時(shí)間：2022-07-19 21:07:08
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中圖分類號(hào)： TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
高性能混凝土具有豐富的技術(shù)內(nèi)容，盡管業(yè)界對(duì)高性能混凝土有不同的定義和解釋，但彼此均認(rèn)為高性能混凝土的基本特征是按耐久性進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證拌和物易于澆筑和密實(shí)成型，不發(fā)生或盡量少發(fā)生因溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫。硬化后有足夠的強(qiáng)度，內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)合理而有低滲透性和高抗化學(xué)侵蝕性。其中強(qiáng)度尤為重要。工程上對(duì)混凝土的其他性能要求，如耐久性、不透水性、抗侵蝕性等，這些性能都與混凝土的強(qiáng)度有著密切關(guān)系。因?yàn)橐话銇碚f，混凝土的強(qiáng)度越高，其密度也越高，其剛性、耐久性、不透水性、抗侵蝕性等也將提高。而隨著工程建設(shè)的需要，高性能混凝土的使用頻率越來越高。
1水泥
水泥是混凝土工程的主要材料，水泥的品質(zhì)直接影響混凝土的質(zhì)量。當(dāng)水灰比相等時(shí)，高標(biāo)號(hào)水泥比低標(biāo)號(hào)水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度要高許多。隨著水泥細(xì)度增加，水化速率增大，會(huì)導(dǎo)致較高的強(qiáng)度增長率。但應(yīng)該避免細(xì)磨粉的含量。因?yàn)楫?dāng)顆粒很細(xì)時(shí)，粒徑在1um以下的顆粒不到一天就完全水化，幾乎對(duì)后期強(qiáng)度沒有任何貢獻(xiàn)。而另外直徑大于60um的顆粒對(duì)強(qiáng)度也并不起作用。在水泥品種及混合材料摻量相同的情況下，水泥粉磨細(xì)度細(xì)，比表面積大，其制備的混凝土需水性無疑會(huì)高。若要保證混凝土具有良好的流動(dòng)性，就會(huì)增加水或水泥還有減水劑，從而對(duì)混凝土的強(qiáng)度也帶來影響。除此之外，水泥顆粒的級(jí)配的影響也有一定作用。良好的顆粒級(jí)配可以降低混凝土的孔隙率，從微觀角度上說對(duì)強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生影響。由此可見，水泥的細(xì)度對(duì)混凝土強(qiáng)度是有一定的影響。水泥強(qiáng)度主要來自于早期強(qiáng)度C3S及后期強(qiáng)度C2S，而且這些影響貫穿于混凝土中。
2粗集料
集料是混凝土的骨架，是保證混凝土強(qiáng)度的主要材料。
混凝土中的粗骨料通常采用碎石或卵石。當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度相等時(shí)，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強(qiáng)，當(dāng)水灰比相等或配比相同時(shí)，兩種材料配制的混凝土，碎石的混凝土強(qiáng)度要比卵石強(qiáng)度高。質(zhì)地優(yōu)良的碎石或卵石的強(qiáng)度大都高于普通混凝土的強(qiáng)度的2～4倍，所以，普通混凝土強(qiáng)度不受石料強(qiáng)度的影響。但，高性能混凝土則不同，它的水泥石強(qiáng)度高，如果石料強(qiáng)度不高，則會(huì)由此引起混凝土破壞。所以粗骨料的強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)制約著高性能混凝土的強(qiáng)度。高性能混凝土應(yīng)適宜采用壓碎值指標(biāo)≤10％的碎石。
集料在拌合過程中，特別是粗集料，會(huì)直接吸走部分拌合用水，降低了混凝土的水灰比，使得混凝土拌合物的工作性變差，混凝土的坍落度減少，強(qiáng)度降低。此外，吸水率高的集料對(duì)混泥土的抗凍性、收縮變形亦有不利影響。
當(dāng)坍落度一定時(shí)，最大粒徑的混凝土因其表面積增大，在相同坍落度下需水量增大，對(duì)應(yīng)的水灰比明顯增大；或相同配合比條件下，混凝土的工作性變差，內(nèi)部缺陷增多，從而引起強(qiáng)度的降低。
針片狀顆粒的含量與混凝土強(qiáng)度存在一種特殊關(guān)系，不是針片狀含量越高，強(qiáng)度就越低，也不是針片狀含量越低，強(qiáng)度就越高。而是存在一個(gè)最佳值，在這個(gè)值附近，混凝土的抗壓強(qiáng)度最高。另外，針片狀增多，集料表面積增大，從而引至混凝土的許多不良影響。一般在進(jìn)行混凝土配比設(shè)計(jì)及原材料的選擇時(shí)，特別是高性能混凝土，為了獲得所要求的混凝土強(qiáng)度和密實(shí)性等，采取了限制粗集料中針片狀顆粒含量的要求。
3細(xì)集料
普通混凝土中使用的細(xì)集料，通常有河砂、山砂、海砂。河砂比較潔凈，顆粒圓滑，質(zhì)地堅(jiān)硬，海砂雖具有上述特點(diǎn)，但常含有貝殼碎片、云母和可溶性鹽，山砂表面粗糙，棱角多，含泥量和有機(jī)物高?；炷林兴玫募?xì)集料如果砂粒過粗，將會(huì)使混凝土拌合物粗澀、松散，導(dǎo)致混凝土密度降低。如果過細(xì)，比表面積增大，要保持流動(dòng)性不變，就要增加用水量，同時(shí)還要增加水泥用量。另外，砂中泥土?xí)绊懮芭c水泥的粘結(jié)，而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。雖然細(xì)集料在骨料當(dāng)中對(duì)混凝土強(qiáng)度影響比粗集料小，而混凝土公式內(nèi)也沒有反映砂種柔效，但砂的質(zhì)量對(duì)混凝土的質(zhì)量也有一定的影響。高性能混凝土中宜采用的細(xì)集料應(yīng)以含泥量小，并且以中砂偏粗，細(xì)度模數(shù)在2.6～3.0之間，級(jí)配良好的河砂。
4粉煤灰
粉煤灰作為主要混合材料，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。粉煤灰玻璃微粒特有的物理形狀，能使水泥顆粒的絮狀結(jié)構(gòu)解絮擴(kuò)散，同時(shí)降低混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的粘度和摩擦力，使混凝土的漿體體積增加。加入粉煤灰的混凝土除了能減少混凝土的溫升，防止混凝土產(chǎn)生裂縫，提高耐久性，抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕性外，還可以有效改善混凝土的工作性能。同時(shí)也降低了混凝土的坍落度損失，因而使混凝土的用水量降低，使力學(xué)性能有所提高，從而保證了混凝土的質(zhì)量。從粉煤灰的需水比指標(biāo)Ⅰ級(jí)粉煤灰≤95％，Ⅱ級(jí)粉煤灰≤105％，Ⅲ粉煤灰≤115％可知，在保證新拌混凝土和易性和坍落度的前提下，Ⅰ級(jí)粉煤灰可以降低混凝土的用水量。Ⅱ級(jí)粉煤灰則用水量基本不變。而Ⅲ級(jí)粉煤灰則要增加混凝土的用水量。粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度一般較低。粉煤灰對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在后期增長上。粉煤灰中的SO2和Al2O3在常溫下可以和水泥水化析出的氫氧化鈣反應(yīng)形成水化產(chǎn)物，增進(jìn)混凝土強(qiáng)度?；钚愿叩姆勖夯疑傻乃镙^多，對(duì)混凝土強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大。
5減水劑
外加劑在混凝土中應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。外加劑的種類十分繁多，各種外加劑的性能和作用各不相同，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)從混凝土性能要求出發(fā)選擇合適的外加劑。其中高效減水劑幾乎是高性能混凝土必不可少的組成材料。高效減水劑是高分子表面活性劑，具有很強(qiáng)的固液界面活性作用。拌合混凝土?xí)r加入適量的減水劑，可使水泥顆粒分散均勻，同時(shí)將水泥顆粒包裹的水份釋放出來，從而能明顯減少混凝土用水量。減水劑的作用是在保持混凝土配比不變的情況下，改善其工作性，提高混凝土抗壓強(qiáng)度；或在保持工作性不變的情況下減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；或在保持強(qiáng)度不變時(shí)，減少水泥用量，節(jié)約水泥，降低成本。同時(shí)，加入減水劑后混凝土更為均勻密實(shí)，改善一系列物理化學(xué)性能，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等，提高了混凝土的耐久性。在混凝土中選用高效減水劑時(shí)，要同時(shí)考慮水泥的品種和其它成份的特性，選用時(shí)既要考慮經(jīng)濟(jì)性，又要注意減水劑的質(zhì)量穩(wěn)定性。應(yīng)該注意的是千萬不能僅根據(jù)產(chǎn)品說明書來選用高效減水劑的合適摻量，應(yīng)該在保證混凝土技術(shù)性能要求的前提下，達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的效果。有些減水劑超量摻加時(shí)，不僅達(dá)不到預(yù)期效果，反而會(huì)帶來嚴(yán)重的負(fù)面作用。相對(duì)其它原材料而言，外加劑摻量雖較少，但對(duì)混凝土的質(zhì)量至關(guān)重要，對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度起著十分重要的作用。
隨著交通建設(shè)的發(fā)展，加強(qiáng)原材料的管理變的十分重要，尤其時(shí)材料的選用。特別是對(duì)高性能混凝土而言，因此我們有必要了解各種原材料帶來的影響。由于高性能混泥土的強(qiáng)度涉及多方面的問題，并非理論上那么簡單，本文只是著重從原材料對(duì)高性能混凝土強(qiáng)度的影響作出了一些分析。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào)： TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
混凝土材料在我國建筑中被廣泛應(yīng)用，其質(zhì)量問題也引起廣泛的重視。混凝土的質(zhì)量主要體現(xiàn)在其強(qiáng)度、變形以及耐久性等地方，其檢驗(yàn)一般熱力學(xué)方面為基準(zhǔn)，其中熱膨脹系數(shù)是主要的直接和間接的影響混凝土結(jié)構(gòu)安全性能和耐久性能。
1.混凝土材料檢驗(yàn)的背景及意義
