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篇1
泵送混凝土配合比設計方法,是在普通方法施工的混凝土配合比設計方法的基礎上結合混凝土可泵性要求進行確定。泵送混凝土對其可泵性有特殊的要求,即:要求混凝土具有建筑工程所要求的強度需求,同時要滿足長距離泵送的需要。換句話說,就是混凝土在達到可泵性要求時應服從于阿布拉姆斯水灰比定則。而且,泵送混凝土的骨料分離系數要盡可能小。換句話說,混凝土要有足夠的粘聚性,使其在運輸、泵送、施工中不發生分離。混凝土配合比的設計一定要遵循以下原則:穩定骨料所需骨料用量原則;最大限度密度填充原則;混凝土可泵性原則;骨料離析系數最小原則。
二、配合比設計思路
泵送混凝土除了根據工程設計所需的強度外,還需要根據泵送工藝所需的流動性、不離析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具體的配合比設計思路如下:以一定數量的粗骨料(5mm-50mm)形成密布的骨架空間網格,以相當數量的細骨料(小于5mm)最大限度地填充骨架空隙,以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細骨料的間隙,并包裹粗、細骨料的顆粒。形成均勻密實的混凝土,以滿足強度和耐久性的要求。泵送混凝土對粗骨料有特殊的要求。如125輸送管要求可用卵石最大粒徑為40mm,碎石為30mm,150輸送管要求混凝土所用卵石最大粒徑為50mm,碎石為40mm。同時,泵送混凝土對粗骨料的級配也十分敏感。根據以上思路,參考絕對體積設計法,有方程如下:
Ks=(S/rso)/[(1/rso)-(1/1000rg)]·G
a=(W+C/rc+F/rg)/(1000/rso-1/rs)·S
W=K·(C+F)
W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1000
F/(C+F)=Kf
聯立以上各式求解:
S=1000/[a(1000/rgo-1/rs)+1/rs+1000rg/(1000rg-rgo)·Ksrso]
G=1000S/[(100/rso-1/rg)·Ksrso
C=(1000-S/rs-G/rg)/[K+k·kf/(1-kf)+1/rc+kf/(1-kf)rf]
F=[kf/(1-kf)]·C
W=K·(C+F)
其中,Ks為砂料裕度系數;a為灰漿裕度系數;rso為砂料振實密度,kg/m3;rgo為石料振實密度,kg/m3;rg為石料表觀密度,kg/L;rs為砂料表觀密度,kg/L;G為石用量,kg/m3;S為砂用量,kg/m3;F為粉煤灰用量,kg/m3;C為水泥用量,kg/m3;Rc為水泥真實密度,kg/L;rf為粉煤灰真實密度,kg/L;W為水用量,kg/m3;K為水灰比;Kf為粉煤灰摻量系數。
三、配合比設計參數
(一)混凝土配制強度
區分數理統計及非數理統計方法評定混凝土強度的不同,根據JGJ552000普通混凝土配合比設計規程,混凝土配制強度應按下式計算:
式中:fcu.o混凝土配制強度,MPa;
fcu.k混凝土立方體抗壓強度標準值,MPa;
σ混凝土強度標準差,MPa。
由施工單位自己歷年的統計資料確定,無歷史資料時應按現行國家標準GB502042002混凝土結構工程施工質量驗收規范的規定取用(高于C35,σ=6.0MPa)。
根據此公式,以C40混凝土為例,C40混凝土的配制強度為:在正常情況下,上式可以采用等號,但當現場條件與試驗條件有顯著差異或重要工程對混凝土有特殊要求時,或C30及其以下強度混凝土在工程驗收采用非數理統計方法評定時,則應采用大于號。
GBJ107-87混凝土質量檢驗評定標準中對混凝土抗壓強度合格標準的評定方法分數理統計和非數理統計兩種。
在實際工程中,由于結構部位的不同,往往要求不同的評定方法,但很多單位僅按數理統計的方法進行混凝土配合比設計,導致實際試配強度均達不到49.9MPa。
對于一般單位而言,在一個工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非數理統計的工程部位,結果只能出現混凝土強度達不到設計要求的后果。
(二)水灰比
泵送混凝土的水灰比除對混凝土強度和耐久性有明顯影響外,對泵送粘性阻力也有影響。試驗表明:當水灰比小于0.45時,混凝土的流動阻力很大,泵送極為困難。隨著水灰比增大粘性阻力系數(η)逐漸降低,當水灰比達到0.52后,對混凝土η影響不大,當水灰比超過0.6時,會使混凝土保水性、粘聚性下降而產生離析易引起堵泵。因此,泵送混凝土水灰比選擇在0.45~0.6之間,混凝土流動阻力較小,可泵性較好。在Ⅲ#滑坡體剩余工程施工中,泵送混凝土水灰比為0.48。
(三)泵送混凝土外加劑及其摻量
湖北某水閘改建工程過程中,用于泵送混凝土的外加劑,主要是SW1緩凝型高效減水劑。混凝土中加入外加劑,增大混凝土拌合物的流動性,減少水或水泥用量,提高混凝土強度及耐久性,降低大體積混凝土水化熱,同時有利于泵送和夏季施工。
SW1減水劑能使混凝土的凝結時間延緩1~3h,對泵送大體積混凝土夏季施工有利。其摻量越多,在一定范圍內減水效果越明顯;但若摻量過多,會使混凝土硬化進程變慢,甚至長時間不硬化,降低混凝土的強度,因此,須嚴格控制摻量。SW1減水劑摻量為水泥用量的0.6%~0.8%,夏季溫度較高,混凝土坍落度損失大,摻量取大值;冬季施工,摻量取小值。SW1減水劑對不同水泥有不同的適應性,當使用的水泥品種或水泥的礦物成分含堿量及細度不同時,減水劑的摻用效果不同,其最佳適宜摻量也不同。
四、小結
在工程實際中,應根據結構設計所規定的混凝土強度及特殊條件下混凝土耐久性、和易性等技術要求,合理選用原材料及其用量間的比例關系,并設計出經濟、質量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多為野外施工,施工場地受地理條件的限制。
參考文獻:
篇2
文獻標識碼:C
畢業設計是高校本科教學期間最后一個實踐環節,既是對在校大學生所學知識的最后一次全面檢驗,也是對學生綜合運用所學知識獨立分析問題和解決問題的能力考核,同時也檢驗了學生對專業知識掌握的實踐程度,為更好地適應今后工作崗位的需求打下堅實基礎。
隨著市場經濟的發展,今天的高校畢業設計(論文)模式也面臨著巨大的挑戰。社會企業與單位越來越重視人才的實踐能力,因此在市場經濟的大潮沖擊下,迫使許多高校開始思考原有的辦學模式,不得不改革傳統象牙塔畢業設計模式,尋求畢業設計與社會實踐接軌的途徑。而校企合作模式作為學校與企業的最佳對接形式成為高校增強教學實踐能力、提升畢業設計質量的最佳模式。
1 目前畢業設計(論文)存在的主要問題
1.1畢業設計選題虛擬化,缺乏實踐性
目前,很多高校在畢業設計(論文)選題中采取導師指定或學生自選課題,這些題目和企業項目無任何關聯,選題不能與培養目標緊密結合,多以理論為主,實踐性、針對性不強,且目前的畢業設計(論文)基本在校內完成,最終只要完成論文部分即可,依然停留在理論研究層面。這種模式并不符合將理論知識轉化為實踐能力的培養目標,影響畢業設計質量的提升。有些高校甚至通過畢業考試的形式完成對畢業生資格的考核,完全忽視了對學生發現問題、分析問題、解決問題的實踐能力的培養。
1.2畢業設計(論文)的地位正在下降
缺乏以企業為依托的畢業設計容易進入全面的概念化狀態,沒有實際應用價值。很多高校都在討論由于畢業設計質量的下降以及畢業論文大量出現重復和抄襲現象而取消畢業設計(論文)。原因之一,學生撰寫畢業設計(論文)的時間與找工作的時間沖突,畢業設計無形中成了學生的負擔,學生敷衍了事。畢業設計(論文)成了一種形式,漸漸在學生心目中的地位下降;另一個原因便是畢業設計不能反映學生的實踐能力,與培養方案中的實踐教學目標相去甚遠。
2 校企合作的畢業設計模式
