混凝土科技論文

　　混凝土是當今世界上用量最大的人造建築材料。下面小編給大家分享一些，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　篇一

　　混凝土溫度控制

　　摘要：在建築施工過程中，我們經常會遇到基礎底板體積及截面大***特厚、超長***，混凝土標號高，一次性澆築混凝土量大，往往還工期很緊，作業溫度高等施工情況。這樣水泥水化過程中將釋放出大量的水化熱，在混凝土內部產生很大的水化熱升溫。此期間，當基礎受到外部地基的約束作用或內外較大的溫度變化，會產生較大的溫度應力，有可能導致箱形基礎產生深進或貫穿性裂縫，影響基礎結構的整體性、持久強度和防水效能。

　　關鍵字：混凝土結構 溫差控制 溫度裂縫

　　中圖分類號：TU37

　　前言

　　大體積混凝土採取的溫控措施、測溫監控技術及保溫養護。是保證大體積混凝土質量的關鍵。

　　一、 概述：

　　在混凝土施工過程中，為防止由於溫度原因導致混凝土裂縫所採取的措施。混凝土是不良導體，由於水泥水化作用釋放出大量水化熱，大體積混凝土內部溫度不斷上升，在內外溫差過大，由此而引起的熱應力超過混凝土的抗裂能力時，將產生表面裂縫;在混凝土不斷降溫過程中，混凝土的收縮變形受到基礎或老混凝土的約束，也將產生拉應力，導致基礎混凝土產生裂縫;氣溫的急劇下降，表層混凝土收縮，也會產生裂縫，這種現象稱冷擊。水利工程中，多數是大體積混凝土結構，基礎或邊牆常受基岩約束，加以施工強度大，氣溫變化劇烈，處理不當，常會引起過大的熱應力，導致混凝土開裂。因此，在混凝土施工中要嚴格實施混凝土溫度控制。

　　二、大體積混凝土的溫度裂縫原因分析

　　混凝土裂縫按深度可分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫。在一定條件下，表面裂縫會發展成深層裂縫，深層裂縫也會發展成貫穿裂縫，因此大體積混凝土的施工，要力求不產生裂縫。為防止產生裂縫，各國訂有混凝土溫差控制標準，對各種條件下的允許溫差作了規定。對基礎溫差，中國和美國墾務局均根據澆築塊的長度和距基岩的高度規定了不同的允許溫差。對內外溫差，即中心溫度與表面溫度之差，蘇聯規定不大於20～25℃;中國規定當日平均氣溫在2～4天內連續下降6～9℃時，混凝土表面應有防護措施。對上下層溫差，即老混凝土面上下各相當於1/4澆築塊長邊的範圍內，老混凝土上層平均溫度與新混凝土開始澆築時下層平均溫度之差，中國規定允許為15～20℃。

　　混凝土溫度裂縫的成因比較複雜，除了溫差以外，與基岩的彈性模量和平整度，混凝土的施工質量和抗裂能力，自身體積變形以及骨料的品質等因素均有關。因此，上述規定的差別與各自條件不同有關。

　　三、混凝土溫度控制

　　混凝土溫度控制措施，大體從三方面著手：①降低熱源，縮小溫差。如選用低熱或中熱水泥，搭蓋骨料涼棚，加高成品料堆，從廊道取料，降低原材料溫度;水冷或風冷骨料;加冰或加冷水拌和;縮短運輸時間並加遮陽措施，倉面噴霧，用以防範外界高氣溫影響等。②進行表面防護，延期脫模，或脫模後覆蓋防護材料，以防因氣溫驟降造成冷擊，並防止溼度驟降。③強迫冷卻，當上述各項措施尚不能滿足溫度控制或壩體接縫灌漿要求時，可在壩塊內部埋設冷卻水管，通水冷卻，削減溫峰，迫使提前達到穩定溫度。

