公眾號(hào):mywangxiao
及時(shí)發(fā)布考試資訊
分享考試技巧、復(fù)習(xí)經(jīng)驗(yàn)
新浪微博 @wangxiaocn關(guān)注微博
聯(lián)系方式 400-18-8000
2013年注冊(cè)巖土工程師考試定于9月7、8 日舉行,為了幫助廣大的考生備戰(zhàn)2013年巖土工程師考試,中大網(wǎng)校編輯特地匯總了2013年巖土工程師考試相 關(guān)輔導(dǎo)資料,希望對(duì)您參加本次考試有所幫助,并在此預(yù)祝您金榜題名!
高強(qiáng)混凝土的優(yōu)越性
在一般情況下,混凝土強(qiáng)度等級(jí)從C30提高到C60,對(duì)受壓構(gòu)件可節(jié)省混凝土30-40%;受彎構(gòu)件可節(jié)省混凝土10-20%.雖然高強(qiáng)混凝土比普通混凝土成本上要高一些,但由于減少了截面,結(jié)構(gòu)自重減輕,這對(duì)自重占荷載主要部分的建筑物具有特別重要意義。再者,由于梁柱截面縮小,不但在建筑上改變了肥梁胖柱的不美觀的問(wèn)題,而且可增加使用面積。以深圳賢成大廈為例,該建筑原設(shè)計(jì)用C40級(jí)混凝土,改用C60級(jí)混凝土后,其底層面積可增大1060平方米,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。由于高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性能好,抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土。因此,國(guó)外高強(qiáng)混凝土除高層和大跨度工程外,還大量用于海洋和港口工程,它們耐海水侵蝕和海浪沖刷的能力大大優(yōu)于普通混凝土,可以提高工程使用壽命。高強(qiáng)混凝土變形小,從而使構(gòu)件的剛度得以提高,大大改善了建筑物的變形性能。
高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)
現(xiàn)代高強(qiáng)混凝土在施工中要解決下列技術(shù)問(wèn)題:1.低水灰比,大坍落度2.坍落度損失問(wèn)題3.混凝土可泵性問(wèn)題
1)低水灰比,大坍落度
高強(qiáng)混凝土一般要求低水灰比,這種低水灰比的混凝土早在60年代末,我國(guó)就有過(guò)研究與應(yīng)用,但由于混凝土在低水灰比的情況下,坍落度很小,甚至沒(méi)有坍落度,其成型和搗實(shí)都很困難,無(wú)法在現(xiàn)澆混凝土施工中應(yīng)用。
2.)坍落度損失問(wèn)題
現(xiàn)代城市混凝土施工,一般采用預(yù)攪或商品混凝土。施工工地往往與攪拌站相距很遠(yuǎn),要把混凝土從攪拌站運(yùn)到工地需用較長(zhǎng)的時(shí)間?;炷猎谶\(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,其坍落度隨時(shí)間的增加而減小,這對(duì)高強(qiáng)混凝土來(lái)說(shuō)無(wú)疑又增加了難度。
3.)混凝土可泵性問(wèn)題
泵送混凝土幾乎是高層建筑施工的唯一方法。所以高強(qiáng)和泵送幾乎是不可分割的。所以對(duì)高強(qiáng)混凝土要解決混凝土可泵送的要求。
解決方法對(duì)策
1)對(duì)原材料的選擇
配置C60級(jí)高強(qiáng)混凝土,不需要用特殊的材料,但必須對(duì)本地區(qū)所能得到的所有原材料進(jìn)行優(yōu)選,它們除了要有比較好的性能指標(biāo)外,還必須質(zhì)量穩(wěn)定,即在施工期內(nèi)主要性能不能有太大的變化。
2)工時(shí)的質(zhì)量控制和管理
一般來(lái)說(shuō),在試驗(yàn)室配置符合要求的高強(qiáng)混凝土相對(duì)比較容易,但是要在整個(gè)施工過(guò)程中,混凝土都要穩(wěn)定在要求的質(zhì)量水平功能上就比較困難了。一些在普通情況下不太敏感的因素,在低水灰比的情況下會(huì)變得相當(dāng)敏感,而對(duì)高強(qiáng)混凝土,設(shè)計(jì)時(shí)所留的強(qiáng)度富余度又不可能太大,可供調(diào)節(jié)的余量較小,這就要求在整個(gè)施工過(guò)程中必須注意各種條件、因素的變化,并且要根據(jù)這些變化隨時(shí)調(diào)整配合比和各種工藝參數(shù)。對(duì)于高強(qiáng)混凝土,一般檢測(cè)技術(shù)如回彈、超聲等在強(qiáng)度大于 50MPa后已不能采用。唯一能進(jìn)行檢測(cè)的鉆心取樣法來(lái)檢驗(yàn)高強(qiáng)混凝土也有一定的困難(主要是研究資料較少和標(biāo)準(zhǔn)不完善)。這說(shuō)明加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制和管理的必要性。