通過校企合作的方式進行本科畢業設計,無論從選題、指導還是硬件設備等方面,都為學生順利完成畢業設計(論文)提供了極大的理論和實踐支撐,使畢業設計(論文)既具有實際應用價值,又能保證畢業設計質量,為學生畢業后進人工作崗位打下良好基礎。
2.1選題依托企業項目,提高畢業設計實戰可行性
產學研合作的方式是很多高校正在嘗試的教育模式,依托企業項目為選題對許多畢業生來說具有很強的吸引力。學生對企業實際項目的興趣遠遠大于自選虛擬題目,經過實際項目的畢業設計學生可以學到學校學不到的知識和實踐技能,選題質量得到保證。學生根據自己的興趣選擇相關企業進行畢業實習,并在實習的同時完成畢業設計,這種模式對高校培養方案的實施更具應用價值。
2.2校企合作改革畢業設計模式,促進校企雙贏
企業發展靠人才,人才培養靠教育。在校企合作的模式下,為企業提供優秀人才的同時學生得到有針對性的實踐教育,通過學校與企業共同協作完成畢業設計。這種模式的畢業設計貼近企業生產實際和需要,實現畢業設計題目與企業需求的“零距離”對接。企業成為整個過程中的主體,依托行業實踐實現校企無縫對接,真正實現了工學結合,為學生提供了雙師型畢業設計教學模式,由單一的學校導師制轉變為校企雙師制。該模式既提升了畢業設計質量,又增強了企業人才的競爭優勢,實現校企雙贏。
2.3校企合作畢業設計模式緩解就業壓力
篇3
一、指導教師存在的問題
1.精力投入不足。近年來,隨著高校本科招生規模的擴大,師資力量明顯不足,一般教師指導的畢業生數量均在6~10個左右。由于目前教師既要從事繁重的教學工作又要緊跟科研領域的迅猛進展,因此,在學生對畢業設計重視度嚴重缺乏的現狀下,教師也很難以積極的態度完成對本科生的完善指導。
2.時間安排集中。各高校對本科畢業設計的時間安排一般均設定在本科第8學期,即學生真正參與畢業設計的時間都是在每年的3月至5月底,要求學生在兩個月內完成對四年專業學習的總結并應用于實踐,且在對科技論文的寫作基本一無所知的情況下完成該類型論文的撰寫及答辯,無論對教師或學生確實存在較高的難度。另外,對于省屬地方高校的一般本科生,其著手工作的應聘或實習均安排在每年年初,即在完成本科畢業設計的同時還要解決就業問題。因此,即便教師能夠集中精力籌備指導學生的畢業設計,但學生根據個人的實際情況,也很難在有限的時間內以充沛的精力完成教師的合理安排。
3.科研方向有限。根據教師科研方向的不同,可以將教師分為理論研究型和生產實際型。從事理論研究的老師多以青年、擁有博士學位的教師為主,這部分教師絕大部分從高校畢業后直接走上工作崗位,缺乏生產實踐的工程工作和指導學生的經驗,難以短期內成熟有效地完成本科畢業設計的指導;而從事生產實際型的教師,盡管具備一定的工程實踐背景,但是正規系統地指導學生將畢業設計內容以科技論文形式完成也是一大難題。
4.指導模式單一。目前,各高校指導本科畢業設計的模式實行的是每個學生的畢業題目各異,因此在學生完成畢業設計的過程中,獲得引導的途徑只能來源于教師,而與其他同學咨詢、合作的條件有限,無法獲得更多關于設計的啟發和思維的碰撞。另外,一個教師指導多名學生,也令教師沒有足夠的精力為多人設計適合其的更系統、更條理的指導規劃。
二、團隊指導模式的探索
1.科研團隊指導模式的設計。培養學生的科研創新能力是美國研究型大學本科教育的一個重要方面,國內外許多院校紛紛開展結合科研項目提高本科生科研創新能力的研究與實踐。結合地方院校的實際情況,以我校工科專業的班級為例,每班大約有50~60個學生,考慮目前就業形勢的嚴峻,其中有大概過半的學生選擇考研。為了提高成功考研的可能性,這些學生更愿意選擇理論研究型老師作為本科畢業設計導師。同樣,本科生科研作為一種新型的培養方式,對本科教育的發展產生了積極的影響。針對此類學生的需求以及指導教師存在的上述問題,以教師科研團隊的形式指導學生完成研究型論文的模式勢在必行。那么,科研團隊的指導模式初步分為兩大類:第一類指導模式稱其為“大課題”模式(見圖1)。所謂的“大課題”模式,即以縱向課題(比如國家自然科學基金、省自然科學基金等)為牽引,將該課題分為若干小課題。此科研團隊既包括教師也包括學生。教師團隊應由課題主持人統領,成員應為課題的參與者,這些參與成員可指導的學生在1~3名為宜。該指導模式最明顯的優勢在于本科學生可以參與到完整的課題或基金的完成,對于培養其獨立、創新的科研能力有著積極的作用。第二類指導模式稱其為“似課題”模式(見圖2),即以某一個研究理論(一個研究方向)為牽引,將此理論的不同知識點作為若干小課題。此科研團隊應保證指導教師均從事同一科研方向的研究,而每位老師指導的學生建議為1~2名。該指導模式最明顯的優勢在于能夠拓展本科生理論知識的廣度和深度。
不論以上哪一類的科研團隊的指導模式,其最大的優點是便于學生的互動交流,而這類模式的具體實現均可分為三步驟完成,以“似課題”模式為例,具體的指導過程如下:第一步,科研團隊由研究方向一致或近似的教師構成,建議由一位教師組織該團隊內所有教師指導下的全部學生統一進行前期基礎培養,包括介紹學校和學院對本科畢業設計的要求、畢業設計的流程和思路、相關注意事項以及有關研究方向的基礎知識的講解(也可借助研究生課程的旁聽),進而為學生迅速進入課題贏得寶貴時間,且能夠避免教師為重復工作浪費更多的精力。第二步,在學生掌握了個人研究方向的基礎理論后,由其本人的指導教師開始有針對性地引導學生開展具體的課題研究。以我校信息類專業從事盲信號理論和應用研究的教師為例,首先由一位教師(此教師可以是研究生“盲信號處理”課程的授課教師,或者是授課壓力較小、對該研究方向基礎較為熟悉的教師,或者團隊內的教師輪流擔任此部分工作)引導學生明確關于畢業設計的多方面要求,而后即可講解盲信號處理理論的基礎知識:包括盲信號處理的定義、研究該理論所需的數學基本知識等,這個階段教師的講解估計最低使用6個學時左右,而學生完成此階段相關內容的學約需要兩周的時間;然后由學生各自的指導教師一對一介紹學生本人的課題的具體內容,此階段教師的一對一講解大概每個學生僅需要2~4個學時,而學生完成此階段相關內容的學習需要四周左右的時間,此后學生可在兩周的時間內完成論文的寫作和修改。
另外,以科研團隊形式指導的學生畢業設計的答辯,也可首先在教師團隊內進行。這樣不但便于學生之間的交流,而且從事同一研究方向的導師更能準確判定學生畢業設計的質量高低,進而給予學生更為合理的畢業答辯成績。
2.應用團隊指導模式的設計。應用團隊指導模式的設計構想源于要達到一個合格電子信息類工程師所具備的能力,僅依靠在高等院校的常規學習是不可能的,只有學生在企業或基本滿足生產需求的電子信息類實習實訓基地經過有在企業實際工程項目設計與管理經驗的工程師的指導下方可實現。因此,對于該指導模式提出以下兩個建設思路:第一類指導模式稱其為“學研”模式,團隊由教師和學生構成,即以橫向課題為牽引,課題主持人(或參與人)作為指導教師,而課題的參與者和完成者以學生為主,這些學生建議以參加過學科競賽或以前就跟隨該教師從事過相關工作的人優先。該指導模式最明顯的優勢在于畢業設計與橫向科研項目結合是解決目前學校經費不足、儀器設備緊張、提高學生工程實踐能力的有效途徑。第二類指導模式稱其為“產學”模式,團隊由企業的工程師和學生構成,即以校企合作為平臺,將學生的畢業設計和實習相結合。該指導模式最明顯的優勢在于與企業零距離對接,不但遵循了學生學以致用的工科教學理念,而且為方便學生就業提供了便利條件。
三、結論
21世紀的高等教育是以培養學生的創新能力和實踐能力為主導的教育,考慮目前學生考研和就業的不同需求,文中提出了關于本科生畢業設計的科研團隊指導模式以及應用團隊指導模式。這些模式的采用,定會給學生帶來巨大的好奇心和挑戰的勇氣,激發學生去關注和研究科研與開發上的困難,使學生所學的知識融會貫通,更好地鍛煉學生的獨立進行科研或實踐的能力。
參考文獻:
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[2]楊智,陳榮軍,許清媛,苑俊英,陳海山.電子信息類卓越工程師培養模式探討[J].武漢大學學報(理學版),2012,58(S2).