　　在低溫季節進行混凝土施工時，中國規定在溫和地區混凝土澆築溫度不宜低於 3℃，在寒冷地區不宜低於5℃。達不到上述要求時，需採取以下措施：①加熱砂石骨料及拌和用水。②在澆築混凝土前，應將老混凝土面和基礎加熱成正溫，深度不小於10cm。③混凝土在運輸過程中，要注意保溫。④澆築後除採用保溫模板外，頂面要及時覆蓋。混凝土允許受凍臨界強度，對於大體積內部混凝土應不低於5MPa，對於外部及鋼筋混凝土不低於10MPa。⑤為了儘早達到臨界強度，可摻用氯化鈣等早強劑。當日平均氣溫低於-5℃時，需採用暖棚施工。

　　四、混凝土配合比設計

　　4.1原材料選擇

　　***1***水泥：選用水化熱低的建福牌42.5普通矽酸鹽水泥。

　　***2***骨料：選用5-31.5mm碎石，針、片含量<10%，級配良好。砂為河砂，細度模數大於2.8。砂石含泥量均在1%以內。

　　***3***粉煤灰：摻加磨細的Ⅰ級粉煤灰取代水泥，降低水化熱，減少幹縮。

　　***4***外加劑：採用AEA膨脹劑與TW高效緩凝減水劑，可以產生膨脹效應，降低收縮應力。

　　4.2施工配合比

　　底板混凝土等級C45S10，不僅滿足強度要求、抗滲要求，還需要考慮溫升控制，降低水化熱，防止溫度裂縫的產生。實驗室在原材料實驗合格後進行多組試配，選擇最優配合比。

　　五、混凝土溫度計算

　　5.1混凝土絕熱溫升

　　Th=***Mc+K×F***Q/C×p

　　式中Mc、F為水泥和摻合料用量，本工程分別為410kg/m3、61kg/m3;K為摻合料折減係數取15%;水泥28d，水化熱Q為375kg/m3;混凝土水化熱C取0.96;混凝土密度ρ取2400kg/m3。

　　則Th=68.2℃

　　5.2混凝土收縮變形值

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　　式中：εy0取3.24×10-4;e為2.718;b取0.01;t為21d;M1、M2、M3、……Mn只考慮水灰比，養護時間和環境溼度影響，取M4=1.147，M6=0.93，M7=0.7

　　則εy***21***=0.46×10-4

　　5.3混凝土收縮當量溫差***℃***

　　Ty=εy***21***/α

　　式中：εy***21***=0.46×10-4;混凝土線膨脹係數α取1.0×10-5

　　則Ty=4.6℃

　　5.4混凝土彈性模量

　　E***t***=Ec***1-e-0.09t***

　　式中E***t***取21d，混凝土彈性模量Ec取3.35×104則E***21***=2.84×104N/mm

　　5.5混凝土的最大綜合溫差

　　ΔT=T0+2/3Th+Ty-Tq

　　式中：本工程T0取20℃;各齡期大氣平均溫度Tq取15℃

　　計算得ΔT=20+2/3×68.2+4.6-15=55.1℃

　　5.6混凝土降溫收縮應力

　　σ***21***=-E***21***αΔT/***1-uc***×S***t***R

　　式中：混凝土泊松比為0.2，徐變鬆弛係數S***t***取0.3：混凝土外約束係數R取0.32。

　　則降溫收縮應力：σ***21***=1.878>0.75ft=0.75×1.8=1.35N/mm

　　結論：混凝土入模21d溫度收縮應力為1.878N/mm>0.75ft=1.35N/mm

　　說明養護期間混凝土可能出現裂縫，故應採取降低綜合溫差，防止出現裂縫。規範規定，設計無具體要求時，大體積混凝土內外溫差不宜超過25℃。

　　六、結束語：通過優化混凝土配合比，加強混凝土養生等溫控措施，可以有效降低了大體積混凝土內部溫升和內外溫差，防止結構出現溫度裂縫。

　　參考文獻：

　　[1]張秋信，於水.高強大體積混凝土施工控制[J].公路，2004***9***

　　[2]吳文武， 瞿明等.陽邏長江大橋大體積混凝土溫升有限元分析[J].武漢理工大學學報，2006***4***

　　[3]趙文覺，趙維漢.大體積混凝土水化熱的控制方法及效果[J].公路，2007***2***

　　篇二

　　混凝土防腐蝕

　　摘 要：生產生活中的防腐工程具有極其重要的意義，該文著重介紹防腐蝕工程施工原則、防腐方法、施工要點及注意要點等。設計、施工單位可按工程的腐蝕特徵，選擇適當的耐腐材料和採取有效的防護措施。

