存在，表現(xiàn)為吸附薄膜結(jié)構(gòu)，它在混凝土中起擴(kuò)散及溶解水泥顆粒的作用，一部分水在材料周圍構(gòu)成堿性結(jié)合水膜，吸附水結(jié)合屬中等結(jié)合，容易受到水分蒸發(fā)的破壞，所以它積極地參與混凝土與環(huán)境的濕度交換作用；③物理結(jié)合水。混凝土中各晶格間及粗、細(xì)毛孔中的自由水，亦稱游離水，含量不穩(wěn)定，結(jié)合強(qiáng)度低，極容易受水分蒸發(fā)影響而破壞結(jié)合，它是積極參與和外界進(jìn)行濕度交換的水。適量的水是混凝土完成水化反應(yīng)，實現(xiàn)預(yù)期強(qiáng)度的必需條件?；瘜W(xué)結(jié)合水是保證水泥顆粒水化的必需條件；物理化學(xué)結(jié)合水是保證水泥顆粒充分?jǐn)U散，逐步完成水化反應(yīng)的必需條件；而物理結(jié)合水則為化學(xué)結(jié)合水、物理結(jié)合水充分發(fā)揮作用提供外部條件。

2用水量的增加對混凝土強(qiáng)度的影響

(1)水灰比與水泥強(qiáng)度的關(guān)系。

在配合比相同的情況下，所用的水泥強(qiáng)度等級越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級水泥時，混凝土強(qiáng)度主要取決于水灰比。在水泥強(qiáng)度等級相同，水泥水化所需結(jié)合水充足的情況下，水灰比越小，水泥石強(qiáng)度越高，與骨料粘結(jié)力也越大，混凝土強(qiáng)度也就越高。確定水灰比應(yīng)綜合考慮各種因素，在滿足設(shè)計要求的情況下，同樣要滿足施工的要求。

(2)用水量增加對混凝土強(qiáng)度的影響。

以混凝土配合比計算公式為基礎(chǔ)，在配合比已確定的情況下，計算用水量增加后混凝土強(qiáng)度的降低值，以引起施工企業(yè)在混凝土生產(chǎn)過程中對用水量控制的重視。

用水量確定后，依據(jù)水灰比(WPC)確定水泥用量。在實際施工過程中，水量控制不準(zhǔn)的大多數(shù)表現(xiàn)為實際用水量超過配合比設(shè)計用水量。按該配合比施工的混凝土攪拌計量過程中，用水量增加5、10、15、20、25、30kg時，混凝土強(qiáng)度fcu，0′變化情況不難看出，在保證混凝土配合比設(shè)計用水量的前提下，隨著實際用水量的增加，混凝土強(qiáng)度逐步降低，每增加5kg水，強(qiáng)度降低約112MPa左右。

3用水量增加引起的其他質(zhì)量問題分析

(1)混凝土澆筑面表面或側(cè)面出現(xiàn)裂縫。

混凝土攪拌過程中，實際加水量超出混凝土硬化過程中的用水量，水灰比過大，且環(huán)境氣溫高，混凝土澆筑后初凝階段，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)現(xiàn)象，引起失水收縮。在混凝土終凝之前，骨料和膠合料之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形。水灰比越大，則這兩類變形也越大。失水收縮引起的裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑面，特別在養(yǎng)護(hù)不良的部位。沉縮變形引起的裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑面?zhèn)让?，這些裂縫往往沿鋼筋分布。

(2)混凝土澆筑過程中的流漿、離析現(xiàn)象混凝土攪拌過程中，用水量嚴(yán)重超標(biāo)，水灰比過大，造成混凝土的粘聚性和保水性不良。在混凝土振搗過程中，水泥漿體與骨料分離，造成流漿、離析現(xiàn)象。

4結(jié)語

綜上所述，混凝土施工過程中，應(yīng)充分認(rèn)識水的作用，控制好混凝土生產(chǎn)過程中用水的每一個環(huán)節(jié)，這樣才能保證建設(shè)工程質(zhì)量，完成建設(shè)任務(wù)。主要做好以下工作：(1)按照工程設(shè)計混凝土的強(qiáng)度，在保證施工所需流動性的條件下，綜合考慮水泥、砂石的性能，確定水灰比，科學(xué)設(shè)計混凝土配合比。

(2)在混凝土計量過程中，應(yīng)將水計量作為一項重要的工作來抓，準(zhǔn)確測定砂石含水率，并依據(jù)含水率對混凝土施工配合比做出相應(yīng)調(diào)整。

(3)混凝土施工過程中，應(yīng)按規(guī)定準(zhǔn)確測定混凝土坍落度，及時發(fā)現(xiàn)混凝土攪拌過程中存在的質(zhì)量問題，采取相應(yīng)措施。

(4)重視混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。普通混凝土一般在澆筑后12h內(nèi)開始養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)方法應(yīng)按照混凝土構(gòu)件的形狀和位置以及外部環(huán)境科學(xué)確定。采用澆水養(yǎng)護(hù)的混凝土，澆水次數(shù)應(yīng)能保證混凝土處于濕潤狀態(tài)；采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)的混凝土，其敞露的全部表面，應(yīng)覆蓋嚴(yán)密，并應(yīng)保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。養(yǎng)護(hù)時間不應(yīng)少于7d。對有防水及高耐久性要求的混凝土要延長養(yǎng)護(hù)時間，不能少于14d。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：鋼管拱橋；混凝土；頂升；成功

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

鋼管拱橋作為一個新型鋼結(jié)構(gòu)橋梁，在現(xiàn)在的城市新建、改建、擴(kuò)建中是隨處可見，拱橋本身具有外形美觀、氣勢宏偉等特點(diǎn)，具有良好的觀賞價值?，F(xiàn)設(shè)計的鋼管拱橋大都采用拱芯內(nèi)灌注混凝土形式，充分利用了大型鋼結(jié)構(gòu)制作方便及混凝土結(jié)構(gòu)抗壓受力特點(diǎn)，使其各展所長。而鋼管拱混凝土灌注則是鋼管拱橋施工成敗的關(guān)鍵之一。下面以南寧市某鋼管拱橋大型鋼管拱混凝土頂升灌注施工工藝為例，介紹鋼管拱橋混凝土頂升施工技術(shù)。

1 施工準(zhǔn)備

新建南寧市某鋼管拱橋采用1-111.5m中承式鋼管混凝土拱，主拱采用1-111.5m鋼管混凝土拱結(jié)構(gòu)，拱軸線為懸鏈線，矢跨比為1/3.063，拱軸系數(shù)m=1.347。主拱肋采用等截面啞鈴型截面，拱肋高3.0m。上、下弦管直徑為1200mm，壁厚18mm，腹板間距666mm，壁厚18mm。弦管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土，腹腔內(nèi)不灌注混凝土而采用I63工字鋼加勁。施工前，從鋼管拱混凝土的配置、泵送材料的選擇、現(xiàn)場設(shè)備的準(zhǔn)備、施工的監(jiān)控，都需要精心設(shè)計，謹(jǐn)慎施工。

1.1 混凝土配合比試配

鋼管拱內(nèi)采用設(shè)計強(qiáng)度為C50的微膨脹商品混凝土，試配強(qiáng)度60Mpa。

設(shè)計配合比：

⑴ 組成材料：水泥、中砂、5～20mm碎石、水（拌和水采用自來水）、Ⅱ級粉煤灰、AF-CA聚羧酸型緩凝高效減水劑、UEA混凝土膨脹劑。

⑵ 混凝土設(shè)計配合比(單位kg/m3、重比)：水泥：中砂：5～20mm碎石：水（拌和水采用自來水）：Ⅱ級粉煤灰：AF-CA聚羧酸型緩凝高效減水劑：UEA混凝土膨脹劑＝440：747：1000：155：60：16.5：40=1：1.70：2.27：0.35：0.14：0.038：0.094。

混凝土試配資料控制參數(shù)：控制初拌混凝土坍落度22～24mm，初凝時間10～12h，終凝時間16～18h，早期混凝土標(biāo)養(yǎng)試件7D，強(qiáng)度≥51.0MPa，28D，標(biāo)養(yǎng)試件強(qiáng)度≥60.0MPa，混凝土標(biāo)養(yǎng)試件彈性模量3.7×106MPa（設(shè)計要求：Eh≥3.5×106MPa）。

1.2 頂升施工設(shè)備

⑴ 混凝土輸送泵4臺；

⑵ 混凝土截止閥8個；

⑶ 自制兩個備用變徑管接頭（各種規(guī)格）2個；

⑷ 測量儀器（全站儀等）一套；

⑸ 鋼管架平臺。

混凝土泵的選擇：

一臺混凝土輸送泵的電機(jī)功率是決定出口壓力和輸送方量的前提條件，在電機(jī)功率一定的情況下，壓力的升高必將使輸送量降低；相反，降低出口壓力，將會使輸送量增加。

為了保證混凝土輸送泵既要有較大輸送量，又能有一定的出口壓力和與之相匹配的經(jīng)濟(jì)功率，在混凝土輸送泵的設(shè)計中，大都采用了恒功率柱塞泵；即恒功率值選定后，當(dāng)出口壓力升高時，油泵輸出排量會自動降低，達(dá)到與功率設(shè)計相對應(yīng)的值；如果既要達(dá)到出口壓力高，又想得到輸送量大的目的。惟一的途徑就是增加電機(jī)功率。

輸送泵的額定泵送能力應(yīng)不小于灌注速率或?qū)嶋H混凝土供應(yīng)量的2倍；輸送泵的額定壓力須滿足最大泵送壓力，即靜壓力和泵送壓力疊加之和。輸送泵的額定揚(yáng)程應(yīng)大于1.5倍的灌注頂面高度，本橋要求輸送泵的額定揚(yáng)程大于80m。

頂升壓力計算：根據(jù)流體力學(xué)能量方程知ΔP＝γh＋∑p，∑p為各種壓力損失總和。γh＝2500×9.807×59.7≈1.46MPa。功率=ΔP×s×v.