篇4
大體積混凝土施工的主要技術難點是防止混凝土表面裂縫的產生。造成大體積混凝土開裂的主要原因是干燥收縮和降溫收縮。處于完全自由狀態下的混凝土,出現再大的均勻收縮,也不會在內部產生拉應力。當混凝土處在地基等約束條件下時,內部就會產生拉應力,當拉應力超過當時混凝土的抗拉強度時,混凝土就會開裂。
混凝土中水泥水化用水大約只占水泥重量的20%,在混凝土澆筑硬化后,拌合水中的多余部分的蒸發將使混凝上體積縮小。混凝土干縮率大致在(2-10)x10-4范圍內,這種干縮是由表及里的一個相當長的過程,大約需要4個月才能基本穩定下來。干縮在一定條件下又是個可逆過程,產生干縮后的混凝土再處于水飽和狀態,混凝土還可有一定的膨脹回復。
大體積混凝土澆筑凝結后,溫度迅速上升,通常經3d--5d達到峰值,然后開始緩慢降溫。混凝土的特點是抗壓強度高而抗拉強度低,而且混凝土彈性模量較低,所以升溫時體積膨脹一般不會對混凝土產生有害影響。但在降溫時其降溫收縮與干燥收縮疊加在一起時,處于約束條件下的混凝土常常會產生裂縫,起初的細微裂縫會引起應力集中,裂縫可逐漸加寬加長,最終破壞混凝上的結構性、抗滲性和耐久性。為盡量發揮混凝土松弛對應力的抵消作用,同時避免在混凝土硬化初期驟然產生過大的應力,應該減慢降溫速度。一般規定,混凝土內外溫差不大于25℃。
1、混凝土配合比設計:對配合比設計的主要要求是:既要保證設計強度,又要大幅度降低水化熱;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。
1)選用水化熱低的42.5MPa礦渣水泥,水泥用量為340kg/m3。
2)大摻量I級粉煤灰。摻量高達100kg/m3,占水泥用量的29%,占膠凝材料總量的21%。免費論文,混凝土配合比。在大體積混凝土中摻粉煤灰是增加可泵性、節約水泥的常用方法。2、混凝土的澆筑方案選用
全面分層,采取二次振搗方案。混凝土初凝以后,不允許受到振動。混凝土尚未初凝(剛接近初凝再進行一次振搗,稱二次振搗),這在技術上是允許的。二次振搗可克服一次振搗的水分、氣泡上升在混凝土中所造成的微孔,亦可克服一次振搗后混凝土下沉與鋼筋脫離,從而提高混凝土與鋼筋的握裹力,提高混凝土的強度、密實性和抗滲性。
全面分層,二次振搗方案就是當下層混凝土接近初凝時再進行一次振搗,使混凝土又恢復和易性。這樣,當下層混凝土一直澆完42m后,再澆上層,不致出現初凝現象。此方案雖然技術上可行,也有利于保證混凝土質量,但需要增加人力和振動設備,是否采用應做技術經濟比較。
3、預測溫度
在約束條件和補償收縮措施確定的前提下,大體積混凝土的降溫收縮應力取決于降溫值和降溫速率。降溫值=澆筑溫度+水化熱溫升值-環境溫度。
3.1計算混凝土內最大溫升
據資料介紹,有三種計算公式,其一為理論公式:
Tmax=WcxQx(1-e-nt) x£(1)
另一個為經驗公式:
Tmax=Wc/10+FA/50(2)
公式(1)可計算各個齡期混凝土中心溫升,從而計算每個溫度區段內產生的應力,還可找出達到溫升峰值的齡期,從而推定采取養護措施的時間。但在介紹該公式的資料中并沒有詳細說明其適用范圍。
該公式似乎未能把大體積混凝土的散熱條件和平面尺寸的影響因素充分考慮進去。如能根據不同情況調整m和£的取值,可能會使計算值更接近實際。
公式(2)計算較簡便,在該工程中計算值較實測值偏差較小,但無法據此計算應力,也找不出升溫峰值出現的時間。
3.2混凝土中心溫度值
T1=T2+T(t),
因為T(t)計算值較高,夏季的澆筑溫度T1應采取措施降下來。如果不采取水中加冰等降溫措施,計算得:
混凝土拌合溫度:
Tc=∑Ti•Wi.•Ci/∑Wi•Ci=29.1℃。
混凝土出機溫度:
Tj=Tc-0.16(Tc-Td)=30.1℃。
混凝土澆筑溫度:
Tj-T1+(Tq-T1)(A1+A2+…)=29.7℃。
這個溫度是晝夜平均澆筑溫度,如果白天最高氣溫是35℃,這時的澆筑溫度Tj=31.4℃。為了降低Tj,采取如下措施:料場石子進倉前用涼水沖洗,水泥在筒倉內存放15d以上,晴天泵管用濕巖棉被覆蓋,氣溫高時拌合水中加冰降溫。其中,拌合水中加冰效果最好。免費論文,混凝土配合比。免費論文,混凝土配合比。
可見,每使混凝土澆筑溫度下降1℃,平均要使拌合水溫下降近6℃。免費論文,混凝土配合比。免費論文,混凝土配合比。要使混凝土澆筑溫度下降3℃,至少每m3混凝土要加0℃冰40kg.無論如何,在工程中實際澆筑溫度Tj,都不能超過32℃。免費論文,混凝土配合比。
總之,大體積混凝土是目前施工中應用較多的一項新技術,只要嚴格施工規范,仔細落實每一個施工環節,認真妥善地作好澆筑完的保溫工作,該項技術是完全可以取得滿意的效果。
篇5
1.1參數選擇
膠骨比。噴射砼的膠骨比常為1:4 ―1:4.5,水泥過少砼彈量大,初期強度增長慢,水泥過多,不僅粉塵量增多,且收縮量增大,當水泥用量超過400kg/m3時,噴砼強度并不隨水泥用量的增大而提高。
砂率:以45%―55%為好;水灰比:適宜的水灰比值為0.42―0.5。偏離此范圍,不僅降低噴砼強度,也要增加同彈損失;速凝劑摻量:摻速凝劑后可增快早期強度,但會降低后期強度,摻量2%―4%時,28天強度降低達30%―40%
C20砼的容重可取2300kg/m3。
1.2初步配合比設計
2.濕噴C20砼配合比調整
經試驗室現場試驗,應對表1三組C20噴射砼初步配合比進行調整,主要原因如下:a.調整砂率:砂率增大,用水量隨著增大,塌落度變小。b.調整水灰比:水灰比為0.4-0.5時,噴砼料達不到泵送要求的塌落度140―180mm。
表2 隧道濕噴混凝土配合比設計探討
3.濕噴C20砼配合比的確定
3.1試塊制作
采用長×寬×高為45cm×35cm×12cm的鋼模,在Sika-PM5001PC型砼噴射機組作業而附近,敞開一側朝下,以800左右置于拱腳,噴頭移置鋼模1-2m處的位置,噴射料束以垂直噴而,由下而上,逐層向鋼模內噴滿,移置安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表而。
3.2試塊強度
噴射混凝土抗壓強度的標準試塊在大板上切割制取,試塊為邊長10cm的立方體,在標準養護條件下養護28天,用標準試驗方法測得的極限抗壓強度,并乘以0.95的系數。經標準試驗,得到三種濕噴C20砼試塊的強度如下表3所示。
表3三組C20噴射砼試塊強度
3.3 強度評定
當同批試塊組數 n
1# 配 合 比 :f'ck=25.45 ≥1.15fc=23,f'ckmin=24.2≥0.95fc=19,符合要求。
2# 配合比:f'ck=22.42≤1.15fc=23,f''ckmin=21≥0.95fc=19,不符合要求
3# 配合比:f'ck=19.8≤1.15fc=23,f'ckmin=18.6≤0.95fc=19,不符合要求
Fc―噴射混凝土立方體抗壓強度設計值
(Mpa);f'ck―同批噴射混凝土試塊抗壓強度的平均值(Mpa);f'ckmin―同批噴射混凝土試塊抗壓強度的最小值(Mpa)。因而,隧道濕噴 C20 砼推薦使用 1# 配合比。
4結語
針對目前濕噴砼研究方而不足的狀沉,在目前的使用過程中,混凝土的可泵性、流動性、可塑性和易密性等工作性能較好,Sika-PM500PC型砼噴射機組濕噴的外觀質量和實體的砼強度符合設計和規范要求。該配合比設計過程具有較強的操作性,同時也為同類隧道濕噴砼配合比設計提供一定的參考。
參考文獻
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2李豪.真空一堆載聯合預壓加固軟基機理及簡化計算方法研究.南京:河海大學碩士論文,2003.
篇6
瀝青路面以造價低、工期短、行車舒適等優點,占據著我國公路建設的重要位置。但是由于原材料質量較差,施工設備及施工工藝落后等原因,是造成瀝青路面施工質量較差的現象,往往今年鋪,明年補,新建公路路面不到一年又再成為“萬補路”,為此,在群眾心目中,瀝青路面成為一種等級較低的路面結構,而往往選擇用水泥混凝土路面來代替瀝青混凝土路面。其實瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面,同樣屬于“高等級路面”,瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面相比較,還具有以下優點:
(1)瀝青混凝土路面屬于柔性路面,耐磨、振動小、有良好的抗滑性能、行車舒適性好。
(2)對汽車噪音減少效果比較理想。
(3)路面平整,無接縫。
(4)工期短,養護維修簡便,適宜分期修建。
為了貫徹瀝青路面“精心施工,質量第一”的方針,使鋪筑的瀝青混凝土路面更堅實、平整、穩定、耐久、有良好的抗滑性,確保瀝青混凝土路面的施工質量,我想和大家談談我的幾點體會。
1 瀝青混凝土路面施工準備工作
1.1 瀝青混凝土所選用粗細集料、填料以及瀝青均應符合合同技術規范要求,確定礦料配合比,進行馬歇爾試驗。
1.2 路緣石、路溝、檢查井和其他結構物的接觸面上應均勻地涂上一薄層瀝青。
1.3 要檢查兩側路緣石完好情況,位置高程不符要求應糾正,如有擾動或損壞須及時更換,尤其要注意背面夯實情況,保證在攤鋪碾壓時,不被擠壓、移動。
1.4 施工測量放樣:恢復中線:在直線每10m設一鋼筋樁,平曲線每5m設一樁,樁的位置在中央隔離帶所攤鋪結構層的寬度外20cm處。水平測量:對設立好的鋼筋樁進行水平測量,并標出攤鋪層的設計標高,掛好鋼筋,作為攤鋪機的自動找平基線。
2 瀝青混凝土路面的質量控制
以往的瀝青路面,混合料的拌和設備、攤鋪設備和碾壓設備都較為落后,拌和機普遍都是直排式和滾筒式,不具備二次篩分和不能嚴格按配合比進行生產,甚至有時采用人工拌合,導致混合料的質量難以保證。攤鋪設備相對比較落后,有時僅限于人工攤鋪,造成混合料路面離析、路面不平整、橫坡度等質量難以保證。
2.1 瀝青混合料的拌合
2.1.1 拌和設備。為保證瀝青混合料的質量,應選用先進的拌和設備,如帕克(parker英制)、柏拉希(burladi意制)、巴布格林(babgeen德制)和我國西安生產的LB-2000型拌和站等等。論文寫作,瀝青混凝土。
2.1.2 拌和質量控制。
2.1.2.1 確定生產用配合比 。 根據馬歇爾試驗結果,并結合實際經驗通過現場試鋪試驗段進行碾壓實驗論證確定施工用配合比,并投入批量生產。
2.1.2.2 經常檢查混合料出料時的溫度,出料溫度應控制在160±5℃為宜.
2.1.2.3 出料時應檢查混合料是否均勻一致、有無白花結團等現象,并及時調整.
