混凝土范文
时间：2023-03-31 19:30:32
导语：如何才能写好一篇混凝土，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
国内统一刊号：cn 21-1259/tu，国际刊号：issn 1002-3550。
主要读者对象
《混凝土》杂志主要读者对象：是混凝土行业内生产、施工、科研、设计单位的科技人员及管理人员、大专院校相关专业师生和混凝土设备、原材料生产企业产品研发及营销人员，建设单位和基建部门的有关人员。
篇2
关键词：减水剂；机理；影响；发展
中图分类号：TV331文献标识码： A
混凝土减水剂是在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，赋予新拌混泥土和硬化混泥土以优良性能的化学外加剂，掺量通常不大于水泥（或胶凝材料）质量的5%，混凝土减水剂可以改进混凝土内部结构和工艺过程，应用混凝土外加剂的目的在于改善混凝土的和易性和硬化混凝土的性能，同时获得节省水泥、节省能源、提高强度、缩短工期、加快模板周转等多种经济技术效果[1]。
一、减水剂的作用机理简介
由于水泥颗粒粒径绝大部分在7μm-80μm范围内，属于微细粒粉体颗粒范畴。对于水泥-水体系，水泥颗粒及水泥水化颗粒表面为极性表面，具有较强的亲水性，微细的水泥颗粒具有较大的比表面能(固液界面能)，为了降低固液界面总能量，微细的水泥颗粒具有自发凝聚成絮团趋势，以降低体系界面能，使体系在热力学上保持稳定性。同时在水泥水化初期，C3A颗粒表面带正电荷，而C3S和C2S颗粒表面带负电荷，正负电荷的静电引力作用也促使水泥颗粒凝聚形成絮团结构。水泥颗粒或水泥水化颗粒作为固体吸附剂，由于本身性质和结构的复杂性，使减水剂在其表面的吸附既有物理吸附，也有化学吸附。并且吸附作用可以发生在毛细孔、裂缝及气孔的所有表面上。减水剂在水泥颗粒表面的吸附过程要比一般的溶液吸附过程复杂得多。并且在水泥―水分散体系中，水泥粒子吸附减水剂的同时，还伴随着水泥的水化过程。
二、减水剂对混凝土性能的影响
1、减水剂对新拌混凝土性能的影响
（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、运输、浇灌及振捣)，并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能(又称为工作性)。和易性是一项综合性指标，它包括流动性、粘聚性和保水性三方面的涵义。适量减水剂掺入混凝土拌合物中，由于其对水泥颗粒的分散作用，可使新拌混凝土粘度下降，颗粒间相对流动容易，从而不同程度地改善新拌混凝土的和易性[2]。
高效减水剂对新拌混凝土和易性的改善比普通减水剂强。在一定范围内，随着减水剂掺量增大和易性改善程度也增大。但是引气缓凝减水剂(如木质素磺酸盐、糖钙、糖蜜等)掺量过大会导致混凝土凝结时间过长，并引气过多降低硬化混凝土强度。高效减水剂(萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物等)掺量过大会导致新拌混凝土离析、泌水严重。因此，各品种减水剂，均有其合适的掺量范围。在此范围内既改善新拌混凝土的和易性又提高硬化混凝土的各种性能。
（2）大剂量减水剂对新拌混凝土稳定性的影响
随着高强和泵送混凝土工艺日益广泛的应用，普通减水剂不仅减水率达不到要求，而且由于水灰比减小，浇筑时工作度要求增大。新拌混凝土的工作度损失加剧，不满足较长距离运输的要求。所以一般增大高效减水剂的掺量来弥补新拌混凝土的工作度损失。其机理是：新拌混凝土中水泥的硫酸钙含量与形态影响液相中硫酸根的浓度，是其流变行为的控制因素之一。低水胶比混凝土由于溶解硫酸盐产生S04 -2的水分少，而需要控制的C3A量又多，相对而言，有较多的C3A就地水化[3]。因为缺少硫酸根离子，高效减水剂分子上的磺酸根基团就会与C3A结合，使液相里的高效减水剂剂量下降，逐渐失去对水泥的分散作用，加速其工作度的损失。增大高效减水剂的掺量，使它在液相里的量增加，工作度损失率减小。
2、减水剂对硬化混凝土性能的影响
（1）减水剂对混凝土强度的影响
任何混凝土结构物主要都是用以承受荷载或抵抗各种作用力。所以，强度是混凝土最重要的力学性能。一定条件下，工程要求的混凝土其他性能往往都与混凝土强度存在着密切关系。由鲍罗米公式可知，水灰比对混凝土的强度起决定性作用。
减水剂掺入混凝土中，在保持新拌混凝土和易性相同的情况下可降低混凝土的水灰比，因而可提高混凝土的抗压强度。一般减水剂的减水率愈大，混凝土抗压强度愈高。减水剂使混凝土抗压强度提高的原因，除了降低水灰比以外，还由于减水剂的分散作用使混凝土的匀质性和水泥的有效利用率提高[4]。
但是缓凝型普通减水剂(如木质素磺酸盐、糖蜜等) 掺量过大则可能由于过度缓凝而降低混凝土的强度；引气型减水剂若掺量过大，也会由于过度引气而抵消其减水增强的作用，从而可能使混凝土强度增大很小或略有降低。高效减水剂在水泥用量及混凝土和易性不变的情况下，随着减水剂掺量增大，混凝土强度逐渐增大并趋于稳定。但某些高效减水剂掺量过大时，会造成拌合物离析、泌水增大，因而可能使混凝土强度反而降低。因此无论从经济上还是从技术上考虑，对于某种混凝土减水剂均有一合适掺量。
（2）减水剂对硬化混凝土耐久性的影响
混凝土耐久性是一项综合性能，它主要包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、碱一骨料反应抑制性等。本文仅讨论减水剂对部分耐久性能的影响。
在混凝土结构设计中，不能只重视强度对结构的影响，而忽视环境对结构的作用，否则混凝土结构在未达到预定的使用年限，即出现钢筋锈蚀、混凝土剥落劣化等破坏现象， 需要大量投资进行修复加固甚至拆除重建。提高混凝土耐久性，延长结构寿命，减少修复工量，对提高经济效益具有重要意义。
1)减水剂对混凝土抗渗性的影响：混凝土抵抗流体(包括水、油、气)介质渗透进入其内部的能力叫做混凝土抗渗性。抗渗性是混凝土耐久性的重要指标，提高抗渗性是提高混凝土耐久性的有效途径。
减水剂掺入到混凝土拌合物中，在和易性相同的情况下，可大幅度减少拌和用水量，因而减少了水化剩余水的蒸发和泌水留下的孔缝，提高了混凝土的密实性，降低了孔隙率。减水剂还可细化混凝土的孔直径，改善混凝土的孔结构。若掺入具有一定引气作用的减水剂，由于分散和引气作用，提高了混凝土中孔的均匀性，特别是引入大量微小气泡阻塞了连通毛细管的通道，变开放孔为封闭孔。因此，混凝土中掺入减水剂可显著提高其抗渗性。
2)减水剂对混凝土抗冻性的影响：混凝土在反复冻融过程中破坏，是由于自由水冻结成冰时体积增大9%所形成的膨胀压力，以及过冷水发生迁移产生的渗透压力所致。而混凝土的抗冻性是指在水饱和状态下，混凝土能经受多次冻融循环而不破坏，不严重降低强度的性能[5]。
混凝土中掺入一定量的具有一定引气作用的减水剂，在新拌混凝土和易性相同的情况下，降低了水灰比并引入一定数量独立微小气泡， 能改善混凝土的孔结构，提高混凝土中孔的均匀性，减小气泡间隔系数。因此混凝土中掺入具有一定引气作用的减水剂，可提高混凝土的抗冻性。
三、结语
未来的高性能混凝土除具备良好的工作性，优异的力学性能和耐久性外，还应具备高耐磨性，超低收缩性，高韧性，高弹性，超低发热性，超早强性非磁性等多种功能。随着混凝土向高强化，高性能化发展，同时由于我国地理因素，气候以及混凝土原材料来源的差异性，要求混凝土外加剂必须具备多种功能和性能。由此可见单一品种混凝土外加剂已不能适应混凝土技术的发展。混凝土外加剂必须走复合型路子，向多种功能，复合型方向发展。
参考文献：
[1]李崇智,周文娟,王林.建筑材料[M].清华大学出版社,2009.(33)