綜合以上因素選擇SY5110HBC90型混凝土高壓輸送泵，分配閥為S形擺管閥，最大理論泵送垂直高度150m，最大理論輸出量50m3，出口處最大壓力為11.5MPa，電機(jī)功率為161kW，數(shù)量4臺，兩岸各一臺備用。

2 鋼管混凝土工藝要求

⑴ 管內(nèi)不得出現(xiàn)斷縫、孔洞，不得出現(xiàn)混凝土與管壁分離現(xiàn)象：

⑵ 單管混凝土灌注必須連續(xù)澆注，且灌注完成時間不得超過首盤混凝土初凝時間；

⑶ 設(shè)計要求采用C50早強(qiáng)、緩凝、微膨漲混凝土。

校準(zhǔn)好鋼管拱軸線后，順序安裝鋼管拱拱腳X撐、拱頂橫撐及拱上立柱，在進(jìn)行混凝土澆注之前，應(yīng)該用塑料薄膜（或其他有效材料）將拱肋弦桿（含綴板）全部覆蓋，以免混凝土污損鋼管涂裝。

3 頂升混凝土施工程序

第一階段（現(xiàn)場準(zhǔn)備階段）：包括鋼管拱驗收、設(shè)備的定位、管道的連接、試運(yùn)行、材料到場、現(xiàn)場檢驗、試驗、計量設(shè)施的常規(guī)檢查、設(shè)計配合比的現(xiàn)場調(diào)整和施工配合比確定并報現(xiàn)場監(jiān)理工程師認(rèn)可等。

第二階段（壓注施工階段）：濕潤管道，壓注首盤水泥凈漿。續(xù)壓混凝土，隨時綜合混凝土頂升情況、裸肋變形狀況、入料情況分析，控制兩拱腳混凝土泵送速度。泵送時，要求拱肋兩拱腳混凝土泵送速度協(xié)調(diào)一致，盡量對稱頂升。

第三階段（壓注完成階段）：混凝土壓注到拱頂，待流出原漿一定時間后，方可停止泵送，利用混凝土截止閥對導(dǎo)入孔封閉，完成壓注過程。此階段，應(yīng)避免單側(cè)混凝土上升過快，引起弦管的縱向振動。 混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后，方可拆除拱頂泄?jié){孔管和拱腳混凝土截止閥。由于混凝土凝結(jié)過程因素的不確定性，截止閥松出過程宜謹(jǐn)慎進(jìn)行。

混凝土澆注順序：先澆注上弦管再下弦管。

鋼管拱混凝土頂升施工現(xiàn)場平面布置：鋼管拱混凝土頂升施工根據(jù)單管、單層、對稱、相向壓注的方式進(jìn)行。本橋采用同肋拱腳位設(shè)灌注孔，兩端各設(shè)鋼管支架，提供混凝土管道施工工作平臺。

4 頂升工藝

在各項準(zhǔn)備工作結(jié)束，經(jīng)檢查合格后，即可開始泵送施工。鋼管混凝土的泵送從兩端拱腳開始，單幅橋四個拱腳對稱灌注，一次頂升泵送到拱頂。為增強(qiáng)混凝土的密實性，保證混凝土的壓注質(zhì)量，在中拱頂位置開排漿孔，并利用鋼管將φ125mm排漿口接高1m以上，為避免排出的混凝土和水污染拱肋，排漿管的位置在中拱頂?shù)纳蟼?cè)面，并且該處在混凝土頂升前先在鋼管拱肋上鋪設(shè)好彩條布，待排出含有石子的新鮮混凝土?xí)r停止泵送，關(guān)掉拱腳處的截止閥，隨后拆除泵管。

為防止泵機(jī)壓力不能滿足混凝土頂升要求及意外情況發(fā)生，確?；炷帘盟晚樌M(jìn)行，在肋間橫梁與第一道吊桿之間弦管上側(cè)面增設(shè)備用灌注孔，每道弦管需對稱增設(shè)兩個備用灌注孔，安裝好泵管接頭及截止閥，在兩岸土圍堰處搭設(shè)鋼管腳手架，把泵管接至備用灌注孔處與截止閥連接?；炷琳墓澳_頂升時，備用截止閥門關(guān)閉。在出現(xiàn)泵機(jī)壓力不能滿足頂升要求時，關(guān)閉拱腳處截止閥，開啟備用灌注孔處截止閥，從該處繼續(xù)進(jìn)行混凝土頂升。

5 質(zhì)量保證措施

5.1 加強(qiáng)現(xiàn)場統(tǒng)一指揮，分工明確，相互配合。經(jīng)理負(fù)責(zé)總指揮，生產(chǎn)副經(jīng)理負(fù)責(zé)現(xiàn)場總指揮，鋼管拱兩端由兩名技術(shù)人員進(jìn)行指揮，各灌注口安排8名操作人員負(fù)責(zé)接管、拆管、堵塞排氣孔檢查、檢查泵管接頭與弦管的各個焊縫等。

5.2 灌注混凝土前，組織指揮和操作人員進(jìn)行技術(shù)交底，使每人明確自己的崗位職責(zé)和質(zhì)量職責(zé)，確保技術(shù)要求的貫徹執(zhí)行。

5.3 派人員到混凝土攪拌站監(jiān)督督促混凝土的供應(yīng)，與現(xiàn)場密切保持聯(lián)系，根據(jù)現(xiàn)場的需用量及時進(jìn)行供應(yīng)。

5.4 在輸送泵現(xiàn)場，派專人對混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行調(diào)度指揮，保證運(yùn)輸車進(jìn)出場暢通。

5.5 在現(xiàn)場每個泵送口各準(zhǔn)備一臺混凝土高壓輸送泵備用，出現(xiàn)混凝土輸送泵損壞、混凝土無法繼續(xù)頂升等情況，立即將混凝土高壓輸送泵接入備用管，繼續(xù)頂升，同時保證整個頂升過程在8個小時內(nèi)完成。

6 安全保證措施

6.1 灌注混凝土前，進(jìn)行安全教育和安全技術(shù)交底，完善安全設(shè)施。

6.2 嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程使用機(jī)械。

6.3 嚴(yán)格遵守高空作業(yè)安全規(guī)程，安拆灌注管時，嚴(yán)禁從拱上掉東西。高空作業(yè)時，嚴(yán)禁底下站人。

6.4 所有灌注管安設(shè)牢固，不得有松動現(xiàn)象。

6.5 所有用電線路按"三相五線"制安設(shè)。

結(jié)束語

南寧市某鋼管拱橋鋼管混凝土采用頂升灌注法的成功實例，對我國鋼管拱橋還未有完整的施工規(guī)范提供了可行的參考依據(jù)，尤其對在國內(nèi)鋼管拱混凝土冬節(jié)施工積累了寶貴的現(xiàn)場經(jīng)驗，將有力推動鋼管拱橋的施工技術(shù)，并且起到積極的作用！

參考文獻(xiàn)

[1]付超，況勇等.大跨徑鋼管砼拱橋混凝土泵注技術(shù)[J].鐵道建筑術(shù)，2000(2).

[2]肖生智等.鋼管砼拱橋管芯砼泵送頂升澆灌法施工[J].華東公路，1997(3).

[3]JGJ/T 10-95，砼泵送施工技術(shù)規(guī)程[S].

[4]王子斌.砼泵送壓力的分析及泵機(jī)選型[J].吉林水利，2003(2).

篇5

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫修補(bǔ)

1、前言

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。輕者使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財產(chǎn)。

2、出現(xiàn)混凝土裂縫的原因

從微觀上看，混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結(jié)合體，由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所收外界影響的不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因也有很多種：

1、大體積混凝土水化時產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大使混凝土的形變超過極限而引起的裂縫：

2、混凝土在硬化的過程中由于干縮引起的體積變形受到約束時產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至?xí)灤┱麄€構(gòu)件。

3、在大厚度的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆搗后數(shù)小時會發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。

4、當(dāng)有約束時，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮因為受到約束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低，容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂從而產(chǎn)生溫度裂縫。（由于太陽曝曬產(chǎn)生裂縫是工程中最常見的現(xiàn)象）

5、混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應(yīng)，析出的膠狀堿—硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。

6、在炎熱或大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過快以及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數(shù)小時仍處于塑性狀態(tài)時易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

7、構(gòu)件承受荷載所產(chǎn)生的裂縫：如、構(gòu)件在均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫；構(gòu)件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸。

8、當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到強(qiáng)迫變形，而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂，隨著不均勻沉陷的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會進(jìn)一步擴(kuò)大。

9、當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件處于不利的環(huán)境中，如海洋等時，由于混凝土保護(hù)層厚度過薄，特別是混凝土的密實性不良，環(huán)境中的氯離子和溶于海水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹生成氧化鐵。氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多，鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。這種裂縫一般沿鋼筋方向，比較容易識別。順鋼筋方向的裂縫發(fā)生后，更加速了鋼筋銹蝕過程，最后導(dǎo)致保護(hù)層成片剝落，這種順筋裂縫對耐久性的影響較大。

我實習(xí)所在工地的地下室外墻板澆搗的混凝土就出現(xiàn)了裂縫。經(jīng)分析裂縫產(chǎn)生的原因是：

本工程采用C50這樣高強(qiáng)度的混凝土，水灰比較大，雖然加入了減水劑，但還是未能有效抵消混凝土的收縮變形；另外該地下室墻板的厚度較厚，達(dá)40mm，因而容易產(chǎn)生較大的內(nèi)外溫差。產(chǎn)生溫度和收縮變形，長墻結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的溫度和收縮變形在高度方向是自由的，但在縱向卻受到另一結(jié)構(gòu)地下室底板的約束，在長墻承受降溫和收縮作用時，必將產(chǎn)生縮短變形，受到底板的約束，引起拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時便引起開裂，這時裂縫方向永遠(yuǎn)垂直于拉應(yīng)力方向，故為豎向。

