透水混凝土开题报告

2024-04-19

透水混凝土开题报告(精选6篇)

篇1:透水混凝土开题报告

摘 要 :混凝土裂缝产生的原因多种多样,有外界作用引起的裂缝;有环境因素引起的裂缝;有混凝土本身所用原材料的性和用量不同而产生的裂缝。在实际工程中要区别对待,应据具体情况提出预防与处理裂缝的措施。

关 键 词 :建筑施工;混凝土裂缝;预防及处理

引言

混凝土裂缝产生的原因很多,如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

1。建筑施工混凝土的裂缝

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。才会导致今后建筑的质量,混凝土建筑

和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会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、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。如果在混凝土构件出现裂缝,就会影响混凝土构件的刚度和建筑物结构的整体抵抗能力,即使裂缝的出现不会导致混凝土构件的破坏或建筑物的倒塌,也会影响到建筑外观,当裂缝宽度超出一定限度时,也会造成钢筋锈蚀,影响结构构件的耐久性能。在长期荷载作用下,应力不变,应变持续增加的现象为徐变,应变不变,应力持续减少的现象为松弛。在一般情况下,混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地区,特别是在水位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时,混凝土易于损坏。为此对混凝土要有一定的抗冻性要求。防止裂缝的产生微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,

2。1 干缩裂缝及预防2。混凝土工程中常见裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2。2 塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

2。3 沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:一是对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2。4 温度裂缝及预防

混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0。6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升。八是合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。

2。5化学反应引起的裂缝

最常见的有碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝。前者的成因是砼拌和后产生碱性离子与活性骨料发生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成砼酥松、膨胀开裂。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。后者则是由于砼浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入砼使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致砼胀裂,多为沿钢筋位置出现的纵向裂缝。

3。结束语

总之,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,我们对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献:

[1] 马丹阳。 混凝土裂缝分析及防治措施[J]。 西南民族大学学报(自然科学版),,(05)。

[2] 卢灿光。 混凝土裂缝的预防与处理[J]。 经济前沿,2004,(07)。

[3] 王建业。 混凝土的裂缝防止与处理[J]。 科技情报开发与经济,2004,(06)。

篇2:透水混凝土开题报告

学 生:艾浩然 指导教师:张立仁 三峡大学科技学院 课题来源

本设计题目来源于H市JX县水库工程,属设计类课题。该电站位于HB省JX县的GT河干流上。距s市区直线距离为53km,公路里程77km,距JX县城公路里程45km。电站总装机容量1000MW,装机4台,单机容量250MW。电站建成后接入电网,在系统中担负调峰填谷、调频调相和紧急事故备用等任务。电站枢纽主要由上水库、水道系统、地下厂房系统及地面出线场、下水库拦河坝和拦排沙工程等组成,工程等级为一等。电站建成后接入j南电网,在系统中担负调峰填谷、调频调相和紧急事故备用等任务。编制本工程混凝土施工组织设计的目的和意义

施工组织设计是用以组织工程施工的指导性文件。在工程设计阶段和工程施工阶段分别由设计、施工单位负责编制。施工组织设计是对施工活动实行科学管理的重要手段,它具有战略部署和战术安排的双重作用。它体现了实现基本建设计划和设计的要求,提供了各阶段的施工准备工作内容,协调施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。

施工组织是项目建设和指导工程施工的重要技术经济文件。能调节施工中人员、机器、原料、环境、工艺、设备、土建、安装、管理、生产等矛盾,要对施工组织设计进行监督和控制,才能科学合理的保证工程项目高质量、低成本、少耗能的完成。施工组织设计是项目建设和指导工程施工的重要文件,是建筑施工企业单位能以高质量、高速度、低成本、少消耗完成工程项目建筑的有力保证措施,也是加强管理、提高经济效益的重要手段,也是很正确处理施工中人员、机器、原料、方法、环境及工艺与设备,土建与安装写作,消耗与供应,管理与成产等各种各样的矛盾,科学合理地、计划而有序地均衡地组织项目施工生产的重要保障。

本次毕业设计是对大学四年所学知识的总结和运用,通过对水利枢纽工程的了解和个人知识的掌握,本次毕业设计选择《HW工程下水库混凝土施工组织设计》作为题目。本课题主要解决

