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正文內(nèi)容

混凝土澆筑拆模后外觀質(zhì)量問題及處理辦法和高性能混凝土的論文(編輯修改稿)

2025-05-06 02:47 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ,水灰比低,硬化后長期處于水中時,水分通過微管擴散到內(nèi)部,未水化的水泥粒子進一步水化,產(chǎn)生微膨脹也會使混凝土表面產(chǎn)生裂縫,為各種有害介質(zhì)滲透提供通道,給氯離子侵入、堿骨料反應(yīng)的發(fā)生和鋼筋銹蝕創(chuàng)造可能;在高性能混凝土的設(shè)計方面,由于高性能混凝土的后期強度增長不及普通混凝土,而且脆性大,需要特別注意。同時,在高性能混凝土的研究方面,現(xiàn)在的研究以實驗室研究為主,但是實驗室的情況與實際工況相差較大,這不利于今后高性能混凝土的推廣應(yīng)用。二、高性能混凝土質(zhì)量與施工控制(一)高性能混凝土原材料及其選用。細集料宜選用質(zhì)地堅硬、潔凈、級配良好的天然中、粗河砂,其質(zhì)量要求應(yīng)符合普通混凝土用砂石標準中的規(guī)定。砂的粗細程度對混凝土強度有明顯的影響,一般情況下,砂子越粗,混凝土的強度越高。配制C50~,對于C80~。高性能混凝土必須選用強度高、吸水率低、級配良好的粗集料。宜選擇表面粗糙、外形有棱角、針片狀含量低的硬質(zhì)砂巖、石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖碎石,級配符合規(guī)范要求。由于高性能混凝土要求強度較高,就必須使粗集料具有足夠高的強度,一般粗集料強度應(yīng)為混凝土強度的115倍~210倍或控制壓碎指標值>10﹪。最大粒徑不應(yīng)大于25mm,以10mm~20mm為佳,這是因為,較小粒徑的粗集料,其內(nèi)部產(chǎn)生缺陷的幾率減小,與砂漿的粘結(jié)面積增大,且界面受力較均勻。另外,粗集料還應(yīng)注意集料的粒型、級配和巖石種類,一般采取連續(xù)級配,其中尤以級配良好、表面粗糙的石灰?guī)r碎石為最好。粗集料的線膨脹系數(shù)要盡可能小,這樣能大大減小溫度應(yīng)力,從而提高混凝土的體積穩(wěn)定性。配制高性能混凝土時,摻入活性細摻合料可以使水泥漿的流動性大為改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石強度有所提高。更重要的是,加入活性細摻合料改善了混凝土中水泥石與骨料的界面結(jié)構(gòu),使混凝土的強度、抗?jié)B性與耐久性均得到提高?;钚约殦胶狭鲜歉咝阅芑炷帘赜玫慕M成材料。在高性能混凝土中常用的活性細摻合料有硅粉(SF)、磨細礦渣粉(BFS)、粉煤灰(FA)、天然沸石粉(NZ)等。粉煤灰是火電廠燃煤鍋爐排出的煙道灰,它能有效提高混凝土的抗?jié)B性,顯著改善混凝土拌合物的工作性,大摻量粉煤灰混凝土還對環(huán)境保護和節(jié)約資源有重要意義。配制高性能混凝土的粉煤灰宜用含碳量低、細度低、需水量低的優(yōu)質(zhì)粉煤灰。礦渣是高爐煉鐵排出的熔融礦渣在高溫狀態(tài)下迅速水淬冷卻而成的,用于高性能混凝土的磨細礦渣細度大于水泥,能提高混凝土的工作性和耐久性。硅粉是電爐法生產(chǎn)硅鐵合金所排放的煙道灰,SiO2含量大于90﹪,平均粒徑約011μm,比表面積20000㎡/kg,借助大劑量高效減水劑和強力攪拌作用,可以填充到水泥或其他摻合料的間隙中去,并且具有很高的活性,在各種摻合料中對混凝土的增強作用最為顯著,是國際上制備超高強混凝土最通用的超細活性摻合料。由于高性能混凝土具有較高的強度,且一般混凝土拌合物的坍落度較大(15~20㎝左右),在低水膠比(一般<)一般的情況下,要使混凝土具有較大的坍落度,就必須使用高效減水劑,且其減水率宜在20﹪以上。有時為減少混凝土坍落度的損失,在減水劑內(nèi)還宜摻有緩凝的成份。