混凝土作為我國各類建筑工程的主要材料之一，受到各種因素作用。如：各種復(fù)雜地理、溫度、荷載、鹽堿等環(huán)境因素?；炷劣蓾{體、粗細(xì)集料、細(xì)孔等材料構(gòu)成，其種類因建筑需要而不同，如鋼筋混凝土、水泥混凝土等。混凝土材料是一種復(fù)合材料，其不同組分的熱變形特征也不相同，此時(shí)，溫度是影響混凝土的最大因素。溫度影響一般分為兩方面,氣候溫差及高溫過程。氣候溫差主要是季節(jié)更替和天氣因素造成的，高溫過程是建筑物受到火災(zāi)或爆炸等高溫環(huán)境。當(dāng)材料溫度發(fā)生變化時(shí),其材料成分也發(fā)生不同熱變形,導(dǎo)致組分熱應(yīng)變,由于固相組成之間的熱膨脹性能有所不同而發(fā)生擠壓或拉伸現(xiàn)象。而且，如果材料由于硬化齡期增加或者與外界組分的反應(yīng)引起化學(xué)成分和孔隙結(jié)構(gòu)改變,就會(huì)進(jìn)一步改變其組成及其熱變形性質(zhì), 改變了混凝土結(jié)構(gòu)溫度條件下的服役性能。此外，混凝土在低溫時(shí)，水泥漿體結(jié)構(gòu)具有凍脹特性，在溫度低于零度時(shí)，漿體中的水分變?yōu)榻Y(jié)冰水和過冷水，泥漿發(fā)生凍結(jié)而出現(xiàn)體積膨脹壓力及滲透壓力。過熱和過冷的溫度差異考驗(yàn)著混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，熱度差異導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，混凝土材料因此易產(chǎn)生裂隙。我國建筑中使用的大體積混凝土及超長結(jié)構(gòu)混凝土在廣泛應(yīng)用過程中常因混凝土水化硬化過程放熱量大,容易聚集而導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，加之混凝土水化放熱及周圍環(huán)境輻射等因素加大了輻射熱量使其內(nèi)部溫度更高，更易造成開裂退化現(xiàn)象，影響混凝土材料的耐久性。所以，對(duì)混凝土材料進(jìn)行熱力學(xué)檢驗(yàn)意義重大，是保障建筑物安全與質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。
2.混凝土材料的檢驗(yàn)
2.1混凝土的熱變形性質(zhì)檢驗(yàn)
物質(zhì)的長度或體積隨溫度的升高而變大稱之為熱膨脹，物體體積隨溫度升高而變大，隨溫度降低而減小稱之為熱脹冷縮?；炷恋臒嶙冃螜z驗(yàn)主要是檢驗(yàn)其熱脹冷縮的性質(zhì)，其熱脹冷縮的性質(zhì)又受熱膨脹系數(shù)影響?；炷磷鳛橐环N復(fù)合材料，其熱膨脹系數(shù)受很多因素影響。如硬化水泥漿體、孔隙大小及含水量、材料成分等。混凝土材料中硬化水泥漿體的熱膨脹性能主要受其漿體中水含量、固相成分、孔隙率的多少影響，其中漿體中的氫氧化鈣的熱膨脹系數(shù)最大，致密的結(jié)構(gòu)物質(zhì)熱膨脹系數(shù)大，所以，混凝土材料中氫氧化鈣的含量越大、孔隙率越小，其熱膨脹系數(shù)越大。當(dāng)混凝土材料熱膨脹系數(shù)增加到一定值時(shí)，其將漿體內(nèi)的自由水與吸附水隨溫度升到而流失，內(nèi)部化學(xué)結(jié)合水不能得到排除，自由水在漿體內(nèi)來回進(jìn)出，繼而產(chǎn)生濕熱膨脹?；炷量障吨械乃趾湍z孔中的水分受熱膨脹后，體積急劇變大，引起的濕脹壓力可使混凝土表面及內(nèi)部出現(xiàn)裂隙?；炷翢嶙冃螜z驗(yàn)主要是混凝土熱膨脹系數(shù)測(cè)量，是對(duì)其耐久性的檢驗(yàn)。
目前，檢驗(yàn)混凝土熱變形檢驗(yàn)的方法很多，清華大學(xué)建材研究所開發(fā)的溫度一應(yīng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)研發(fā)的靜水力學(xué)稱重法能測(cè)量混凝土材料的熱膨脹系數(shù)，靜水力學(xué)稱重法主要是通過測(cè)量試件在水中的浮力變化大小來計(jì)算其體積變化大小。中國建材研究院設(shè)計(jì)出在高溫條件下對(duì)混凝土材料的熱膨脹性能測(cè)定的方法。實(shí)際工程中混凝土的熱穩(wěn)定性非常重要，所以其熱膨脹系數(shù)的測(cè)定也應(yīng)更加精準(zhǔn)。
2.2混凝土的熱敏感性檢驗(yàn)
混凝土的宏觀性雖然可以看成一個(gè)完整的體系，但其各個(gè)成分相之間的性質(zhì)存在較大差異，直接影響混凝土材料的熱敏感性。熱敏感性指混凝土材料的熱膨脹系數(shù)對(duì)溫度變化的敏感程度?；炷林械乃嗄z、氫氧化鈣晶體、未水化的水泥、孔隙等結(jié)構(gòu)的常溫線性膨脹系數(shù)存在較大差異，熱敏感性能也存在較大差異。熱敏感性與熱膨脹系數(shù)聯(lián)系緊密，熱敏感性越小，其熱膨脹系數(shù)就越小。所以，在檢驗(yàn)混凝土材料的熱敏感性時(shí)可通過調(diào)控減小其熱敏感性的組分，達(dá)到改善混凝土結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的目的。東南大學(xué)研發(fā)的通過電加熱控制溫度直接測(cè)試不同溫度下試件的長度變形大小，在經(jīng)過計(jì)算公式直接測(cè)混凝土的熱膨脹系數(shù)，利用相關(guān)關(guān)系體現(xiàn)出混凝土的熱敏感性。熱敏感性的檢驗(yàn)對(duì)混凝土材料的熱力學(xué)檢測(cè)具有重要意義。
2.3混凝土的熱不相容性檢驗(yàn)
混凝土的熱不相容性是指當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)及性能會(huì)隨著其體積的變化而改變，在反復(fù)變化的過程中，組成相界面區(qū)域會(huì)產(chǎn)生熱疲勞損傷，在此狀態(tài)下混凝土各成分之間的溫度協(xié)調(diào)性。由于我國地大物博，各地環(huán)境存在明顯差異，例如新疆、內(nèi)蒙等地區(qū)，環(huán)境干燥、濕度較大且溫度變化幅度很大。這些地區(qū)建筑使用的混凝土就常因氣候問題出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。一些專家對(duì)混凝土界面過渡區(qū)展開了深入研究，指出其結(jié)構(gòu)和硬化水泥漿體之間區(qū)別較大，并認(rèn)為界面過渡區(qū)是混凝土中組成最薄弱的區(qū)域。當(dāng)環(huán)境溫度出現(xiàn)較大變化時(shí)，造成混凝土內(nèi)部由于溫度梯度而產(chǎn)生熱應(yīng)力,以及各相間由于熱作用變形而產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力。混凝土界面過渡區(qū)在溫度反復(fù)波動(dòng)時(shí)的應(yīng)力作用下容易出現(xiàn)損傷，其中的材料因熱膨脹系數(shù)不同而使界面處產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和錯(cuò)位的趨勢(shì), 多次熱循環(huán)后混凝土的性能產(chǎn)生顯著下降。
檢驗(yàn)混凝土熱不相容性使用最多的方法是紅外熱成像技術(shù)。紅外熱成像技術(shù)是近幾年快速發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)。其原理是利用一切物體都能輻射紅外線的特點(diǎn)，應(yīng)用測(cè)儀測(cè)定目標(biāo)和背景之間的紅外線差異制作出紅外圖像,也就是物體表面溫度分布圖像,利用熱傳導(dǎo)在物體內(nèi)部的差異,進(jìn)而判斷物體內(nèi)部是否存在缺陷。紅外熱像法和數(shù)字圖像相關(guān)法可針對(duì)混凝土材料在準(zhǔn)靜態(tài)荷載下的力學(xué)行為進(jìn)行檢測(cè)。紅外熱成像能清晰地顯示混凝土材料試件由凍結(jié)到解凍損傷過程中造成的微裂紋狀態(tài)下的熱彈性禍合以及熱耗散。在檢測(cè)混凝土的熱不相容性時(shí)，是利用紅外熱成像對(duì)混凝土在疲勞或損傷過程中的熱紅外輻射征的研究，分析混凝土在疲勞、損傷、破裂和破壞等過程中伴隨的熱現(xiàn)象,監(jiān)測(cè)損傷和破壞過程中微裂紋從出現(xiàn)到逐漸增長發(fā)育的整個(gè)過程,判斷混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷存在的具置,從而進(jìn)行疲勞強(qiáng)度評(píng)價(jià)等。紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有方便快速,大面積掃測(cè),直觀等優(yōu)點(diǎn)。此外，紅外熱像法還能進(jìn)行混凝土溫度場(chǎng)的模擬，利用紅外熱成像測(cè)定特定溫度條件下混凝土表面和內(nèi)部的邊界的狀況，達(dá)到模擬實(shí)際環(huán)境中混凝土溫度場(chǎng)內(nèi)變化的過程，繼而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析方法找出混凝土結(jié)構(gòu)中存在的缺陷。
結(jié)語：
隨著建筑工程的不斷發(fā)展，其安全問題逐漸被重視起來?；炷敛牧系臋z驗(yàn)是建筑工程安全保障的重要部分，得到建筑企業(yè)和監(jiān)理部門的廣泛重視，隨著新興科技手段的運(yùn)用，混凝土材料的檢驗(yàn)必將更加規(guī)范和嚴(yán)格。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
近年來，混凝土的廣泛使用，引起了人們對(duì)于其質(zhì)量問題的廣泛重視?；炷恋馁|(zhì)量主要體現(xiàn)在其強(qiáng)度、變形以及耐久性等地方，其檢驗(yàn)一般熱力學(xué)方面為基準(zhǔn)，其中熱膨脹系數(shù)是主要的直接和間接的影響混凝土結(jié)構(gòu)安全性能和耐久性能。
1.混凝土材料檢驗(yàn)的背景及意義
混凝土作為我國各類建筑工程的主要材料之一，受到各種因素作用。如：各種復(fù)雜地理、溫度、荷載、鹽堿等環(huán)境因素?；炷劣蓾{體、粗細(xì)集料、細(xì)孔等材料構(gòu)成，其種類因建筑需要而不同，如鋼筋混凝土、水泥混凝土等?；炷敛牧鲜且环N復(fù)合材料，其不同組分的熱變形特征也不相同，此時(shí)，溫度是影響混凝土的最大因素。
溫度影響一般分為兩方面，氣候溫差及高溫過程。氣候溫差主要是季節(jié)更替和天氣因素造成的，高溫過程是建筑物受到火災(zāi)或爆炸等高溫環(huán)境。當(dāng)材料溫度發(fā)生變化時(shí)，其材料成分也發(fā)生不同熱變形，導(dǎo)致組分熱應(yīng)變，由于固相組成之間的熱膨脹性能有所不同而發(fā)生擠壓或拉伸現(xiàn)象。而且，如果材料由于硬化齡期增加或者與外界組分的反應(yīng)引起化學(xué)成分和孔隙結(jié)構(gòu)改變，就會(huì)進(jìn)一步改變其組成及其熱變形性質(zhì)，改變了混凝土結(jié)構(gòu)溫度條件下的服役性能。