1、混凝土施工组织设计。

2、坝体混凝土温控和防裂措施。

3、混凝土外观质量保证措施。通过本次设计,运用几年来所学的理论知识及专业知识,结合毕业设计的任务进行思考、分析应用,提高我们独立思考与独立工作的能力,同时也加强了计算、绘图、编写设计文件、使用规范、手册能力的培养,使我们成为合格的水利人才。阅读的主要文献、资料名称,国内外现状和发展趋势

3.1 文献资料概述

1)SL303-2004,水利水电工程施工组织设计规范 2)DLT5144-2001,混水工凝土施工规范 3)DLT5215-2005,水工建筑物止水带技术规范 4)DLT5169-2002,水工混凝土钢筋施工规范 5)DL/T5110-2000,水电水利工程模板施工规范

7)潘家铮.重力坝设计[M].北京:水利电力出版社,1991 8)朱伯芳,高季章,陈祖煜,厉易生.大坝设计与研究[M].北京:中国水利水电出版社,2002 6)李香云.国外国际河流的主要开发方式 《水利发展研究》-2010年1期

9)李瓒,陈兴华,郑建波,王光纶.混凝土拱坝设计[M].北京:中国电力出版社,2000 11)朱伯芳.大坝应力控制标准研究[J].水力发电,2000 12)SL282—2003,混凝土拱坝设计规范[S] 10)朱伯芳.当前混凝土坝建设中的几个问题《水利学报》ISTIC EI PKU-2009 13)SL319—2005,混凝土重力坝设计规范[S] 15)杨强,吴浩,周维垣.基于h-型自适应有限元的大坝应力取值研究[J].水利学报,2005 17)邵政权,李胜福,崔宝平,等.改善重力坝坝踵区应力分布方法的探讨[J].东北水利水电,2003 18)满卫东.《黑龙江水利科技》-2007年2期 19)任青文,钱向东,赵引,等.高拱坝沿建基面的破坏和安全度研究[J].水力发电,2002 20)熊静,张建海.向家坝水电站重力坝深层抗滑稳定性研究.四川建筑科学研究[J].2009 21)金峰,周建平.重力坝在校核地震工况下核算方法的建议.水力发电[J].2009 14)陈胜宏,汪卫明等小湾高拱坝坝踵开裂的有限单元法分析[J].水利学报2003 16)杨清平,李俊杰.重力坝坝踵主拉应力区分布规律的探讨[J].水利学报,2000 3.2 重力坝混凝土施工的现状、特点及发展趋势

3.2.1重力坝混凝土施工的现状

混凝土筑坝技术二十世纪70年代由国外首先起用,我国于80年代初开始研究,并于1986年建成了第一座碾压混凝土重力坝-福建省坑口大坝。在推广初期,部分学者对层间结合、坝体防渗等产生疑虑和争论,曾一度减缓了碾压混凝土坝的应用进程。随着深入的试验研究,原材料、混凝土配合比及施工机械、施工工艺的改进,先进科学的设计理论和实践,碾压混凝土筑坝技术不断提高,日趋完善,解决了各类问题:采用高掺粉煤灰等外掺料,选用适宜水泥、砂石骨料、优质复合型外加剂、核子水分-密度仪国产化研制;石料对碾压混凝土性能的影响规律;对碾压混凝土拌和、运输、摊铺、压实的机械设备不断改进,调整了混凝土稠度Vc值的控制范围;坝体防渗结构的演化发展;在混凝土摊铺、浇筑及分缝处理,分层碾压、模板工程等施工工艺不断改进和提高,研究了变态混凝土、斜层平摊铺筑、诱导缝施工及恶劣环境下的施工技术等新工艺,进一步提高了碾压混凝土大坝的质量,对垂直、水平及其他方向的混凝土芯样检查,芯样已达10m(若不受钻孔机具限制,可能会更长),压水试验的透水率平均水于1Lu,抗剪断试验的破环面不在层面结合面,观测仪器的数值均证实大坝运行正常,大坝渗漏、变形值与常规混凝土相同。近几年来,我国碾压混凝土筑坝技术得到了飞速的发展,1993年建成了当时世界上最高的坝高75m的普定碾压混凝土重力坝在建的龙滩大坝(坝高初期196m,终期216.5m)是世界上最高的碾压混凝土重力坝;坑口碾压混凝土重力坝、普定碾压混凝土拱坝两个项目都获得了国家科学技术进步一等奖。随着施工水平和能力的提高,我国碾压混凝土筑坝速度更有了明显的进步,三峡三期上游碾压混凝土重力式围堰高121m,仅用4个月完成总方量110万/m³。其月、日最高强度达到47.5万/m³、2.1万/m³,均居世界首位。截止目前为止,我国已建、在建的碾压混凝土大坝60多座,围堰近20座,我国碾压混凝土筑坝技术已处于国际领先地位。