2.1.2.4 拌好的熱拌瀝青混合料不立即鋪筑時,可放入保溫的成品儲料倉儲存,存儲時間不得超過72h,貯料倉無保溫設備時,允許的儲料時間應以符合攤鋪溫度要求為準。
2.2 混合料的運輸。
從拌和機向運料車放料時,應自卸一斗混合料挪動一下汽車位置,以減少粗細集料的離析現象。運輸時宜采用大噸位的汽車,以利于保溫,同時車廂應該上帆布,起保溫、防雨、防污染作用,運輸中混合料溫度降低不少于5℃。論文寫作,瀝青混凝土。
混合料的運輸車輛應滿足攤鋪能力,在攤鋪機前形成不間斷的車流,具體可按以下公式計算:
N=1+T1+T2+T3/T+d
T--每輛車容量的瀝青混合料拌和,裝車所需時間min。論文寫作,瀝青混凝土。
t1t2--運輸到現場和返回拌和站的時間。
t3--現場卸料和其他時間。
d--備用汽車數量。
2.2.1 除了進口攤鋪機外,我國近幾年也有比較先進的攤鋪設備,包括陜建ABG系列,鎮江華通WLTL系列,徐工集團的攤鋪機等。
2.2.1 攤鋪質量控制
2.2.2.1 攤鋪時必須緩慢、均勻、連續不斷的攤鋪。
2.2.2.2 當攤鋪機不能全幅路面施工時,應考慮用兩臺或三臺攤鋪機排列成梯隊進行攤鋪。相鄰兩幅之間應有重疊,重疊寬度宜為5-10cm,相鄰的攤鋪機宜相距10-30m,且不得造成前面攤鋪的混合料冷卻。
2.2.2.3 用機械攤鋪的混合料,不應用人工反復修整。
2.2.2.4 當高速公路和一級公路施工溫度低于10℃,其他等級公路施工氣溫低于5℃時,不易攤鋪,當施工中遇雨時應立即停止施工,雨季施工時應采取路面排水措施。
2.2.2.5 及時檢查路面的厚度,平整度,橫坡度等指標。
2.3 碾壓
瀝青混合料的碾壓分為初壓、復壓、終壓三個階段,初壓時宜采用6-8T的雙輪壓路機,瀝青混合料溫度不低于120℃,從外側向中心碾壓,復壓宜用8-12T的三輪壓路機或輪胎壓路機,,也可用振動壓路機代替,瀝青混合料溫度不低于90℃,終壓宜采用6-8T的雙輪壓路機,瀝青混合料溫度不低于70℃,使路面達到要求的壓實度并且無顯著輪跡,整個過程為“輕-重-輕”。為防止壓路機碾壓過程中瀝青混合料沾輪現象發生,可向碾壓輪灑少量水、混有極少量洗滌劑的水或其他認可的材料,把碾輪適當保濕。
2.4 接縫、修邊和清場
瀝青混合料的攤鋪應盡量連續作業,壓路機不得駛過新鋪混合料的無保護端部,橫縫應在前一次行程端部切成,以暴露出鋪層的全面。接鋪新混合料時,應在上次行程的末端涂刷適量粘層瀝青,然后緊貼著先前壓好的材料加鋪混合料,并注意調置整平板的高度,為碾壓留出充分的預留量。相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位1m以上。論文寫作,瀝青混凝土。橫縫的碾壓采用橫向碾壓后再進行常規碾壓。修邊切下的材料及其他的廢棄瀝青混合料均應從路上清除。
3 結構組合
3.1 瀝青路面層宜采用雙層或三層式結構,至少有一層是I型密實級配,以防止雨水下滲。三層式宜在中面層采用I型密實級配,下面層根據氣候,交通量采用I型或II型瀝青混凝土。
3.2 不宜采用瀝青碎石作為路面結構層,因為瀝青碎石空隙率不具備具體指標,且混合料不加入礦粉,對瀝青路面的質量控制較困難。
3.3 不宜采用一層罩面形式,特別是對舊混凝土路面鋪筑瀝青混凝土路面進行改造過程中,經過各個例子證明,采用單層罩面或瀝青路面總厚度過薄,極易出現反射裂縫,因此,瀝青路面結構層不宜太薄,根據路基情況交通量等因素,對結構層進行合理設計。
3.4 在裂縫較多和路基強度不理想的情況下,可考慮在底層加鋪一層土工布或土工格柵。論文寫作,瀝青混凝土。論文寫作,瀝青混凝土。
3.5 為減少路基或舊水泥路對瀝青路面的影響,可在路基面或水泥路面設一層應力吸水膜。
4 其他控制
4.1為提高瀝青路面抗老化、高溫穩定性等指標,可在瀝青中摻入改性劑生產的改性瀝青,或者直接購買廠家出口的改性瀝青。
4.2瀝青材料的選擇根據路面型、施工條件、地區氣候、施工季節和礦料性質因素決定,一般熱區宜采用AH-70,溫區宜用AH-90。
4.3 礦粉宜選用石灰石,白云石等磨細的石粉,并檢查其顆粒組成、比重、含水量、親水系數等。
4.4瀝青混合料的瀝青用量應嚴格控制,按目標配合比的用量加減0.3%,進行馬歇爾試驗,確定生產配合比的瀝青最終用量,同時,應注意油石比接近低限為宜,并避免出現泛油等病害。
5 結束語
5.1 瀝青路面結構設計是路面設計的一項重要工作,做出正確的設計,可保證瀝青路面的使用年限,提高路面的使用年限。
5.2 先進的施工工藝和設備,嚴格的質量控制是保證瀝青路面施工質量的重要措施。
參考文獻
[1]JTJ 014-1997《公路瀝青路面設計規范》
[2]JTJ 052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》
篇7
Keywords: large size asphalt mixture gradation design research
1 集料級配設計
1.1密級配大粒徑瀝青碎石(ATB-25,ATB-30)級配設計
從層位功能角度考慮,密級配大粒徑瀝青碎石要求具有抗疲勞性能以及抗永久變形的能力,基于此,我們在設計過程中應遵循以下原則:骨架用粗集料來構成,骨架之間的空隙用細集料和瀝青來填充。粗集料形成骨架,瀝青混合料就會產生較大的內摩擦角來抵抗剪切變形;同時, 瀝青混合料的穩定性和整體性也會由于瀝青和礦料之間產生的較大的粘聚力而有所提高。
對于某個具體的工程進行集料級配設計時,由于各個地區材料性質的差異,必須結合材料特性進行設計。論文根據集料試驗,依照規范,擬合了級配設計曲線。確定了ATB-25和 ATB-30的集料級配以期對其進行最佳瀝青用量的確定。試驗用集料級配如表1。
表1ATB-25 和ATB-30試驗用集料級配
1.2開級配大粒徑瀝青碎石(ATPB-25,ATPB-30)的級配設計
本文在進行大粒徑瀝青碎石集料級配設計時,是將粗集料和細集料分開進行設計。論文擬合了級配設計曲線確定了ATPB-25和 ATPB-30以期對其性能進行全面對比。試驗用集料級配如表2。
表2ATPB-25 和ATPB-30試驗用集料級配
2 大粒徑瀝青碎石配合比設計
2.1配合比設計方法概述
本文采用大馬歇爾成型方法確定瀝青的最佳用量。大粒徑瀝青混合料的最大公稱粒徑大于26.5mm,標準馬歇爾試驗已經不適合。在1969年,美國賓夕法尼亞交通廳就開始對標準馬歇爾試件進行改進研究,希望可以找到適合大粒徑瀝青混合料設計,研究結果認為,大馬歇爾試件采用直徑為152.4mm,試件高度為95.2mm。
對于大馬歇爾試驗結果,如穩定度和流值的技術指標也應有改變。按照單位面積上應力相同的原則,穩定度為標準馬歇爾穩定度指標的2.25倍,流值為1.5倍。
表3 大馬歇爾和標準馬歇爾擊實參數表
我們借鑒標準馬歇爾法確定最佳瀝青用量的方法,大馬歇爾瀝青混合料設計主要為目標配合比設計、生產配合比設計和生產配合比驗證三個步驟。而采用大型馬歇爾試驗方法主要依靠密度、空隙率、穩定度、流值四個指標來確定瀝青的最佳用量。
2.2密級配瀝青碎石最佳瀝青用量確定
按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ 052-2000)擊實法的要求,每個級配均選取五種油石比。ATB-25的油石比分別為2.8%,3.1%,3.4%,3.7%,4.1%。ATB-30的油石比為2.4%,2.8%,3.2%,3.6%,4.0%。對選定的ATB-25,ATB-30兩種級配分別進行大馬歇爾試驗。
密級配大粒徑瀝青混合料ATB-25 和ATB-30大馬歇爾試驗結果如表4所示:
表4ATB-25和ATB-30大馬歇爾試驗結果
可知符合各項技術指標的最佳瀝青用量ATB-25為3.4%,ATB-30為3.2%。
2.3開級配瀝青碎石最佳瀝青用量確定
本研究在瀝青膜厚度設計方法基礎上,對ATPB-25,ATPB-30最佳瀝青用量設計,首先根據瀝青膜厚度和集料比表面積初定瀝青用量;然后進行析漏試驗和馬歇爾穩定度試驗;根據析漏試驗確定的瀝青用量范圍,參照馬歇爾穩定度試驗的結果,確定瀝青混合料的最佳瀝青用量。
1.預估瀝青用量
瀝青膜的合理厚度是影響瀝青混合料性質的一大因素。合理的瀝青膜厚度應該保證礦料顆粒粘結時,所形成的瀝青薄膜主要為結構性瀝青,不會有太多自由瀝青,以免使得瀝青膜成為礦料之間相對滑移的劑,這樣,瀝青混合料的性能也能得到保證。
瀝青用量預估公式為:
其中:-—集料總表面積;
—瀝青膜厚度;
—預估瀝青用量。
由公式可得,ATPB-25目標配合比設計級配預估瀝青用量為1.95%。ATPB-30目標配合比設計級配預估瀝青用量為2.18%。
(2)析漏試驗確定瀝青用量
本論文中參照《公路工程瀝青與瀝青混和料試驗規程》(JTJ 052-2000)中的規定進行,ATPB-25試驗選用瀝青1.4%,1.7%,2.0%,2.3%,2.6%,3.0% ,ATPB-30試驗選用瀝青1.8%,2.1%,2.4%,2.7%,3.0%,3.3%五種瀝青用量分別進行析漏試驗。
瀝青析漏損失率隨著油石比的增大逐漸增大,當達到一個臨界點時,損失率增大較快,選取臨界點位置作為其所要選取的瀝青用量。ATPB-25 ,ATPB-30析漏拐點位置瀝青用量為1.9%和2.3%。
表5ATPB析漏試驗計算表
(3) 大馬歇爾法瀝青用量驗證
采用大馬歇爾試驗ATPB-25和ATPB-30進行最佳瀝青用量的驗證,其結果如表6所示。
表6 大馬歇爾試驗結果
可知符合各項技術指標的最佳瀝青用量ATPB-25為2.5%,ATPB-30為2.6%。
3 小結
本章主要參考國內外研究的有關資料,對大粒徑瀝青混合料的配合比設計進行研究,主要結論:
1.密級配大粒徑瀝青碎石(ATB-25,ATB-30)根據實踐經驗進行集料級配設計,并結合當地氣候和交通條件進行調整,得到ATB-25,ATB-30的集料級配
2析漏試驗結果表明,瀝青析漏損失率隨著油石比的增大逐漸增大,當達到一個臨界點時,損失率增大較快,選取臨界點位置作為其所要選取的瀝青用量。ATPB-25 ,ATPB-30析漏拐點位置瀝青用量為1.9%和2.3%。結合OGFC 的析漏損失要求小于0.3%,本論文推薦ATPB-25和ATPB-30的析漏損失值為小于0.3%為宜。
3穩定度和油石比的關系呈拋物線曲線,在油石比增大到一定值時,穩定度達到峰值,之后油石比增大,穩定度反而呈減小的趨勢。,從大馬歇爾穩定度的數值上看,級配在各自的油石比下的值都大于9KN,ATPB對大馬歇爾穩定度的技術沒有要求。
通過以上分析,最終確定的最佳瀝青用量ATPB-25為2.5%,ATPB-30為2.6%。
參考文獻
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[2] 王富玉.大粒徑瀝青混合料路用性能研究[D].西安:長安大學,2001.2.