[2]覃维祖.高效减水剂的作用与发展[J].混泥土,1994,135(5).(5-8)
[3]李崇智,冯乃谦,李永德等.高性能减水剂的研究现状与展望[J].混泥土与水泥制品,2001,118(2).(3-6)
篇3
水在混凝土中有3种存在方式：①化学结合水。以严格的定量参加水泥水化的水，它使水泥浆形成结晶固体。化学结合水是强结合的，不参与混凝土与外界湿度交换作用，不引起收缩与膨胀变形，成微小自生变形；②物理化学结合水。在混凝土中以并不严格的定量存在，表现为吸附薄膜结构，它在混凝土中起扩散及溶解水泥颗粒的作用，一部分水在材料周围构成碱性结合水膜，吸附水结合属中等结合，容易受到水分蒸发的破坏，所以它积极地参与混凝土与环境的湿度交换作用；③物理结合水。混凝土中各晶格间及粗、细毛孔中的自由水，亦称游离水，含量不稳定，结合强度低，极容易受水分蒸发影响而破坏结合，它是积极参与和外界进行湿度交换的水。适量的水是混凝土完成水化反应，实现预期强度的必需条件。化学结合水是保证水泥颗粒水化的必需条件；物理化学结合水是保证水泥颗粒充分扩散，逐步完成水化反应的必需条件；而物理结合水则为化学结合水、物理结合水充分发挥作用提供外部条件。
2用水量的增加对混凝土强度的影响
(1)水灰比与水泥强度的关系。
在配合比相同的情况下，所用的水泥强度等级越高，制成的混凝土强度也越高。当用同一品种及相同强度等级水泥时，混凝土强度主要取决于水灰比。在水泥强度等级相同，水泥水化所需结合水充足的情况下，水灰比越小，水泥石强度越高，与骨料粘结力也越大，混凝土强度也就越高。确定水灰比应综合考虑各种因素，在满足设计要求的情况下，同样要满足施工的要求。
(2)用水量增加对混凝土强度的影响。
以混凝土配合比计算公式为基础，在配合比已确定的情况下，计算用水量增加后混凝土强度的降低值，以引起施工企业在混凝土生产过程中对用水量控制的重视。
用水量确定后，依据水灰比(WPC)确定水泥用量。在实际施工过程中，水量控制不准的大多数表现为实际用水量超过配合比设计用水量。按该配合比施工的混凝土搅拌计量过程中，用水量增加5、10、15、20、25、30kg时，混凝土强度fcu，0′变化情况不难看出，在保证混凝土配合比设计用水量的前提下，随着实际用水量的增加，混凝土强度逐步降低，每增加5kg水，强度降低约112MPa左右。
3用水量增加引起的其他质量问题分析
(1)混凝土浇筑面表面或侧面出现裂缝。
混凝土搅拌过程中，实际加水量超出混凝土硬化过程中的用水量，水灰比过大，且环境气温高，混凝土浇筑后初凝阶段，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发现象，引起失水收缩。在混凝土终凝之前，骨料和胶合料之间也产生不均匀的沉缩变形。水灰比越大，则这两类变形也越大。失水收缩引起的裂缝多发生在混凝土浇筑面，特别在养护不良的部位。沉缩变形引起的裂缝多发生在混凝土浇筑面侧面，这些裂缝往往沿钢筋分布。
(2)混凝土浇筑过程中的流浆、离析现象混凝土搅拌过程中，用水量严重超标，水灰比过大，造成混凝土的粘聚性和保水性不良。在混凝土振捣过程中，水泥浆体与骨料分离，造成流浆、离析现象。
4结语
综上所述，混凝土施工过程中，应充分认识水的作用，控制好混凝土生产过程中用水的每一个环节，这样才能保证建设工程质量，完成建设任务。主要做好以下工作：(1)按照工程设计混凝土的强度，在保证施工所需流动性的条件下，综合考虑水泥、砂石的性能，确定水灰比，科学设计混凝土配合比。
(2)在混凝土计量过程中，应将水计量作为一项重要的工作来抓，准确测定砂石含水率，并依据含水率对混凝土施工配合比做出相应调整。
(3)混凝土施工过程中，应按规定准确测定混凝土坍落度，及时发现混凝土搅拌过程中存在的质量问题，采取相应措施。
(4)重视混凝土的养护工作。普通混凝土一般在浇筑后12h内开始养护，养护方法应按照混凝土构件的形状和位置以及外部环境科学确定。采用浇水养护的混凝土，浇水次数应能保证混凝土处于湿润状态；采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面，应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水。养护时间不应少于7d。对有防水及高耐久性要求的混凝土要延长养护时间，不能少于14d。
参考文献
篇4
关键词：钢管拱桥；混凝土；顶升；成功
中图分类号：U445 文献标识码：A
钢管拱桥作为一个新型钢结构桥梁，在现在的城市新建、改建、扩建中是随处可见，拱桥本身具有外形美观、气势宏伟等特点，具有良好的观赏价值。现设计的钢管拱桥大都采用拱芯内灌注混凝土形式，充分利用了大型钢结构制作方便及混凝土结构抗压受力特点，使其各展所长。而钢管拱混凝土灌注则是钢管拱桥施工成败的关键之一。下面以南宁市某钢管拱桥大型钢管拱混凝土顶升灌注施工工艺为例，介绍钢管拱桥混凝土顶升施工技术。
1 施工准备
新建南宁市某钢管拱桥采用1-111.5m中承式钢管混凝土拱，主拱采用1-111.5m钢管混凝土拱结构，拱轴线为悬链线，矢跨比为1/3.063，拱轴系数m=1.347。主拱肋采用等截面哑铃型截面，拱肋高3.0m。上、下弦管直径为1200mm，壁厚18mm，腹板间距666mm，壁厚18mm。弦管内灌注C50微膨胀混凝土，腹腔内不灌注混凝土而采用I63工字钢加劲。施工前，从钢管拱混凝土的配置、泵送材料的选择、现场设备的准备、施工的监控，都需要精心设计，谨慎施工。
1.1 混凝土配合比试配
钢管拱内采用设计强度为C50的微膨胀商品混凝土，试配强度60Mpa。
设计配合比：
⑴ 组成材料：水泥、中砂、5～20mm碎石、水（拌和水采用自来水）、Ⅱ级粉煤灰、AF-CA聚羧酸型缓凝高效减水剂、UEA混凝土膨胀剂。
⑵ 混凝土设计配合比(单位kg/m3、重比)：水泥：中砂：5～20mm碎石：水（拌和水采用自来水）：Ⅱ级粉煤灰：AF-CA聚羧酸型缓凝高效减水剂：UEA混凝土膨胀剂＝440：747：1000：155：60：16.5：40=1：1.70：2.27：0.35：0.14：0.038：0.094。
混凝土试配资料控制参数：控制初拌混凝土坍落度22～24mm，初凝时间10～12h，终凝时间16～18h，早期混凝土标养试件7D，强度≥51.0MPa，28D，标养试件强度≥60.0MPa，混凝土标养试件弹性模量3.7×106MPa（设计要求：Eh≥3.5×106MPa）。
1.2 顶升施工设备
⑴ 混凝土输送泵4台；
⑵ 混凝土截止阀8个；
⑶ 自制两个备用变径管接头（各种规格）2个；
⑷ 测量仪器（全站仪等）一套；
⑸ 钢管架平台。
混凝土泵的选择：
一台混凝土输送泵的电机功率是决定出口压力和输送方量的前提条件，在电机功率一定的情况下，压力的升高必将使输送量降低；相反，降低出口压力，将会使输送量增加。
为了保证混凝土输送泵既要有较大输送量，又能有一定的出口压力和与之相匹配的经济功率，在混凝土输送泵的设计中，大都采用了恒功率柱塞泵；即恒功率值选定后，当出口压力升高时，油泵输出排量会自动降低，达到与功率设计相对应的值；如果既要达到出口压力高，又想得到输送量大的目的。惟一的途径就是增加电机功率。
输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍；输送泵的额定压力须满足最大泵送压力，即静压力和泵送压力叠加之和。输送泵的额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度，本桥要求输送泵的额定扬程大于80m。
顶升压力计算：根据流体力学能量方程知ΔP＝γh＋∑p，∑p为各种压力损失总和。γh＝2500×9.807×59.7≈1.46MPa。功率=ΔP×s×v.