3.2.2混凝土施工的特点

混凝土施工具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多。工程条件复杂和施工技术要求高。混凝土的截面尺寸较大,在混凝土硬化期间水泥水化过程中温度增高,使混凝土内外温差过大,内外温差产生的温度应力大于混凝土的抗拉应力,是导致混凝土结构出现裂缝的主要因素。在混凝土施工中必须考虑温度应力的影响,在高温下拌和浇筑混凝土,水分蒸发快,诸多原因引起坍落度损失,难以保证所设计的坍落度,易降低混凝土的强度,抗渗和耐久性。若掺用减水剂的混凝土,温度高,气泡易挥发,降低其含气量,且变得不稳定,空气量难以控制,使混凝土坍落度的控制变得较为困难,由于夏季温度高,水泥水化反应快,混凝,土凝结较快,施工操作时间变短,容易因振捣不良造成蜂窝、麻面以及冷缝等质量问题。

3.2.3重力坝混凝土施工发展趋势

早期的碾压混凝土坝大多采用胶凝材料用量较低的贫浆碾压混凝土水泥+活性掺和料在每立方米100kg以下,现在大多采用胶凝材料用量较高的富浆碾压混凝土水泥+活性掺和料在每立方米150kg以上。富浆碾压混凝土坝是当今世界上比较流行的趋势。

综合世界上已建成的碾压混凝土坝的平均水平,胶凝材料用量在每立方米150kg3以上的碾压混凝土坝占45%左右,胶凝材料低于每立方米100kg的碾压混凝土坝不足13%。中国碾压混凝土坝的平均胶凝材料用量是每立方米173kg,其中水泥每立方米79kg、活性掺和料每立方米94kg。

近年来胶凝材料的概念也出现了新的变化。过去人们认为胶凝材料是指水泥加活性掺和料,最早使用的活性掺和料多为粉煤灰。随后人们发现了更多有价值的掺和料,并认识到了适当的石粉掺量7.5%左右 对提高碾压混凝土强度的作用。最近出现了由多种活性掺和料混合而成的胶凝材料,其中可以完全没有水泥成分,而且世界上已有7座碾压混凝土坝使用了这项新技术。3.3 目前混凝土重力坝的原理、施工工艺和方法

3.3.1混凝土重力坝的原理

重力坝是依靠坝体自重在坝基面产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。

3.3.2混凝土重力坝的施工工艺

具体施工工艺如图3.1所示

施工准备 缝面处理 模板安装 钢筋绑扎 混凝土拌和 汽车运输 MD900塔机、轮胎吊车 止水片安装、金结埋件安装 仓位验收 混凝土浇筑 养 护

3.1混凝土重力坝的施工工艺

3.3.3混凝土重力坝的施工方法

大坝混凝土施工主要是坝体混凝土的模板、钢筋、止水制安,缝面处理,坝体RCC混凝土、常态混凝土、预制混凝土的浇筑。

大坝缝面处理位置是坝基建基面、混凝土浇筑层间水平接合面、施工冷缝。

建基面缝面处理。在坝基开挖验收后,由人工清除基面上松动岩石和杂物,清理干净,然后由人工用压力水将基面冲洗干净,冲洗水用电动潜水泵排到仓外。

混凝土浇筑层间施工缝处理。当混凝土浇筑收仓后,混凝土终凝24小时后由人工用高压冲毛机进行冲毛处理。

施工冷缝面处理。因施工和天气原因造成的施工冷缝,由人工与装载机配合处理至下层混凝土面,人工用高压冲毛机冲洗干净,经工程师批准后按照冷缝混凝土浇筑技术要求进行混凝土浇筑。

RCC混凝土浇筑。RCC基础混凝土由右岸拌和楼生产,20t自卸汽车水平运输,大坝两台MD900塔吊和50t轮胎吊吊灌入仓,人工振捣整平。

预制混凝土浇筑。预制混凝土由右岸拌和楼生产,5t自卸汽车水平运输,16吊轮胎吊入仓,人工振捣整平。3.4 施工过程中可能出现的问题或事故

3.4.1没有完整的施工、组织规范

重力坝的建造作为一项大型工程,其施工周期长,施工人员多,技术指标和规范复杂。但是很多的施工单位在施工的时候没有制定一套切合实际的完整规范,或者已经制定严格的规范措施,但是在施工时因为监理没有到位导致规范没有被严格执行,从而导致安全隐患。例如,在施工过程中没有严格按照:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖。的规定顺序进行施工,就可能导致基坑开挖边坡的稳定性得不到保证。