[3] Prithvi S.Kandal.Large Stone Asphalt Mixes:DESIGN AND CONSTRUCTION[R].NCAT Report 1989,4(2):22-24.
篇8
1.論文的目的和意義1.1本論文的研究目的:
1.1.1根據對各類圍巖調查與分級,提出相應的臨時性和永久性支護的鋼纖維噴射混凝土的強度等級。
1.1.2通過一系列的室內試驗和現場試噴試驗來確定鋼纖維的加入量和鋼纖維混凝土的配合比。使其既能滿足設計的各項指標要求,又能滿足易于噴射施工的要求。
1.1.3對實驗室的鋼纖維噴射混凝土各種力學性能和耐久性能測試,為現場錨噴支護工藝的安全性和耐久性做出評價。
1.2本論文的研究意義:
鋼纖維噴射混凝土是通過管道輸送裝置在高壓作用下將摻入鋼纖維的混凝土拌合物高速噴射到施工作業面的一項技術。鋼纖維噴射混凝土首次于1973年在美國愛達州得到應用,其后,將其成功應用于隧道襯墊、斜坡穩定、涵洞、水庫等其他結構工程。70年代,鋼纖維作為一種新工藝是為了加固噴混凝土襯砌,它最顯著的特點是大大降低了過去那種繁重耗時的鋼筋網制作,而代之以機械化的連續的噴射混凝土施工。70年代末,瑞典曾對鋼纖維噴射混凝土的加固作用進行了大規模的試驗研究,包括鋼纖維噴射混凝土加固與鋼筋網噴混凝土加固效果的比較。70年代后期和80年代初期,加拿大廣泛開展了鋼纖維噴射混凝土工藝的應用和研究,并將干拌法鋼纖維噴射混凝土工藝成功應用于巖石加固措施中。鋼纖維混凝土是用一定量亂向分布的鋼纖維增強的以水泥為粘結料的混凝土,屬于一種新型的復合材料。由于其抗裂性特強、韌性很大、抗沖擊與耐疲勞強度高、抗拉與抗彎強度高,廣泛應用于道路、機場、橋梁、水工、港口、鐵路、礦山、隧道、軍事及工民建等工程領域。如佳密克絲鋼纖維混凝土在國外的應用[1]及在大朝山水電站的應用[2],及在江口水電站地下洞室支護中的應用[3],1978年,上海市政工程研究所等單位對鋼纖維混凝土進行了研究,并把它運用于城市的鋪裝路面工程取得了一定成果[4]。1982年9月,鐵道部專業設計院和原武漢局共同協作,在襄渝線青徽鋪隧道病害整治中,用鋼纖維噴射混凝土加固隧道裂損拱圈的試驗,初步取得成功[4]。1984年梅山鐵礦在采用素噴射混凝土失敗后改用鋼纖維噴射混凝土加固巷道,也取得了成功[4]。
2 鋼纖維噴射混凝土原材料、檢測方法及結果2.1、混凝土的標號及原材料的選擇2.1.1、混凝土的標號混凝土的設計標號為250號和300號,即C25和C30。
2.1.2、原材料的選擇鋼纖維噴射混凝土的原材料包括鋼纖維和其他原材料:水泥、水、骨料、外加劑以及混合材料。
(1)水泥:選用產量大、質量穩定、早期強度較高的天宇水泥廠生產的P.O 42.5級水泥。
(2)硅灰:選用挪威埃肯硅灰公司生產的比表面積為645m2/g。減少混凝土干縮和徐變,降低水化熱,減少噴射混凝土的回彈,提高混凝土的后期強度。
(3)鋼纖維:鋼纖維的類型對加固效果有著很大的影響,為達到較好的加固效果,通過鋼纖維噴射混凝土試驗,采用武漢新途工程纖維制造有限公司生產的CW03-05/30-600和CW-05/30-1000型鋼纖維,兩端彎曲。長度在30mm,直徑在0.50 mm,長徑比為60。抗拉強度為600和1000 MPa。所用鋼纖維符合美國標準ASTMA820的要求。
(4)骨料:用于噴射混凝土的骨料應有良好顆粒級配。
(5)速凝劑:選用湖北大冶 JS-2型高效速凝劑,減少回彈防止砼脫落。
(6)抗滲劑和高效減水劑:選用蒙城生產的UEA低堿型高效減水劑(聚羧酸系),減少收縮和回彈,降低水灰比。
3.鋼纖維噴射混凝土速凝劑摻量的選擇噴射混凝土為澆筑和振搗合一的施工工藝,不需要模板,能在臨空或狹小工作面上制成薄壁結構,是地下工程和巖石支護工程中的一項重要措施。論文大全。由于使用濕噴工藝和速凝劑時作業環境好、混凝土裂縫少、表面質量好、混凝土性能可以同不摻速凝劑混凝土一樣正常發展,因而摻速凝劑濕噴工藝的應用越來越多,成為噴射混凝土的發展方向。
3.1、速凝劑的實驗方法我國行業標準《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-2005)提出的速凝劑試驗方法為:先將400g水泥與計算加水160ml攪拌到均勻后,再按推薦摻量加入速凝劑,迅速攪拌25~30s,立即裝入圓模,人工振動數次,削去多余水泥漿,并用潔凈的刀修平表面。從加入液體速凝劑算起操作時間不應超過50s。用此方法測得的速凝劑初凝時間不大于5分鐘,終凝時間不大于12分鐘。
3.2、速凝劑對水泥砂漿凝結時間的影響按照錨桿噴射混凝土支護技術規范(GB50086-2001),JS-2型高效速凝劑摻量分別為1%、2%、3%、4%、5%,分別測試水泥凈漿的初凝時間、終凝時間和28天抗壓強度和砂漿抗裂性,表7為JS-2型高效速凝劑的摻量與水泥凝結時間的關系。
篇9
一、前言
現代建筑材料中,混凝土應用最廣泛,在土木工程項目中起了至關重要的意義和作用。當前,全世界的水泥產量年產量和所澆筑的混凝土,數額巨大。混凝土是一種人工石材,由水泥、石、砂、添加劑及附加劑與適量的水混合之后逐漸硬化形成,多種因素直接影響混凝土的質量、成本和性能,進而影響土木結構物的質量、造價和壽命。這些因素包括原材料的種類、性質和用量等等。所以,在混凝土配合比設計中,確定混凝土組成的材料及其用量,讓混凝土的性能達到所需求的強度和耐久性,是設計的關鍵環節。
二、傳統配合比設計方法面臨的問題
傳統的基于經驗的混凝土配合比設計方法,就是確定原材料的品種和用量,其主要步驟如下所述:
一是設計階段。計算出混凝土配制強度,求出水灰比;按照混凝土所選骨料和要求的坍落度,查表確定出用水量;計算出水泥用量;然后按體積法或重量法,對粗細骨料和其它材料的用量進行確定。
二是試配、測試和調整階段。根據所確定的材料用量,進行混凝土試件的制備;標準養護到28天的齡期,對試件的有關性能進行測試;試件性能如果符合要求,就采用該組配合比,不滿足相關要求,需要進一步進行調整。早期的混凝土結構,對混凝土材料性能的要求較為簡單,配制所需的原材料種類也較為少,所以傳統的混凝土配合比設計方法,能很好地滿足混凝土工程的要求。
一個多世紀以來,生產和社會在不斷發展,建筑工程質量要求在日益提高,混凝土科學和技術在此需求的推動下,成果頗豐,取得諸多突破性的變革。
一是,長跨、高層和大型的結構物形成,并逐漸成為潮流。
二是,混凝土品種大大增多,高性能、低溫、纖維、防水、噴射、加氣、泵送和輕骨料等特性的特種混凝土紛紛出現。
三是,混凝土的成份日益豐富,配制時使用了各種礦物粉料、纖維和外加劑。
四是,混凝土的性能指標逐漸提高,原本是單一的28天強度,現在已經擴展到若干齡期的強度、彈性模量、工作性和耐久性等各項指標,特種混凝土在抗腐蝕、防輻射、耐高溫高壓上也有其對應的標準要求。
五是,混凝土的施工速度大大加快。
六是,對結構物壽命的要求大大延長。
七是,施工工藝和條件逐步多樣化。
傳統設計方法,基于經驗設計,難以滿足現代混凝土工程的需要,具體表現在以下幾個方面:
一是,設計周期比較長。
二是,設計的變量比較少,主要的變量是水、水泥和粗細骨料的各自用量。礦物粉料以及外加劑的摻入,導致傳統的配合比設計方法很難配制出組分復雜、擁有特殊性能的混凝土。用傳統配合比設計方法制備預制高強混凝土構件時,再多拌合物也沒法制備出一種令人滿意的構件。
三是,考慮的性能比較單一,強度及工作性的要求能滿足,但是缺乏對耐久性等特殊性能要求的設計。傳統的方法設計出的結構物,往往耐久性偏低。一般混凝土工程,使用年限為50到100年,甚至某些工程在使用10到20年后就需要維修。
四是,不利于混凝土構件生產的計算機控制。
五是,優化配合比設計非常困難。配合比設計的指導思想,應該從強度設計轉化到多種性能設計,從可行性設計轉化到優化設計。在符合相關規范給出的各種要求的前提下,合理的材料配合比設計應當能夠確定各種成份的用量,獲得最經濟和適用的混凝土。
三、設計方法的發展
混凝土配合比設計方法,逐步由從基于經驗的設計方法發展為解析的計算方法。傳統的混凝土配合比設計中,大量參數需要靠查表選值,以經驗為基礎,進行半定量設計。隨著各種現代方法和先進測試技術的應用,混凝土科學技術正逐步從經驗發展為理論,從定性發展為定量。對于高性能混凝土配合比設計,陳建奎等提出了一種全計算方法,對傳統的絕對體積法進行了修正。該方法有兩個理論基礎,如下所述。
一是,混凝土材料組成的四個假定項為:混凝土組成材料,包含固液氣三相,擁有體積加和性;石子的空隙率是由干砂漿進行填充;干砂漿的空隙率是由水進行填充;干砂漿是由水泥、細摻和料、砂和空氣隙組成。
二是,水泥和細粉料的體積比為75:25,水泥漿和骨料的體積比為35:65,才能使高性能混凝土獲得最佳工作性和最佳強度。可由此導出一系列解析計算式進行高性能混凝土配合比設計。這種全計算法,可以由公式計算得出對混凝土拌合物的設計,大大有利于計算機在配合比設計中的應用。
四、最優化方法
隨著建筑工程和基礎設施的快速發展,我國混凝土的年產量數額巨大。優化配合比設計,可節約混凝土生產所消耗的大量資源和能源,減少環境污染,還可以降低成本,提高經濟效益。
現行設計方法和原則中沒有考慮混凝土組分和混凝土穩定性之間的聯系,無法保證新拌混凝土體積穩定、質量均勻和粘聚性的要求。現行設計方法中也沒有考慮到,與混凝土密實度有關的塌落度和水泥漿數量等諸多因素對混凝土性能的重要影響。近年來針對混凝土配合比設計的研究成果中,提出了一種單目標的非線性規劃模型,混凝土價格作為目標函數,各種原材料的用量作為設計變量,通過優化數學模型,在混凝土性能符合用戶需要的前提下,盡可能使成本最低。
這種方法的主要步驟如下所述:一,進行大量的混凝土實驗及性能測試;二,回歸分析所獲數據,在混凝土的組成和性能之間建立起預測方程;三,將其轉化成優化模型的約束方程,并用矩陣表達;四,建立以混凝土成本價格為目標函數的優化設計模型;五,按非線性規劃的單純形解法優化計算各種組成材料的用量;六,補償混凝土密實度,根據骨料含水量和吸水率調整各原材料的用量。
在配合比多目標優化和實時控制的研究中,根據實踐數據,建立混凝土各項性能指標和各種材料用量之間的關系數據庫,然后用多元線性回歸分析方法,計算出它們之間的近似關系式。這個模型中隱含了施工水平,能及時預測混凝土各項技術指標喝各種材料用量間的關系。依據欲達到的各項性能指標的目的值,最后將上述數學模式表達為目標函數,采用多目標規劃方法,計算求出各種材料的最優用量以及相應的技術指標。
在進行對混凝土配合比的實時控制中,主要性能指標的目標值是數學模式的因變量,分別是抗壓強度、抗拉強度、抗滲標號,抗凍標號和混凝土總費用,,其自變量分別是單位用灰量、用水量、用砂量、各種粒徑的粗骨料的用量和添加劑用量等。此計算中的約束條件是各設計變量的上下限值,在此基礎上建立出相應的約束方程。可運用目的規劃法求解,逐個用單純形法優化每一級目標函數的期望值,計算求解得到所有5項指標的值和混凝土的材料用量。與單目標規劃方法相比,多目標規劃方法的計算量比較大,但其約束條件更為合理,可以使五項主要性能指標得到不同程度的優化。
五、結語
傳統的混凝土配合比設計方法,已經難以滿足現代工程的需求。實際配制中,尤其是在高性能和特殊性能混凝土的配制過程中,困難和問題時有發生。專業研究人員著力于研究新的配合比設計方法,成果頗豐,其中智能化的優化設計方法得到最多關注,包括全計算法、計算機化的設計方法、配合比優化設計、基于專家系統、人工神經網絡和神經專家系統的方法等,研究成果有利促進了混凝土科學技術的發展。
參考文獻:
[1]王繼宗 混凝土配合比設計方法的研究進展 [期刊論文] 《河北建筑科技學院學報(自然科學版)》 2003
篇10
0引言
天然氣是一個高危行業,一旦發生天然氣泄漏或爆炸事故,將會造成嚴重的后果。論文格式,橡膠。如果預防和控制事故的發生失效而發生事故,就要及時制止事故的蔓延和事故危害的加大。然而在一些事故搶險中由于天然氣管道螺栓螺母長期暴露在露天,腐蝕嚴重甚至生銹,致使無法快速拆卸而延誤了搶險時間而造成嚴重損失。因此,防止螺栓螺母的腐蝕是天然氣管道施工及維護中需要重點考慮的一個問題。通過研究發現給螺栓螺母加保護帽是一個有效的解決方案。
1螺栓螺母保護帽的設計
①螺栓螺母保護帽的選材
從加工成型性以及成本角度考慮,橡膠和塑料均比較適合,從彈性角度考慮,橡膠的彈性優于塑料,從耐老化角度考慮,橡膠和塑料通過選用合適的添加劑都能達到一定的效果【1,2】,綜合各種因素,最終選用以丁晴橡膠為主體的橡膠材料。
②螺栓螺母保護帽的選色
場站管道顏色為黃色,螺栓為黑色,分別制作了黃色和黑色兩種樣本進行了對比,從整體感觀效果來看,黑色更好。
③螺栓螺母保護帽的形狀
被保護的螺栓螺母,其螺母為正六方體,螺栓頭為圓柱體,且螺栓頭的伸出長度不等。為了保證配合的緊密性、保護帽的密封性以及被保護體能完全被黃油覆蓋,保護帽的敞口部分設計成空心的六方體,與螺母作過盈配合,并且在其內表面上設計儲油槽,以便于螺母能有效被黃油覆蓋,并且在保養時不至于將黃油擠出保護帽外。保護帽的后部圓筒部分長度根據螺栓頭長度設計并略留余量,圓筒內徑比螺栓直徑大約3mm,這樣有利于黃油的儲存并且做到同規格保護帽的統一化。論文格式,橡膠。
2螺栓螺母保護帽的使用效果
①延長了維護保養周期
改造前必須每天進行維護保養,改造后半年檢查一次,一年維護保養一次,既保證了螺栓螺母維護保養效果,又延長了螺栓螺母維護保養周期,而且場站容貌有了大的改觀。
②減少了每次檢查和維護保養的工作量
由于保護帽的密封性和配合的緊密性以及儲油槽的設計,內部沒有水和灰塵,因而螺栓螺母也沒有銹跡,所以每次保養時不需要進行除銹、清洗等操作,僅需要清理舊油,換上新油即可,同時也避免了對設備其它地方的污染。
③溫度、雨水及灰塵的考驗
實驗室溫度試驗:把樣品分別放在60℃和-7℃下,各保持2小時,硬度均沒有大的變化,恢復常溫后,產品性能和外觀沒有任何變化。
實際運行:該保護帽是2009年8月份制作完成并安裝到位,經過了夏季的高溫多雨和冬季的低溫考驗,至今其外觀及性能沒有任何變化.