此外本工程外墻混凝土澆筑后并沒有嚴(yán)格按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。一般來說膨脹混凝土淋水養(yǎng)護(hù)須7～14D，最少為7D，在混凝土終凝后2D即可開始澆水養(yǎng)護(hù)，而混凝土的膨脹值一般要14D才基本穩(wěn)定。同時，摻膨脹劑的混凝土，水化時需水量大，比普通砼更要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，覆蓋淋水，使其表面始終處于潮濕條件。

由于施工隊是第一次施工如此高強(qiáng)度的混凝土，施工經(jīng)驗不足，在混凝土養(yǎng)護(hù)上并沒有采取十分有效的措施養(yǎng)護(hù)外墻。同時由于天氣炎熱，混凝土水灰比控制不穩(wěn)定；混凝土振搗不到位，振搗不夠密實，這些也是促使混凝土收縮變形較大，產(chǎn)生裂縫的原因之一。此外，現(xiàn)場施工人員還告訴我：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振搗即出現(xiàn)石子下沉，漿體上浮，時常有較多泌水，隨著水分的蒸發(fā)，表面會出現(xiàn)塑性收縮裂縫。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬結(jié)后，比較容易出現(xiàn)干燥收縮裂縫。

3、混凝土裂縫的修補(bǔ)方法

問題出現(xiàn)了，解決它的方法自然而然也隨之產(chǎn)生。隨著施工經(jīng)驗的發(fā)展，現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法有很多：如表面修補(bǔ)法、灌漿嵌縫封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法、電化學(xué)防護(hù)法、仿生自愈合法等等，其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補(bǔ)法和涂膜封閉法三種。

低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理—粘貼注漿咀和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

當(dāng)裂縫數(shù)量較多時，先要在預(yù)計要貼的裂縫位置貼上醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷。使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿咀用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿時漏漿。注漿操作一般在粘咀的第二天進(jìn)行，若氣溫高的話半天就可注漿。操作時先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插入注漿咀，用手推動補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿咀壓入裂縫，當(dāng)相鄰的咀中流出漿液時，就可以拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端向另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿咀再次補(bǔ)漿。

涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫的修補(bǔ)，也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理，以及防止混凝土保護(hù)層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為：清掃—刮膩?zhàn)印克⒌讓油苛稀克⒅鲗油苛稀空置鎸印?/p>

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩?zhàn)樱ɑ炷列扪a(bǔ)膠：粉料=1：1.8~2.0）填充補(bǔ)平，待干后用砂布磨平，再進(jìn)行底層涂刷（混凝土修補(bǔ)膠：粉料=1：0.7~0.8），涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾，除去雜質(zhì)和團(tuán)塊。主層涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且兩次涂刷方向最好是相互垂直。

開槽填補(bǔ)法適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫，如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為：開槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養(yǎng)護(hù)。

先用鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽深和寬約3~5cm，呈U型，用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿，在界面處理漿尚未硬化之前，將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中，壓實抹平。在養(yǎng)護(hù)時不需要澆水，在濕空氣中即可，養(yǎng)護(hù)期間不得淋雨、日曬或風(fēng)吹，最好覆蓋一層塑料薄膜。

這三種方法可以單獨(dú)使用，也可以同時使用。例如橋梁裂縫的修補(bǔ)可先注漿,在涂膜封閉；而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補(bǔ)發(fā)為宜；為了防止鋼筋銹蝕，混凝土受到有害離子的腐蝕，則可以采用涂膜防水處理。

本工程地下室出現(xiàn)的裂縫經(jīng)研究決定使用SJ-75混凝土裂縫修補(bǔ)劑進(jìn)行修補(bǔ)，采用的方法是開槽填補(bǔ)法：首先用切割機(jī)在裂縫兩邊出寬×深=1.2cm×1.0cm的小槽，鑿除混凝土，清理干凈。再直接用水泥與修補(bǔ)劑配成水泥砂漿修補(bǔ)膏進(jìn)行修補(bǔ)。具體操作如下：用毛筆或小刷子在混凝土裂縫處涂刷SJ-75裂縫修補(bǔ)劑兩遍，待以上涂膜干燥后，選用普通硅酸鹽水泥，用SJ-75修補(bǔ)劑調(diào)成水泥凈漿修補(bǔ)膏即可使用。（配比為：修補(bǔ)劑：水泥=1：3.5）裂縫填補(bǔ)分為兩次，第一次填補(bǔ)0.5cm深，第二次填補(bǔ)漿體高出混凝土表面2~3mm。裂縫修補(bǔ)后除采用薄膜覆蓋，防止因雨淋等因素降低修補(bǔ)效果外，還要仍按原設(shè)計要求對修補(bǔ)出進(jìn)行SJ防水涂料施工。特別要注意的是修補(bǔ)劑要存放于室內(nèi)，避免陽光直射和雨淋。施工溫度要求在4℃以上，避免在陰雨天氣施工。

4、小結(jié)

雖然現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法越來越多，效果也越來越好，但與其事后補(bǔ)過還不如事前做好預(yù)防工作。通過和現(xiàn)場工作人員的交流，我大致總結(jié)出以下幾點(diǎn)預(yù)防混凝土裂縫的建議；

1、設(shè)計單位應(yīng)該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土施工養(yǎng)護(hù)的基本要求，確定外加劑的品種和摻量，確?；炷潦湛s與膨脹相抵消；

2、混凝土配合比控制要求嚴(yán)格，計量要準(zhǔn)確，坍落度抽檢工作要加強(qiáng)，不能流于形式；

3、混凝土振搗要密實，拆模后須掛草簾或麻布澆水養(yǎng)護(hù)保持濕潤狀態(tài)兩天。

4、施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振，且在第一次振搗后要進(jìn)行第二次振搗。

5、配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥，如礦渣水泥，此外可摻加膨脹劑，同時要采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確?；炷羶?nèi)外溫差小于25℃。

篇6

關(guān)鍵詞：混凝土；干縮；影響；因素

Abstract： Concrete is not saturated air volume due to the loss of water caused by contraction， known as drying shrinkage of concrete （shrinkage）， the paper discusses the problem of shrinkage of concrete.

Keywords： concrete； shrinkage； influence； Factors

混凝土處于未飽和空氣中，由于水分散失而引起的體積收縮，稱為混凝土的干燥收縮（干縮）。干縮是一種體積效應(yīng)，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一般只考慮長度方向的變量。所以通常以干縮的線應(yīng)變（稱干縮率）表征干縮變形的大小。本文討論了混凝土的干縮問題。

1.混凝土干濕行為特點(diǎn)

混凝土干燥后，產(chǎn)生收縮變形；若再放入水中或較高的濕度環(huán)境內(nèi)，將發(fā)生膨脹；但并非全部初始干燥所產(chǎn)生的收縮，都能為膨脹所恢復(fù)，即使長期置于水中，也不可能全部恢復(fù)。因此，干縮可分為可逆收縮和不可逆收縮兩部分。不可逆收縮部分，在繼續(xù)干縮潮濕循環(huán)過程中不再產(chǎn)生。由于不可逆收縮部分的存在，使經(jīng)過第1次干燥一再潮濕后的混凝土的后期干燥收縮減少，改善了混凝土的體積穩(wěn)定性。

2.混凝土干縮機(jī)理

混凝土干燥時的體積變化，不等于失散水的體積?；炷粮煽s是由于其中硬化水泥漿中的毛細(xì)管失水及失去C-S-H凝膠內(nèi)的物理吸附水時而造成的。據(jù)估算，完全干燥的硬化水泥漿體，干縮率可達(dá)10000×10-6，實際已測得值為4000×10-6；混凝土中骨料可認(rèn)為不產(chǎn)生干縮，混凝土的干縮率大約在（200～1000）×10-6范圍內(nèi)。混凝土的干縮實際上是水泥石的干縮。

2.1毛細(xì)管失水造成的水泥石收縮

干燥初期，大孔與大毛細(xì)管（r>100nm）失水。在水泥石含水量減少的同時，體積不會減少，即不收縮。這個干燥階段相當(dāng)于干燥恒速期。

大毛細(xì)孔內(nèi)的水，除了孔壁上吸附結(jié)合水外，都是自由水。周圍空氣為任何相對濕度時，這些自由水都可以蒸發(fā)。因為半徑大于100nm的毛細(xì)孔中的飽和蒸氣壓，實際上與平面上的飽和蒸氣壓沒有差別。

2.2水泥石中水化物失水造成的收縮

如前面所述，產(chǎn)生彎月面的毛細(xì)管中的水，隨著干燥，彎月面半徑變小，毛細(xì)管壓力增大，從而產(chǎn)生收縮變形。但是，當(dāng)相對濕度低于40%～45%時，彎月面已不穩(wěn)定，毛細(xì)管壓力不能繼續(xù)存在，不再產(chǎn)生由此引起的收縮變形。空氣相對濕度小于45%時，失去水化硅酸鈣晶體結(jié)構(gòu)層間水。托勃莫來石凝膠的層間水蒸發(fā)，使水泥石大大收縮?？諝庀鄬穸仍叫?，溫度越高，托勃莫來石凝膠層間水失去越多，水泥石的收縮也越大。

3.影響混凝土干縮的因素

3.1水泥組成和細(xì)度

A.M.內(nèi)維爾在混凝土的性能一書中指出：由波特蘭水泥、高鋁水泥以及磨細(xì)的純單礦物鋁酸鈣制得的漿體均有基本相同的收縮。這就是說，收縮的基本原因必須從膠凝體的物理結(jié)構(gòu)，而不是化學(xué)組成和礦物成分的特征去說明。水泥的組成對混凝土的收縮影響很小。

水泥的細(xì)度的影響：試驗證明粒徑大于75μm的較粗水泥顆粒，不易水化，起著微骨料的作用，能抑制水泥漿體收縮。較細(xì)水泥顆粒也不會提高混凝土的干縮。

3.2混凝土用水量的影響

可由拌合物的用水量預(yù)估出收縮的量級，但是用水量本身并不認(rèn)為是主要因素。用水量對收縮的影響主要是指它減小了骨料的體積，從而減少了對干縮的抑制作用。