3)超細(xì)活性摻合料的應(yīng)用
對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)為C80或更高的混凝土需要采取一些特殊的技術(shù)措施-摻入超細(xì)活性摻合料?;炷翉?qiáng)度達(dá)到一定極限后就不可能再增加了,因?yàn)榛炷翉?qiáng)度在水化時(shí)不可避免地會(huì)在其內(nèi)部形成一些細(xì)微的毛細(xì)孔。如果要使其強(qiáng)度進(jìn)一步提高,就必須采取措施把這些孔隙填滿,進(jìn)一步增加混凝土的密實(shí)性。最常用的方法是用極細(xì)(微米級(jí))的活性顆粒摻入混凝土,使它們?cè)谒疂{中的細(xì)微孔隙中水化,減少和填充混凝土中的毛細(xì)孔,達(dá)到增密和增強(qiáng)的作用。但是這些極細(xì)的顆粒需水量很大,就需要大量高效減水劑加以塑化,否則難以施工。再者,超細(xì)活性顆粒在混凝土攪拌時(shí),到處飛揚(yáng),很難加入混凝土中,故必須對(duì)超細(xì)活性顆粒進(jìn)行增密處理后才能使用。
高強(qiáng)混凝土在性能上尚存在的問(wèn)題及其改善的途徑
配制高強(qiáng)混凝土的特點(diǎn)是低水膠比并摻有足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻合料和高效減水劑,從而使混凝土具有綜合的優(yōu)異的技術(shù)特性,但由此也產(chǎn)生了兩個(gè)值得重視的性能缺陷:(1)自干燥引起的自收縮;(2)脆性
1)自干燥引起的自收縮
近年來(lái),國(guó)外許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)混凝土存在早期收縮開(kāi)裂的問(wèn)題。其原因是由于在低水灰比或水膠比并摻入較多的具有相當(dāng)活性的礦物細(xì)摻合料的混凝土中會(huì)產(chǎn)生自干燥從而引起混凝土的自收縮,使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到損傷而產(chǎn)生微裂縫。有關(guān)文獻(xiàn)資料表明:水膠比低于0.3的混凝土,其自收縮值可高達(dá) 200~400×10-6.免振自密實(shí)混凝土由于含有較多的粉料量,當(dāng)粉量達(dá)500kg/m3,其自收縮值可達(dá)100~400×10-6.而摻有大量磨細(xì)礦渣的大體積混凝土,其自收縮值也可達(dá)100×10-6.混凝土產(chǎn)生自干燥并非由于外部環(huán)境相對(duì)濕度的影響而引起的干燥脫水,而是由于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)微細(xì)孔內(nèi)自由水量的不足,使混凝土內(nèi)部供水不足,內(nèi)部相對(duì)濕度自發(fā)地減小而引起自干燥,并導(dǎo)致了混凝土的收縮變形,故稱之為自收縮。
高強(qiáng)混凝土的配制,正因?yàn)槭堑退冶然蛩z比并摻有較大量的活性礦物細(xì)摻合料,因此,其早期的收縮開(kāi)裂十分敏感。在混凝土內(nèi)部水量較少的情況下,除水泥水化所需的水量外,在孔隙和毛細(xì)管中的水也被逐步吸收減少,在沒(méi)有剩余自由水的情況下,就形成了空的孔隙,使水泥石的內(nèi)部不再存在未結(jié)合水的平衡。因此,水泥石內(nèi)部的相對(duì)濕度顯著地降低。在處于難以水分蒸發(fā)而同時(shí)也是難以有水分滲濾的封閉狀態(tài)中的粘彈性固態(tài)的膠凝材料系統(tǒng)中,由于水泥石內(nèi)部相對(duì)濕度的降低而使孔中存在一定的氣相,孔中水飽和蒸汽壓隨之而降低,毛細(xì)管中水呈現(xiàn)不飽和狀態(tài)。此狀況在長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài)的情況下,隨著水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行越演越烈,其結(jié)果導(dǎo)致了毛細(xì)管中的液面形成變?cè)旅?,使毛?xì)管壓升高而產(chǎn)生毛細(xì)管應(yīng)力,使水泥石受負(fù)壓作用,成為凝結(jié)硬化混凝土產(chǎn)生自收縮的主要因素。
此外,較大量的活性礦物細(xì)摻合料的摻入,也會(huì)使混凝土產(chǎn)生自收縮,特別是硅灰的摻入。其原因主要是由于硅灰具有較高的火山灰活性,而增加了化學(xué)減縮。在水泥水化初期生成較高含量的凝膠孔的孔結(jié)構(gòu)體系的水泥石也會(huì)產(chǎn)生高度的自干燥而引起較嚴(yán)重的自收縮。再者,由于硅灰的表面積較大、活性強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致灰與攪拌水很快結(jié)合,加速了水泥石中孔隙空間的缺水與內(nèi)部相對(duì)濕度的降低而增大了自干燥。