3.4.2水泥的配合比不正确

即施工单位为了控制工程造价,在进行搅拌桩施工时没有严格按照设计规定加入足够量的水泥,从而导致搅拌桩的强度严重不足,导致安全隐患的产生。

3.4.3 没有采纳专家评审的修改方案

重力坝作为一项复杂的大型工程,在工程施工期间会遇到很多的问题。有经验的专家评审工程师会根据实际施工的情况对施工方案进行修订。但是在实际的施工过程中,很多的施工单位为了图施工的方便,没有严格按照工程师给出的修订方案对施工要求进行必要的纠正,特别是在深基坑施工工程中,因为施工单位没有及时依据工程师修改制定的施工方案进行施工而导致安全隐患、工程质量问题,甚至是安全事故的情况常有发生。

3.5 质量评价

水工混凝土的技术指标要求较多,如抗压、抗渗、抗冻、极限拉伸值以及抗冲耐磨、抗侵蚀等,在混凝土配合比设计阶段,必须通过试验论证达到要求指标,确定施工配合比。SL/T191-1996《水工混凝土接过设计规范》把立方体抗压强度标准值作为力学指标的基本代表值。在现场混凝土施工中,均以150mm立方体试件的抗压强度为主要控制指标。设计的主要内容及成果要求

4.1 主要内容

1.原材料选择和配合比 2.混凝土浇筑方案选择 3.混凝土运输与浇筑机械设备 4.混凝土浇筑 5.特殊季节的施工 6.质量安全保证措施 7.进度

4.2 成果要求

1、开题报告一份。要求同学对国内外混凝土工程的施工技术、方法、发展现状等有深刻的认识。开题报告内容不少于4000字。

2、译文一篇。至少3000字,要求外文与中文翻译内容相符。

3、设计说明书一份。要求符合工程上常规施工组织设计的编写规定,论据充分合理,有必要的计算过程及相应的施工细部说明图。

4、HW工程下水库混凝土施工组织设计一份。

5、相关设计内容图纸一套。

6、毕业答辩PowerPoint文档一份。设计的方法及手段

通过熟悉资料,查阅相关资料,搞清楚了资料的来源以及如何使用资料认真阅读《水工设计手册》等设计指导书,熟练掌握设计规范。根据所给资料和所学的知识,进行枢纽的布置和坝型、坝轴线的选择,并确定枢纽主要建筑物的基本尺寸。参观实验室模型以及外出对水库进行实地调研考察,提高自己的感性认识。要完成此次设计还需要通过图书馆和网络查找有关水利水电工程枢纽,建筑物布置及设计等方面的资料,认真听取指导老师的意见,和同学们相互交流,进行工程类比,工程借鉴,才能最终顺利完成此次毕业设计。设计进度

整体进度如下:

1、)2013.12.15~2014.1.7,完成外文翻译及文献综述,质量达到规定要求;

2、)2014.1.8~2014.2.15,完成开题报告编写,质量达到规定要求;

3、)2014.2.16~2014.3.30,完成基础编写过程;

4、)2014.3.31~2014.4.30,完成毕业论文正文编写,提交论文初稿,由指导教师批阅、修改;

5、)2014.5.1~2014.5.15,提交论文二稿,由指导教师批阅、修改;

6、)2014.5.15~2014.5.25,交毕业论文正本,质量达到规定要求;

7、)2014.5.25~2014.5.30,指导教师将评阅好的毕业论文交教研室,进行形式审查,上网查询及交叉评阅;

8、)2014.6.1-2014.6.10,答辩; 现有条件及需采取的措施

7.1 现有条件

本人在校期间已经经过三年半的学习,其中有已经完成了水力学、水文学、工程地质、材料力学、画法几何等专业基础课及水工建筑物、水利工程施工等专业课的学习,具备了工程设计的基本理论知识

设计中所用到的资料来自于可研阶段的工程实际资料和《水工建筑物设计规范》等。我们大学期间所学的《水工建筑物》、《工程施工》、《水工CAD制图》、《结构力学》、《水力学》、《土力学》、、《水文学》、《建筑材料》等课程,是顺利完成本次毕业设计的现有条件。