此外,由于高性能混凝土水膠比低,水泥顆粒間距小,能進人溶液的離子數(shù)量也少,因此減水劑對水泥的適應(yīng)性表現(xiàn)更為敏感。因大部分高性能混凝土施工時采用泵送,故摻減水劑后混凝土拌合物的坍落度損失不能太快太大,否則影響泵送。(1)粉煤灰,粉煤灰是燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細微粉末,又稱“飛灰”(Fly Ash),其顆粒多呈球形,表面光滑。大量的實踐證明:摻用粉煤灰的混凝土,其長期性能可得到大幅度的改善,對延長構(gòu)筑物的使用壽命有重要意義。粉煤灰在混凝土中的主要作用包括以下幾個方面:①填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤滑層,產(chǎn)生“滾珠潤滑”效應(yīng)。②對水泥顆粒起物理分散作用,使其分布得更均勻。③粉煤灰和聚集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結(jié)晶發(fā)生火山灰反應(yīng),生成具有膠凝性質(zhì)的產(chǎn)物,加強了薄弱的過渡區(qū),對改善混凝土的各項性能有顯著作用。④粉煤灰延緩了水化速度,減小混凝土因水化熱引起的溫升,對防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫十分有利。⑤可減小混凝土溫度開裂的危險,同時由于加快了火山灰反應(yīng),還可提高28d強度。值得注意的是,粉煤灰的水泥取代率對強度影響顯著,較好的早期強度和后期強度的水泥取代率應(yīng)小于10%。當粉煤灰摻量較低時,只會對水泥早期水化熱有影響,但對7d齡期的水化熱幾乎沒有影響。(2)硅粉(Silica Fume,簡寫SF)又稱硅灰,是從生產(chǎn)硅鐵或硅鋼等合金所排放的煙氣中收集到的顆粒極細的煙塵。硅粉主要由非常微小、表面光滑的玻璃態(tài)球形顆粒組成,~,是水泥粒徑的1/50~1/100,一般比表面積為18500㎡/kg~20000㎡/kg,主要化學成分為二氧化硅,其含量在90%以上。在混凝土中摻加少量硅粉或以硅粉取代部分水泥,結(jié)合應(yīng)用減水劑,可使混凝土各方面的物理力學性能都得到顯著提高,硅粉的適宜摻量為水泥用量的5﹪~10﹪。硅粉的加入,對混凝土的性能的影響主要有:①改善了新拌混凝土的粘聚性、保水性,提高了需水量。②提高了混凝土的強度,增大了彈性模量和混凝土的干縮。③提高了混凝土的耐久性。另外,在配制硅粉混凝土時必須注意:①由于硅粉的需水量比水泥大,在配制硅粉混凝土時,一般要摻加減水劑。在選擇減水劑時,應(yīng)使之與所用的水泥具有相容性,否則,容易影響混凝土的工作性能。同時,根據(jù)減水劑性能及需求的減水需求來選擇合適的摻量。②比表面積和活性SiO2含量是硅粉的重要指標,硅粉比表面積越大、活性SiO2含量越高,硅粉性能越好,配制硅粉混凝土需選擇具有良好性能的硅粉。③硅粉混凝土的干縮一般比普通混凝土大,配制高性能混凝土時應(yīng)采取補償收縮的措施,如摻加粉煤灰等。(二)配合比設(shè)計控制要點在以往的配合比設(shè)計方法中,是按混凝土的強度等級要求計算水灰比,而現(xiàn)在則是按耐久性的要求,首先根據(jù)環(huán)境作用等級確定電通量指標,由此來選擇水膠比、控制膠凝材料最小用量以及摻和料的比例。由于客專隧道的襯砌和仰拱設(shè)計強度等級為C30或C35,一般來說,為滿足電通量要求和水膠比限值要求,混凝土的強度一般都是超強的。在進行配合比參數(shù)設(shè)計時,為保證混凝土的耐久性,混凝土中膠凝材料總量應(yīng)處在一個適宜范圍內(nèi),不僅有最低限要求,同時,對于C30及以下混凝土,膠凝材料總量不宜高于400kg/m3,C35~C40不宜高于450kg/m3。鐵路客運專線大力提倡使用粉煤灰、礦渣粉等礦物摻和料,與普通硅酸鹽水泥一起作為膠凝材料。使用粉煤灰等礦物摻和料,并不是單純地考慮降低混凝土成本,首先是為了混凝土耐久性的需要,特別是可以有效改善混凝土抵抗化學侵蝕的能力(包括氯化物侵蝕、硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應(yīng)等)。