此外，混凝土在低溫時(shí)，水泥漿體結(jié)構(gòu)具有凍脹特性，在溫度低于零度時(shí)，漿體中的水分變?yōu)榻Y(jié)冰水和過冷水，泥漿發(fā)生凍結(jié)而出現(xiàn)體積膨脹壓力及滲透壓力。過熱和過冷的溫度差異考驗(yàn)著混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，熱度差異導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，混凝土材料因此易產(chǎn)生裂隙。我國建筑中使用的大體積混凝土及超長結(jié)構(gòu)混凝土在廣泛應(yīng)用過程中常因混凝土水化硬化過程放熱量大，容易聚集而導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，加之混凝土水化放熱及周圍環(huán)境輻射等因素加大了輻射熱量使其內(nèi)部溫度更高，更易造成開裂退化現(xiàn)象，影響混凝土材料的耐久性。所以，對(duì)混凝土材料進(jìn)行熱力學(xué)檢驗(yàn)意義重大，是保障建筑物安全與質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。
2.混凝土材料的檢驗(yàn)
2.1 混凝土的熱變形性質(zhì)檢驗(yàn)
物質(zhì)的長度或體積隨溫度的升高而變大稱之為熱膨脹，物體體積隨溫度升高而變大，隨溫度降低而減小稱之為熱脹冷縮。混凝土的熱變形檢驗(yàn)主要是檢驗(yàn)其熱脹冷縮的性質(zhì)，其熱脹冷縮的性質(zhì)又受熱膨脹系數(shù)影響?；炷磷鳛橐环N復(fù)合材料，其熱膨脹系數(shù)受很多因素影響。如硬化水泥漿體、孔隙大小及含水量、材料成分等。混凝土材料中硬化水泥漿體的熱膨脹性能主要受其漿體中水含量、固相成分、孔隙率的多少影響，其中漿體中的氫氧化鈣的熱膨脹系數(shù)最大，致密的結(jié)構(gòu)物質(zhì)熱膨脹系數(shù)大，所以，混凝土材料中氫氧化鈣的含量越大、孔隙率越小，其熱膨脹系數(shù)越大。當(dāng)混凝土材料熱膨脹系數(shù)增加到一定值時(shí)，其將漿體內(nèi)的自由水與吸附水隨溫度升到而流失，內(nèi)部化學(xué)結(jié)合水不能得到排除，自由水在漿體內(nèi)來回進(jìn)出，繼而產(chǎn)生濕熱膨脹。混凝土空隙中的水分和凝膠孔中的水分受熱膨脹后，體積急劇變大，引起的濕脹壓力可使混凝土表面及內(nèi)部出現(xiàn)裂隙。混凝土熱變形檢驗(yàn)主要是混凝土熱膨脹系數(shù)測(cè)量，是對(duì)其耐久性的檢驗(yàn)。
目前，檢驗(yàn)混凝土熱變形檢驗(yàn)的方法很多，清華大學(xué)建材研究所開發(fā)的溫度一應(yīng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)研發(fā)的靜水力學(xué)稱重法能測(cè)量混凝土材料的熱膨脹系數(shù)，靜水力學(xué)稱重法主要是通過測(cè)量試件在水中的浮力變化大小來計(jì)算其體積變化大小。中國建材研究院設(shè)計(jì)出在高溫條件下對(duì)混凝土材料的熱膨脹性能測(cè)定的方法。實(shí)際工程中混凝土的熱穩(wěn)定性非常重要，所以其熱膨脹系數(shù)的測(cè)定也應(yīng)更加精準(zhǔn)。
2.2 混凝土的熱敏感性檢驗(yàn)
混凝土的宏觀性雖然可以看成一個(gè)完整的體系，但其各個(gè)成分相之間的性質(zhì)存在較大差異，直接影響混凝土材料的熱敏感性。熱敏感性指混凝土材料的熱膨脹系數(shù)對(duì)溫度變化的敏感程度?；炷林械乃嗄z、氫氧化鈣晶體、未水化的水泥、孔隙等結(jié)構(gòu)的常溫線性膨脹系數(shù)存在較大差異，熱敏感性能也存在較大差異。熱敏感性與熱膨脹系數(shù)聯(lián)系緊密，熱敏感性越小，其熱膨脹系數(shù)就越小。所以，在檢驗(yàn)混凝土材料的熱敏感性時(shí)可通過調(diào)控減小其熱敏感性的組分，達(dá)到改善混凝土結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的目的。東南大學(xué)研發(fā)的通過電加熱控制溫度直接測(cè)試不同溫度下試件的長度變形大小，在經(jīng)過計(jì)算公式直接測(cè)混凝土的熱膨脹系數(shù)，利用相關(guān)關(guān)系體現(xiàn)出混凝土的熱敏感性。熱敏感性的檢驗(yàn)對(duì)混凝土材料的熱力學(xué)檢測(cè)具有重要意義。
2.3 混凝土的熱不相容性檢驗(yàn)
混凝土的熱不相容性是指當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)及性能會(huì)隨著其體積的變化而改變，在反復(fù)變化的過程中，組成相界面區(qū)域會(huì)產(chǎn)生熱疲勞損傷，在此狀態(tài)下混凝土各成分之間的溫度協(xié)調(diào)性。由于我國地大物博，各地環(huán)境存在明顯差異，例如新疆、內(nèi)蒙等地區(qū)，環(huán)境干燥、濕度較大且溫度變化幅度很大。這些地區(qū)建筑使用的混凝土就常因氣候問題出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。一些專家對(duì)混凝土界面過渡區(qū)展開了深入研究，指出其結(jié)構(gòu)和硬化水泥漿體之間區(qū)別較大，并認(rèn)為界面過渡區(qū)是混凝土中組成最薄弱的區(qū)域。當(dāng)環(huán)境溫度出現(xiàn)較大變化時(shí)，造成混凝土內(nèi)部由于溫度梯度而產(chǎn)生熱應(yīng)力，以及各相間由于熱作用變形而產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力?；炷两缑孢^渡區(qū)在溫度反復(fù)波動(dòng)時(shí)的應(yīng)力作用下容易出現(xiàn)損傷，其中的材料因熱膨脹
系數(shù)不同而使界面處產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和錯(cuò)位的趨勢(shì)，多次熱循環(huán)后混凝土的性能產(chǎn)生顯著下降。
檢驗(yàn)混凝土熱不相容性使用最多的方法是紅外熱成像技術(shù)。紅外熱成像技術(shù)是近幾年快速發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)。其原理是利用一切物體都能輻射紅外線的特點(diǎn)，應(yīng)用測(cè)儀測(cè)定目標(biāo)和背景之間的紅外線差異制作出紅外圖像，也就是物體表面溫度分布圖像，利用熱傳導(dǎo)在物體內(nèi)部的差異，進(jìn)而判斷物體內(nèi)部是否存在缺陷。紅外熱像法和數(shù)字圖像相關(guān)法可針對(duì)混凝土材料在準(zhǔn)靜態(tài)荷載下的力學(xué)行為進(jìn)行檢測(cè)。紅外熱成像能清晰地顯示混凝土材料試件由凍結(jié)到解凍損傷過程中造成的微裂紋狀態(tài)下的熱彈性禍合以及熱耗散。在檢測(cè)混凝土的熱不相容性時(shí)，是利用紅外熱成像對(duì)混凝土在疲勞或損傷過程中的熱紅外輻射征的研究，分析混凝土在疲勞、損傷、破裂和破壞等過程中伴隨的熱現(xiàn)象，監(jiān)測(cè)損傷和破壞過程中微裂紋從出現(xiàn)到逐漸增長發(fā)育的整個(gè)過程，判斷混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷存在的具置，從而進(jìn)行疲勞強(qiáng)度評(píng)價(jià)等。紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用廣泛，具有方便快速，大面積掃測(cè)，直觀等優(yōu)點(diǎn)。此外，紅外熱像法還能進(jìn)行混凝土溫度場(chǎng)的模擬，利用紅外熱成像測(cè)定特定溫度條件下混凝土表面和內(nèi)部的邊界的狀況，達(dá)到模擬實(shí)際環(huán)境中混凝土溫度場(chǎng)內(nèi)變化的過程，繼而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析方法找出混凝土結(jié)構(gòu)中存在的缺陷。
3.結(jié)語
隨著建筑工程的不斷發(fā)展，其安全問題逐漸被重視起來?；炷敛牧系臋z驗(yàn)是建筑工程安全保障的重要部分，得到建筑企業(yè)和監(jiān)理部門的廣泛重視，隨著新興科技手段的運(yùn)用，混凝土材料的檢驗(yàn)必將更加規(guī)范和嚴(yán)格。
參考文獻(xiàn)：
混凝土材料出現(xiàn)裂縫的修復(fù)問題是如今工程上面臨的最困難的問題，如果這些損傷部位不能及時(shí)修復(fù)，不但會(huì)影響混凝土土材料的強(qiáng)度和耐久性，還會(huì)縮短壽命，有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的災(zāi)難性事故。傳統(tǒng)的混凝土材料修復(fù)形式主要是定期維護(hù)和事后維修，這種被動(dòng)的方式不僅費(fèi)用打，而且效果不佳。智能混凝土目前主要有三種類型：自感應(yīng)混凝土，自調(diào)節(jié)混凝土和自修復(fù)混凝土。而自修復(fù)混凝土技術(shù)就是解決混凝土裂縫修復(fù)問題的最好方法。
1.自修復(fù)混凝土的自修復(fù)機(jī)理
在生命系統(tǒng)中，骨折后，斷裂處血液流出，通過營養(yǎng)物質(zhì)和能量的補(bǔ)給，完成骨頭的自動(dòng)愈合。人們從這里得到啟示，希望在混凝土結(jié)構(gòu)中加入相同的修復(fù)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或損傷時(shí)，能夠觸發(fā)一種自動(dòng)的修復(fù)反應(yīng)，自動(dòng)愈合。
2.自修復(fù)混凝土技術(shù)研究現(xiàn)狀
2.1內(nèi)置膠囊自修復(fù)混凝土
日本東北大學(xué)的三橋博三等將內(nèi)含粘結(jié)劑的空心膠囊摻入混凝土材料中，一旦混凝土材料在外力作用下發(fā)生開裂，部分空心膠囊破裂，粘結(jié)劑流出滲入裂縫，使裂縫重新愈合。
日本茨城大學(xué)的沼尾達(dá)彌等對(duì)自修復(fù)混凝土中不同纖維尺寸，摻量和不同水灰比等對(duì)混凝土修復(fù)后產(chǎn)生的影響做了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：外徑為3mm和5mm，摻3%和5%的玻璃纖維，對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響不大，增大水灰比混凝土的抗壓強(qiáng)度降低。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的歐進(jìn)萍等，建立了描述修復(fù)膠囊在混凝土中的分布和取向函數(shù)，用以統(tǒng)計(jì)分布在混凝土基體中各個(gè)方向的膠囊數(shù)，分布在0～θ范圍內(nèi)的修復(fù)膠囊數(shù)占摻入在混凝土中的修復(fù)膠囊總數(shù)的百分?jǐn)?shù)為 。若結(jié)構(gòu)稍有損傷，修復(fù)膠囊就破裂，以至于再次出現(xiàn)較嚴(yán)重的損傷時(shí)無法進(jìn)行修復(fù)，根據(jù)混凝土的破壞機(jī)理，提出了修復(fù)膠囊的破壞應(yīng)力，用以確定修復(fù)膠囊的直徑和壁厚。
2.2內(nèi)置纖維管自修復(fù)混凝土