　　關鍵詞：防腐工程 耐腐材料 防護措施

　　中圖分類號：TU528.33 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X***2014***04***b***-0094-01

　　建築防腐蝕工程涉及了建築物、構築物的各個方面，從地下結構到地面結構，甚至頂部結構，從室內到室外，範圍很廣，處理方法很廣，處理方法各異。

　　1 防腐蝕工程施工原則

　　材料選擇要注意可靠、耐久、材料易取性、造價低、施工方便、汙染小。防腐工程要求整體性好、抗滲性強、基層強度滿足、乾燥和表面平整、基層無蜂窩麻面、無空鼓、無起砂。施工過程中要採取擋雨、防潮、防烈日晒、防汙染等。

　　2 混凝土基層要求

　　***1***堅固、密實、有足夠強度。表面平整、清潔、乾燥、沒有起砂、起殼、裂縫、蜂窩麻面等現象。***2***基層的陰陽角應做成直角。***3***施工前清理乾淨基層表面的浮灰、水泥渣及疏鬆部位。有汙染的部位有溶液劑擦淨並晒乾。***4***經過養護的基層表面，去除白色析出物。

　　3 塗料防腐蝕工程

　　***1***施工要求：塗料施工環境溫度為10～30 ℃，相對溼度不大於85%。室外施工不宜在大風、雨、霧、雪天及強日光下進行。通風較差的施工環境，應採用強制通風來改善施工環境。塗裝結束，塗層應自然養護後方可使用。***2***塗料品種：防腐蝕塗層之間應有良好的配套性，防腐蝕塗層的底層塗料宜採用所選塗料的配套底漆。適用於混凝土防腐蝕的塗料有：氯化橡膠系列耐腐塗料、環氧樹脂塗料、聚氨酯樹脂塗料、高氯化聚乙烯塗料等諸多品種。***3***施工準備：首先選擇塗料要合格的，存放在溫度為0～10 ℃的通風的陰涼乾燥的倉庫內;其次是基層處理達到要求;再次是選擇適宜的施工環境及條件;最後是施工機具的準備。***4***塗料的施工要點。每種塗料在使用開封前，要熟悉瞭解該品種的使用說明，嚴格按照說明、規範進行施工操作。①耐腐蝕塗料的使用要注意塗層之間的配套性，以保證成品質量。②耐腐蝕塗料施工後，塗膜一般需自然養護7d以上，只有徹底幹了才可使用。③耐腐蝕塗料的施工黏度因塗料品種和施工方法而不同，採用刷塗法時，一般要求在30～60 s範圍內。黏度過大時可根據塗料品種選用相應稀釋劑稀釋至要求範圍***厚膜型例外***。④當塗料的表面結皮或含有其他雜質時，使用前應過濾清除。塗料含有易沉澱的填料時，要充分的攪拌均勻再使用，選用有固化劑的合成樹脂塗料，要根據情況來進行配製，配製量以能在30～40 min用完為宜。⑤塗刷施工應在處理好的基層、過濾層***中間層***、面層的順序進行，塗刷方法一般都是先斜後直、縱橫塗刷、從垂直面開始自上而下再到水平面，都是因塗料品種而定。

　　4 樹脂類防腐蝕工程

　　樹脂防腐材料，綜合性能優良，耐腐蝕性突出，適用範圍廣，選擇餘地大。它具有密實、抗水、抗滲效能好、強度高、附著力強、常溫操作、施工簡單等優良工藝性。採用這類材料的防腐蝕工程一般包括：樹脂膠料鋪襯的玻璃鋼整體面層和隔離層;樹脂膠泥和砂漿鋪砌的塊材面層;樹脂膠泥灌縫與勾縫的塊材面層;樹脂稀膠泥或砂漿製作的單一與複合的整體面層及隔離層;樹脂玻璃鱗片膠泥面層等。建築防腐蝕工程施工的樹脂材料包括環氧樹脂和乙烯基酯樹脂。