7.2 相应的措施

篇3:透水混凝土开题报告

透水混凝土是用骨料, 水泥和水在一起拌和, 然后就构成的一种十分轻质的混凝土。它的特征便是轻质, 然后能够透水。由于在外表有一层空穴均匀分布, 就像是蜂窝煤一样, 所以能够透水。透水混凝土形成的具有连续孔隙结构的混凝土, 具有高透水性、高承载力、良好的装饰效果、易维护性、抗冻融性、耐用性、高散热性等特点。广泛使用于人行道及自行车道、社区内地面装饰、园林景观道路及城市广场、游泳池旁边及体育场、社区消防通道及轻量级道路、高尔夫球场电车道、户外停车场。同时它是一种能让雨水流入地下, 有效补充地下水, 缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题。并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害;保护地下水、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良的铺装材料;对人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等方面, 具有特殊的重要作用。本课题结合重庆地区城市地形起伏较大, 人行道坡度随地形变化较大, 对人行道透水混凝土在不同坡度下的透水机理的研究, 找出透水混凝土在不同坡度相适宜的孔隙率及其最佳配合比设计, 以达到透水混凝土在人行道不同坡度下的最佳透水效果及确保行人安全。因此, 对人行道透水混凝土在不同坡度的透水机理的研究具有重要意义。

1 原材料及相关参数

1.1 原材料

本试验采用水泥:重庆拉法基水泥有限公司生产的P.O42.5级水泥;碎石:4.75-13.2mm地产花岗岩碎石;水:普通自来水。

1.2 原材料参数

2 试验方法

2.1 配合比的确定

本试验的配合比设计采用体积法确定.取W/C=0.3, 配合比设计如表2。

2.2 成型方法

由于条件有限, 本试验的试件成型采用插捣法。300mm*300m*50mm试件插捣50下, 至试件内部连接紧密, 然后用直径为20mm的铁棒“滚压”成型面至表面平整;150mm*150mm*150mm试件分两次装入模具, 每次分别插捣25下, 然后用直径为20mm的铁棒“滚压”成型面至表面平整。

2.3 孔隙率的测定

透水混凝土的透水性大小取决于有效空隙的大小, 本试验所测得的孔隙率均为有效孔隙率。

测定方法:

(1) 量取并计算试件体积V;

(2) 称出试件在浸水饱和状态下在水中的质量m1;

(3) 将试件自然风干24h, 称出其质量m2;

P=[1- (m2-m1) /V]*100%

P———试件实测孔隙率。

本试验分别取目标孔隙率15%、20%、25%进行对照试验, 试验结果如表3。

2.4 试件抗压强度的测定

透水混凝土的抗压强度测试按照GB/T 50107《混凝土强度检验评定标准》进行。

3 透水混凝土在不同坡度的人行道上的透水情况测定

3.1 本试验在模拟自然降雨的条件下, 通过对坡度的调整, 收集单位时间内通过试件的雨水量

本试验具体步骤如下: (1) 试件标准湿养护48h; (2) 将准备用于测试的试件湿润, 并用湿布或湿毛巾擦拭试件; (3) 接好入水管, 打开水龙头, 控制入水量; (4) 用干燥的胶纸口袋将模具覆盖完全, 并将试件安置在模具上方; (5) 将试件与模具整体放置在相应的坡度上; (6) 在模拟降雨条件下进行测试试验; (7) 测出1min模拟降雨条件下通过试件的水的质量; (8) 调整坡度, 测定在不同坡度下试件的透水情况。

试验数据如表4。

3.2 试验数据分析

从试验结果分析, 在一定坡度范围内, 随着孔隙率的增加, 透水混凝土的透水性能增加, 在一定坡度范围内, 随着坡度的增加, 透水混凝土的透水性能呈下降趋势。

4 结论

通过透水混凝土在不同坡度的人行道上的透水机理的研究, 我们得出以下结论:

(1) 模拟降雨条件检测透水混凝土渗透性试验方法具有可行性;

(2) 在一定坡度范围内, 随着孔隙率的增加, 透水混凝土的透水性能增加;在一定坡度范围内, 随着坡度的增加, 透水混凝土的透水性能呈下降趋势。

透水混凝土能缓解城市的地下水位急剧下降有效补充地下水且能让雨水流入地下等等的一些城市环境问题是保护地下水、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良的铺装材料并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害;同时其有利于人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等工作上, 具有特殊的重要意义。

参考文献

[1]倪彤元, 胡康虎, 何峰.降雨条件下透水混凝土渗透性能研究[J].城市道桥与防洪, 2011, 11 (011) :137-138.