美國伊利諾斯大學(xué)的Carolyn Dry在1990年研究了一種混凝裂縫主動(dòng)修復(fù)技術(shù)。將外表涂有蠟層，內(nèi)注有異丁烯酸甲酯膠粘劑的聚丙烯纖維預(yù)埋在混凝土中。測(cè)試結(jié)果表明，從內(nèi)部釋放膠乳劑修復(fù)后的混凝土有更高的抗壓強(qiáng)度和更好的抗?jié)B能力。
Carolyn將多孔的纖維網(wǎng)預(yù)埋在磷酸鈣水泥（含有單聚物）基體材料中，從多孔纖維中釋放出引發(fā)劑，與摻在水泥中的單聚物 聚合成高聚物，而聚合反應(yīng)留下的水分促使水泥水化。
Carolyn將注有修復(fù)劑的脆性纖維管預(yù)埋在混凝土中，荷載導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，使纖維管破裂并且釋放修復(fù)劑進(jìn)入裂縫中，修復(fù)裂縫。修復(fù)劑固化后再進(jìn)行第2次三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了試件修復(fù)前后的承載力狀況。試驗(yàn)結(jié)果表明，修復(fù)劑修復(fù)后的試件能承受更多的荷載。
2.3形狀記憶合金智能自修復(fù)混凝土
何思龍等將預(yù)應(yīng)變?yōu)?.8%的形狀記憶合金預(yù)埋在鋼筋混凝土簡支梁中，通過自動(dòng)加熱系統(tǒng)將形狀記憶合金加熱至各種設(shè)定溫度，研究了梁在定值靜荷載和定值沖擊荷載下的反應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，形狀記憶合金可以對(duì)結(jié)構(gòu)施加較大的預(yù)應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，從而大大降低結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的智能控制。
陶寶祺和熊克等提出了形狀記憶合金自修復(fù)混凝土。將經(jīng)過預(yù)拉的SMA絲預(yù)埋在混凝土中易開裂區(qū)域，同時(shí)在該區(qū)域內(nèi)置光纖。當(dāng)混凝土在工作中出現(xiàn)不允許的裂縫或裂縫寬度時(shí)，微處理系統(tǒng)根據(jù)光纖拾取的信號(hào)發(fā)出指令，對(duì)處于裂縫處或附近的SMA絲通電加熱激勵(lì)，使其收縮變形，使裂縫閉合或限制裂縫的進(jìn)一步開展。
日本的Yuji Sakai等將直徑為2mm的超彈性形狀記憶合金絲預(yù)埋在100mm×100mm×500mm的砂漿梁，并進(jìn)行了三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，與普通鋼筋混凝土梁相比，形狀記憶合金提高了梁的變形能力，卸載之后，形狀記憶合金梁的變形幾乎全部恢復(fù)。
3.目前主要原材料的選擇問題
3.1貯膠容器
選擇什么材質(zhì)的容器來裝膠粘劑是自修復(fù)混凝土研究重要方面.玻璃的抗張強(qiáng)度通常為其抗壓強(qiáng)度的1/15，大約為50一100 MPa.玻璃的抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低，所以玻璃在沖擊荷載作用下易破碎，是典型的脆性材料.玻璃的線膨脹系數(shù)大約為1.0 × ，而混凝土的線膨脹系數(shù)大約為1.0× ～1.0× ，所以，玻璃和混凝土的線膨脹系數(shù)是很接近的，當(dāng)溫度變化時(shí)，玻璃和混凝土不至于產(chǎn)生相對(duì)的溫度變形而破壞它們之間的粘結(jié)，玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能長期保存在混凝土中而不影響混凝土的性能.能長時(shí)間穩(wěn)定地儲(chǔ)存各種修復(fù)膠粘劑，所以選用玻璃作為存放膠粘劑的容器是可行的。
3.2膠粘劑
對(duì)于自修復(fù)混凝土，膠粘劑的選用很關(guān)鍵.不僅要考慮膠粘劑粘結(jié)強(qiáng)度，粘度，而且要注意其組成成分，具有較高的粘接強(qiáng)度是不容質(zhì)疑的，因此首選結(jié)構(gòu)膠粘劑。此外，為了保證在裂縫初開裂時(shí)，內(nèi)置修復(fù)容器內(nèi)的膠粘劑能夠迅速流到裂縫處修復(fù)混凝土裂縫，就要求修復(fù)膠粘劑可實(shí)現(xiàn)的填充縫隙要盡可能小，另外粘度較小則具有較好的流動(dòng)性，能夠迅速滲人混凝土的裂痕中，充分濕潤裂縫表面，確保粘接的質(zhì)量。
考慮到以上幾個(gè)方面的要求，學(xué)者主要選用縮醛高分子溶液、聚丙烯酸醋、a一氰基丙烯酸醋膠粘劑、聚氨酷膠粘劑、氯丁橡膠、水玻璃、環(huán)氧樹脂膠粘劑等作為自修復(fù)混凝土用的修復(fù)膠粘劑。
3.3基材
大部分學(xué)者都選用普通混凝土作為自修復(fù)混凝土的基材，同濟(jì)大學(xué)混凝土材料研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的習(xí)志臻和張雄選用水泥砂漿作為基材，福州大學(xué)首次以免振搗自密實(shí)混凝土為基材進(jìn)行自修復(fù)試驗(yàn)，取得良好的效果.玻璃膠囊埋人普通混凝土中，通常在振搗之后，由于受到浮力作用會(huì)浮出試件上表面，自密實(shí)免振搗混凝土以其免振搗、高流動(dòng)性的優(yōu)越性能，解決了這個(gè)問題，此外有的學(xué)者也采用環(huán)氧樹脂等作為基體材料。
4.自修復(fù)混凝土的研究前景與展望
自修復(fù)混凝土的研究尚處于初級(jí)階段，要真正應(yīng)用于實(shí)際工程還有待于進(jìn)一步的研究。從自修復(fù)混凝土的發(fā)展來看，目前尚未解決的問題有：修復(fù)膠粘劑的選擇、封人的方法、流出量的調(diào)整、釋放機(jī)理的研究、修復(fù)膠囊和纖維的選擇、分布特性及其與混凝土的斷裂匹配的相容性、修復(fù)后混凝土耐久性能的研究等問題，只有這些問題得到解決，才能為自修復(fù)混凝土應(yīng)用于實(shí)際工程提供完善的理論依據(jù)。自修復(fù)混凝土必將沿著智能型、環(huán)保型、經(jīng)濟(jì)型方向發(fā)展。
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一、引言
隨著建筑物向高層、大跨度方向發(fā)展，建筑物的自重也越來越受到人們的關(guān)注。由于具備質(zhì)輕、隔熱、耐火、抗凍性好等特點(diǎn)，發(fā)泡混凝土及其制品具有廣闊的應(yīng)用前景，發(fā)泡混凝土砌塊、發(fā)泡混凝土輕質(zhì)墻板等已經(jīng)應(yīng)用于建筑節(jié)能墻體材料中。
泡沫混凝土是由發(fā)泡劑，穩(wěn)定劑與水泥、粉煤灰、石膏等主要材料混合均勻后澆注，發(fā)泡、硬化而成的，內(nèi)部有大量封閉氣泡的“密孔”輕質(zhì)建筑材料。發(fā)泡劑是生產(chǎn)泡沫混凝土的一個(gè)關(guān)鍵因素，它的性能直接覺定著泡沫混凝土的性能。能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)很多，但并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)都能作為發(fā)泡劑用于泡沫混凝土的生產(chǎn)。只有在泡沫漿料混合時(shí)，薄膜不致破壞，具有足夠穩(wěn)定性，對(duì)凝膠材料的凝結(jié)和硬化沒有害影響的發(fā)泡劑，才能用來生產(chǎn)泡沫混凝土。目前我國的泡沫混凝土發(fā)泡劑的功能少、產(chǎn)量低，所產(chǎn)生的氣泡穩(wěn)定性、均勻性、分散性都不理想，與水泥結(jié)合性也不好。通常產(chǎn)生氣泡而制成泡沫制品的過程有兩種，即物理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡。物理發(fā)泡只由發(fā)泡劑在機(jī)械攪拌下產(chǎn)生大量氣泡活用壓縮空氣的方法形成氣泡分散于漿料中；而化學(xué)發(fā)泡是發(fā)泡劑在漿料中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出氣體而形成細(xì)小氣泡?；瘜W(xué)發(fā)泡中的發(fā)泡劑又可分為金屬和非金屬兩大類，金屬發(fā)泡劑有鋅粉，鋁粉等，非金屬發(fā)泡劑有碳酸鈣、碳酸氫銨等。有些無機(jī)發(fā)泡劑產(chǎn)生氣泡的速率較快，泡沫穩(wěn)定、均勻且分散性好，非常適和作為發(fā)泡劑。
本文采用雙氧水（27.5%）與硬脂酸鈣，分別作為發(fā)泡混凝土的發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑，制備了一種發(fā)泡混凝土材料。
二、實(shí)驗(yàn)材料、藥品及儀器
2.1 材料
水泥、粉煤灰、石膏、抗裂纖維、自來水
2.2 藥品
30%H2O2溶液、明膠、硬質(zhì)酸鈣（穩(wěn)定劑）、十二烷基苯磺酸鈉（減水劑）、氯化鈉（促凝劑）
2.3 儀器
電子天平、烘箱、攪拌器、量筒、模具。
2.4 原材料的作用
（1）用粉煤灰取代部分快硬硫鋁酸鹽水泥，對(duì)發(fā)泡混凝土的后期強(qiáng)度和耐久性都有所幫助；
（2）硬脂酸鈣可以增大漿體的黏度，使泡沫致密、穩(wěn)定；
（3）促凝劑可以使水泥水化誘導(dǎo)期消失，水泥加水后直接進(jìn)入水化加速期，從而與雙氧水的發(fā)泡時(shí)間相一致；
（4）減水劑可降低水灰比，提高材料強(qiáng)度，降低吸水率。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.1 漿料的制備
按一定比例稱取一定量的粉煤灰、石膏、水泥并混合均勻，然后加水?dāng)嚢柚粱旌衔锍蓾{狀。
3.2 發(fā)泡劑的制備
將稀釋好的H2O2溶液與明膠水，十二烷基苯磺酸鈉、硬質(zhì)酸鈣按一定比例進(jìn)行復(fù)配，然后加入適量氯化鈉。
3.3 泡沫混凝土的制備
將上述發(fā)泡劑溶液適量加入到漿料中，攪拌均勻，然后注入模具中待其在50℃環(huán)境下養(yǎng)護(hù)6h后脫模。
四、結(jié)果與討論
泡沫混凝土與普通混凝土在組成材料上的最大據(jù)別在于：泡沫混凝土中沒有普通混凝土中使用的粗集料，同時(shí)含有大量氣泡。因此，與普通混凝土相比，無論是新拌泡沫混凝土漿體，還是硬化后的泡沫混凝土，都表現(xiàn)出許多特殊性能。同時(shí)泡沫混凝土作為保溫材料與普通材料相比也有許多特殊性能。
4.1 環(huán)保、無毒無害
發(fā)泡混凝土所需原材料主要為水泥和發(fā)泡劑
4.2 輕質(zhì)
泡沫混凝土的密度較小，密度等級(jí)一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200 kg/m3，，密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用。由于泡沫混凝土的密度小，在建筑物的內(nèi)外墻體、層面、樓面、立柱等建筑結(jié)構(gòu)中采用該種材料，一般可使建筑物自重降低25%左右，有些可達(dá)結(jié)構(gòu)物總重的30%-40%。而且，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，如采用泡沫混凝土代替普通混凝土，可提高構(gòu)件的承截能力。因此，在建筑工程中采用泡沫混凝土具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