混凝土的自收縮一般發(fā)生在混凝土初凝之后。當(dāng)混凝土由流態(tài)轉(zhuǎn)向粘彈性固態(tài)時(shí),尤以初凝到1d齡期時(shí)為最顯著,自收縮值隨齡期而減緩。水膠比愈小,1d齡期時(shí)的自收縮愈大。
自收縮對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展造成的損傷是一個(gè)值得重視的問(wèn)題。由于硬化后高強(qiáng)混凝土的致密性高于普通混凝土,在減少了泌水的同時(shí),也阻礙了外部養(yǎng)護(hù)水對(duì)混凝土的濕養(yǎng)護(hù)作用。因此,以適用于普通混凝土的傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)措施來(lái)改善此類混凝土的自干燥、自收縮并無(wú)明顯的效果。國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾提出一些技術(shù)措施如:摻入一定量的膨脹劑;以部分粉煤灰等量取代水泥;配以高彈性模量的纖維:選用高C2S和低C3A、C4AF的硅酸鹽水泥等等,對(duì)降低混凝土的自收縮都有一定的效果。最近,國(guó)外學(xué)者提出了采用圍水養(yǎng)護(hù)即在混凝土澆注后仍處于塑性狀態(tài)時(shí),盡快地立即進(jìn)行水霧養(yǎng)護(hù),對(duì)減少或防止混凝土的自收縮具有較明顯的效果。
另一技術(shù)措施是在混凝土中加入部分含水飽和的輕集料替代普通集料,含水飽和輕集料在混凝土中形成蓄水池,在混凝土內(nèi)部供水起內(nèi)養(yǎng)護(hù)作用。但此方法需根據(jù)混凝土強(qiáng)度要求而采用。
2)脆性
脆性可以描述為混凝土無(wú)法防止的不穩(wěn)定裂縫的擴(kuò)展與增長(zhǎng)。從混凝土承受軸向壓荷載作用下的應(yīng)力——應(yīng)變曲線中,峰值后下降曲線段的陡斜程度可以反映出混凝土的脆性大小。眾多的試驗(yàn)已表明,混凝土的強(qiáng)度愈高,其應(yīng)力——應(yīng)變曲線過(guò)峰值后的下降段曲線愈陡斜。這意味著該混凝土的脆性愈大。因此,高強(qiáng)混凝土的脆性已引起廣泛的重視,混凝土脆性的增大會(huì)給工程結(jié)構(gòu)特別是有抗震要求的工程結(jié)構(gòu)帶來(lái)很大的危害。在高強(qiáng)混凝土中摻加纖維是一種有效的措施。國(guó)外已有學(xué)者提出纖維增強(qiáng)高性能混凝土,而且將之與纖維增強(qiáng)傳統(tǒng)混凝土和基材(未摻纖維的傳統(tǒng)混凝土)進(jìn)行拉伸應(yīng)力——應(yīng)變的對(duì)比。纖維增強(qiáng)傳統(tǒng)混凝土比無(wú)纖維增強(qiáng)的基材僅僅是提高了延性,而纖維增強(qiáng)高強(qiáng)混凝土與無(wú)纖維增強(qiáng)的基材相比,在拉伸應(yīng)力——應(yīng)變曲線中有三個(gè)特征是值得重視的:
(1)彈性極限顯著提高了。強(qiáng)性極限反映宏觀裂縫出現(xiàn)的起點(diǎn)。
(2)呈現(xiàn)出有一明顯的應(yīng)變強(qiáng)化段。應(yīng)變強(qiáng)化段是反映宏觀裂縫出現(xiàn)后,裂縫分散數(shù)量的增加,但這些裂縫的寬度很小。
(3)峰值后出現(xiàn)應(yīng)變軟化段。應(yīng)變軟化段反映了裂縫數(shù)量雖保持不變,但裂縫寬度增大了,最后導(dǎo)致纖維被拔出或斷裂而破壞。因此,纖維增強(qiáng)高強(qiáng)混凝土不僅大大提高了拉伸應(yīng)力而且顯著改善了高強(qiáng)混凝土的脆性。
對(duì)于纖維品種的選用,試驗(yàn)表明,在同樣纖維體積含量的情況下,鋼纖維和碳纖維對(duì)改善高強(qiáng)混凝土的脆性比合成纖維更為有效。
相關(guān)文章:
2013年巖土工程師考試《專業(yè)知識(shí)》復(fù)習(xí)資料匯總1
2013年巖土工程師考試《專業(yè)知識(shí)》復(fù)習(xí)資料匯總2
2013 年巖土工程師綜合知識(shí)考試練習(xí)題匯總
更多關(guān)注:2013年巖土工程師考試報(bào)名時(shí)間 2013巖土工程師報(bào)考條件
(責(zé)任編輯:rhj)
近期直播
免費(fèi)章節(jié)課
課程推薦
勘察設(shè)計(jì)工程師
[VIP班]
3大模塊 準(zhǔn)題庫(kù)自主資料 校方服務(wù)
勘察設(shè)計(jì)工程師
[精品班]
2大模塊 準(zhǔn)題庫(kù)自主資料 校方服務(wù)