综合以上因素选择SY5110HBC90型混凝土高压输送泵，分配阀为S形摆管阀，最大理论泵送垂直高度150m，最大理论输出量50m3，出口处最大压力为11.5MPa，电机功率为161kW，数量4台，两岸各一台备用。
2 钢管混凝土工艺要求
⑴ 管内不得出现断缝、孔洞，不得出现混凝土与管壁分离现象：
⑵ 单管混凝土灌注必须连续浇注，且灌注完成时间不得超过首盘混凝土初凝时间；
⑶ 设计要求采用C50早强、缓凝、微膨涨混凝土。
校准好钢管拱轴线后，顺序安装钢管拱拱脚X撑、拱顶横撑及拱上立柱，在进行混凝土浇注之前，应该用塑料薄膜（或其他有效材料）将拱肋弦杆（含缀板）全部覆盖，以免混凝土污损钢管涂装。
3 顶升混凝土施工程序
第一阶段（现场准备阶段）：包括钢管拱验收、设备的定位、管道的连接、试运行、材料到场、现场检验、试验、计量设施的常规检查、设计配合比的现场调整和施工配合比确定并报现场监理工程师认可等。
第二阶段（压注施工阶段）：湿润管道，压注首盘水泥净浆。续压混凝土，随时综合混凝土顶升情况、裸肋变形状况、入料情况分析，控制两拱脚混凝土泵送速度。泵送时，要求拱肋两拱脚混凝土泵送速度协调一致，尽量对称顶升。
第三阶段（压注完成阶段）：混凝土压注到拱顶，待流出原浆一定时间后，方可停止泵送，利用混凝土截止阀对导入孔封闭，完成压注过程。此阶段，应避免单侧混凝土上升过快，引起弦管的纵向振动。 混凝土现场养护试件强度达到2.5MPa后，方可拆除拱顶泄浆孔管和拱脚混凝土截止阀。由于混凝土凝结过程因素的不确定性，截止阀松出过程宜谨慎进行。
混凝土浇注顺序：先浇注上弦管再下弦管。
钢管拱混凝土顶升施工现场平面布置：钢管拱混凝土顶升施工根据单管、单层、对称、相向压注的方式进行。本桥采用同肋拱脚位设灌注孔，两端各设钢管支架，提供混凝土管道施工工作平台。
4 顶升工艺
在各项准备工作结束，经检查合格后，即可开始泵送施工。钢管混凝土的泵送从两端拱脚开始，单幅桥四个拱脚对称灌注，一次顶升泵送到拱顶。为增强混凝土的密实性，保证混凝土的压注质量，在中拱顶位置开排浆孔，并利用钢管将φ125mm排浆口接高1m以上，为避免排出的混凝土和水污染拱肋，排浆管的位置在中拱顶的上侧面，并且该处在混凝土顶升前先在钢管拱肋上铺设好彩条布，待排出含有石子的新鲜混凝土时停止泵送，关掉拱脚处的截止阀，随后拆除泵管。
为防止泵机压力不能满足混凝土顶升要求及意外情况发生，确保混凝土泵送顺利进行，在肋间横梁与第一道吊杆之间弦管上侧面增设备用灌注孔，每道弦管需对称增设两个备用灌注孔，安装好泵管接头及截止阀，在两岸土围堰处搭设钢管脚手架，把泵管接至备用灌注孔处与截止阀连接。混凝土正常从拱脚顶升时，备用截止阀门关闭。在出现泵机压力不能满足顶升要求时，关闭拱脚处截止阀，开启备用灌注孔处截止阀，从该处继续进行混凝土顶升。
5 质量保证措施
5.1 加强现场统一指挥，分工明确，相互配合。经理负责总指挥，生产副经理负责现场总指挥，钢管拱两端由两名技术人员进行指挥，各灌注口安排8名操作人员负责接管、拆管、堵塞排气孔检查、检查泵管接头与弦管的各个焊缝等。
5.2 灌注混凝土前，组织指挥和操作人员进行技术交底，使每人明确自己的岗位职责和质量职责，确保技术要求的贯彻执行。
5.3 派人员到混凝土搅拌站监督督促混凝土的供应，与现场密切保持联系，根据现场的需用量及时进行供应。
5.4 在输送泵现场，派专人对混凝土运输车进行调度指挥，保证运输车进出场畅通。
5.5 在现场每个泵送口各准备一台混凝土高压输送泵备用，出现混凝土输送泵损坏、混凝土无法继续顶升等情况，立即将混凝土高压输送泵接入备用管，继续顶升，同时保证整个顶升过程在8个小时内完成。
6 安全保证措施
6.1 灌注混凝土前，进行安全教育和安全技术交底，完善安全设施。
6.2 严格按照安全操作规程使用机械。
6.3 严格遵守高空作业安全规程，安拆灌注管时，严禁从拱上掉东西。高空作业时，严禁底下站人。
6.4 所有灌注管安设牢固，不得有松动现象。
6.5 所有用电线路按"三相五线"制安设。
结束语
南宁市某钢管拱桥钢管混凝土采用顶升灌注法的成功实例，对我国钢管拱桥还未有完整的施工规范提供了可行的参考依据，尤其对在国内钢管拱混凝土冬节施工积累了宝贵的现场经验，将有力推动钢管拱桥的施工技术，并且起到积极的作用！
参考文献
[1]付超，况勇等.大跨径钢管砼拱桥混凝土泵注技术[J].铁道建筑术，2000(2).
[2]肖生智等.钢管砼拱桥管芯砼泵送顶升浇灌法施工[J].华东公路，1997(3).
[3]JGJ/T 10-95，砼泵送施工技术规程[S].
[4]王子斌.砼泵送压力的分析及泵机选型[J].吉林水利，2003(2).