4.3 保溫隔熱
由于泡沫混凝土中含有大量封閉的細(xì)小孔隙，因此具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，這是普通混凝土所不具備的。通常密度等級(jí)在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/（m?K）之間，熱阻約為普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作為建筑物墻體及屋面材料，具有良好的節(jié)能效果。
4.4 隔音耐火
泡沫混凝土屬多孔材料，因此它也是一種良好的隔音材料，在建筑 物的樓層和高速公路的隔音板、地下建筑物的頂層等可采用該材料作為隔音層。泡沫混凝土是無機(jī)材料，不會(huì)燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能。整體性能好可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體工程結(jié)合緊密。
4.5 低彈減震
泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
4.6 防水性能強(qiáng)
現(xiàn)澆泡沫混凝土吸水率較低，相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡
及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。耐久性能好與主體工程壽命相同。
五、結(jié)語
我國正在大力推行節(jié)能政策，泡沫混凝土以其良好的性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。從現(xiàn)階段的生產(chǎn)和應(yīng)用來看，研制高效發(fā)泡劑尋求替代原料、利用工業(yè)廢料、優(yōu)化工藝流程是急需解決的問題，進(jìn)一步在理論實(shí)踐中解決好這些問題，對(duì)泡沫混凝土的發(fā)展及應(yīng)用具有重要意義。
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中圖分類號(hào)：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、對(duì)膠凝材料（水泥）的選擇
冬季施工混凝土所用水泥品種和性能，主要取決于混凝土養(yǎng)護(hù)條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)使用期間所處環(huán)境和施工方法。因此，冬季施工混凝土應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。若選用礦渣硅酸鹽水泥時(shí)，宜優(yōu)先考慮采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方法。選用其他品種水泥旨，應(yīng)注意其中的摻和料對(duì)混凝土抗凍性、抗?jié)B性等性能的影響，也可選用經(jīng)過技術(shù)鑒定的早強(qiáng)水泥，但在水泥中返回早強(qiáng)劑時(shí)，要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)方可使用。
有條件的工程可用特種快硬高強(qiáng)類水泥來配制冬季施工混凝土。但采用摻外加劑冬期施工方法時(shí)，冬季施工混凝土是不能選用高鋁水泥的，這是因?yàn)楦咪X水泥因重結(jié)晶而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低，對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋的保護(hù)作用也比硅酸鹽水泥差的緣故。
對(duì)于厚大體積的混凝土結(jié)構(gòu)物，如水壩、反應(yīng)堆、高層建筑物的大體積基礎(chǔ)等，則選用水化熱較小的水泥，以避免溫差應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。另外，冬季施工混凝土一般應(yīng)采用強(qiáng)度不低于32.5MPa的水泥，水泥用量最低不少于300kg/m3。
二、對(duì)骨料的選擇
冬季施工混凝土的骨料分為細(xì)骨料和粗骨料。細(xì)骨料宜選用色澤鮮艷、質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的中砂，其含泥量不得大于3%；粗骨料須選用經(jīng)15次凍融值試驗(yàn)合格（總質(zhì)量損失小于5%）的堅(jiān)實(shí)級(jí)配花崗巖或石英巖碎石，不得含有風(fēng)化的顆粒，含泥量不得大于1%。
骨料多數(shù)處于露天堆場(chǎng)，對(duì)混凝土的質(zhì)量有較大影響，因此，要求對(duì)骨料提前清洗和儲(chǔ)備，做到骨料清潔。配制混凝土?xí)r，要使用冰雪完全融化的骨料，不宜使用凍結(jié)或摻有冰雪的骨料，否則，會(huì)降低混凝土的溫度和質(zhì)量。在混凝土中，冰雪融化后會(huì)留下孔隙。為了有利于骨料的加熱，特別要注意在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中，不要混入冰雪，以免融化時(shí)吸熱降低混凝土的溫度。
冬季施工混凝土所用的骨料堆場(chǎng)，應(yīng)選在地勢(shì)較高、不積水、運(yùn)輸方便、有排水出路的地方。
三、對(duì)早強(qiáng)防凍劑的選擇
冬季施工混凝土中摻入適宜的混凝土早強(qiáng)減水劑和防凍劑，能有效地改善混凝土的工藝性能，提高混凝土的耐久性，并保證其在低溫初期時(shí)獲得早期強(qiáng)度，或在負(fù)溫時(shí)期的水化硬化能繼續(xù)進(jìn)行，防止混凝土早期遭受凍害。
冬季施工混凝土用的外加劑應(yīng)通過正式技術(shù)鑒定，其技術(shù)性能應(yīng)符合《混凝土外加劑》和《混凝土防凍劑》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。哈爾濱建筑大學(xué)研制的混凝土HJD-2早強(qiáng)防凍劑，以其優(yōu)異的技術(shù)性能，在冬季施工混凝土用的各種外加劑品種中處于領(lǐng)先地位，它主要具有防凍、早強(qiáng)、減水、引氣、穩(wěn)定和阻銹等功能。
摻有早強(qiáng)防凍劑的混凝土，可以在負(fù)溫情況下凝結(jié)硬化而不需要保溫或加熱，最終能達(dá)到與常溫養(yǎng)護(hù)的混凝土相同的質(zhì)量水平。
冬季施工混凝土所用的早強(qiáng)防凍劑，應(yīng)同時(shí)具備以下幾個(gè)特點(diǎn)。
（1）具備良好的早強(qiáng)作用；具備良好的早強(qiáng)作用，使混凝土能在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到受凍臨界強(qiáng)度，從而增強(qiáng)混凝土的抗凍能力，這是對(duì)早強(qiáng)防凍劑最基本的要求。
（2）具有高效減水作用；通過摻加早強(qiáng)防凍劑，可有效地減少單位用水量，從而細(xì)化毛細(xì)孔徑，這是減輕混凝土冰脹的內(nèi)在因素。
（3）具有降低冰點(diǎn)的作用；摻加早強(qiáng)防凍劑后，可使混凝土在較低的環(huán)境溫度條件下，保持混凝土中一定數(shù)量的液態(tài)水存在，為水泥的持續(xù)水化反應(yīng)提供條件，保證混凝土強(qiáng)度的持續(xù)增長。
（4）對(duì)混凝土中的鋼筋無銹蝕作用；另外，許多研究結(jié)果認(rèn)為，防凍劑還應(yīng)具有一定的引氣作用，以緩和因素游離水凍結(jié)而產(chǎn)生過大的冰脹應(yīng)力。但試驗(yàn)證明，含氣量對(duì)混凝土的早期抗凍對(duì)無益處，從冬季施工的角度要求出發(fā)，防凍劑無需包含引氣組分。如果設(shè)計(jì)方面對(duì)混凝土的抗凍融性能有特殊要求時(shí)，可通過試驗(yàn)再摻入引氣劑。
在大多數(shù)防凍劑中，含有氯鹽的成分，它對(duì)鋼筋有銹蝕作用。因此，在下列情況下，不得在鋼筋混凝土中摻加氯鹽。
（1）排出大量蒸汽的車間、澡堂、洗衣房和經(jīng)常處于空氣相對(duì)濕度小于80%的房間，以及有頂蓋的鋼筋混凝土蓄水池等。
（2）處于水位經(jīng)常有升降部位的結(jié)構(gòu)。
（3）露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受雨水或冰雪侵蝕的結(jié)構(gòu)。
（4）有鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu)，和有外露鋼筋、預(yù)埋件而無防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。
（5）與含有酸、堿或硫酸鹽等侵蝕介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)。
（6）使用過程中經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60℃以上的結(jié)構(gòu)。
（7）使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲的結(jié)構(gòu)。
（8）薄壁結(jié)構(gòu)，中級(jí)和重級(jí)工作制吊車梁、屋架、落錘或鍛錘基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
（9）電解車間和直接靠近直流電源的結(jié)構(gòu)。
（10）直接靠近高壓電源（如發(fā)電站、變電所）的結(jié)構(gòu)。
（11）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
四、對(duì)保溫材料的選擇
冬季施工混凝土所用的保溫材料，應(yīng)根據(jù)工程類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工條件、經(jīng)濟(jì)效益和當(dāng)?shù)貧鉁厍闆r進(jìn)行選用。一般應(yīng)遵循就地取材、綜合利用、經(jīng)濟(jì)適用的原則。
1概述
輕質(zhì)混凝土吸聲材料是以水泥、輕集料、添加劑和水為主要原料，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)等工藝生產(chǎn)的，用于交通、工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)等吸隔聲降噪工程。
2產(chǎn)品特點(diǎn)
輕質(zhì)混凝土吸聲材料目前在國內(nèi)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鐵路、公路及工業(yè)生產(chǎn)的吸隔聲降噪環(huán)保工程，形成了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。