3.3骨料的影響

對混凝土干縮的影響，最重要的是骨料。

（1）骨料用量的影響

（2）不同水灰比下骨料含量的影響

試驗表明：不同W/C混凝土中骨料含量對收縮影響為：水灰比≤0.4的高性能混凝土，砂、碎石的體積含量60%時，混凝土的干縮值≤1000×10-6。

（3）骨料最大粒徑的影響

如果將骨料最大粒徑由6.3mm增至152mm，骨料的體積含量由60%提高至80%，收縮將減小至1/3。

（4）骨料品種和彈性模量的影響

（5）輕骨料對混凝土收縮的影響

輕骨料通常導(dǎo)致較高收縮，主要因為這種骨料的彈性模量較低，因而對水泥漿固有收縮的抑制作用減弱之故。那些含有較大比例細(xì)顆粒（小于75μm篩孔，NO200號篩）的輕骨料，其收縮就要更大一些，原因是細(xì)顆粒導(dǎo)致較高的空隙含量。

4.養(yǎng)護(hù)和放置條件的影響

潮濕養(yǎng)護(hù)混凝土的干縮>蒸養(yǎng)混凝土干縮>蒸壓養(yǎng)護(hù)混凝土干縮。延長潮濕養(yǎng)護(hù)期限，可以延長干縮進(jìn)程，但對混凝土最終干縮影響甚小。

收縮是長期持續(xù)進(jìn)行的，甚至在28年之后還能觀測到變化。但收縮的速率隨時間而急劇降低。2周內(nèi)的收縮、3個月內(nèi)的收縮和1年內(nèi)的收縮分別為20年收縮的14%～34%、40%～80%和66%～85%。

參考文獻(xiàn)

[1] 張明征.高性能混凝土的配置與應(yīng)用.[M].中國計劃出版社，2003.

[2] 馮乃謙.高性能混凝土結(jié)構(gòu).機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3] 吳中偉、廉慧珍.高性能混凝土.中國鐵道出版社， 1999.

篇7

直徑很小的鋼纖維用于混凝土結(jié)構(gòu)可以大大的提高混凝土的抗拉承載能力。在一般情況下混凝土中摻鋼纖維的體積比例在0.2%～2.0%之間。在很小比例下，鋼筋混凝土的張拉響應(yīng)可假設(shè)為不硬化的類型，它有加大單個裂縫擴(kuò)展性質(zhì)很像無鋼筋的素混凝土，鋼纖維對混凝土開裂之后性能的改善作用更加明顯，可以通過控制裂縫的開展從而較大幅度地提高混凝土的韌性。然而它對其它性質(zhì)的改進(jìn)很小，因此在正常實驗方法下如此低得的纖維含量很難難得到鋼纖維混凝土軸拉應(yīng)力——應(yīng)變曲線的平穩(wěn)段。為了找到一個合適易行的方法來研究SFRC軸拉性能人們做了很多工作并且有報告稱可通過添加剛性組件方法來獲得軸拉全曲線。

在這篇文章中，我們將用不同類型的纖維來做鋼筋混凝土的單軸拉伸試驗。鋼筋混凝土的抗拉特型首鋼纖維的強(qiáng)度和含量影響。另外，在強(qiáng)力作用下，鋼筋混凝土的應(yīng)力——應(yīng)變曲線受多種因素的影響。對纖維混凝土增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行研究，要獲得鋼纖維混凝土的受拉全過程曲線，采用軸拉方法最為適宜，但是要在試驗方法上作一定改進(jìn)，并且試驗機(jī)要有足夠的剛度，來保證試驗過程的穩(wěn)定。眾所周知，在工程實踐過程中，由于施工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件的限制，SFRC中纖維體積摻率一般不超過2%，而大部分工程實例中，纖維摻量都在1%左右。為此，本文設(shè)計了軸拉SFRC材料試驗，纖維摻量取1%，并采用不同種類的纖維增強(qiáng)形式，進(jìn)行對比分析。

二、實驗內(nèi)容

試驗在60噸萬能試驗機(jī)上進(jìn)行。在試驗裝置中添加了四個高強(qiáng)鋼桿以增大試件的卸載剛度，并通過在試件兩端添加球鉸來消除試件的初始偏心率。

通過調(diào)節(jié)連接試件和橫梁的四個高強(qiáng)螺栓來保證試件的軸心受拉。試件相對兩側(cè)面之間的拉應(yīng)變值之差不得大于其平均值的15%。當(dāng)鋼纖維摻量很低（為零或0.5%時），在荷載峰值采用低周反復(fù)加載曲線的外包絡(luò)線來獲得軸拉應(yīng)力——應(yīng)變?nèi)€.。

2.1、材料

由四種不同類型的鋼纖維用于該試驗，這些纖維中三種是帶鉤的（和）一種是光滑的。

試驗中所采用的三種混凝土配合比用于研究，見于表一。在基體強(qiáng)度等級為C60和C80鋼纖維混凝土中分別加入了大連建科院生產(chǎn)的DK一5型減水劑和瑞士Sika公司生產(chǎn)的液體減水劑。這些被用來研究鋼纖維混凝土的C30，C60，C80混凝土被制成的試件，在標(biāo)準(zhǔn)情況下養(yǎng)護(hù)28天。三種試件的平均強(qiáng)度見于表一。水泥采用大連小野田水泥廠生產(chǎn)的32.5級和52.5級普通硅酸鹽水泥。細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)2.6的河砂。粗骨料采用5～20石灰?guī)r碎石。

2.2、試件

用建筑結(jié)構(gòu)膠將軸拉試件粘貼于兩端的鋼墊板上。22組共110個試件的具體參數(shù)。

2.3、補(bǔ)充

經(jīng)過28天，普通混凝土和鋼纖維混凝土分別被用來做抗拉強(qiáng)度試驗。張拉應(yīng)力——應(yīng)變曲線由此獲得。對于高強(qiáng)度鋼纖維混凝土諸如抗拉能力等拉伸特性也由此得到。增強(qiáng)類鋼纖維混凝土比增韌類鋼纖維混凝土的強(qiáng)度平均提高13%；而由基本開裂至裂縫寬度為0.5mm區(qū)間（相應(yīng)的應(yīng)變約2000με）的斷裂能積分則顯示：增韌類鋼纖維混凝土比增強(qiáng)類鋼纖維混凝土的斷裂能平均提高20%.由表3還可以看出，大部分SFRC第一峰值對應(yīng)的極限拉應(yīng)變值與素混凝土相當(dāng)，在100με左右，這說明低含率纖維的摻入對提高混凝土的極限拉應(yīng)變作用不很明顯。而增韌類SFRC第二峰值對應(yīng)的應(yīng)變則大大提高，可達(dá)1000με，由此可知第二峰值的出現(xiàn)大大提高了材料的韌性。DRAMIX型纖維因為長度是其它三種纖維長度的2倍，其斷裂韌性更好，在試驗曲線中可以看出在應(yīng)變達(dá)到后，其荷載強(qiáng)度仍然保持較高水平，直到10000με應(yīng)變時荷載仍可保持其峰值水平的50%左右。

三、試驗結(jié)果和分析

3.1、劈拉強(qiáng)度和軸拉極限強(qiáng)度

不同試件的劈拉強(qiáng)度和軸拉極限強(qiáng)度查表，在混凝土中增加鋼纖維的量可以提高它的劈拉強(qiáng)度和軸拉極限強(qiáng)度，兩種不同參數(shù)的鋼纖維鋼筋混凝土和普通混凝土（它們的混合比例相同）的比率也可查表。

3.1.1、基體強(qiáng)度及纖維類型對軸拉強(qiáng)度的影響

從上我們可以看出鋼纖維對初裂強(qiáng)度的增強(qiáng)作用受基體強(qiáng)度變化的影響很小。也就是說在摻人同種鋼纖維時，隨著基體強(qiáng)度的增加，鋼纖維混凝土與同配比素混凝土的初裂強(qiáng)度的比值基本恒定

然而，不同情況下的極限抗拉強(qiáng)度是不一樣的，當(dāng)基體強(qiáng)度增加時，對于不同類型的鋼纖維，極限抗拉強(qiáng)度的分配量是不同的。另外它的增加量比劈拉恰強(qiáng)度大。

F1型鋼纖維作為基體的極限抗拉強(qiáng)度很高，這是因為這類型的鋼纖維的強(qiáng)度很高（大于1100MPa）試驗過程中沒有纖維拔斷的現(xiàn)象出現(xiàn)而且當(dāng)基體強(qiáng)度較高時（C80），鋼纖維的端部彎鉤被完全拉直。由于黏結(jié)強(qiáng)度的提高，基體強(qiáng)度越高，該纖維對高強(qiáng)混凝土軸拉極限強(qiáng)度的增強(qiáng)效果越好。F2和F3型鋼纖維的強(qiáng)度較高，二者均有端部彎鉤，并且表面較為粗糙，當(dāng)基體強(qiáng)度較高時（C80），出現(xiàn)纖維拔斷現(xiàn)象，該現(xiàn)象的出現(xiàn)對這兩種鋼纖維的增強(qiáng)效果產(chǎn)生了消極影響，因此為了最大限度的發(fā)揮這兩種鋼纖維的增強(qiáng)作用，應(yīng)將其應(yīng)用于中高強(qiáng)度混凝土中。

F4型纖維為長直型，其與基體問的粘結(jié)力較小，因此它的增強(qiáng)效果耍弱于其他二種。因為其與基體問的粘結(jié)力較小因此在試驗過程中沒有纖維拔斷現(xiàn)象出現(xiàn)。并且隨著基體強(qiáng)度升高，由于黏結(jié)力的增大，該纖維增強(qiáng)效率有持續(xù)提高。