篇5
关键词：混凝土裂缝修补
1、前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。
2、出现混凝土裂缝的原因
从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种：
1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝：
2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。
3、在大厚度的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。
4、当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。（由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象）
5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。
6、在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。
7、构件承受荷载所产生的裂缝：如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。
8、当结构的基础出现不均匀沉降时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。
9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中，如海洋等时，由于混凝土保护层厚度过薄，特别是混凝土的密实性不良，环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向，比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后，更加速了钢筋锈蚀过程，最后导致保护层成片剥落，这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。
我实习所在工地的地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是：
本工程采用C50这样高强度的混凝土，水灰比较大，虽然加入了减水剂，但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形；另外该地下室墙板的厚度较厚，达40mm，因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形，长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。
此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。
由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土，施工经验不足，在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热，混凝土水灰比控制不稳定；混凝土振捣不到位，振捣不够密实，这些也是促使混凝土收缩变形较大，产生裂缝的原因之一。此外，现场施工人员还告诉我：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，时常有较多泌水，随着水分的蒸发，表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬结后，比较容易出现干燥收缩裂缝。
3、混凝土裂缝的修补方法
问题出现了，解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展，现在混凝土裂缝修补的方法有很多：如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等，其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。
当裂缝数量较多时，先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行，若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。
涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子（混凝土修补胶：粉料=1：1.8~2.0）填充补平，待干后用砂布磨平，再进行底层涂刷（混凝土修补胶：粉料=1：0.7~0.8），涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且两次涂刷方向最好是相互垂直。
开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为：开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。
先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3~5cm，呈U型，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，在界面处理浆尚未硬化之前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。在养护时不需要浇水，在湿空气中即可，养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好覆盖一层塑料薄膜。
这三种方法可以单独使用，也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭；而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜；为了防止钢筋锈蚀，混凝土受到有害离子的腐蚀，则可以采用涂膜防水处理。
本工程地下室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂进行修补，采用的方法是开槽填补法：首先用切割机在裂缝两边出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽，凿除混凝土，清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下：用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍，待以上涂膜干燥后，选用普通硅酸盐水泥，用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。（配比为：修补剂：水泥=1：3.5）裂缝填补分为两次，第一次填补0.5cm深，第二次填补浆体高出混凝土表面2~3mm。裂缝修补后除采用薄膜覆盖，防止因雨淋等因素降低修补效果外，还要仍按原设计要求对修补出进行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内，避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上，避免在阴雨天气施工。
4、小结
虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多，效果也越来越好，但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流，我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议；
1、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求，确定外加剂的品种和掺量，确保混凝土收缩与膨胀相抵消；
2、混凝土配合比控制要求严格，计量要准确，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式；
3、混凝土振捣要密实，拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。
4、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后要进行第二次振捣。
5、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥，如矿渣水泥，此外可掺加膨胀剂，同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。
篇6
关键词：混凝土；干缩；影响；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
混凝土处于未饱和空气中，由于水分散失而引起的体积收缩，称为混凝土的干燥收缩（干缩）。干缩是一种体积效应，但在结构设计中，一般只考虑长度方向的变量。所以通常以干缩的线应变（称干缩率）表征干缩变形的大小。本文讨论了混凝土的干缩问题。
1.混凝土干湿行为特点
混凝土干燥后，产生收缩变形；若再放入水中或较高的湿度环境内，将发生膨胀；但并非全部初始干燥所产生的收缩，都能为膨胀所恢复，即使长期置于水中，也不可能全部恢复。因此，干缩可分为可逆收缩和不可逆收缩两部分。不可逆收缩部分，在继续干缩潮湿循环过程中不再产生。由于不可逆收缩部分的存在，使经过第1次干燥一再潮湿后的混凝土的后期干燥收缩减少，改善了混凝土的体积稳定性。
2.混凝土干缩机理
混凝土干燥时的体积变化，不等于失散水的体积。混凝土干缩是由于其中硬化水泥浆中的毛细管失水及失去C-S-H凝胶内的物理吸附水时而造成的。据估算，完全干燥的硬化水泥浆体，干缩率可达10000×10-6，实际已测得值为4000×10-6；混凝土中骨料可认为不产生干缩，混凝土的干缩率大约在（200～1000）×10-6范围内。混凝土的干缩实际上是水泥石的干缩。
2.1毛细管失水造成的水泥石收缩
干燥初期，大孔与大毛细管（r>100nm）失水。在水泥石含水量减少的同时，体积不会减少，即不收缩。这个干燥阶段相当于干燥恒速期。
大毛细孔内的水，除了孔壁上吸附结合水外，都是自由水。周围空气为任何相对湿度时，这些自由水都可以蒸发。因为半径大于100nm的毛细孔中的饱和蒸气压，实际上与平面上的饱和蒸气压没有差别。
2.2水泥石中水化物失水造成的收缩
如前面所述，产生弯月面的毛细管中的水，随着干燥，弯月面半径变小，毛细管压力增大，从而产生收缩变形。但是，当相对湿度低于40%～45%时，弯月面已不稳定，毛细管压力不能继续存在，不再产生由此引起的收缩变形。空气相对湿度小于45%时，失去水化硅酸钙晶体结构层间水。托勃莫来石凝胶的层间水蒸发，使水泥石大大收缩。空气相对湿度越小，温度越高，托勃莫来石凝胶层间水失去越多，水泥石的收缩也越大。
3.影响混凝土干缩的因素
3.1水泥组成和细度
A.M.内维尔在混凝土的性能一书中指出：由波特兰水泥、高铝水泥以及磨细的纯单矿物铝酸钙制得的浆体均有基本相同的收缩。这就是说，收缩的基本原因必须从胶凝体的物理结构，而不是化学组成和矿物成分的特征去说明。水泥的组成对混凝土的收缩影响很小。
水泥的细度的影响：试验证明粒径大于75μm的较粗水泥颗粒，不易水化，起着微骨料的作用，能抑制水泥浆体收缩。较细水泥颗粒也不会提高混凝土的干缩。
3.2混凝土用水量的影响
可由拌合物的用水量预估出收缩的量级，但是用水量本身并不认为是主要因素。用水量对收缩的影响主要是指它减小了骨料的体积，从而减少了对干缩的抑制作用。
3.3骨料的影响
对混凝土干缩的影响，最重要的是骨料。
（1）骨料用量的影响
（2）不同水灰比下骨料含量的影响
试验表明：不同W/C混凝土中骨料含量对收缩影响为：水灰比≤0.4的高性能混凝土，砂、碎石的体积含量60%时，混凝土的干缩值≤1000×10-6。
（3）骨料最大粒径的影响
如果将骨料最大粒径由6.3mm增至152mm，骨料的体积含量由60%提高至80%，收缩将减小至1/3。
（4）骨料品种和弹性模量的影响
（5）轻骨料对混凝土收缩的影响
轻骨料通常导致较高收缩，主要因为这种骨料的弹性模量较低，因而对水泥浆固有收缩的抑制作用减弱之故。那些含有较大比例细颗粒（小于75μm筛孔，NO200号筛）的轻骨料，其收缩就要更大一些，原因是细颗粒导致较高的空隙含量。
4.养护和放置条件的影响
潮湿养护混凝土的干缩>蒸养混凝土干缩>蒸压养护混凝土干缩。延长潮湿养护期限，可以延长干缩进程，但对混凝土最终干缩影响甚小。
收缩是长期持续进行的，甚至在28年之后还能观测到变化。但收缩的速率随时间而急剧降低。2周内的收缩、3个月内的收缩和1年内的收缩分别为20年收缩的14%～34%、40%～80%和66%～85%。
参考文献
[1] 张明征.高性能混凝土的配置与应用.[M].中国计划出版社，2003.
[2] 冯乃谦.高性能混凝土结构.机械工业出版社，2004.
[3] 吴中伟、廉慧珍.高性能混凝土.中国铁道出版社， 1999.