輕質(zhì)混凝土吸聲材料是一種工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝，集功能、景觀與環(huán)保于一體的新型環(huán)保吸聲材料。
吸聲材料的型式是多種多樣的，按其材料可分為混凝土類、塑料有機(jī)玻璃類、金屬板類(鋼或鋁鋼混合結(jié)構(gòu)、鋁板)和綠化帶類等。混凝土類有二種基本型式：反射型和吸收型，輕質(zhì)混凝土吸聲材料可以做成吸收型及反射和吸收復(fù)合型。目前，混凝土吸聲材料正朝著輕質(zhì)、多孔、預(yù)制的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常使用結(jié)構(gòu)式的輕混凝土板或砌塊，能夠吸收噪聲約5dB，目前主流的輕質(zhì)混凝土吸聲材料，可降低噪聲8-l0dB，當(dāng)噪聲由80 dB降至70 dB，實(shí)際的噪聲響度已降低了50％（1）。
輕質(zhì)混凝土吸聲材料有以下重要特性和優(yōu)點(diǎn)：
1．輕質(zhì)混凝土吸聲材料具有穩(wěn)定的吸聲性能，平均降噪系數(shù)NRC0.9左右，在噪聲中高頻區(qū)段吸聲性能尤其優(yōu)秀；
2．應(yīng)用及安裝簡單、可預(yù)制或現(xiàn)場(chǎng)成型；
3．無有機(jī)成份，不含污染成份：例如石棉、礦物纖維、聚苯乙烯、纖維素；
4．不吸水，耐候性好，易清洗，抗自然老化，能在露天環(huán)境中使用；
5．重量輕；耐高低溫；抗酸、堿侵蝕；防火性能優(yōu)異；
6．聲學(xué)吸聲頻帶寬，降噪系數(shù)NRC 0.9左右，隔聲量達(dá)46 dB；
2.1 觀賞性
輕質(zhì)混凝土吸聲材料有各種形狀，表面可以是本色或彩色的，可以做成各種色彩紛呈的圖案，與周圍的建筑、景觀協(xié)調(diào)一致，避免發(fā)生眩目和反光現(xiàn)象，減輕視覺上的疲勞。
2.3 環(huán)保及可持續(xù)
輕質(zhì)混凝土吸聲材料具有良好的吸聲性能，在保護(hù)鐵路、公路及噪聲污染嚴(yán)重的場(chǎng)所發(fā)揮的重要的作用。輕質(zhì)混凝土吸聲材料具有“自潔”功能。下雨時(shí)流經(jīng)材料表面的水可以通過材料中的吸聲通道沖走留在表面的灰塵及其它殘留物，保持材料整潔和吸聲性能，使材料的功能得以持續(xù)應(yīng)用。
3輕質(zhì)混凝土吸聲材料主要用途
1）鐵路、公路沿途的居民密集區(qū)；
2）城市輕軌及高架橋；
3）工業(yè)降噪場(chǎng)所；
4輕質(zhì)混凝土吸聲材料國外應(yīng)用情況
預(yù)制輕質(zhì)混凝土是目前最好的聲屏結(jié)構(gòu)材料。金屬隔聲屏容易遭受腐蝕，尤其在氯鹽的環(huán)境下與基礎(chǔ)連接的部位往往會(huì)遭致破壞。因此，金屬結(jié)構(gòu)的隔聲屏必須定期檢查，另外，金屬結(jié)構(gòu)的隔聲屏單元連接也較困難，且容易產(chǎn)生噪聲泄露。鋼化玻璃、丙烯酸玻璃、卡普隆聚碳酸酯制成的透明隔聲屏可用于某些需要透明度的地方，但價(jià)格昂貴，且易被環(huán)境臟物所污染，須經(jīng)常清洗。金屬框架結(jié)構(gòu)孔網(wǎng)罩面混凝土板(GRC)隔聲屏仍在生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)為穿孔鋁板罩面，內(nèi)嵌吸聲棉，而吸聲棉生產(chǎn)時(shí)對(duì)環(huán)保不利, 吸聲棉吸水變潮后吸聲性能大幅下降使產(chǎn)品喪失功能，封裝吸聲棉的有機(jī)材料的使用壽命短，一旦破壞易造成吸聲棉四處飛散，形成二次污染。塑料制品因受陽光照射易老化、褪色而不予采用
日本新干線鐵路的聲屏墻最初采用砌塊砌筑．高約2.5m，每2m間隔設(shè)鋼筋混凝土墻柱，之后在東北部新干線采用了鋼筋混凝土聲屏墻．在東海道新干線則采用柔性板結(jié)構(gòu)，將工字鋼以1.8-2.0m間距，通過孔內(nèi)螺栓固定在道床板上，在工字鋼的上中下三處設(shè)橫撐，在橫撐上安裝柔性板。為了提高降噪效果，在沿線居民密集區(qū)段，廣泛采用倒L型聲屏墻。用最新研制的預(yù)應(yīng)力輕質(zhì)混凝土空心板代替鋼筋混凝土板，可以使聲障墻的重量由原來的1.0t／m降到0.3t／m ，用維尼綸制成的增強(qiáng)混凝土聲屏障，每塊高2m ，寬1m，厚l0cm，重l00～l50kg，拼裝后組成的聲屏墻，重量僅相當(dāng)于現(xiàn)場(chǎng)澆注鋼筋混凝土板的八分之一。日本還研制了在聲屏墻上端安裝有使噪聲曲折回路的干涉裝置，用來削弱和降低某一頻率的噪聲。
德國90％的聲屏障是根據(jù)高吸收原理來制造的，其西部斯圖加特工廠每年生產(chǎn)約350萬平方英尺的多孔混凝土聲屏障．約占德國聲屏障市場(chǎng)的1/3，目前常用的聲屏墻主要有以下幾種：
1巴杜拉型：由B35空心鋼筋混凝土預(yù)制件組成，表面有一層礦物纖維板，并涂以不同方向的條紋和顏色，尺寸為1.201.20m ，建筑深度為6Ocm，空心構(gòu)件用污泥充填并種植常青植物；
2巴謝倫特型：由兩層熔巖輕混凝土預(yù)制件組成．先豎定工宇型鋼筋混凝土立柱。立柱間插裝鋼筋混凝土基座構(gòu)件作為聲屏墻的底座，最后在底座上嵌插防噪聲預(yù)制件，立柱間距為5.0m，格柵構(gòu)件的標(biāo)高為0.5m，聲屏墻的基礎(chǔ)用鉆孔樁或單個(gè)基礎(chǔ)，聲屏墻的基礎(chǔ)用鉆孔樁或單個(gè)基礎(chǔ)，將立柱插入后注入熱瀝青固定；
3．迪維達(dá)克-威特曼型：由一種垛疊式構(gòu)件組成．長5m，高0.6m，寬度可根據(jù)所要求的墻寬(1.5-3.6m)在工廠預(yù)制．構(gòu)件組裝在現(xiàn)澆基礎(chǔ)或預(yù)制基礎(chǔ)上，其特點(diǎn)是具有很大的抗傾倒穩(wěn)定性且重量輕(3.3-3.9t)，可作安全支擋斜坡和邊坡?lián)鯄τ茫?/p>
4.格拉夫式：由市售的工字形鋼支承或鋼筋混凝土立柱組戰(zhàn)，立柱間距為4m或5m．構(gòu)件高度為50cm，墻頂端為了美觀需要常采用特殊的構(gòu)件．迭疊的構(gòu)件在安裝后其支承物間隙要用密封膠楔緊，以封閉噪聲。
美國研制的珍珠巖復(fù)合吸聲材料廣泛應(yīng)用于鐵路、公路等降噪工程。
瑞士新研制的聲屏墻頂部向線路傾斜30％，外形類似雨棚．墻高2.1m。試用結(jié)果表明新的降噪聲屏墻與普通聲屏墻相比可使噪聲再降低一半。
5輕質(zhì)混凝土吸聲材料國內(nèi)應(yīng)用情況
輕質(zhì)混凝土吸聲材料從七十年代末由我國一些科研院所及生產(chǎn)機(jī)構(gòu)引入，應(yīng)用到鐵路降噪工程，后經(jīng)國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)的再研制后廣泛應(yīng)用于公路、鐵路及其他相關(guān)的降噪工程。鐵路工程如大秦鐵路，塑黃鐵路， 北京南站站臺(tái)及南站出站口，鄭州鐵一中，北京夕照寺，幸福小區(qū)等；公路工程如江陰至太倉高速公路，跨越江蘇省經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的蘇州、元錫市的沿江地帶，是繼滬寧高速公路后沿江地區(qū)連接上海的又一條交通大動(dòng)脈。
6輕質(zhì)混凝土吸聲材料國內(nèi)生產(chǎn)狀況
輕質(zhì)混凝土吸聲材料在國內(nèi)生產(chǎn)已經(jīng)有二十多年的歷史，形成了多種規(guī)格尺寸及產(chǎn)品性能各異的產(chǎn)品體系。大致分為以下幾類：珍珠巖類，珍珠巖陶粒復(fù)合類，多孔GRC中空填吸聲材料類等。
參考資料：
[1] 辜小安，我國鐵路聲屏障應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)，《鐵道勞動(dòng)安全衛(wèi)生與環(huán)?！?005年 第32卷1期。
商品混凝土是由水泥、骨料、水及外加劑和摻和料等組分按比例，集中于混凝土攪拌站經(jīng)計(jì)量，并采用運(yùn)輸車在規(guī)定時(shí)間運(yùn)至使用地點(diǎn)的混凝土拌和物，即預(yù)拌混凝土。建筑施工中采用預(yù)拌混凝土對(duì)建筑工業(yè)化、提高建筑工程質(zhì)量、節(jié)約材料、改善施工環(huán)境都非常有利。
1、材料要求
1.1、混凝土拌和物原材料質(zhì)量一定符合國家規(guī)范、規(guī)程、材料標(biāo)準(zhǔn)及工程施工技術(shù)合同要求，要有出廠質(zhì)量證明文件及攪拌站復(fù)試報(bào)告單，并要按工程要求進(jìn)行混凝土中氯化物、堿含量及主體材料揮發(fā)性有機(jī)化合物含量控制。
（1）適合用32.5及以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥；（2）適合用粗砂或中砂，含泥量要小于3%，泥塊含量要小于1％。通過0.300mm篩孔的砂，要大于15％。（3）適合用碎石或卵石，含泥量要小于1%，泥塊含量小于0.5％；（4）用于結(jié)構(gòu)工程時(shí)，要使用Ⅱ級(jí)及以上粉煤灰。（5）外加劑：使用滿足工程技術(shù)合同要求的外加劑，其摻量要經(jīng)試驗(yàn)確定。
1.2、經(jīng)攪拌站復(fù)試的混凝土拌和物原材料要進(jìn)行質(zhì)量狀態(tài)標(biāo)識(shí)，合格的原材料才能使用。
1.3、袋裝水泥進(jìn)場(chǎng)，應(yīng)驗(yàn)明生產(chǎn)廠家、牌號(hào)、品種、級(jí)別、進(jìn)場(chǎng)批量、出廠時(shí)間、試驗(yàn)合格與否，分別整齊定量堆放，按垛掛牌，不可混垛。每批應(yīng)抽查5％以上，避免重量誤差超標(biāo)。
1.4、散裝水泥進(jìn)場(chǎng)，要按品種、強(qiáng)度等級(jí)送入指定筒倉，不可混倉。水泥筒倉要有明顯標(biāo)志，標(biāo)明水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)等。每個(gè)攪拌站至少有兩個(gè)筒倉，輪流進(jìn)料，保證輪流用完后徹底清倉再進(jìn)水泥。
1.5、砂、石要堆放在硬底場(chǎng)地，并有向后的排水坡度，方便測(cè)砂、石含水率時(shí)上下基本一致。砂石間要有擋墻，分品種、規(guī)格隔開堆放，不可混料或混入雜質(zhì)，料場(chǎng)裝載機(jī)輪、斗，每天要清洗干凈。每次裝砂、石入斗應(yīng)避免斗內(nèi)混淆。裝載機(jī)要確保不漏油。
1.6、粉煤灰筒倉要設(shè)明顯標(biāo)志，不可與水泥混倉。粉煤灰在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中不可受潮。
2、操作工藝
2.1、攪拌（試塊留置）
（1）混凝土攪拌操作人員開盤前，要按本日配合比和任務(wù)單，檢查原材料的品種、規(guī)格、數(shù)量及設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，并做好記錄。
（2）攪拌要實(shí)行配合比掛牌制，按工程名稱、部位注明每盤材料配料重量。
（3）試驗(yàn)人員在每日班前測(cè)定砂、石含水率，按砂石含水率隨時(shí)調(diào)整每盤砂石及加水量，做好調(diào)整記錄。