　　***1***施工要求：施工環境溫度宜為15～30 ℃，相對溼度不宜大於80%。在施工時，環境溫度要是在10 ℃以下，就要進行加熱保溫措施，但是嚴禁用明火或蒸汽直接加熱。***2***施工準備：施工前應對原材料、施工機具裝置、施工環境、技術等根據設計、規範進行有針對性的準備。***3***施工要點。①樹脂玻璃鋼：建築防腐工程現場施工主要採用手糊法成型。首先用毛刷、滾筒封底料在基層上進行二次封底，期間應自然固化24 h以上。封底厚度不應超過0.4 mm，不得有流淌、氣泡等;其次嵌刮膠泥修補，保證基層或層面間平整;接著貼上玻璃布;最後塗刷面層膠料。②樹脂膠泥、樹脂砂漿鋪砌塊材和樹脂膠泥勾縫與灌縫：首先鋪砌塊材;然後勾縫與灌縫。③樹脂稀膠泥、砂漿整體面層：隔離層施工、隨即鋪樹脂砂漿並壓光、砂漿自然固化後塗第一層封面料、固化後塗第二層面料。④樹脂玻璃鱗片膠泥面層：底層膠泥塗刷、第一遍施工、中間檢查、修補、第二遍塗抹、檢查、修補、增強、面塗。

　　5 水玻璃類防腐蝕工程

　　水玻璃類防腐蝕工程所用的材料包括水玻璃膠泥、水玻璃砂漿和水玻璃混凝土。水玻璃品種又有鈉水玻璃和鉀水玻璃及其改性產品。這類材料是以水玻璃為膠粘劑，加入固化劑，一定級配的耐酸粉料和粗細骨料配製而成，其特點是耐酸效能好，機械效能高，資源豐富，價格較低;但抗滲效能較差，不耐鹼。施工繁瑣，養護期過長。施工環境溫度宜為15～30 ℃，相對溼度不宜大於80%。水玻璃類防腐蝕工程在施工及養護期間，要預防早期過快脫水現象，嚴格與水或水蒸氣充分接觸。

　　6 聚合物水泥砂漿防腐蝕工程

　　聚合物水泥砂漿防腐蝕工程所用的材料主要包括氯丁膠乳水泥砂漿和聚丙烯酸酯乳液水泥砂漿。其粘結力強，可在潮溼環境的水泥基層上施工，耐稀酸、中等濃度以下的氫氧化鈉和鹽類介質的腐蝕。施工時聚合物水泥砂漿不應在養護期少於3 d的水泥砂漿或混凝土基層進行。聚合物水泥砂漿在水泥砂漿或混凝土基層進行施工時，基層表面應堅固、平整、粗糙、清潔、無裂縫。

　　7 聚氯乙烯塑料板防腐蝕工程

　　聚氯乙烯塑料是在聚氯乙烯樹脂中加入增塑劑、穩定劑、潤滑劑、填料、顏料等加工而成的一種熱塑性塑料。其耐腐蝕效能、加工效能良好，在建築防腐蝕工程上應用廣泛。常用的為硬聚氯乙烯板和軟聚氯乙烯板兩種。硬聚氯乙烯板產量大，價格低，其板材可用作池、槽的內襯。軟聚氯乙烯板的耐候性較差，易老化，其板材可用作池、槽的內襯及室內地面面層。

　　8 瀝青類防腐蝕工程

　　瀝青類防腐蝕材料整體性好，耐中等濃度以下的酸、鹼和鹽類介質的腐蝕，防水性好，取材容易，價格便宜，施工簡便，不需養護，冷卻定型後即可使用，但耐候性和耐溫性較差，易老化和變形，強度較低，色澤比較差，而且汙染環境。

　　參考文獻

　　[1] JC/T001-2006混凝土抗硫酸鹽類侵蝕劑標準[S].中國建材工業出版社，2006.

　　[2] 鄭立群，文海濤，荀偉，等.楊世平高溫電阻探針及RPM-1511線上式腐蝕監測儀的研製開發[C]//中國國際腐蝕控制大全論文集.2002.

　　[3] JTG/T B07-01-2006.公路工程混凝土結構防腐蝕技術規範[S].人民交通出版社，2006.
 

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