篇7
直径很小的钢纤维用于混凝土结构可以大大的提高混凝土的抗拉承载能力。在一般情况下混凝土中掺钢纤维的体积比例在0.2%～2.0%之间。在很小比例下，钢筋混凝土的张拉响应可假设为不硬化的类型，它有加大单个裂缝扩展性质很像无钢筋的素混凝土，钢纤维对混凝土开裂之后性能的改善作用更加明显，可以通过控制裂缝的开展从而较大幅度地提高混凝土的韧性。然而它对其它性质的改进很小，因此在正常实验方法下如此低得的纤维含量很难难得到钢纤维混凝土轴拉应力——应变曲线的平稳段。为了找到一个合适易行的方法来研究SFRC轴拉性能人们做了很多工作并且有报告称可通过添加刚性组件方法来获得轴拉全曲线。
在这篇文章中，我们将用不同类型的纤维来做钢筋混凝土的单轴拉伸试验。钢筋混凝土的抗拉特型首钢纤维的强度和含量影响。另外，在强力作用下，钢筋混凝土的应力——应变曲线受多种因素的影响。对纤维混凝土增强机理进行研究，要获得钢纤维混凝土的受拉全过程曲线，采用轴拉方法最为适宜，但是要在试验方法上作一定改进，并且试验机要有足够的刚度，来保证试验过程的稳定。众所周知，在工程实践过程中，由于施工技术及经济条件的限制，SFRC中纤维体积掺率一般不超过2%，而大部分工程实例中，纤维掺量都在1%左右。为此，本文设计了轴拉SFRC材料试验，纤维掺量取1%，并采用不同种类的纤维增强形式，进行对比分析。
二、实验内容
试验在60吨万能试验机上进行。在试验装置中添加了四个高强钢杆以增大试件的卸载刚度，并通过在试件两端添加球铰来消除试件的初始偏心率。
通过调节连接试件和横梁的四个高强螺栓来保证试件的轴心受拉。试件相对两侧面之间的拉应变值之差不得大于其平均值的15%。当钢纤维掺量很低（为零或0.5%时），在荷载峰值采用低周反复加载曲线的外包络线来获得轴拉应力——应变全曲线.。
2.1、材料
由四种不同类型的钢纤维用于该试验，这些纤维中三种是带钩的（和）一种是光滑的。
试验中所采用的三种混凝土配合比用于研究，见于表一。在基体强度等级为C60和C80钢纤维混凝土中分别加入了大连建科院生产的DK一5型减水剂和瑞士Sika公司生产的液体减水剂。这些被用来研究钢纤维混凝土的C30，C60，C80混凝土被制成的试件，在标准情况下养护28天。三种试件的平均强度见于表一。水泥采用大连小野田水泥厂生产的32.5级和52.5级普通硅酸盐水泥。细骨料采用细度模数2.6的河砂。粗骨料采用5～20石灰岩碎石。
2.2、试件
用建筑结构胶将轴拉试件粘贴于两端的钢垫板上。22组共110个试件的具体参数。
2.3、补充
经过28天，普通混凝土和钢纤维混凝土分别被用来做抗拉强度试验。张拉应力——应变曲线由此获得。对于高强度钢纤维混凝土诸如抗拉能力等拉伸特性也由此得到。增强类钢纤维混凝土比增韧类钢纤维混凝土的强度平均提高13%；而由基本开裂至裂缝宽度为0.5mm区间（相应的应变约2000με）的断裂能积分则显示：增韧类钢纤维混凝土比增强类钢纤维混凝土的断裂能平均提高20%.由表3还可以看出，大部分SFRC第一峰值对应的极限拉应变值与素混凝土相当，在100με左右，这说明低含率纤维的掺入对提高混凝土的极限拉应变作用不很明显。而增韧类SFRC第二峰值对应的应变则大大提高，可达1000με，由此可知第二峰值的出现大大提高了材料的韧性。DRAMIX型纤维因为长度是其它三种纤维长度的2倍，其断裂韧性更好，在试验曲线中可以看出在应变达到后，其荷载强度仍然保持较高水平，直到10000με应变时荷载仍可保持其峰值水平的50%左右。
三、试验结果和分析
3.1、劈拉强度和轴拉极限强度
不同试件的劈拉强度和轴拉极限强度查表，在混凝土中增加钢纤维的量可以提高它的劈拉强度和轴拉极限强度，两种不同参数的钢纤维钢筋混凝土和普通混凝土（它们的混合比例相同）的比率也可查表。
3.1.1、基体强度及纤维类型对轴拉强度的影响
从上我们可以看出钢纤维对初裂强度的增强作用受基体强度变化的影响很小。也就是说在掺人同种钢纤维时，随着基体强度的增加，钢纤维混凝土与同配比素混凝土的初裂强度的比值基本恒定
然而，不同情况下的极限抗拉强度是不一样的，当基体强度增加时，对于不同类型的钢纤维，极限抗拉强度的分配量是不同的。另外它的增加量比劈拉恰强度大。
F1型钢纤维作为基体的极限抗拉强度很高，这是因为这类型的钢纤维的强度很高（大于1100MPa）试验过程中没有纤维拔断的现象出现而且当基体强度较高时（C80），钢纤维的端部弯钩被完全拉直。由于黏结强度的提高，基体强度越高，该纤维对高强混凝土轴拉极限强度的增强效果越好。F2和F3型钢纤维的强度较高，二者均有端部弯钩，并且表面较为粗糙，当基体强度较高时（C80），出现纤维拔断现象，该现象的出现对这两种钢纤维的增强效果产生了消极影响，因此为了最大限度的发挥这两种钢纤维的增强作用，应将其应用于中高强度混凝土中。
F4型纤维为长直型，其与基体问的粘结力较小，因此它的增强效果耍弱于其他二种。因为其与基体问的粘结力较小因此在试验过程中没有纤维拔断现象出现。并且随着基体强度升高，由于黏结力的增大，该纤维增强效率有持续提高。
3.1.2、钢纤维掺量对轴拉强度的影响
试验中重点针对F3型钢纤维研究了纤维掺量的变化对钢纤维高强混凝土轴拉初裂强度和极限强度的影响。试验中钢纤维体积掺率变化范围为0.5-1.5。可见随着纤维掺量增大，轴拉初裂强度和极限强度均有提高。两图中曲线的上升趋势很相似。也就是说纤维掺量在整个拉伸过程中对钢纤维混凝土内拉应力的影响是积极的和稳定的。
3.2、轴拉变形性能和韧性
3.2.1、初裂拉应变和峰值荷载拉应变
对试件四周四个夹式位移计测得的应变值进行平均获得试件的拉应变值。若试验中试件相对侧面的拉应变差大于平均值的15%，该试件作废。
高强SFRC的初裂拉应变和峰值拉应变要远大于同配比素混凝土（见表5），随着基体强度或者纤维掺量增大，这个差值有所增长，钢纤维对峰值应变的提高作用要比初裂应变更加明显。
3.2.2、拉伸功和轴拉韧性指数
从上我们可以发现，基体强度和纤维含量两种参数的有规律的改变很相似，因此我们分析的重点应放在韧性指数上。
掺有四种钢纤维及素混凝土试件基体强度与轴拉韧性指数的关系成比例，其中纤维混凝土试件中钢纤维体积掺率均为1.0%。可见高强SFRC的轴拉韧性要远远优于同配比素混凝土。
钢纤维的抗拉强度的影响是显著的，随着基体强度升高，混凝土脆性明显增加，素混凝土轴拉韧性明显下降。在掺有F1和F2型钢纤维的试件中也出现了韧性下降现象。F1型纤维从基体中拔出其实是一个纤维端钩被拉直，纤维端部周围混凝土被挤碎的过程。当纤维端钩最终被拉直时，轴拉荷载很快下降。混凝土的强度越高，基体硬度和脆性越大，上述过程历时也更短。因此当基体强度较高时，轴拉应力——应变曲线下降得更快，轴拉韧性指数也有所下降。
在四种类型纤维种F1型纤维的增韧效果最好，F2型纤维长径比最小，基体强度较高时出现了纤维拔断现象，因此当基体强度增加时韧性指数不断下降。
F3和F4型钢纤维韧性指数均随基体强度升高而增大。这两种纤维均为剪切型，表面较粗糙。在钢纤维和基体之间黏结力的各组分中，摩擦力起主导作用。摩擦力随基体强度的升高而增大，且该黏结类型的拔出破坏是一个持续过程，因此基体强度升高对掺有这两种钢纤维的混凝土韧性起积极作用。这两种纤维的不同之处是F3型的两端有弯钩。由于端钩的存在使得在基体强度不太高时（C30和C60），F3型钢纤维的增韧作用优于F4型。当基体强度很高时（C80），由于纤维拔断现象影响了F3型的增韧效果，F4型钢纤维的增韧效果叉反过来超过了F3型钢纤维。
3.3、钢纤维钢筋混凝土单轴拉伸应力——应变曲线
典型的钢纤维高强混凝土轴拉应力一应变全曲线（为了便于比较，每组试件选出条典型曲线作为代表），表述了轴拉曲线随基体强度的变化规律；表述了轴拉曲线随钢纤维（F3型）掺量的变化规律。曲线由弹性阶段、弹塑性阶段和下降段（软化段）组成。下降段存在拐点。
从上中可以看到，基体强度越高，轴拉应力一应变全曲线下降得越快。另外，钢纤维掺量的提高可以大大地改善曲线的丰满程度。钢纤维类型对轴拉应力一应变全曲线的形状也有一定的影响。Fl型纤维的曲线是几种钢纤维中最丰满的，并且在拉应变为大约10000个微应变时出现了第二峰值。该现象体现了Fl型纤维良好的增韧效果。当基体强度较高时，由于纤维拔断的出现使得F2和F3型钢纤维试件的轴拉曲线下降端呈阶梯状。F4型纤维的曲线较为平滑，形状与素混凝土曲线相似，但是更为饱满。这是因为长直形钢纤维的拔出过程是相对连续和柔和的.