（4）攪拌樓操作人員要嚴(yán)格按配合比計(jì)量，投料順序是：先倒砂石，再裝水泥，攪拌均勻，再加水?dāng)嚢?。?shí)踐表明，這種做法混凝土強(qiáng)度可提高15％以上。粉煤灰應(yīng)與水泥同步加入，外加劑應(yīng)滯后于水泥。外加劑的配置應(yīng)用小臺(tái)秤提前1d稱好，并裝入塑料袋，并做抽查和投放，要指定專人負(fù)責(zé)配置和投放。材料的計(jì)量允許偏差要符合表1規(guī)定。
表1 混凝土原材料每盤稱量的允許偏差
名稱 水泥 粗細(xì)骨料 水 外加劑溶液 摻和料
允許偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ±2%
（5）混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行，經(jīng)試驗(yàn)調(diào)整確定。攪拌時(shí)間與攪拌機(jī)類型、坍落度大小、斗容量大小相關(guān)。摻入外加劑或摻和料時(shí)攪拌時(shí)間要延長20~30s。
（6）攪拌操作人員要隨時(shí)觀察攪拌設(shè)備的工作狀況和坍落度的變化，坍落度要滿足澆筑地點(diǎn)要求。出現(xiàn)不正常要及時(shí)向主管負(fù)責(zé)人或主管部門反映，不可隨意更改配合比。
2.2、運(yùn)輸
（1）預(yù)先確定混凝土攪拌運(yùn)輸車的行駛路線及混凝土運(yùn)輸時(shí)間，以確保混凝土的連續(xù)供應(yīng)。
（2）攪拌運(yùn)輸車裝運(yùn)混凝土?xí)r，筒體內(nèi)不可有積水。
（3）混凝土攪拌運(yùn)輸車在運(yùn)輸途中，拌筒要保持正常的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。
（4）混凝土運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不可超過混凝土的初凝時(shí)間。
（5）在冬期施工混凝土工程運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)有保溫、防風(fēng)雪措施；在夏季施工的混凝土工程，運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸設(shè)備要有降溫、防雨設(shè)施。
2.3、混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)后，要在交貨地點(diǎn)測(cè)定混凝土坍落度，其檢測(cè)結(jié)果超過表2時(shí)，不可在工程中使用。
坍落度 允許偏差
≤40 ±10
50~90 ±20
≥100 ±30
表2 混凝土坍落度允許偏差
2.4、澆筑（試塊留置）
Abstract: the reinforced concrete in the past or future a quite long period of time, will throw however is a kind of important engineering structure material, but enhance materials are reinforced concrete structure design method, construction technology, test technology and maintenance management play a decisive role. This paper, from the Angle of concrete and its engineering application reinforced materials technology is discussed.
Keywords: of concrete, reinforced materials, high performance, steel fiber
中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
混凝土是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的主要材料。隨著新技術(shù)、新材料的不斷涌現(xiàn)，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)以至維護(hù)管理都提出了新的要求。
一、高性能混凝土（簡稱HPC）
HPC是近年來混凝土材料發(fā)展的一個(gè)重要方向，所謂高性能：是指混凝土具有高強(qiáng)度、高耐久性、高流動(dòng)性等多方面的優(yōu)越性能。從強(qiáng)度而言，抗壓強(qiáng)度大于C50的混凝土即屬于高強(qiáng)混凝土，提高混凝土的強(qiáng)度是發(fā)展高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)的重要措施。采用高強(qiáng)混凝土，可以減小截面尺寸，減輕自重，因而可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，而且，高強(qiáng)混凝土一般也具有良好的耐久性。
在我國為提高溫凝土強(qiáng)度采用的主要措施有：1.合理利用高效減水劑，采用優(yōu)質(zhì)骨料、優(yōu)質(zhì)水泥，利用優(yōu)質(zhì)摻合料,如優(yōu)質(zhì)磨細(xì)粉煤灰、硅灰、天然沸石或超細(xì)礦渣。采用高效減水劑以降低水灰比是獲得高強(qiáng)及高流動(dòng)性混凝土的主要技術(shù)措施；2.采用525,625,725號(hào)的硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥及相應(yīng)的外加劑 3.以礦渣、堿組分及骨料制備堿礦渣高強(qiáng)度混凝土 4.采用復(fù)合高效減水劑，用525號(hào)水泥320kg／m3，水灰比0.43，和425號(hào)水泥480kg／m3，水灰比0.32，在試驗(yàn)室中制成了抗壓強(qiáng)度分別為68MPa和65MPa的高強(qiáng)混凝土。5采用某些金屬礦石粗骨料如赤鐵礦石、鈦鐵礦石等，可以比用普通石料作粗骨料獲得強(qiáng)度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。
高強(qiáng)混凝土具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能及良好的耐久性，其主要缺點(diǎn)是延性較差。而在高強(qiáng)混凝土中加入適量鋼纖維后制成的纖維增強(qiáng)高強(qiáng)混凝土，其抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度均有提高，其韌性（延性）和抗疲勞、抗沖擊等性能則能有大幅度提高。二、活性微粉混凝土（簡稱RPC）
中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，我國建筑行業(yè)領(lǐng)域也有了廣大的發(fā)展空間，也促使了我國商品混凝土行業(yè)的發(fā)展和繁榮。經(jīng)過這些年來經(jīng)濟(jì)體制的改革和發(fā)展，建筑施工產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)和企業(yè)也都逐步建立起一套健全的發(fā)展管理體系，而近期建筑市場(chǎng)企業(yè)之間的競(jìng)爭也愈加強(qiáng)烈，為了提高企業(yè)的生存能力，擴(kuò)大企業(yè)的發(fā)展空間，進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)效益，各大型企業(yè)都紛紛考慮對(duì)其主要施工材料——混凝土進(jìn)行比較和挑選，希望在降低施工成本的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大企業(yè)的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這種狀況使得商品混凝土之間的競(jìng)爭也在持續(xù)激化，而且目前我國商品混凝土的發(fā)展市場(chǎng)已經(jīng)趨于飽和，迫使商品混凝土的價(jià)格持續(xù)降低，造成商品混凝土企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也在不斷下滑。為了應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)，商品混凝土企業(yè)就必須要考慮其成本問題，因此他們的當(dāng)務(wù)之急就是要做好降低商品混凝土成本工作。文章主要介紹了影響商品混凝土成本的主要物質(zhì)，并對(duì)這些物質(zhì)的成本進(jìn)行了分析，希望能夠得出最優(yōu)的商品混凝土原材料的選擇和配比方案，進(jìn)而為商品混凝土企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供一定的參考作用。
一、商品混凝土的主要原材料和影響其成本的成分
要想降低商品混凝土原材料的成本，挑選較為便宜的商品混凝土的原材料，我們就要熟悉并了解商品混凝土的主要原材料和影響其成本的原材料，并努力研究分析那些影響成分的成本，然后挑選最合適的一種商品混凝土原材料，從而達(dá)到降低商品混凝土成本的最終目的。商品混凝土的主要原材料分別包括砂石、水泥以及輔助添加劑，而對(duì)于商品混凝土企業(yè)而言，砂石的單價(jià)都是固定的，影響商品混凝土產(chǎn)品成本的主要成分就是水泥和輔助添加劑。也就是說，我們要降低商品混凝土的成本就要在保證商品混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)上，選擇最便宜、最合適的水泥和輔助添加劑及其配比方案。下面文章就會(huì)對(duì)水泥和輔助添加劑等關(guān)鍵性物質(zhì)的成本、性能進(jìn)行挑選和分析。
二、商品混凝土原材料的性能和價(jià)格分析
由于商品混凝土原材料中水泥和輔助添加劑的組合的多樣性，為了得到最優(yōu)的組合方案，我們不妨采用假設(shè)的方法，固定一個(gè)要素的平均值，然后分別進(jìn)行分析計(jì)算，然后得出最后結(jié)果再進(jìn)行對(duì)比，確定最低消耗值。下面文章就進(jìn)行具體分析。
我們按照一般商品混凝土的攪拌組合配比的方法來進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算。我們按照商品混凝土的一般性能和標(biāo)準(zhǔn)：即強(qiáng)度等級(jí)為C30，坍落度取值210mm±10mm，1h的坍落度保留數(shù)據(jù)為170mm±10mm。我們假定所選水泥的價(jià)格均為0.32元/㎏，如果要讓組成的商品混凝土有相同的強(qiáng)度等級(jí)和基本相同的綜合效能，我們對(duì)水泥的選擇有三種方案（水泥1、水泥2、水泥3），并且也要最后進(jìn)行配比添加其他物質(zhì)。下面文章就對(duì)三種方案的成本進(jìn)行研究。