3.1.2、鋼纖維摻量對軸拉強(qiáng)度的影響

試驗中重點(diǎn)針對F3型鋼纖維研究了纖維摻量的變化對鋼纖維高強(qiáng)混凝土軸拉初裂強(qiáng)度和極限強(qiáng)度的影響。試驗中鋼纖維體積摻率變化范圍為0.5-1.5?？梢婋S著纖維摻量增大，軸拉初裂強(qiáng)度和極限強(qiáng)度均有提高。兩圖中曲線的上升趨勢很相似。也就是說纖維摻量在整個拉伸過程中對鋼纖維混凝土內(nèi)拉應(yīng)力的影響是積極的和穩(wěn)定的。

3.2、軸拉變形性能和韌性

3.2.1、初裂拉應(yīng)變和峰值荷載拉應(yīng)變

對試件四周四個夾式位移計測得的應(yīng)變值進(jìn)行平均獲得試件的拉應(yīng)變值。若試驗中試件相對側(cè)面的拉應(yīng)變差大于平均值的15%，該試件作廢。

高強(qiáng)SFRC的初裂拉應(yīng)變和峰值拉應(yīng)變要遠(yuǎn)大于同配比素混凝土（見表5），隨著基體強(qiáng)度或者纖維摻量增大，這個差值有所增長，鋼纖維對峰值應(yīng)變的提高作用要比初裂應(yīng)變更加明顯。

3.2.2、拉伸功和軸拉韌性指數(shù)

從上我們可以發(fā)現(xiàn)，基體強(qiáng)度和纖維含量兩種參數(shù)的有規(guī)律的改變很相似，因此我們分析的重點(diǎn)應(yīng)放在韌性指數(shù)上。

摻有四種鋼纖維及素混凝土試件基體強(qiáng)度與軸拉韌性指數(shù)的關(guān)系成比例，其中纖維混凝土試件中鋼纖維體積摻率均為1.0%?？梢姼邚?qiáng)SFRC的軸拉韌性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于同配比素混凝土。

鋼纖維的抗拉強(qiáng)度的影響是顯著的，隨著基體強(qiáng)度升高，混凝土脆性明顯增加，素混凝土軸拉韌性明顯下降。在摻有F1和F2型鋼纖維的試件中也出現(xiàn)了韌性下降現(xiàn)象。F1型纖維從基體中拔出其實是一個纖維端鉤被拉直，纖維端部周圍混凝土被擠碎的過程。當(dāng)纖維端鉤最終被拉直時，軸拉荷載很快下降?；炷恋膹?qiáng)度越高，基體硬度和脆性越大，上述過程歷時也更短。因此當(dāng)基體強(qiáng)度較高時，軸拉應(yīng)力——應(yīng)變曲線下降得更快，軸拉韌性指數(shù)也有所下降。

在四種類型纖維種F1型纖維的增韌效果最好，F(xiàn)2型纖維長徑比最小，基體強(qiáng)度較高時出現(xiàn)了纖維拔斷現(xiàn)象，因此當(dāng)基體強(qiáng)度增加時韌性指數(shù)不斷下降。

F3和F4型鋼纖維韌性指數(shù)均隨基體強(qiáng)度升高而增大。這兩種纖維均為剪切型，表面較粗糙。在鋼纖維和基體之間黏結(jié)力的各組分中，摩擦力起主導(dǎo)作用。摩擦力隨基體強(qiáng)度的升高而增大，且該黏結(jié)類型的拔出破壞是一個持續(xù)過程，因此基體強(qiáng)度升高對摻有這兩種鋼纖維的混凝土韌性起積極作用。這兩種纖維的不同之處是F3型的兩端有彎鉤。由于端鉤的存在使得在基體強(qiáng)度不太高時（C30和C60），F(xiàn)3型鋼纖維的增韌作用優(yōu)于F4型。當(dāng)基體強(qiáng)度很高時（C80），由于纖維拔斷現(xiàn)象影響了F3型的增韌效果，F(xiàn)4型鋼纖維的增韌效果叉反過來超過了F3型鋼纖維。

3.3、鋼纖維鋼筋混凝土單軸拉伸應(yīng)力——應(yīng)變曲線

典型的鋼纖維高強(qiáng)混凝土軸拉應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€（為了便于比較，每組試件選出條典型曲線作為代表），表述了軸拉曲線隨基體強(qiáng)度的變化規(guī)律；表述了軸拉曲線隨鋼纖維（F3型）摻量的變化規(guī)律。曲線由彈性階段、彈塑性階段和下降段（軟化段）組成。下降段存在拐點(diǎn)。

從上中可以看到，基體強(qiáng)度越高，軸拉應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€下降得越快。另外，鋼纖維摻量的提高可以大大地改善曲線的豐滿程度。鋼纖維類型對軸拉應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€的形狀也有一定的影響。Fl型纖維的曲線是幾種鋼纖維中最豐滿的，并且在拉應(yīng)變?yōu)榇蠹s10000個微應(yīng)變時出現(xiàn)了第二峰值。該現(xiàn)象體現(xiàn)了Fl型纖維良好的增韌效果。當(dāng)基體強(qiáng)度較高時，由于纖維拔斷的出現(xiàn)使得F2和F3型鋼纖維試件的軸拉曲線下降端呈階梯狀。F4型纖維的曲線較為平滑，形狀與素混凝土曲線相似，但是更為飽滿。這是因為長直形鋼纖維的拔出過程是相對連續(xù)和柔和的.

四、研究分析

由4種鋼纖維混凝土的典型拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以看出：在軸拉條件下，1%摻量的鋼纖維遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到使混凝土材料實現(xiàn)應(yīng)變強(qiáng)化的地步，大部分試驗曲線都在達(dá)到峰值后，出現(xiàn)荷載驟降段。但是，隨著變形的增加，有兩條曲線有明顯的第二峰值出現(xiàn)，而另外兩條則沒有，正是根據(jù)這種現(xiàn)象，可以將其分為增強(qiáng)和增韌兩大類鋼纖維混凝土，有第二峰值的為增韌類，無第二峰值的為增強(qiáng)類。

曾經(jīng)有許多鋼纖維混凝土軸拉應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€模型提出大多數(shù)為分段函數(shù)，以應(yīng)力峰值點(diǎn)為分界點(diǎn)。本文中，全曲線的上升段和下降段采用不同的函數(shù)表達(dá)式。

4.1上升段的公式

五、理論曲線與試驗結(jié)果的比較

鋼纖維高強(qiáng)混凝土軸拉應(yīng)力一應(yīng)變理論曲線和試驗曲線的比較如圖l2所示（以試件F3—6010為例）。可見，理論結(jié)果與試驗結(jié)果符合較好。

六、實驗結(jié)論

（1）試驗結(jié)果表明：鋼纖維高強(qiáng)混凝土劈拉強(qiáng)度略高于軸拉強(qiáng)度，兩者有較好的相關(guān)性，鋼纖維高強(qiáng)混凝土軸拉強(qiáng)度可取為劈拉強(qiáng)度的0.9倍。

（2）在摻入同種同量鋼纖維時，隨著基體強(qiáng)度的增加，鋼纖維高強(qiáng)混凝土與同配比素混凝土的初裂強(qiáng)度的比值基本不變；軸拉極限強(qiáng)度的比值有所變化，且該變化對不同的纖維類型有所不同，鋼纖維與基體黏結(jié)性能好，且破壞時不被拉斷，則增強(qiáng)效果好。

（3）提高鋼纖維摻量對鋼纖維高強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度特性的改善作用比對普通強(qiáng)度混凝土的改善作用明顯。

（4）鋼纖維高強(qiáng)混凝土的初裂應(yīng)變和峰值應(yīng)變要比素混凝土的增幅隨基體強(qiáng)度和纖維摻量的升高而增大。

（5）引入了軸拉韌性指數(shù)來評價鋼纖維高強(qiáng)混凝土的韌性，鋼纖維混凝土的軸拉韌性要大大優(yōu)于同配比的索混凝土，并且受基體強(qiáng)度和鋼纖維特性和摻量的影響。

（6）基體強(qiáng)度越高，鋼纖維高強(qiáng)混凝土的軸拉應(yīng)力應(yīng)變曲線在峰值過后下降得越快；纖維摻量的提高可以大大改善曲線的豐滿程度，鋼纖維類型對曲線形狀也有一定的影響。通過對實驗曲線的分析與回歸，給出了考慮上述影響因素的鋼纖維高強(qiáng)混凝土軸拉應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€表達(dá)式。

（7）綜合而言，四種鋼纖維中，F(xiàn)3型鋼纖維的增強(qiáng)效果最好，而Fl型鋼纖維的增韌效果最好。

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1、保濕養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)。保濕養(yǎng)護(hù)常用灑水、覆蓋、噴涂養(yǎng)護(hù)劑等方式；

2、混凝土應(yīng)在其終凝前進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常在混凝土澆筑完畢后8至12小時內(nèi)自然養(yǎng)護(hù)；

3、硅酸鹽、普通硅酸鹽、礦渣水泥拌制混凝土養(yǎng)護(hù)時間不少于7d；火山灰、粉煤灰水泥拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)時間不得少于14d；摻有緩凝型外加劑、抗?jié)B性混凝土，不得少于14d；

4、非冬季施工時，混凝土養(yǎng)護(hù)主要為保濕。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

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【關(guān)鍵詞】高強(qiáng)混凝土；建筑材料；力學(xué)性能

混凝土是一種較復(fù)雜的非勻質(zhì)材料，原材料不同的混凝土，強(qiáng)度差異較大。強(qiáng)度等級為C60及以上的混凝土為高強(qiáng)混凝土?，F(xiàn)在所指的高強(qiáng)混凝土是指用常規(guī)的水泥、砂石為原材料，使用一般的制作工藝，主要依靠高效減水劑或同時摻入一定數(shù)量的礦物材料，使新混凝土具有良好的工作性能，在硬化后具有高強(qiáng)性能的水泥混凝土。

1 高強(qiáng)混凝土與普通混凝土的區(qū)別

1.1 材料配比方面

高強(qiáng)混凝土與普通混凝土在材料配比上主要有兩點(diǎn)區(qū)別，即：水灰比低和組分多。其目的都是為了增加混凝土的密實程度，改善骨料和水泥漿體之間的性能，從而達(dá)到高強(qiáng)度和耐久性的效果。