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篇4:再生透水混凝土的研究

关键词再生粗集料 强度 抗冻性

前言

随着我国建筑业的快速发展,砂石的需求需求量也越来越大,需大量开山采石和掘地淘沙,严重破坏了生态环境。与此同时,建筑废物的排放量日益增加,废混凝土约占30%~50%。2005年我国废混凝土排放总量达1亿吨。如此大量的废旧混凝土不仅占用宝贵的土地,而且已经引起环境和社会问题,特别是在土地和空间日趋紧张的大城市更是如此。此外,由于环境保护的需要,水土保持得到了世界各国的重视。人们试图通过多种途径解决保水、排水、保护水资源、防止因地下水枯竭引起的地面下沉等包含复杂技术的环保问题。因此,再生透水混凝土被认为是解决上述问题最有效的措施。一方面,可以解决大量废混凝土处理困难的问题以及减少建筑业对天然集料的消耗;另一方面,可以解决保水、排水等问题,有利于保护水资源,保护人类赖以生存的环境,符合人类社会的可持续发展的要求。

1、再生透水混凝土的材料组成

再生集料混凝土是指利用废旧混凝土破碎加工而成的再生集料,部分或全部代替天然集料配置而成的新混凝土,简称再生混凝土。其中再生集料是指废混凝土经破碎加工后所得粒径在40mm以下的集料,它对再生混凝土各项性质都有所影响。再生透水混凝土的材料组成与再生混凝土的材料组成相同,都是由再生粗集料和其它材料组成。

1)再生粗集料

① 粒形与表面构造

再生粗集料的外形略成扁平,同时带有若干棱角,外形介于碎石与卵石之间。再生粗集料的这种外形将会降低新拌再生混凝土的工作性。再生粗集料的表面较为粗糙,孔隙较多,肉眼可以看到再生粗集料表面大都附着或多或少的水泥砂浆。

② 吸水率

表1给出了天然粗集料与再生粗集料的吸水率实验结果。结果表明,再生粗集料的24h吸水率明显高于天然粗集料,约为天然粗集料的23倍,其原因主要是再生粗集料表面附着部分水泥砂浆,其孔隙率大。再生粗集料的高吸水率通常被认为是其相对于天然粗集料最重要的的特征。

表1同时给出了再生粗集料的吸水率随时间的变化关系,可以看出天然粗集料与再生粗集料均在短时间内吸水饱和。对于再生粗集料,10min可达到饱和程度的85%左右,30min可达到饱和程度的95%以上。

③ 孔隙率

表2给出了天然粗集料与再生粗集料孔隙率的对比结果,可见再生粗集料的孔隙率高于天然粗集料,前者约比后者高20倍,这主要是其表面水泥砂浆含量较高的缘故。再生粗集料的孔隙率较高,导致再生混凝土在轴向压力作用下易形成应力集中现象,从而降低混凝土的抗压强度。但是较高的孔隙率对再生透水混凝土的透水性能是有利的。

④ 压碎指标值

压碎指标值反映的是集料抵抗压碎的能力。天然粗集料与再生粗集料压碎指标值试验结果见表3。可见,再生粗集料的压碎指标值高于天然粗集料,表明再生粗集料的强度较低,这主要是因为再生粗集料表面水泥砂浆含量较高且粘结较弱,导致再生粗集料较天然粗集料易破碎。但是该再生混凝土仍能满足《普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-92)对配置C30混凝土碎石所需压碎指标值的要求(压碎指标值≤16%)。

⑤ 含泥量

再生粗集料与天然粗集料的含泥量试验结果见表4。可见,再生粗集料的天然含泥量高于天然粗集料,不能满足《普通混凝土用碎石和卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-92)的要求(含泥量≤1%),这主要是由于再生粗集料的破碎工艺所致。

笔者认为吸水率、孔隙率及含泥量是再生透水混凝土高透水性的前提条件。但是含泥量过高会对混凝土的性能产生不利影响,如强度降低、收缩增大等,因此在拌制混凝土前应该对再生粗集料进行水洗或者改进其加工工艺。