日常檢查:由于是試運行階段,平均一個月檢查兩次,從每次檢查情況來看,保護帽外沒有污染,內部沒有灰塵、沒有積水,螺栓螺母沒有銹跡。
3社會效益和經濟效益分析
①社會效益分析
天然氣屬易燃易爆介質,常壓下爆炸限為5%--15%[3]。論文格式,橡膠。在搶險中,螺栓的拆卸和緊固是影響進度的一個關鍵因素,而生銹以及為了防銹而涂滿油漆的螺栓是最難拆卸和緊固的,所以進行螺栓保護是提高搶險速度、保障人民生命財產安全的有效方法之一。論文格式,橡膠。
天然氣輸氣場站使用了螺栓螺母保護帽后,不但給螺栓的拆卸和緊固提供了方便,而且大大延長了螺栓的維護保養周期。
②經濟效益分析
常規處理方法的費用消耗:春、冬季平均每月維護保養4次,秋、夏季平均每月維護保養12次,全年平均每月8次,每次消耗黃油3公斤/站,目前黃油價格為16元/公斤,則總消費為:8×12×3×16=4608元/年/站。閥室每月保養2次,每次消耗黃油0.25公斤,則總消費為:2×0.25×12×16=96元/年/閥室。以整個公司經濟核算為例:全公司有21個場站、43座閥室,一年的費用為:4608×21+96×43=100896元/年。
螺栓螺母保護帽投運后的費用消耗:1×3×16=48元/年/站,1×0.25×16=4元/年/閥室,以整個公司經濟核算為例:全公司一年的費用為:48×21+4×43=1180元/年。
費用節約情況:產品使用年限以3年計,則累計節省費用為:(100896-1180)×3=299148元,除去保護帽的成本(約120000元),總計節約費用:299148-120000=179148元。論文格式,橡膠。
4、結論
螺栓螺母保護帽的使用既保證了螺栓螺母免受銹蝕,拆裝方便,又大大延長了其維護保養周期,而且操作簡單、快捷、安全、環保,在同行業中填補了一項技術空白。論文格式,橡膠。有較高的經濟效益和社會效益,值得在同行業中推廣應用。
參考文獻
[1]黃銳.塑料工程手冊[M].北京:機械工業出版社.2007
[2]王鳳菊.橡膠牌號手冊[M].北京:化學工業出版社材料力學與工程出版中心.2006
篇11
本文結合混凝土攪拌站具體的原材料和實際工程情況,對內摻粉煤灰的C35自密實混凝土進行了試驗研究。
1 原材料
水泥:吉林冀東水泥廠P.O 42.5普通硅酸鹽水泥,主要性能指標見表1。
粉煤灰:吉林熱電廠F類I級灰,主要性能指標見表2。
細骨料:蛟河法河沿砂場河砂,II區中砂,細度模數2.7,含泥量1.0%。
粗骨料:敦化市新昌橄欖石礦業碎石,粒徑為5~25mm,含泥量0.4%。
減水劑:山西凱迪建材生產的KDSP-型聚羧酸減水劑,減水率≥25%。
2 配合比試驗及結果
與普通混凝土相比,自密實混凝土具有較大的漿骨比、較大的砂率并摻用了大量的礦物摻合料。首先根據配置強度確定水膠比,計算膠凝材料用量,確定砂率及減水劑摻量。要滿足自密實混凝土的流動性要求,水膠比一般根據經驗在0.30-0.40之間取值,自密實混凝土的砂率一般在45%~55%范圍內取值比較適宜,經過計算基準配合比,試驗時將膠凝材料用量定為430 kg/m3,水膠比為0.35,減水劑摻量為1.2%,并進行適當調整。為了獲得較大的流動度,在既定的原材料基礎上,對混凝土砂率及減水劑摻量進行優化試驗。
2.1 砂率及減水劑摻量優化試驗
試驗采用坍落擴展度法來評價混凝土的自由流動能力,擴展度值是從坍落度筒提起后到混凝土完全擴展后的平均直徑值。試驗結果見表3。
由試驗可知,混凝土在46%砂率情況下坍落度及擴展度都較小,狀態較為干澀;隨著砂率的增加,混凝土的流動性有明顯改善;但砂率提升至52%時,對混凝土流動度的影響較小。減水劑的摻量提高0.1%時也對和易性產生明顯改善,但繼續提高摻量影響較小,且外加劑摻量過大容易造成泌水、離析現象,外加劑摻量達到1.3%即可。
流動性良好的自密實混凝土需選擇合適的砂率,粗骨料含量過小,會使混凝土彈性模量下降,產生較大的干縮。而粗骨料含量過大,集料之間的相互作用會引起較大的壓應力和剪應力,拌和物間隙通過性能差而易堵塞。在保證混凝土流動性的前提下,本試驗將砂率定為50%。
2.2 粉煤灰摻量試驗
適當的摻入粉煤灰將提高自密實混凝土的多項性能(1)摻入粉煤灰能夠降低混凝土初期的水化熱,很好的防止混凝土因為早期水化熱過高而開裂,特別是對于大a體積混凝土;(2)粉煤灰中含有球形玻璃體,能起到作用,增加自密實混凝土的流動性;(3)粉煤灰成本較水泥低,能節約成本,提高經濟性;(4)摻入粉煤灰能很好的提高混凝土的和易性,防止泌水離析等現象。試驗選取膠凝材料中粉煤灰摻量在20%、30%、40%、50%情況下進行對比試驗,通過測試拌合物的流動度和力學性能綜合評價粉煤灰的摻量對自密實混凝土的工作性能的影響。試驗結果見表4。
水膠比提高0.01并未能取得理想的效果,反而使強度的降低速率更快,因而仍選擇0.35的水膠比進行摻量對比試驗。加入粉煤灰摻和料之后,混凝土的流動性有了明顯的改善,坍落度和擴展度均增大,且無泌水現象。從表中可見,摻加粉煤灰的混凝土其坍落度均接近240mm,而擴展度也達到了600mm以上,基本達到自密實混凝土的工作性能要求。基準混凝土的抗壓強度在7d、28d和56d分別為39.8MPa、49.3MPa和50.9MPa。而自密實混凝土7d、28d和56d,其抗壓強度變化分別在20.0MPa~34.4MPa、31.7MPa~46.6MPa和39.3MPa~49.2MPa。可見,在獲得良好的工作性能條件下,依然可以獲得理想的強度。
但當粉煤灰摻量超過40%時,坍落擴展度增長趨于平穩,而強度的降低速率加快,56d強度已達不到C35混凝土的試配強度的要求。這就表明,粉煤灰的摻入量不宜過高,應該控制在30%~40%為最佳,過大的摻量會導致強度大幅度降低。
綜合考慮經濟性和現場實際施工技術要求,在粉煤灰摻量達30%和40%時,水膠比為0.35的條件下,無論是符合28d齡期或56d齡期設計要求的自密實混凝土,流動度和力學性能均能滿足要求。
3 結束語
(1)在適當的膠材用量和水膠比情況下,提高外加劑摻量、砂率、粉煤灰摻量能顯著提高自密實混凝土的工作性能,配置的C35自密實混凝土坍落度達到240mm、擴展度達到600mm以上;不離析不泌水;力學性能也能滿足要求;減少水泥用量也大大提高了經濟效益。
(2)高性能減水劑、適當砂率及礦物摻和料的摻量是配置自密實混凝土的關鍵性要素,過小的摻量無法滿足混凝土工作性能的需求,而摻量過大又會造成強度的下降速率加快。使用本試驗所選擇的原材,當減水劑摻量為1.3%、砂率為50%、粉煤灰摻量在30%~40%時,混凝土性能達到最佳。
(3)在混凝土硬化過程中,摻入粉煤灰還能有效降低水化熱,避免水泥漿體在水化過程中由于放熱大而產生裂縫,采用大摻量粉煤灰和高效減水劑進行復合能制備出滿足要求的自密實高性能混凝土。
如果自密實混凝土的使用能更廣泛適應施工建設的大生產化、快速化的要求,將對于縮短工期,加快施工速度,降低工人勞動強度具有重要意義,而且使得許多復雜的,不便振搗的混凝土結構施工成為可能,滿足建筑物設計多功能化,復雜化的要求。
參考文獻
1.劉小潔.余志武 自密實混凝土的研究與應用綜述[期刊論文]-鐵道科學與工程學報 2006(03)
篇12
【引言】目前國家正在積極發展核電,如何在保證施工質量的基礎上合理縮短建設工期成為核電項目需要認真研究的問題之一。紅沿河核電對處于關鍵路徑上的反應堆廠房筏基砼施工進行了優化,在國內第一次成功實行了CPR1000堆型的筏基ABC層砼整體澆筑。
【正文】
1、工程簡介
核反應堆廠房(以下簡稱RX廠房)筏基ABC層呈圓形,直徑39.5m、厚3.8m、砼體積為4440m³。根據技術規格書的要求,RX筏基砼標號為PS40,其主要性能指標為:42.5級水泥用量≥350㎏/m³、σ’28≥40Mpa、σ28≥3Mpa。
根據GB50496-2009《大體積混凝土施工規范》的規定,砼結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量砼,或預計會因砼中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的砼均稱為大體積砼。因此RX筏基ABC層砼屬于大體積砼,需要按照大體砼的施工要求編制施工方案、進行砼的澆筑和養護工作。
2、整體澆筑控制難點
2.1、可行性分析
考慮到RX筏基對核電廠安全的重要性和大體積砼對內外溫差、應力控制的嚴格性,我們需要對RX筏基ABC層整體澆筑進行必要的可行性分析。RX筏基的各項要求均嚴于其他工程的大體積砼,控制RX筏基ABC層砼的內外溫差和表面裂縫顯得尤為重要。碩士論文,養護。
為研究筏基ABC層整體澆筑的可行性,我們利用ANSYS有限元分析軟件對砼的溫度應力進行了計算。計算時按照順序偶合方式對砼溫度應力進行計算,先算出砼溫度場,再把溫度場作為為輸入荷載計算出砼的溫度應力。通過ANAYS軟件計算,各時段內砼的拉應力須均小于砼抗拉強度,因此,從理論上講可以進行RX筏基ABC層砼整體澆筑。
在利用ANSYS軟件計算時,建立完善的結構模型是保證結果正確的關鍵,而合理確定各項輸入是整個分析過程的難點,這就需要前期施工中注意對砼性能、保溫材料傳熱系數、氣溫等參數的收集。碩士論文,養護。