值得注意的是配制高強(qiáng)混凝土不一定必須使用高強(qiáng)度水泥。一般選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥即可。因為我國水泥的強(qiáng)度等級是按照規(guī)定的水灰比成型水泥砂漿，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期來確定的?；瘜W(xué)外加劑和礦物外加劑的使用，使得用較低強(qiáng)度等級水泥配制高強(qiáng)度混凝土有了可能。

在外加劑中，常用硅灰。硅灰顆粒細(xì)小，比表面積大，SiO2純度高且具有火山灰活性。其作用為：①起超細(xì)填充料的作用。②在早期水化過程中起晶核作用，并有較高的火山灰活性。

1.2 力學(xué)性能方面

按強(qiáng)度劃分，混凝土可簡單地分為普通混凝土和高強(qiáng)度混凝土。

高強(qiáng)度混凝土致密、抗?jié)B和抗凍性均高于普通混凝土，因此在有腐蝕的環(huán)境，易遭破損的機(jī)構(gòu)，尤其基礎(chǔ)設(shè)施工程，多采用高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)。另外，高強(qiáng)混凝土徐變系數(shù)小，彈性模量高，受壓時持久強(qiáng)度系數(shù)（持久強(qiáng)度與暫時強(qiáng)度之比）和出現(xiàn)微細(xì)裂縫的應(yīng)力比值（與極限強(qiáng)度之比）都很高。高強(qiáng)混凝土中受壓鋼筋和受拉鋼筋都可以有較大的設(shè)計強(qiáng)度。此外，高強(qiáng)混凝土的體積穩(wěn)定性較強(qiáng)，在混凝土早期具有較低的水化熱，硬化后期具有較小的收縮變形。高性能混凝土較普通混凝土能夠更好地滿足構(gòu)造要求，能夠最大限度地延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，減少了構(gòu)件截面和混凝土的用量，體現(xiàn)了技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

然而高強(qiáng)混凝土也有自身的不足之處。

隨著高強(qiáng)度的逐漸提高，混凝土的延性和脆性都會變差。高強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度隨強(qiáng)度的增加幅度比其抗壓強(qiáng)度的增加幅度小，所以二者的比值也越來越小，在設(shè)計時應(yīng)考慮此問題。高強(qiáng)混凝土的配制技術(shù)要求嚴(yán)格，環(huán)境溫度、澆筑、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)輸?shù)纫蛩貙ζ滟|(zhì)量均有影響。另外，高強(qiáng)混凝土的耐火性以及后期強(qiáng)度增長比例等均要比普通混凝土差。

2 高強(qiáng)混凝土的耐久性

耐久性主要包括混凝土的抗凍性、滲透性、堿-集料反應(yīng)、和鋼筋的銹蝕等。

在寒冷地區(qū)，混凝土的破壞往往與凍融環(huán)境作用有直接關(guān)系?？箖鲂钥梢蚤g接地反映混凝土抵抗環(huán)境水侵入和抵抗冰晶的能力，因此，混凝土的抗凍性能是衡量混凝土耐久性的一項重要指標(biāo)。

堿-集反映是指混凝土中堿與集料中的活性組織之間發(fā)生的破壞性膨脹反應(yīng)，是影響混凝土耐久性的主要因素之一。預(yù)防高強(qiáng)混凝土發(fā)生堿-集反應(yīng)可控制混凝土中單方堿含量或者加入大量的礦物外加劑來代替水泥，從而使混凝土的耐久性增強(qiáng)。

硬化后的水泥呈堿性，在酸性物質(zhì)的侵蝕下很容易導(dǎo)致外露，松散，以致破壞。另外，混凝土表面是多孔的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中也有很多微小的通道和孔洞，其它物質(zhì)容易進(jìn)入，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞。因此在高強(qiáng)混凝土中摻入高效活性礦物質(zhì)摻料，使水泥石的結(jié)構(gòu)更加致密，并阻斷可能形成的滲透路徑，可以提高混凝土的耐久性。

3 高強(qiáng)混凝土的施工

⑴快速施工。高強(qiáng)混凝土水泥細(xì)度大，硬化速度快，且坍落度損失快。因此應(yīng)盡量縮短施工時間。

⑵保證密實度。在施工過程中可采用高頻振搗器，根據(jù)結(jié)構(gòu)界面尺寸分層澆筑，分層振搗，來保證施工土的密實性。在震動成型時采用高頻電磁振動器并加減水劑，既能振動粗細(xì)骨料又能振實水泥，同時降低水灰比。對于干硬性混凝土，可使混合物液化，便于施工。

⑶分等級澆筑。對于不同等級的混凝土交匯處的施工，宜先澆筑高強(qiáng)混凝土，再澆筑低等級混凝土。

4 強(qiáng)混凝土的應(yīng)用

由上述高強(qiáng)混凝土的特點(diǎn)容易知道，高強(qiáng)混凝土的主要應(yīng)用對象為高層房屋結(jié)構(gòu)和大跨結(jié)構(gòu)，重荷載作用多的以及易遭受侵蝕作用的建筑物。

4.1 高層房屋建筑

現(xiàn)代建筑中，高層建筑已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。高層建筑底部承受很大的壓力，因此對于混凝土的要求很高。采用高強(qiáng)混凝土可以減小韌壓比，并能縮小柱子的截面尺寸，增加建筑使用面積。另外，高強(qiáng)混凝土徐度小，彈性模量高，可減少柱子壓縮量，增加柱子剛度。高強(qiáng)混凝土在受彎時，有較高的抗裂強(qiáng)度和抗彎剛度。對于房屋建筑中的大跨樓板很實用。美國的太平洋中心大廈就是高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用。

4.2 大跨橋

高強(qiáng)混凝土在大跨橋中有著廣泛的應(yīng)用空間。其主要作用是為了增加其使用壽命，并降低將來的維修費(fèi)用。高強(qiáng)混凝土幾乎不透水，而混凝土遭受侵蝕幾乎都離不開水。對于大跨橋的橋墩，長期浸在水中，采用高強(qiáng)混凝土，能有效地提高橋墩的耐久性。另外，高強(qiáng)混凝土有效的降低了自重。對提高剛度，減少橋墩，增大橋跨，增加橋下凈空高度有著重要的作用。例如，重慶朝天門長江大橋，全橋長為932m，跨度為190m+552m+190m的中承式連續(xù)桁系桿拱橋。下層橋面中間為雙線城市輕軌。該橋采用高強(qiáng)混凝土，滿足橋的安全儲備。

5結(jié)語

高強(qiáng)混凝土的核心技術(shù)在于高強(qiáng)混凝土的配制，而我國雖然在此方面有了一定的進(jìn)展，但和世界先進(jìn)技術(shù)水平相比還有一定的差距。所以我們應(yīng)繼續(xù)努力研究，爭取更大的突破。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚燕 王玲 田培 高性能混凝土【M】 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2006

[2]丁大均 高性能混凝土及其在工程中的應(yīng)用【M】 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2007

[3]張松 談高強(qiáng)混凝土在建筑施工中的應(yīng)用【J】 中國科技信息 2005（13） 21-23

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關(guān)鍵詞：混凝土；快速施工；方案及工藝；三峽工程

Abstract:ThemainbodyoftheThreeGorgesprojectconcretetotalof28,000,000m3,oneoftheconcretedamofabout20,000,000m3.ConcreteconstructionistheThreeGorgesDamprojectcanprogressinaccordancewiththerequirementsoftheoverallplantoachievethekeyobjectives.Accordingtotheprogressofthetotal,initscapacitytoachievethehighestplacement5,000,000m3,toachievethehigheston400,000m3,andJapanshouldmeetthehighestformorethan20,000m3.Aftertheconstructionofmorethanameansofacomparativeanalysisoftheprogram,withfullproofonthebasisofthedecisiontochoosetransmissiontowerbeltmachinepouringinarow,supplementedbyalargegatetowerandcablemachinecomprehensiveconstructionplan.Ondeckinthedesignprocessusingawater-levellawandlawatthesametime,thereformoftraditionalcrafts,andmadeuseoftowers(top)withthenewmachinetechnology.

Keywords:concrete;rapidconstruction;programsandtechnology;theThreeGorgesProject

1概述

三峽工程大壩為混凝土重力壩，最大壩高181m，樞紐工程混凝土澆筑總量達(dá)2800萬m3。如此巨大的混凝土工程施工總量，導(dǎo)致了三峽工程混凝土施工澆筑的高強(qiáng)度施工。

1.1混凝土施工強(qiáng)度

三峽工程混凝土澆筑高峰集中在第二階段工程，其混凝土澆筑總量達(dá)1860萬m3。根據(jù)施工進(jìn)展及總進(jìn)度的安排，1998年為118萬m3，1999年為458萬m3，2000年為548萬m3，2001年為403萬m3，2002年計劃完成142萬m3。施工高峰時段主要集中在1999～2001年三年間，其中，以2000年的混凝土澆筑強(qiáng)度為最高，要求年最高澆筑量達(dá)到500萬m3，月最高達(dá)到40萬m3，日最高達(dá)到2.0萬m3以上。

1.2混凝土施工手段

根據(jù)對澆筑強(qiáng)度和施工場地分析，采用傳統(tǒng)的門塔機(jī)澆筑施工手段是不能滿足澆筑強(qiáng)度要求的，必須尋找新型高強(qiáng)度的澆筑手段。

另外，大型門塔機(jī)澆筑方案從拌和樓出機(jī)口到澆筑倉，均采取間歇式給料方式，供料的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多，供料效率低下，多座拌和樓與多座門塔機(jī)再與多個澆筑倉之間生產(chǎn)組合錯綜復(fù)雜，易于錯料，更增加了施工管理的難度。