四、研究分析
由4种钢纤维混凝土的典型拉伸应力-应变曲线可以看出：在轴拉条件下，1%掺量的钢纤维远远没有达到使混凝土材料实现应变强化的地步，大部分试验曲线都在达到峰值后，出现荷载骤降段。但是，随着变形的增加，有两条曲线有明显的第二峰值出现，而另外两条则没有，正是根据这种现象，可以将其分为增强和增韧两大类钢纤维混凝土，有第二峰值的为增韧类，无第二峰值的为增强类。
曾经有许多钢纤维混凝土轴拉应力一应变全曲线模型提出大多数为分段函数，以应力峰值点为分界点。本文中，全曲线的上升段和下降段采用不同的函数表达式。
4.1上升段的公式
五、理论曲线与试验结果的比较
钢纤维高强混凝土轴拉应力一应变理论曲线和试验曲线的比较如图l2所示（以试件F3—6010为例）。可见，理论结果与试验结果符合较好。
六、实验结论
（1）试验结果表明：钢纤维高强混凝土劈拉强度略高于轴拉强度，两者有较好的相关性，钢纤维高强混凝土轴拉强度可取为劈拉强度的0.9倍。
（2）在掺入同种同量钢纤维时，随着基体强度的增加，钢纤维高强混凝土与同配比素混凝土的初裂强度的比值基本不变；轴拉极限强度的比值有所变化，且该变化对不同的纤维类型有所不同，钢纤维与基体黏结性能好，且破坏时不被拉断，则增强效果好。
（3）提高钢纤维掺量对钢纤维高强混凝土的抗拉强度特性的改善作用比对普通强度混凝土的改善作用明显。
（4）钢纤维高强混凝土的初裂应变和峰值应变要比素混凝土的增幅随基体强度和纤维掺量的升高而增大。
（5）引入了轴拉韧性指数来评价钢纤维高强混凝土的韧性，钢纤维混凝土的轴拉韧性要大大优于同配比的索混凝土，并且受基体强度和钢纤维特性和掺量的影响。
（6）基体强度越高，钢纤维高强混凝土的轴拉应力应变曲线在峰值过后下降得越快；纤维掺量的提高可以大大改善曲线的丰满程度，钢纤维类型对曲线形状也有一定的影响。通过对实验曲线的分析与回归，给出了考虑上述影响因素的钢纤维高强混凝土轴拉应力应变全曲线表达式。
（7）综合而言，四种钢纤维中，F3型钢纤维的增强效果最好，而Fl型钢纤维的增韧效果最好。
篇8
1、保湿养护和自然养护。保湿养护常用洒水、覆盖、喷涂养护剂等方式；
2、混凝土应在其终凝前进行养护，通常在混凝土浇筑完毕后8至12小时内自然养护；
3、硅酸盐、普通硅酸盐、矿渣水泥拌制混凝土养护时间不少于7d；火山灰、粉煤灰水泥拌制的混凝土养护时间不得少于14d；掺有缓凝型外加剂、抗渗性混凝土，不得少于14d；
4、非冬季施工时，混凝土养护主要为保湿。
（来源：文章屋网 ）
篇9
【关键词】高强混凝土；建筑材料；力学性能
混凝土是一种较复杂的非匀质材料，原材料不同的混凝土，强度差异较大。强度等级为C60及以上的混凝土为高强混凝土。现在所指的高强混凝土是指用常规的水泥、砂石为原材料，使用一般的制作工艺，主要依靠高效减水剂或同时掺入一定数量的矿物材料，使新混凝土具有良好的工作性能，在硬化后具有高强性能的水泥混凝土。
1 高强混凝土与普通混凝土的区别
1.1 材料配比方面
高强混凝土与普通混凝土在材料配比上主要有两点区别，即：水灰比低和组分多。其目的都是为了增加混凝土的密实程度，改善骨料和水泥浆体之间的性能，从而达到高强度和耐久性的效果。
值得注意的是配制高强混凝土不一定必须使用高强度水泥。一般选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥即可。因为我国水泥的强度等级是按照规定的水灰比成型水泥砂浆，养护至规定龄期来确定的。化学外加剂和矿物外加剂的使用，使得用较低强度等级水泥配制高强度混凝土有了可能。
在外加剂中，常用硅灰。硅灰颗粒细小，比表面积大，SiO2纯度高且具有火山灰活性。其作用为：①起超细填充料的作用。②在早期水化过程中起晶核作用，并有较高的火山灰活性。
1.2 力学性能方面
按强度划分，混凝土可简单地分为普通混凝土和高强度混凝土。
高强度混凝土致密、抗渗和抗冻性均高于普通混凝土，因此在有腐蚀的环境，易遭破损的机构，尤其基础设施工程，多采用高强混凝土结构。另外，高强混凝土徐变系数小，弹性模量高，受压时持久强度系数（持久强度与暂时强度之比）和出现微细裂缝的应力比值（与极限强度之比）都很高。高强混凝土中受压钢筋和受拉钢筋都可以有较大的设计强度。此外，高强混凝土的体积稳定性较强，在混凝土早期具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。高性能混凝土较普通混凝土能够更好地满足构造要求，能够最大限度地延长混凝土结构的使用年限，减少了构件截面和混凝土的用量，体现了技术经济效益。
然而高强混凝土也有自身的不足之处。
随着高强度的逐渐提高，混凝土的延性和脆性都会变差。高强混凝土的抗拉强度随强度的增加幅度比其抗压强度的增加幅度小，所以二者的比值也越来越小，在设计时应考虑此问题。高强混凝土的配制技术要求严格，环境温度、浇筑、养护、运输等因素对其质量均有影响。另外，高强混凝土的耐火性以及后期强度增长比例等均要比普通混凝土差。
2 高强混凝土的耐久性
耐久性主要包括混凝土的抗冻性、渗透性、碱-集料反应、和钢筋的锈蚀等。
在寒冷地区，混凝土的破坏往往与冻融环境作用有直接关系。抗冻性可以间接地反映混凝土抵抗环境水侵入和抵抗冰晶的能力，因此，混凝土的抗冻性能是衡量混凝土耐久性的一项重要指标。
碱-集反映是指混凝土中碱与集料中的活性组织之间发生的破坏性膨胀反应，是影响混凝土耐久性的主要因素之一。预防高强混凝土发生碱-集反应可控制混凝土中单方碱含量或者加入大量的矿物外加剂来代替水泥，从而使混凝土的耐久性增强。
硬化后的水泥呈碱性，在酸性物质的侵蚀下很容易导致外露，松散，以致破坏。另外，混凝土表面是多孔的，内部结构中也有很多微小的通道和孔洞，其它物质容易进入，导致混凝土结构破坏。因此在高强混凝土中掺入高效活性矿物质掺料，使水泥石的结构更加致密，并阻断可能形成的渗透路径，可以提高混凝土的耐久性。
3 高强混凝土的施工
⑴快速施工。高强混凝土水泥细度大，硬化速度快，且坍落度损失快。因此应尽量缩短施工时间。
⑵保证密实度。在施工过程中可采用高频振捣器，根据结构界面尺寸分层浇筑，分层振捣，来保证施工土的密实性。在震动成型时采用高频电磁振动器并加减水剂，既能振动粗细骨料又能振实水泥，同时降低水灰比。对于干硬性混凝土，可使混合物液化，便于施工。
⑶分等级浇筑。对于不同等级的混凝土交汇处的施工，宜先浇筑高强混凝土，再浇筑低等级混凝土。
4 强混凝土的应用
由上述高强混凝土的特点容易知道，高强混凝土的主要应用对象为高层房屋结构和大跨结构，重荷载作用多的以及易遭受侵蚀作用的建筑物。
4.1 高层房屋建筑
现代建筑中，高层建筑已经成为一种发展趋势。高层建筑底部承受很大的压力，因此对于混凝土的要求很高。采用高强混凝土可以减小韧压比，并能缩小柱子的截面尺寸，增加建筑使用面积。另外，高强混凝土徐度小，弹性模量高，可减少柱子压缩量，增加柱子刚度。高强混凝土在受弯时，有较高的抗裂强度和抗弯刚度。对于房屋建筑中的大跨楼板很实用。美国的太平洋中心大厦就是高强混凝土的应用。
4.2 大跨桥
高强混凝土在大跨桥中有着广泛的应用空间。其主要作用是为了增加其使用寿命，并降低将来的维修费用。高强混凝土几乎不透水，而混凝土遭受侵蚀几乎都离不开水。对于大跨桥的桥墩，长期浸在水中，采用高强混凝土，能有效地提高桥墩的耐久性。另外，高强混凝土有效的降低了自重。对提高刚度，减少桥墩，增大桥跨，增加桥下净空高度有着重要的作用。例如，重庆朝天门长江大桥，全桥长为932m，跨度为190m+552m+190m的中承式连续桁系杆拱桥。下层桥面中间为双线城市轻轨。该桥采用高强混凝土，满足桥的安全储备。
5结语
高强混凝土的核心技术在于高强混凝土的配制，而我国虽然在此方面有了一定的进展，但和世界先进技术水平相比还有一定的差距。所以我们应继续努力研究，争取更大的突破。
参考文献：
[1]姚燕 王玲 田培 高性能混凝土【M】 北京 化学工业出版社 2006
[2]丁大均 高性能混凝土及其在工程中的应用【M】 北京 机械工业出版社 2007
[3]张松 谈高强混凝土在建筑施工中的应用【J】 中国科技信息 2005（13） 21-23
篇10
关键词：混凝土；快速施工；方案及工艺；三峡工程
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