2)其它组成材料

其它组成材料如水泥、外加剂等都与其在普通混凝土的性能相同,不再赘述。

2、再生透水混凝土的强度

由于再生集料的物理力学性能与天然集料不同,而且配合比设计是基于透水性能的设计,因此再生混凝土的力学性能较普通混凝土发生了许多的变化。再生透水混凝土受力时通过骨料之间的胶结点传递力的作用,由于再生粗集料强度高于水泥石强度,水泥凝胶层很薄,水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小,因此其破坏特征是骨料之间的连接点处破坏。由于再生粗集料的外形略成扁平,同时带有若干棱角,因此连接点处极易破坏。此外,不同来源废混凝土加工而成的再生粗集料性能差异性较大,有时再生粗集料会发生劈裂。

影响再生透水混凝土力学性能的主要因素是骨灰比、砂率和水灰比。再生透水混凝土的抗折强度和抗压强度随着骨灰比的增大而降低,随着砂率的增大而增大,随水灰比的增大而降低;而透水性能的变化规律则与力学性能的变化规律正好相反。研究得出,在满足强度的情况下,再生透水混凝土仍有很强的透水性。

3、再生透水混凝土的抗冻性

很多研究者的试验得出,再生混凝土具有良好的抗冻性能,甚至优于同水灰比的普通混凝土。其原因是再生集料较大的孔隙率可以起到微养护的作用,可以降低界面处水泥砂浆的水灰比,从而改善了界面的质量。然而,更多研究者得出,再生混凝土的抗冻性能低于甚至低于普通混凝土,再生粗集料是再生混凝土抗冻性能的薄弱环节。其主要原因是再生粗集料很容易吸水饱和,10min可以达到饱和程度的85%以上,30min可达到饱和程度的95%左右,而冻融破坏的临界饱和度约为92%。笔者认为再生透水混凝土的抗冻性能低于再生混凝土和普通混凝土,由于再生粗集料容易先于新水泥基体发生冻融破坏,成为再生混凝土抗冻性能的薄弱环节。此外,透水混凝土孔隙率大且孔隙多为开口孔隙,起不到微养护作用。

再生透水混凝土抗冻性能的基本规律是降低水灰比以减小混凝土内部的孔径,掺加引气剂以减少空气气泡间距,掺加掺合料以细化混凝土内部的结构,减少再生粗集料最大粒径及再生集料的强化来提高再生混凝土的抗冻性能,其中以掺加引气剂的效果最好。但是笔者认为掺加引气剂会降低再生透水混凝土的透水性,建议掺加粉煤灰来提高再生透水混凝土的抗冻性能。特别是当粉煤灰掺量增加到28%时,再生混凝土的抗冻性能得到了明显的改善。

4、再生透水混凝土的应用与发展

开发再生透水混凝土这一符合可持续发展的环保型混凝土,具有广阔的应用前景。将这种混凝土用于铺筑道路、广场、人行道路等,能扩大城市的透水、透气面积,增加行人、行车的舒适性和安全性,减少交通噪声,对调节城市空气的温度和湿度、维持地下土壤的水位和生态平衡具有重要作用。此外,再生透水混凝土的集料是利用废混凝土,可以降低生产成本,对保护环境及可持续发展意义重大。因此,在铺筑道路、广场、人行道路等领域,再生透水混凝土必将以其节约资源、保护环境、良好的社会和经济效益的优势成为未来混凝土发展的主流。

参考文献

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篇5:透水混凝土开题报告

1.课题名称:

钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景:

所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-XX,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。3.项目研究意义:

建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,4.文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准(gbj68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。结构的作用效应 常见的作用效应有: 1.内力。

轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。

3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。

5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:

1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系;(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。

2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:(1)影响正常使用或外观的变形;(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。

1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。

篇6:透水混凝土开题报告

1 原材料及试验方法

1.1原材料

聚合透水混凝土所需要的原材料有两种,骨料以及高分子树脂胶黏剂。本研究中所选用的骨料为级配不同的卵石,分别为.2.54~4.32mm.4.32~9.45mm,9.45~13.65mm三种卵石。所有使用的卵石均符合建筑质量管理规定的相关要求,其压碎值数、泥沙含有量等指标也符合相关标准,适用于建筑混施工中凝土的原材料。高分子树脂粘合剂是近些年被研究出并逐渐广泛应用于建筑材料中的一种新型材料,其种类较多,与其他胶黏剂相比高分子树脂粘合剂具有较多的优点,其能够在建筑中提高结构的稳定性,同时使得建筑的使用寿命在原有的基础上进行增加,最为重要的是一些高分子树脂胶黏剂还有具有环保的特性,为国家生态环境的平衡发展起到积极的影响意义。目前普遍得到使用的包括聚氨酯、环氧树脂等。不同种类的树脂在性能上具有较大差别,其中环氧树脂在粘合效果以及稳定性与安全性上具有较显著的优势,所以现阶段对其具有较多的研究。环氧树脂包括水性环氧树脂、无溶剂型环氧树脂两大类。