2.2、配合比設計
RX筏基砼配合比設計除應符合規定的強度等級、耐久性、抗滲性、體積穩定性等要求外,還應盡量減少水泥用量、降低砼絕熱溫升。另外,RX筏基配筋密集,砼還必須要有良好的和易性和泵送性。針對以上要求,RX筏基ABC層砼需采取以下措施:
盡量降低水泥用量;
對砼塌落度進行適當調整,使之具有良好的和易性;
對砼進行實地泵送模擬試驗,以驗證砼具有良好的泵送性;
嚴格控制砂石、水泥、水等原材料溫度,以保證砼出機溫度在合理范圍內(冬期時可對砂石、水進行加熱,保證砼出機溫度應在10~15℃;夏季可對砂石進行覆蓋降溫、加冰降低水溫,保證出機溫度在25℃以內,但任何情況下都應保證水和水泥的入機溫度≤60 ℃,以免水泥發生假凝)。
2.3、砼澆筑和養護
2.3.1、砼澆筑方式
澆筑大體積砼首先需要確定大體積砼的澆筑方式。RX筏基ABC層厚度3.8m、澆筑面積1224㎡,具有厚而大的特點。碩士論文,養護。綜合其澆筑能力和實體特點,宜采用整體分層連續澆筑的施工方式,但考慮到全面分層時存在因意外事件導致某層澆筑時間過長而使砼初凝的風險,可以在整體分層連續澆筑的基礎上補充意外事件下局部推移澆筑的施工方案。
2.3.2、入模溫度
對涉及核安全的RX筏基砼來說控制砼入模溫度非常重要,砼入模溫度過高將直接抬高砼最高溫度,從而延長砼養護時間并增加產生裂縫的可能性。經實踐,降低其入模溫度可以采取如下措施:
降低砼出機溫度;
對罐車表面采取灑水降溫措施,降低砼運輸時的溫升;
在筏基上表面提前覆蓋遮陽布并在筏基內吊放冰袋;
在泵送管周圍覆蓋冰袋。
2.3.3、砼養護
在砼升溫階段,以保濕為主、保溫為輔,但要控制砼表面與環境溫差不大于20℃。在砼降溫階段要保溫、保濕兼顧,按照降溫速率不大于1.4℃/d、內外溫差不大于25℃、表面與環境溫差不大于20℃、應變值不大于150 uε的指標調整砼養護措施。
為防止大風、雨雪天氣對砼養護的影響,便于控制砼降溫速率和避免表面水分散失,在砼沖毛完成后要立即進行保溫棚的搭設工作。升溫階段養護措施:上表面覆蓋2層濕麻袋片+2層薄膜,側面2層巖棉,防風棚;降溫溫階段養護措施:上表面覆蓋2層濕麻袋片+2層薄膜+2層麻袋片+1層巖棉,側面2層巖棉,防風棚,分區養護,澆熱水保濕。
3、溫差、應變監測
大體積砼養護需在溫差、應變等實時數據指導下及時調整技術措施。碩士論文,養護。RX筏基ABC層砼整體澆筑布置了完整的溫差、應變監測系統,可以根據收集的數據合理調整養護措施,這也是RX筏基ABC層砼整體澆筑的成功因素之一。碩士論文,養護。
RX筏基ABC層溫差、應變監測系統可按下列原則布置:
監測點應在實體內按平面分層布置;
在測試區內,監測點的位置與數量可根據澆筑體內溫度場分布情況及溫控的要求確定;
在每條測試軸線上,監測點位宜不少于4處,應根據結構的幾何尺寸布置;
沿實體厚度方向,須布置頂面、底面和中間監測點,其余點宜按測點間距不大于900mm布置;
砼的外表溫度,宜為砼外表以內50mm處的溫度。碩士論文,養護。
【結束語】
筏基ABC層砼整體澆筑與原來的分層分段澆筑方式相比,工期可縮短20天,取得了良好的工期效益,對緩解后續緊張的工期壓力創造了良好條件。同時,也表明CPR1000壓水堆RX廠房采用筏基ABC層整體澆筑是可行的,在后續項目中具有良好的推廣價值,
【參考文獻】
篇13
1工程概況
L高速公路路面工程第一合同段起點于K0+000,終點于 K30+750,路線全長 30.75 公里 第二合同段,設計樁號范圍為 K30+750~K57+040(YK30+751.012~YK57+028.765),路線全長 25.5 公里 兩個標段都定為橡膠瀝青試驗路段。以L高速公路某段一二標橡膠瀝青試驗路段路面結構為例,上面層為3.5cm,材料為橡膠瀝青瑪蹄脂碎石(AR-SMA-13L);中面層厚度為5 cm,使用材料為橡膠瀝青混凝土(ARAC-20);連接層為10cm,材料為密級配瀝青碎石(ATB-25);基層為17cm,材料為廠拌水泥穩定碎石;底基層為20cm,材料為廠拌水泥穩定碎石;墊層為20cm,材料為級配碎石。
2 瀝青橡膠混合料的配合比設計
2.1橡膠瀝青的作用機理
廢胎膠粉摻入瀝青后,瀝青具有橡膠彈性和柔性的特點,從而提高瀝青路面高溫穩定性;同時,橡膠瀝青在低溫下時仍具有較好的變形能力,能顯著提高瀝青路面低溫抗裂性能 此外,橡膠瀝青粘度大,有利于提高瀝青混合料的膠結料粘聚力 目前國內外研究已表明,在瀝青中摻入適量的橡膠顆粒,可以提高瀝青混合料的高溫穩定性和低溫抗裂性,可以改善瀝青混合料受力狀態,增加集料間的摩擦和嵌擠作用,提高瀝青混合料性能
2.2瀝青橡膠混合料的配合比設計
粗集料:采用機制石灰巖碎石,其規格為:4.75~9.5mm,9.5~13.2mm,13.2~16mm,16~19mm,19~26.5mm。細集料:采用由 9.5~19mm 的石灰巖碎石加工的機制砂,規格為:
0~1.18mm ,1.18~2.36mm,2.36~4.75mm。礦粉:采用石灰巖制成的礦粉。瀝青:采用M有限公司生產的橡膠瀝青和L有限分公司生產的 AH-90 號基質瀝青。水泥:采用 P.O42.5 普通硅酸鹽水泥。
1)目標配合比設計
對于 ARAC-20 橡膠瀝青混凝土,采用不同的5個油石比進行馬歇爾擊實試驗,6.0%油石比的瀝青混合料進行性能試驗檢,最終確定的油石比為 6.0%,分析可知,其各指標滿足設計要求,見表4。
表1 目標配合比的設計結果最佳油石比及各料比例
油石比(%) 集料規格(mm) 礦粉 水泥 0~
1.18 1.18~
2.36 2.36~
4.75 4.75~
9.5 9.5~
13.2 13.2~
16 16~
19 19~
26.5
6.0 比例(%) 2 2 12 6 8 25 17 15 11 2
2)生產配合比設計
拌和站熱料倉篩分為五種規格:0~3mm,3~6mm,6~10mm,10~17mm,17~27mm 最終確定的熱料倉摻配比例為:(17~27):(10~17):(6~10):(3~6):(0~3):(礦粉):(水泥)=3:36:30:8:19:2:2,最終確定的最佳油石比為 6.0%。
3)配合比驗證
為保證瀝青能均勻裹附集料,拌合站拌合時間,總干拌 15s,濕拌 45s 加工后的成品橡膠瀝青溫度控制在 180~190℃,注意防止離析,礦料加熱溫度 170~180℃,混合料出廠溫度 175~185℃,現場攤鋪溫度不低于165℃,初壓開始溫度不低于 155℃,復壓最低溫度不低于 140℃,碾壓終了溫度不低于 110℃。
3橡膠瀝青混合料路用性能分析
3.1高溫性能
瀝青混合料是粘彈性材料,其強度和模量都隨溫度的升高而下降 本文采用車轍試驗可以評價瀝青混合料的高溫性能(抵抗塑性流動變形能力),試件在輪載重復作用下產生壓密 剪切 推移和流動,進而產生車轍,該實驗指標與實際車轍相關性良好。車轍試驗的具體方法是將瀝青混合料用輪碾成型機制成300mm×300mm×50mm 的板塊試件,試驗溫度為 60 ℃,以一個輪壓為.7MPa 的實心橡膠輪胎在其上行走。該試驗所測得的動穩定度是指測量試件在變形穩定期內,每增加 1mm 變形需要行走的次數,動穩定度是評價瀝青混合料高溫穩定性的一個重要指標。
3.2低溫性能
本論文中采用小梁彎曲試驗來評價瀝青混合料的低溫性能 依據ǎ公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程ǐ(JTJ052-2000,T0715-1993 瀝青彎曲試驗)中的方法,試驗設備采用 MTS 試驗機,試驗溫度-10℃,加載速率50mm/min。
圖 1 低溫彎曲應變對比
從混合料高低溫試驗結果得出,各種粒徑混合料的高溫穩定性均較好,車轍試驗動穩定度指標總體相差不大,連續級配和斷級配混合料基本處于同一水平,同時也與 SBS 改性瀝青混合料相當。
3.3 水穩定性
瀝青混合料的水穩性常用浸水馬歇爾試驗和真空飽水凍融劈裂殘留強度試驗來進行評價。從實驗結果看,無論是連續級配還是斷級配,由于混合料室內試驗的設計空隙率采用 4%,空隙率較小,因此混合料的水穩定性較好,馬歇爾殘留穩定度和凍融劈裂殘留強度指標均滿足規范的要求,M公司橡膠瀝青與L公司瀝青相差不大,且與 SBS 改性瀝青相當。
3.4疲勞性能
采用瀝青混合料馬歇爾試件的劈裂疲勞試驗進行評價,以應力水平為縱坐標,疲勞破壞次數對數為橫坐標,建立回歸方程。瀝青混合料的疲勞試驗結果可以看出,ARAC-13 混合料當采用連續級配時,SBS 改性瀝青混合料的疲勞性能優于普通瀝青混合料和橡膠瀝青混合料;當橡膠瀝青混合料采用斷級配時,由于油石比增大,礦料表面油膜厚度較大,其抗疲勞性能大幅度提高 因此,從混合料抗疲勞的角度來說,當采用橡膠瀝青作為膠結料時,混合料應采用斷級配結構。
4結語
在公路工程應用中,橡膠瀝青用途廣泛,可作為集料 礦粉拌合,生產橡膠瀝青混凝土,也可用作填縫料 路面防水材料等 橡膠瀝青不僅能消耗大量廢舊輪胎,而且研究表明橡膠瀝青具有良好的耐疲勞 抗老化能力,能變廢為寶。
參考文獻