三峡工程大坝为混凝土重力坝，最大坝高181m，枢纽工程混凝土浇筑总量达2800万m3。如此巨大的混凝土工程施工总量，导致了三峡工程混凝土施工浇筑的高强度施工。
1.1混凝土施工强度
三峡工程混凝土浇筑高峰集中在第二阶段工程，其混凝土浇筑总量达1860万m3。根据施工进展及总进度的安排，1998年为118万m3，1999年为458万m3，2000年为548万m3，2001年为403万m3，2002年计划完成142万m3。施工高峰时段主要集中在1999～2001年三年间，其中，以2000年的混凝土浇筑强度为最高，要求年最高浇筑量达到500万m3，月最高达到40万m3，日最高达到2.0万m3以上。
1.2混凝土施工手段
根据对浇筑强度和施工场地分析，采用传统的门塔机浇筑施工手段是不能满足浇筑强度要求的，必须寻找新型高强度的浇筑手段。
另外，大型门塔机浇筑方案从拌和楼出机口到浇筑仓，均采取间歇式给料方式，供料的中转环节多，供料效率低下，多座拌和楼与多座门塔机再与多个浇筑仓之间生产组合错综复杂，易于错料，更增加了施工管理的难度。
1.3混凝土施工工艺
三峡大坝沿纵向分若干坝段，沿坝段分若干坝块，沿坝块分几十个升层，每个升层又分若干浇筑层。一个升层即构成混凝土的一个浇筑仓位。一个混凝土仓的施工全过程是从两个同步进行的流程开始的，一个流程是混凝土浇筑的仓面准备；另一个流程是混凝土生产及运输，当两个流程汇集到一起时，便形成仓面混凝土浇筑流程，紧后的流程则是混凝土护理。如此循环推进，三峡第二阶段工程高峰期大坝施工部位将出现20多个仓面同步浇筑的景象。
由此可见，采用传统的混凝土浇筑工艺如散装钢模板，人工手持式振捣等已远不能满足如此高强度和十分复杂的混凝土浇筑需要，必须相应采取新的施工仓面配套和施工工艺。
2大坝混凝土快速施工布置及方案
以塔(顶)带机为主，辅以大型门塔机和缆机的施工方案总体思路是：塔带机浇筑一条龙作业，生产效率高，适应于连续高强度的混凝土施工，承担混凝土浇筑的主要任务；配备大型门塔机、缆机等作为辅助设备，负责金结安装、备仓、仓面设备转移和浇筑部分混凝土等任务，避免因塔(顶)带机的工况转换而影响效率。拌和能力的配备留有一定余地，以利塔（顶）带机效率的充分发挥。塔(顶)带机供料线布置为一机一带，确保塔（顶）带机运行的可靠性。
2.1混凝土拌和设备
4个混凝土拌和系统，共7座搅拌楼，常态常温混凝土总生产能力为1960m3/h。各拌和楼均能生产7℃冷混凝土。
（1）布置在基坑下游79m高程拌和系统设置2座4×4.5m3自落式拌和楼，每座楼生产能力为320m3/h。此系统主要供应泄洪坝5#～23#坝段混凝土浇筑。
（2）布置在左岸厂房坝段上游面90m高程拌和系统设置2座拌和楼。4×6m3自落式拌和楼生产能力为320m3/h，4×3m3自落式拌和楼生产能力为240m3/h。此系统主要供应泄洪坝段1#～5#坝段、导墙坝段及左厂坝段11#～14#坝段混凝土。
（3）布置在左非泄洪流坝段下游120m高程拌和系统设置2座4×3m3自落式拌和楼，生产能力为2×240m3/h。此系统主要供应左非泄洪流坝段及左厂1#～10#坝段混凝土。
（4）布置在左岸进厂房公路左侧82m高程拌和系统设置1座4×3m3自落式拌和楼，生产能力为240m3/h。此系统主要供应左岸厂房混凝土。
2.2混凝土浇筑设备
主要设备有6台塔(顶)带机，塔带机与拌和楼连接的6条总长3800m的胶带混凝土输送线，4台胎带机，7台MQ2000型高架门机，2台25t摆塔式缆索起重机，1台K1800型塔式起重机，1台MQ6000型门机，2台300t履带吊。
（1）泄洪坝段在坝轴线下游76m顺坝轴线方向布置4台塔带机，主要用于该部位的混凝土浇筑，在坝轴线下游121m顺坝轴线45m高程的轨道上布置1台K—1800型塔吊和1台MQ2000型高架门机。其工作任务是，前期协助混凝土施工，后期以吊装金属结构为主。
（2）厂房坝段坝轴线下游44m顺轴线布置2台顶带机，主要用于左厂7#～14#坝段混凝土浇筑，坝轴线下游65m顺轴线120m高程的施工栈桥上布置2台MQ2000型门机，专门用于输水压力钢管和水轮发电机埋设件的吊装。
（3）厂房部位在厂房下游面距坝轴线195m的30m高程顺坝轴线方向的轨道上布置4台MQ2000型高架门机，用于左岸厂房部位的混凝土施工。
（4）缆索起重机的布置2台摆塔式缆索起重机为厂坝第二阶段工程施工提供了一个空中走廊，主塔设在左非泄洪8#坝段185m高程上，副塔设在导流明渠纵向围堰坝段160m高程顶部，跨度1416m，在坝轴线长度方向可控制整个厂坝第二阶段工程的长度，宽度可控制从坝轴线以上15m至坝轴线以下65m，即2台缆机可控制上下游方向80m宽度且在工作区域宽度
方向相互搭接20m。
（5）公用设备第二阶段工程厂坝部分分3个标段，由3个施工企业负责施工。4台胎带机、2台300t履带吊等业主拥有的移动性强的设备不固定在一个标段使用，根据施工需要可灵活调配。
3大坝混凝土快速施工仓面配套及工艺
采用塔(顶)带机浇筑混凝土，其浇筑强度将成倍地提高，因此，对浇筑仓面各项资源配置无论是容量还是数量都将明显增加，对仓面组织管理水平的要求也将显著提高。
3.1塔（顶）带机浇筑的仓面配套
3.1.1仓面设备配套
(1)平仓机：一般每1个塔(顶)带机浇筑仓配置1台平仓机和平仓铲，死角部位辅以人工平仓振捣。
(2)振捣机：对于素混凝土或钢筋不太多的混凝土浇筑仓，通常配备1台8头平仓振捣机加3～4部手持式振捣棒或者1台5头平仓振捣机加4～5部手持式振捣棒。对于钢筋非常密集或有水平钢筋网和过流面等比较特殊的仓位，振捣要求比较高，一般不配平仓振捣机，直接配5～8部手持式振捣棒用人工振捣。
(3)喷雾机：在高温季节浇筑混凝土时，每仓配备2～3部摇摆式喷雾机。
3.1.2仓面人员配套
(1)施工人员应按照仓位情况进行合理配置，一般素混凝土仓、少筋混凝土仓配备8～12人，多筋混凝土仓、水平钢筋网仓、过流面混凝土仓配备11～16人。
(2)仓面配备值班木工、钢筋工、预埋工、电工和止水专职人员。各工序值班、带班人员至少1名到位，并挂标识牌。
(3)仓面上配置专人分散集中的粗骨料。
3.1.3仓面工具配套
(1)每个浇筑仓至少配置2桶、2瓢、3锹用以仓面处理。
(2)为防止混凝土浇筑过程中的骨料分离及骨料集中现象，每个浇筑仓至少配备2把专用耙
(3)配备2～3只真空吸水管，用以随时吸除仓面的混凝土泌水或集水。
(4)配备2台洒水器，用以收仓后对仓面洒水养护。
3.1.4其它器材设施配套
(1)在混凝土开仓前，保证风、水、电通畅。
(2)采用平铺浇筑法施工时，浇筑仓应准备保温被待用，随着平仓振捣的进展，及时覆盖保温被，保温被之间应有10cm的搭接长度，以确保保温效果。
(3)雨季施工时，仓面配有彩条布和钢筋等材料，搭设活动防雨棚等。
3.1.5仓面组织管理
为保证塔带机浇筑混凝土一条龙正常运行，需建立一个组织严密、运行高效、信息反馈及时的仓面组织管理系统。
（1）综合协调系统：对混凝土一条龙施工提供技术、质量、安全、机电设备保障，确定拌和楼、浇筑手段及开仓时间，协调浇筑过程中出现的各种矛盾，组织处理突发事情。
（2）浇筑系统（仓面指挥）：仓面指挥由浇筑队长担任，负责浇筑仓面的组织指挥，对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责，确保混凝土浇筑质量。
（3）操作系统：由调度室负责组织、协调，确保各操作系统正常运行，拌制合格的混凝土，并使混凝土准确、快速入仓。
3.2仓面工艺设计
3.2.1设计原则
仓面条带布置要尽量简化，标号切换次数尽可能少，塔带机运行线路要短且易于操作，整个下料过程要易于实现，资源配置要充分，来料流程要优化。
3.2.2浇筑方法及强度要求
(1)平浇法：该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节，除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外，均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时，亦采用平浇法施工，浇筑时铺层厚度可按照35～55cm下料。