1.3混凝土施工工藝

三峽大壩沿縱向分若干壩段，沿壩段分若干壩塊，沿壩塊分幾十個升層，每個升層又分若干澆筑層。一個升層即構(gòu)成混凝土的一個澆筑倉位。一個混凝土倉的施工全過程是從兩個同步進(jìn)行的流程開始的，一個流程是混凝土澆筑的倉面準(zhǔn)備；另一個流程是混凝土生產(chǎn)及運(yùn)輸，當(dāng)兩個流程匯集到一起時，便形成倉面混凝土澆筑流程，緊后的流程則是混凝土護(hù)理。如此循環(huán)推進(jìn)，三峽第二階段工程高峰期大壩施工部位將出現(xiàn)20多個倉面同步澆筑的景象。

由此可見，采用傳統(tǒng)的混凝土澆筑工藝如散裝鋼模板，人工手持式振搗等已遠(yuǎn)不能滿足如此高強(qiáng)度和十分復(fù)雜的混凝土澆筑需要，必須相應(yīng)采取新的施工倉面配套和施工工藝。

2大壩混凝土快速施工布置及方案

以塔(頂)帶機(jī)為主，輔以大型門塔機(jī)和纜機(jī)的施工方案總體思路是：塔帶機(jī)澆筑一條龍作業(yè)，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)于連續(xù)高強(qiáng)度的混凝土施工，承擔(dān)混凝土澆筑的主要任務(wù)；配備大型門塔機(jī)、纜機(jī)等作為輔助設(shè)備，負(fù)責(zé)金結(jié)安裝、備倉、倉面設(shè)備轉(zhuǎn)移和澆筑部分混凝土等任務(wù)，避免因塔(頂)帶機(jī)的工況轉(zhuǎn)換而影響效率。拌和能力的配備留有一定余地，以利塔（頂）帶機(jī)效率的充分發(fā)揮。塔(頂)帶機(jī)供料線布置為一機(jī)一帶，確保塔（頂）帶機(jī)運(yùn)行的可靠性。

2.1混凝土拌和設(shè)備

4個混凝土拌和系統(tǒng)，共7座攪拌樓，常態(tài)常溫混凝土總生產(chǎn)能力為1960m3/h。各拌和樓均能生產(chǎn)7℃冷混凝土。

（1）布置在基坑下游79m高程拌和系統(tǒng)設(shè)置2座4×4.5m3自落式拌和樓，每座樓生產(chǎn)能力為320m3/h。此系統(tǒng)主要供應(yīng)泄洪壩5#～23#壩段混凝土澆筑。

（2）布置在左岸廠房壩段上游面90m高程拌和系統(tǒng)設(shè)置2座拌和樓。4×6m3自落式拌和樓生產(chǎn)能力為320m3/h，4×3m3自落式拌和樓生產(chǎn)能力為240m3/h。此系統(tǒng)主要供應(yīng)泄洪壩段1#～5#壩段、導(dǎo)墻壩段及左廠壩段11#～14#壩段混凝土。

（3）布置在左非泄洪流壩段下游120m高程拌和系統(tǒng)設(shè)置2座4×3m3自落式拌和樓，生產(chǎn)能力為2×240m3/h。此系統(tǒng)主要供應(yīng)左非泄洪流壩段及左廠1#～10#壩段混凝土。

（4）布置在左岸進(jìn)廠房公路左側(cè)82m高程拌和系統(tǒng)設(shè)置1座4×3m3自落式拌和樓，生產(chǎn)能力為240m3/h。此系統(tǒng)主要供應(yīng)左岸廠房混凝土。

2.2混凝土澆筑設(shè)備

主要設(shè)備有6臺塔(頂)帶機(jī)，塔帶機(jī)與拌和樓連接的6條總長3800m的膠帶混凝土輸送線，4臺胎帶機(jī)，7臺MQ2000型高架門機(jī)，2臺25t擺塔式纜索起重機(jī)，1臺K1800型塔式起重機(jī)，1臺MQ6000型門機(jī)，2臺300t履帶吊。

（1）泄洪壩段在壩軸線下游76m順壩軸線方向布置4臺塔帶機(jī)，主要用于該部位的混凝土澆筑，在壩軸線下游121m順壩軸線45m高程的軌道上布置1臺K—1800型塔吊和1臺MQ2000型高架門機(jī)。其工作任務(wù)是，前期協(xié)助混凝土施工，后期以吊裝金屬結(jié)構(gòu)為主。

（2）廠房壩段壩軸線下游44m順軸線布置2臺頂帶機(jī)，主要用于左廠7#～14#壩段混凝土澆筑，壩軸線下游65m順軸線120m高程的施工棧橋上布置2臺MQ2000型門機(jī)，專門用于輸水壓力鋼管和水輪發(fā)電機(jī)埋設(shè)件的吊裝。

（3）廠房部位在廠房下游面距壩軸線195m的30m高程順壩軸線方向的軌道上布置4臺MQ2000型高架門機(jī)，用于左岸廠房部位的混凝土施工。

（4）纜索起重機(jī)的布置2臺擺塔式纜索起重機(jī)為廠壩第二階段工程施工提供了一個空中走廊，主塔設(shè)在左非泄洪8#壩段185m高程上，副塔設(shè)在導(dǎo)流明渠縱向圍堰壩段160m高程頂部，跨度1416m，在壩軸線長度方向可控制整個廠壩第二階段工程的長度，寬度可控制從壩軸線以上15m至壩軸線以下65m，即2臺纜機(jī)可控制上下游方向80m寬度且在工作區(qū)域?qū)挾?/p>

方向相互搭接20m。

（5）公用設(shè)備第二階段工程廠壩部分分3個標(biāo)段，由3個施工企業(yè)負(fù)責(zé)施工。4臺胎帶機(jī)、2臺300t履帶吊等業(yè)主擁有的移動性強(qiáng)的設(shè)備不固定在一個標(biāo)段使用，根據(jù)施工需要可靈活調(diào)配。

3大壩混凝土快速施工倉面配套及工藝

采用塔(頂)帶機(jī)澆筑混凝土，其澆筑強(qiáng)度將成倍地提高，因此，對澆筑倉面各項資源配置無論是容量還是數(shù)量都將明顯增加，對倉面組織管理水平的要求也將顯著提高。

3.1塔（頂）帶機(jī)澆筑的倉面配套

3.1.1倉面設(shè)備配套

(1)平倉機(jī)：一般每1個塔(頂)帶機(jī)澆筑倉配置1臺平倉機(jī)和平倉鏟，死角部位輔以人工平倉振搗。

(2)振搗機(jī)：對于素混凝土或鋼筋不太多的混凝土澆筑倉，通常配備1臺8頭平倉振搗機(jī)加3～4部手持式振搗棒或者1臺5頭平倉振搗機(jī)加4～5部手持式振搗棒。對于鋼筋非常密集或有水平鋼筋網(wǎng)和過流面等比較特殊的倉位，振搗要求比較高，一般不配平倉振搗機(jī)，直接配5～8部手持式振搗棒用人工振搗。

(3)噴霧機(jī)：在高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r，每倉配備2～3部搖擺式噴霧機(jī)。

3.1.2倉面人員配套

(1)施工人員應(yīng)按照倉位情況進(jìn)行合理配置，一般素混凝土倉、少筋混凝土倉配備8～12人，多筋混凝土倉、水平鋼筋網(wǎng)倉、過流面混凝土倉配備11～16人。

(2)倉面配備值班木工、鋼筋工、預(yù)埋工、電工和止水專職人員。各工序值班、帶班人員至少1名到位，并掛標(biāo)識牌。

(3)倉面上配置專人分散集中的粗骨料。

3.1.3倉面工具配套

(1)每個澆筑倉至少配置2桶、2瓢、3鍬用以倉面處理。

(2)為防止混凝土澆筑過程中的骨料分離及骨料集中現(xiàn)象，每個澆筑倉至少配備2把專用耙

(3)配備2～3只真空吸水管，用以隨時吸除倉面的混凝土泌水或集水。

(4)配備2臺灑水器，用以收倉后對倉面灑水養(yǎng)護(hù)。

3.1.4其它器材設(shè)施配套

(1)在混凝土開倉前，保證風(fēng)、水、電通暢。

(2)采用平鋪澆筑法施工時，澆筑倉應(yīng)準(zhǔn)備保溫被待用，隨著平倉振搗的進(jìn)展，及時覆蓋保溫被，保溫被之間應(yīng)有10cm的搭接長度，以確保保溫效果。

(3)雨季施工時，倉面配有彩條布和鋼筋等材料，搭設(shè)活動防雨棚等。

3.1.5倉面組織管理

為保證塔帶機(jī)澆筑混凝土一條龍正常運(yùn)行，需建立一個組織嚴(yán)密、運(yùn)行高效、信息反饋及時的倉面組織管理系統(tǒng)。

（1）綜合協(xié)調(diào)系統(tǒng)：對混凝土一條龍施工提供技術(shù)、質(zhì)量、安全、機(jī)電設(shè)備保障，確定拌和樓、澆筑手段及開倉時間，協(xié)調(diào)澆筑過程中出現(xiàn)的各種矛盾，組織處理突發(fā)事情。

（2）澆筑系統(tǒng)（倉面指揮）：倉面指揮由澆筑隊長擔(dān)任，負(fù)責(zé)澆筑倉面的組織指揮，對倉位的要料、下料、平倉振搗、溫控、排水等負(fù)責(zé)，確保混凝土澆筑質(zhì)量。

（3）操作系統(tǒng)：由調(diào)度室負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)，確保各操作系統(tǒng)正常運(yùn)行，拌制合格的混凝土，并使混凝土準(zhǔn)確、快速入倉。

3.2倉面工藝設(shè)計

3.2.1設(shè)計原則

倉面條帶布置要盡量簡化，標(biāo)號切換次數(shù)盡可能少，塔帶機(jī)運(yùn)行線路要短且易于操作，整個下料過程要易于實現(xiàn)，資源配置要充分，來料流程要優(yōu)化。