國內(nèi)外的大量研究表明,粉煤灰的摻量在20%以上時,改善混凝土耐久性的效果較佳,更有研究資料表明,粉煤灰的最大摻量可達到50%左右。在《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》中明確規(guī)定,一般情況下,礦物摻和料摻量不宜小于膠凝材料總量的20%,當大于30%時。含氣量的要求也是客運專線高性能混凝土與普通混凝土的重要區(qū)別之一。以往工程僅在有抗凍要求時才考慮適當提高混凝土的含氣量,這是對混凝土耐久性的規(guī)律認識不足的表現(xiàn)。實際上,混凝土中適量的引氣,不僅能改善抗凍性,同時可顯著減輕混凝土的泌水性,使水在拌合物中的懸浮狀態(tài)更加穩(wěn)定,從而提高混凝土材料的均勻性和穩(wěn)定性。因此,客運專線規(guī)定,即使配制非抗凍混凝土時,含氣量也應(yīng)不小于2%,并且作為施工質(zhì)量控制的必檢項目之一。為適當提高混凝土的含氣量,并獲得較佳的減水和保塑效果,可使用新型聚羧酸鹽減水劑。該指標是客運專線對混凝土耐久性最重要、最具體的指標。目前我國尚無電通量試驗的國家標準,鐵路行業(yè)電通量試驗方法是以美國ASTMC1202 快速電量測定方法為基礎(chǔ)制定的,其所測指標可以最大程度地區(qū)分和評價混凝土的密實度,而密實度正是影響混凝土耐久性最為關(guān)鍵的因素。以往多是以抗?jié)B性來評價混凝土的密實程度,但實踐證明,抗?jié)B試驗只適合于判定較低強度等級混凝土的密實性,當強度等級超過C30后,抗?jié)B等級幾乎都能達到P20以上,再往下試驗比較困難。這正是用電通量指標取代抗?jié)B標號作為混凝土耐久性控制的主要原因。混凝土的電通量主要取決于水膠比,通過大量試驗得到規(guī)律, 的要求。(三)高性能混凝土的施工控制。混凝土原材料應(yīng)嚴格按照施工配合比要求進行準確稱量,稱量最大允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定(按重量計):膠凝材料(水泥、摻合料等)177。1%;外加劑177。1%;骨料177。2%;拌合用水177。1%。應(yīng)采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌混凝土,采用電子計量系統(tǒng)計量原材料。攪拌時間不宜少于2min,也不宜超過3min。炎熱季節(jié)或寒冷季節(jié)攪拌混凝土時,必須采取有效措施控制原材料溫度,以保證混凝土的入模溫度滿足規(guī)定。應(yīng)采取有效措施,保證混凝土在運輸過程中保持均勻性及各項工作性能指標不發(fā)生明顯波動。應(yīng)對運輸設(shè)備采取保溫隔熱措施,防止局部混凝土溫度升高(夏季)或受凍(冬季)。應(yīng)采取適當措施防止水分進入運輸容器或蒸發(fā)。(1)混凝土入模前,應(yīng)采用專用設(shè)備測定混凝土的溫度、坍落度、含氣量、水膠比及泌水率等工作性能;只有拌合物性能符合設(shè)計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑?;炷恋娜肽囟纫话阋丝刂圃?~30℃(2)混凝土澆筑時的自由傾落高度不得大于2m當大于2m時,應(yīng)采用滑槽、串筒、漏斗等器具輔助輸送混凝土,保證混凝土不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。(3)混凝土的澆筑應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進行,間隙時間不得超過90min,不得隨意留置施工縫。(4)新澆混凝土與鄰接的己硬化混凝土或巖土介質(zhì)間澆筑時的溫差不得大于15℃。4.振搗??刹捎貌迦胧秸駝影?、附著式平板振搗器
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