我們對(duì)于輔助添加劑的選擇，要采取下面兩種，即FDN添加劑（萘系緩凝高效減水劑）和PCA添加劑（聚羧酸系高效減水劑）。FDN添加劑的市場(chǎng)價(jià)格為2.2元/kg，它是30%含固量水劑產(chǎn)品，其摻量為1.5%，減水率是15%，而PCA添加劑的市場(chǎng)價(jià)格為5.6元/kg，它是20%含固量水劑產(chǎn)品，它的摻量為0.8%，減水率則為20%。我們把三種選定水泥按照統(tǒng)一的基礎(chǔ)配比方案進(jìn)行配比組合，并對(duì)三種配比產(chǎn)物的結(jié)果、性能和強(qiáng)度進(jìn)行分析，然后調(diào)整三種配比產(chǎn)物的水泥添加量、輔助添加劑的用量，直到三種調(diào)配出來的混凝土的強(qiáng)度和綜合性能達(dá)到假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和要求。也就是說，對(duì)強(qiáng)度偏低的混凝土添加其水泥的含量，對(duì)坍落度及其相關(guān)因素偏低的混凝土則要添加輔助添加劑的比重，通過對(duì)這三種不同配比組合形成的混凝土進(jìn)行添加調(diào)和，最后形成綜合性能基本一致的三種商品混凝土。
下面我們就對(duì)這三種性能基本一致的三種商品混凝土的組合成分的用量和價(jià)格進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過調(diào)和后的三種商品混凝土的綜合性能和強(qiáng)度都符合當(dāng)初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再對(duì)這三種成品的最后成本價(jià)格進(jìn)行計(jì)算和分析后，得出水泥3配置的商品混凝土的市場(chǎng)價(jià)格最低，而其他的兩個(gè)的市場(chǎng)價(jià)格基本一致；比較其混凝土的原材料我們發(fā)現(xiàn)，水泥3的原材料成本也比其他兩種便宜很多，而且性能也較其他兩種更為優(yōu)越。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的縱橫對(duì)比和分析后可以得出，選擇水泥和輔助添加劑性能良好的材料，相對(duì)而言可以在很大程度上節(jié)省商品混凝土的成本。因此，對(duì)于努力想降低商品混凝土原材料成本的企業(yè)來說，以后可以對(duì)一些性能良好的水泥和輔助添加劑的組合配比上進(jìn)行研究。
結(jié)束語
對(duì)于商品混凝土企業(yè)來說，影響混凝土生產(chǎn)成本的因素不僅僅是文中提及的商品混凝土原材料的挑選和組合的配比，還包括企業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)產(chǎn)能和企業(yè)的管理水平等等。因此，商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)要想最大限度的降低其生產(chǎn)成本，就要在降低其產(chǎn)品原材料生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，優(yōu)化其配比方案，加強(qiáng)其管理水平，提高其生產(chǎn)產(chǎn)能，最后達(dá)到提高企業(yè)生產(chǎn)效益，擴(kuò)大企業(yè)發(fā)展空間的目的。此外，由于最近幾年商品混凝土的市場(chǎng)發(fā)展已經(jīng)趨于飽和，因此，為了企業(yè)的生存與發(fā)展，就要強(qiáng)化其競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)，做好混凝土原材料的挑選和成本的分析工作，從多方面的因素進(jìn)行考察和審核，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（c）-0-02
貴州由于地質(zhì)原因，潔凈、級(jí)配佳的河砂匱乏，拌制混凝土主要采用山砂。山砂是由除土開采的碳酸鹽類巖石經(jīng)機(jī)械破碎篩分而成公稱粒徑小于5 mm的顆粒。作為地方特色材料山砂廣泛應(yīng)用于貴州土木工程建設(shè)中，其拌制的高性能混凝土技術(shù)日益成熟，但在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)一些試驗(yàn)室存在未嚴(yán)格遵守試驗(yàn)規(guī)程，配合比設(shè)計(jì)方案不經(jīng)濟(jì)，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到要求，混凝土易泌水、干縮裂縫多，耐久性差等問題。針對(duì)以上問題，筆者認(rèn)為加強(qiáng)山砂混凝土材料控制和配制技術(shù)至關(guān)重要。
1 原材料質(zhì)量是山砂混凝土配制技術(shù)的物質(zhì)保證
1.1 膠凝材料
（1）水泥。水泥是山砂混凝土的膠凝材料，也是活性激發(fā)劑，其品種、質(zhì)量和摻量直接影響混凝土的工作性、強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。水泥愈細(xì)，比表面積愈大，需水量愈多，水化反應(yīng)愈充分，早期強(qiáng)度愈大，但水泥太細(xì)或水泥摻量過多，會(huì)導(dǎo)致水化熱過大，而在混凝土內(nèi)部形成裂縫，降低混凝土強(qiáng)度和耐久性。水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量少，能降低混凝土的水灰比提高混凝土的強(qiáng)度。水泥的細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、比表面積、安定性、凝結(jié)時(shí)間等應(yīng)滿足GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》要求。高強(qiáng)混凝土宜優(yōu)先選用旋窯生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的強(qiáng)度等級(jí)為42.5或52.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
（2）摻合料。粉煤灰作為常用的摻合料，具有火山灰活性，粒徑小、水化熱低、和易性好、可改善混凝土抗硫酸鹽能力。其活性效應(yīng)對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展起重要作用，同時(shí)以玻璃珠形狀存在的粉煤灰可降低顆粒間的摩擦力，改善混凝土拌合物流動(dòng)性和硬化混凝土的微觀結(jié)構(gòu)。加入粉煤灰還可以降低混凝土絕熱溫升，改善混凝土的抗裂性。粉煤灰質(zhì)量波動(dòng)幅度較大，拌制C50混凝土應(yīng)選用Ⅱ級(jí)以上的粉煤灰，實(shí)際摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。在山砂混凝土配制前需按GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中粉煤灰》測(cè)試粉煤灰的細(xì)度、需水量比、燒失量、安定性等技術(shù)指標(biāo)。
1.2 集料
（1）細(xì)集料。采用機(jī)制山砂，機(jī)制山砂級(jí)配具有兩頭多（粗粒、粉粒多），中間少特點(diǎn)；且顆粒棱角多，表面粗糙，與漿體有較高的粘接性；同時(shí)山砂中石粉含量比河砂高。石粉是惰性材料，沒有活性，不參與水泥的水化，它可起微集料作用填充混凝土的空隙，在單位用水量不變情況下，可增加混凝土漿體量和漿體的粘稠性，提高混凝土拌合物的黏聚性和保水性；使水泥石界面結(jié)構(gòu)致密，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。但含量過大會(huì)降低水泥的膠凝性，影響混凝土拌和物的工作性且會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫，因此應(yīng)嚴(yán)格控制石粉的含量。國標(biāo)GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》對(duì)石粉含量規(guī)定相對(duì)較高，會(huì)導(dǎo)致配制不經(jīng)濟(jì)，因而建議采用貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)DB24/016-2010《山砂混凝土技術(shù)規(guī)程》控制山砂中石粉含量。為防止山砂在開采、加工等環(huán)節(jié)混入易膨脹的泥土，在測(cè)石粉含量前須先通過亞甲藍(lán)試驗(yàn)檢驗(yàn)，同時(shí)對(duì)每批產(chǎn)品開展細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配、堆積密度、泥塊含量、壓碎值試驗(yàn)，檢驗(yàn)后，各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》要求。
（2）粗集料。主要用碎石，碎石的抗壓強(qiáng)度、最大粒徑、表面特征、雜質(zhì)含量對(duì)混凝土和易性、強(qiáng)度有較大影響。拌制高強(qiáng)混凝土所用碎石宜采用連續(xù)級(jí)配，最大公稱粒徑不宜大于25 mm，且需控制碎石中的針片狀顆粒含量、含泥量和泥塊含量。
1.3 外加劑
外加劑的品種和摻量應(yīng)根據(jù)山砂混凝土強(qiáng)度等級(jí)、使用要求、施工條件、混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件等因素經(jīng)試驗(yàn)后確定。常用的外加劑是減水劑，在混凝土中適量摻入高效減水劑，可減少單位用水量，降低水膠比，增大混凝土拌合物流動(dòng)性，節(jié)約水泥，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。但應(yīng)注意外加劑摻量不宜過大，否則易導(dǎo)致混凝土離析和泌水，影響混凝土的耐久性，加速混凝土的劣化。外加劑質(zhì)量應(yīng)滿足GB8076-2008《混凝土外加劑》要求，使用液體外加劑時(shí)，應(yīng)注意扣除相應(yīng)的含水量。
1.4 水
凡是可飲用的潔凈的自來水和天然水，均可拌制混凝土。
2 材料間的適應(yīng)性是混凝土配制技術(shù)中不可忽視的問題
原材料間的適應(yīng)性對(duì)混凝土耐久性影響較大，應(yīng)通過試驗(yàn)，確認(rèn)材料混合材料間的相融性、適應(yīng)性及有害物質(zhì)的量的變化情況。如生產(chǎn)水泥使用的石膏調(diào)凝劑與減水劑如存在化學(xué)上的不適應(yīng)，會(huì)造成減水劑使用于混凝土后單位用水量不是減少，反而是增加。其次，減水劑的劑量存在適應(yīng)性。水泥中鋁酸三鈣含量越高，吸附能力越大，減水劑劑量適應(yīng)性越差。超過飽和摻量時(shí)，摻再多的外加劑也不起減水作用，反而可能帶來副作用。因此，應(yīng)通過減水劑適應(yīng)性的定量檢驗(yàn)實(shí)測(cè)出拌制混凝土所用實(shí)際水泥與減水劑拌合后減水劑的摻量與減水率的關(guān)系，確定最優(yōu)（飽和）摻量。另外應(yīng)測(cè)試控制外加劑帶入混凝土的含堿量。
3 確定各材料的比例用量是混凝土配制技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
確定混凝土配合比關(guān)鍵是確定膠凝材料用量、水膠比、砂率和外加劑用量。
3.1 膠凝材料用量