(2)台阶法：对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位，经监理批准后可使用台阶法浇筑，以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8～10m以上，接头部位台阶宽度不小于3～4m。
3.2.3仓面设计的内容
仓面设计标准格式包括以下内容：
①仓面情况，包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求，仓位施工特点等；②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼；③仓面资源配置，包括机具、工具、材料、人员数量要求；④仓面设计图，图上标明混凝土分区线，混凝土种类标号，浇筑顺序等；⑤混凝土来料流程表；⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作；⑦对特别重要部位，必须编制专门的施工措施；⑧仓面“浇筑情况评述”，收仓后，由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述，对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。
仓面设计由浇筑单位提出，一式六份，经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外，还应视情况复印送给有关部门（如拌和楼试验室、塔带机操作人员等）。
3.3塔(顶)带机浇筑新工艺
混凝土快速优质施工，给浇筑工艺提出了更新更高的要求，因此，除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外，对许多传统工艺进行了改革。
3.3.1供料工艺
（1）供料皮带上设置遮盖或保温措施。
（2）建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。
（3）皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板，以避免骨料分离和砂浆损失。
（4）塔带机输送系统装置冲洗设备，卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。
3.3.2布料工艺
(1)布料层面处理：用塔带机浇筑四级配混凝土时，为便于塔带机运输，第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法，而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为：迎水面至排水管前缘区域，采用20cm厚二级配混凝土；其余部位（包括中块）采用三级配富砂浆混凝土，层厚为一个浇筑坯层，约40cm。
(2)布料方向与次序：当平浇法浇筑时，迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行；上块浇筑方向从上往下，下块浇筑方向从下往上，中间仓位视仓面情况确定起始下料点；
基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位，由低到高铺料；
仓内采用多种标号混凝土时，原则上先高标号后低标号的下料顺序，保证高标号区达到设计宽度要求；
有廊道、钢管或埋件的部位，卸料时，廊道、钢管两侧均衡上升，其两侧高差不得超过铺料的层厚。
当采用台阶法浇筑时，从块体短边一端向另一端铺料，边前进、边加高，逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时，采取顺坝轴线方向铺料。
(3)铺料厚度与宽度：铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作
能力等要满足浇筑的需要，必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时，铺料层厚度一般采用50cm；采用台阶法浇筑时，铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位，铺料宽度取10～12m；对于升层高度2.0m的仓位，铺料宽度取8～10m，台阶宽取2～3m。
3.3.3下料和振捣工艺
对没有钢筋的仓面，塔带机下料时，下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m，并均匀移动布料，堆料高度不宜大于1.0m，以免骨料分离。布料条带清晰，并有足够宽度。在模板周围布料时，卸料点与模板的距离保持在1～1.5m，人工分散粗骨料后，再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时，严禁下料导管直接下料，由人工送料填满。
在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时，尽量降低下料高度，一次卸料的堆料高度控制在50cm以下，浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时，卸料部位应离开钢筋0.5～0.8m，并加强人工平仓。
台阶法浇筑时，平仓振捣机站在中间（第二层）的台阶上，覆盖范围比较理想；平层法浇筑时，平仓机一般站在层面上，紧跟下料接头，随时下料，随时振捣。
混凝土浇筑应先平仓后振捣，严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，以避免欠振或过振。
使用塔（顶）带机浇筑的大仓位，应配置振捣机振捣。使用振捣机时，振捣棒组应垂直插入到混凝土中，振捣完应慢慢拔出；移动振捣棒组，应按规定间距相接；振捣第一层混凝土时，振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时，振捣棒头应插入下层混凝土5～10cm；振捣作业时，振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。
3.3.4养护工艺
(1)长期流水养护：根据现行水工混凝土施工规范，混凝土浇筑后养护时间一般为14d，重要部位养护到设计龄期；但三峡工程提出了更高的要求，主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求，再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求，必须推行新的养护工艺。
旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴，若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8B保持旋喷嘴始终不停地工作，即可做到长流水养护。
喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管，使用时，将管两端封堵，水雾通过细孔喷出，洒在养护面上。给花管不停地通水，便可保持长流水养护。
(2)仓面覆盖养护：覆盖保水养护。该方法适合于大于28d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料，如隔热被，风化砂或土等，给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态，即可满足养护要求。
覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快，仅采取洒水养护不能满足要求，因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。
(3)养护组织管理：在三峡混凝土施工中，养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱，已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员，实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载，并做到真实、详尽。
4结论