3.2.2澆筑方法及強(qiáng)度要求

(1)平澆法：該方法適合于塔帶機(jī)高強(qiáng)度、快速運(yùn)送混凝土的特點(diǎn),在低溫季節(jié)，除倉面鋼筋特別多、結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜部位外，均采用平澆法澆筑。在高溫季節(jié)對于倉面面積小于500m2采用塔帶機(jī)入倉時，亦采用平澆法施工，澆筑時鋪層厚度可按照35～55cm下料。

(2)臺階法：對于倉面面積大、鋼筋密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的倉位，經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)后可使用臺階法澆筑，以滿足溫控及覆蓋前混凝土不初凝等條件要求。臺階的一次鋪料寬度控制在8～10m以上，接頭部位臺階寬度不小于3～4m。

3.2.3倉面設(shè)計的內(nèi)容

倉面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)格式包括以下內(nèi)容：

①倉面情況，包括倉面所在壩段、壩塊、高程、面積、方量、混凝土級配種類要求，倉位施工特點(diǎn)等；②倉面預(yù)計開倉時間、收倉時間、澆筑歷時、入倉強(qiáng)度、供料拌和樓；③倉面資源配置，包括機(jī)具、工具、材料、人員數(shù)量要求；④倉面設(shè)計圖，圖上標(biāo)明混凝土分區(qū)線，混凝土種類標(biāo)號，澆筑順序等；⑤混凝土來料流程表；⑥對倉面特殊部位如止水、止?jié){片周圍、鋼筋密集、過流表面等重要部位指定專人負(fù)責(zé)混凝土澆筑質(zhì)量工作；⑦對特別重要部位，必須編制專門的施工措施；⑧倉面“澆筑情況評述”，收倉后，由質(zhì)檢人員和監(jiān)理工程師對該倉混凝土澆筑情況進(jìn)行簡要評述，對可能存在的澆筑質(zhì)量問題提出處理意見。

倉面設(shè)計由澆筑單位提出，一式六份，經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)后除班長、質(zhì)檢員及監(jiān)理隨身帶外，還應(yīng)視情況復(fù)印送給有關(guān)部門（如拌和樓試驗室、塔帶機(jī)操作人員等）。

3.3塔(頂)帶機(jī)澆筑新工藝

混凝土快速優(yōu)質(zhì)施工，給澆筑工藝提出了更新更高的要求，因此，除對模板工藝、鋼筋工藝、預(yù)埋工藝外，對許多傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改革。

3.3.1供料工藝

（1）供料皮帶上設(shè)置遮蓋或保溫措施。

（2）建立有效的樓(拌和樓)—帶(供料皮帶)—機(jī)(塔帶機(jī))—倉(澆筑倉)之間的通訊聯(lián)系或自動監(jiān)控系統(tǒng)。

（3）皮帶卸料處設(shè)置擋板、卸料導(dǎo)管和刮板，以避免骨料分離和砂漿損失。

（4）塔帶機(jī)輸送系統(tǒng)裝置沖洗設(shè)備，卸料后及時沖洗供料皮帶上所粘附的水泥砂漿。沖洗時采取措施防止沖洗水流入新澆混凝土中。

3.3.2布料工藝

(1)布料層面處理：用塔帶機(jī)澆筑四級配混凝土?xí)r，為便于塔帶機(jī)運(yùn)輸，第一層層面處理一般不采取傳統(tǒng)的水平層面鋪砂漿的方法，而改用小級配混凝土或同強(qiáng)度等級的富砂漿混凝土。具體為：迎水面至排水管前緣區(qū)域，采用20cm厚二級配混凝土；其余部位（包括中塊）采用三級配富砂漿混凝土，層厚為一個澆筑坯層，約40cm。

(2)布料方向與次序：當(dāng)平澆法澆筑時，迎水面?zhèn)}位鋪料方向與壩軸線平行；上塊澆筑方向從上往下，下塊澆筑方向從下往上，中間倉位視倉面情況確定起始下料點(diǎn)；

基巖面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的倉位，由低到高鋪料；

倉內(nèi)采用多種標(biāo)號混凝土?xí)r，原則上先高標(biāo)號后低標(biāo)號的下料順序，保證高標(biāo)號區(qū)達(dá)到設(shè)計寬度要求；

有廊道、鋼管或埋件的部位，卸料時，廊道、鋼管兩側(cè)均衡上升，其兩側(cè)高差不得超過鋪料的層厚。

當(dāng)采用臺階法澆筑時，從塊體短邊一端向另一端鋪料，邊前進(jìn)、邊加高，逐步推進(jìn)并形成明顯的臺階。澆筑壩體迎水面?zhèn)}位時，采取順壩軸線方向鋪料。

(3)鋪料厚度與寬度：鋪料厚度視混凝土入倉速度、鋪料允許間隔時間和倉位大小決定。勞動組合、振搗器工作

能力等要滿足澆筑的需要，必須保證下層混凝土初凝之前覆蓋上一層混凝土。采用平澆法時，鋪料層厚度一般采用50cm；采用臺階法澆筑時，鋪料層厚度一般采用50cm。對于升層高度1.5m的倉位，鋪料寬度取10～12m；對于升層高度2.0m的倉位，鋪料寬度取8～10m，臺階寬取2～3m。

3.3.3下料和振搗工藝

對沒有鋼筋的倉面，塔帶機(jī)下料時，下料導(dǎo)管卸料口距倉面應(yīng)不大于1.5m，并均勻移動布料，堆料高度不宜大于1.0m，以免骨料分離。布料條帶清晰，并有足夠?qū)挾取Ｔ谀０逯車剂蠒r，卸料點(diǎn)與模板的距離保持在1～1.5m，人工分散粗骨料后，再用平倉機(jī)將混凝土就位。在止水、止?jié){片和預(yù)埋件部位布料時，嚴(yán)禁下料導(dǎo)管直接下料，由人工送料填滿。

在進(jìn)行水平鋼筋網(wǎng)澆筑層混凝土下料時，盡量降低下料高度，一次卸料的堆料高度控制在50cm以下，澆筑坯層厚度不大于30cm。豎向鋼筋部位卸料時，卸料部位應(yīng)離開鋼筋0.5～0.8m，并加強(qiáng)人工平倉。

臺階法澆筑時，平倉振搗機(jī)站在中間（第二層）的臺階上，覆蓋范圍比較理想；平層法澆筑時，平倉機(jī)一般站在層面上，緊跟下料接頭，隨時下料，隨時振搗。

混凝土澆筑應(yīng)先平倉后振搗，嚴(yán)禁以振搗代替平倉。振搗時間以混凝土粗骨料不再顯著下沉，并開始泛漿為準(zhǔn)，以避免欠振或過振。

使用塔（頂）帶機(jī)澆筑的大倉位，應(yīng)配置振搗機(jī)振搗。使用振搗機(jī)時，振搗棒組應(yīng)垂直插入到混凝土中，振搗完應(yīng)慢慢拔出；移動振搗棒組，應(yīng)按規(guī)定間距相接；振搗第一層混凝土?xí)r，振搗棒組應(yīng)距硬化混凝土面5cm。振搗上層混凝土?xí)r，振搗棒頭應(yīng)插入下層混凝土5～10cm；振搗作業(yè)時，振搗棒頭離模板的距離應(yīng)不小于振搗棒的有效作用半徑。

3.3.4養(yǎng)護(hù)工藝

(1)長期流水養(yǎng)護(hù)：根據(jù)現(xiàn)行水工混凝土施工規(guī)范，混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)時間一般為14d，重要部位養(yǎng)護(hù)到設(shè)計齡期；但三峽工程提出了更高的要求，主體工程普遍采取了長期流水養(yǎng)護(hù)。針對這一要求，再采用傳統(tǒng)的人工灑水養(yǎng)護(hù)工藝已不能滿足要求，必須推行新的養(yǎng)護(hù)工藝。

旋噴灑水養(yǎng)護(hù)適合于28d以內(nèi)的較長間歇期倉面養(yǎng)護(hù)。方法是在澆筑倉面按一定間排距d設(shè)置360°旋轉(zhuǎn)式噴水嘴，若噴水嘴噴射幅度為B(m)則取d=0.8B保持旋噴嘴始終不停地工作，即可做到長流水養(yǎng)護(hù)。

噴淋管(花管)養(yǎng)護(hù)適合于正常上升倉位的四周垂直面或長間歇期倉面養(yǎng)護(hù)。方法是沿倉位邊線在模板上口(用于對倉面養(yǎng)護(hù))或支腿(用于對側(cè)立面養(yǎng)護(hù))上鋪設(shè)花管。所謂花管即在管壁上均勻布鉆一排細(xì)孔的口寸鋼管，使用時，將管兩端封堵，水霧通過細(xì)孔噴出，灑在養(yǎng)護(hù)面上。給花管不停地通水，便可保持長流水養(yǎng)護(hù)。

(2)倉面覆蓋養(yǎng)護(hù)：覆蓋保水養(yǎng)護(hù)。該方法適合于大于28d的長間歇倉面養(yǎng)護(hù)。方法是在養(yǎng)護(hù)倉面全面覆蓋養(yǎng)護(hù)材料，如隔熱被，風(fēng)化砂或土等，給覆蓋材料浸水并始終保持覆蓋材料處于水飽和狀態(tài)，即可滿足養(yǎng)護(hù)要求。

覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)適合于夏季正常上升的倉面養(yǎng)護(hù)。由于倉面蒸發(fā)快，僅采取灑水養(yǎng)護(hù)不能滿足要求，因此對倉面覆蓋材料灑水養(yǎng)護(hù)效果較好。

(3)養(yǎng)護(hù)組織管理：在三峽混凝土施工中，養(yǎng)護(hù)與鋼筋、模板、預(yù)埋件和澆筑并駕齊驅(qū)，已經(jīng)成為一項工程。澆筑倉均配置專職養(yǎng)護(hù)人員，實行掛牌上崗。養(yǎng)護(hù)實施的記錄由養(yǎng)護(hù)專業(yè)人員及時記載，并做到真實、詳盡。

4結(jié)論