在本研究中将对无溶剂型聚氨酯胶黏剂、无溶剂型环氧树脂胶黏剂以及水性环氧树脂胶黏剂进行功能稳定性分析。所有高分子树脂胶黏剂的配比以及制作方法具有统一明确的规定与流程,所以其质量均达到研究所需标准。

1.2试验方法

在对聚合物透水混凝土进行抗压强度和透水性能分析时,所采用的试验方法大致分为两步,首先为试样的制备,然后进行相关性能的测试。在对试样的制备过程中,以厂家所提供的配比比例进行胶黏剂的制备,同时将所选择的骨料卵石放入搅拌锅中进行搅拌,达到一定程度后向锅中加入配置好的胶黏剂,并进行均匀的搅拌。将搅拌好的材料取出进行进一步的成型测试,能够成型的材料可以进行后续的自然养护,一般情况下7天以后就可以进行各项性能的测试工作。聚合物透水混凝土具有多种性能,本研究将对其抗压强度以及透水性能进行分析。在抗压强度性能测试中要注意聚合物透水混凝土在完全固化以后其抗压强度就不会发生变化,所以本研究中的抗压强度即为聚合物透水混凝土完全固化时的抗压强度。根据抗压强度的相关试验方法,同时按照参考标准进行抗压强度的对比,得到抗压强度结果。透水性能测试也要按照相关的测试流程以及专业的设备进行,测试试件要进行提前采用一定的模型制备,这样才能较好的保证测试结果的相关性与准确度。将测试后得到的透水性能结果与参考标准进行对照,来确定高分子聚合物透水混凝土的透水参数。

2试验结果与讨论

2.1 胶黏剂类型对聚合物透水混凝土强度及性能的影响

选择不同种类的胶黏剂对于聚合物透水混凝土的抗压强度具有较大的影响,这是由于不同胶黏剂的胶黏能力与稳定性存在较大差异。本研究中所选取的三种胶黏剂分别为无溶剂型聚氨酯胶黏剂、无溶剂型环氧树脂胶黏剂以及水性环氧树脂胶黏剂,从所得到的结果中可以发现在抗压强度性能上,这说明环氧树脂胶黏剂能够较好的加强聚合物透水混凝土的抗压强度。进一步分析可以的得到在环氧树脂胶黏剂中,环氧树脂具有高活性的环氧基、羟基以及酯键等重要的化学键。使用水性环氧树脂胶黏剂中水为环氧树脂提供了丰富的极性溶剂,这使得环氧树脂能够发挥出更好的流动性,进而其在对骨料的粘合中发挥出更为灵活的作用,同保证了聚合物透水性混凝土的抗压强度。无溶剂型环氧树脂胶黏剂缺少水溶剂,所以环氧树脂能够更好地发挥粘合的稳定性,进而使高聚物透水混凝土的抗压强度有所降提高。但是环氧树脂粘合剂还有一些缺点,由于其所含有的大多数化学键都为不可逆性,所以造成环氧树脂粘合剂的脆性较大,韧性有待进一步的加强。而在无溶剂聚氨酯胶黏剂中,其所含有的化学键为氨酯键,使高分子聚合之间能够形成可逆性强的氢键,这一作用使其韧性与耐候性显著增强,但是同时由于氢键的可逆性造成多聚物透水混凝土的抗压强度较小。在透水性能中可以得到水性环氧树脂胶黏剂>无溶剂型聚氨酯胶黏剂>无溶剂型环氧树脂胶黏剂,水性环氧树脂胶黏剂的溶剂水使其加大程度上加强的透水性能,所以使得聚合透水混凝土的透水效果最好。在无溶剂型聚氨酯胶黏剂中含有丰富的氢键,也使其透水性达到较高的水平。无溶剂型环氧树脂胶黏剂的透水性最差,所以导致聚合物透水混凝土的透水效果较差。

2.2胶骨比对聚合物透水混凝土强度及性能的影响

在聚合物透水混凝土中的.胶骨比是一项十分重要的内容,对于聚合物土水混凝土的抗压强度产生直接的影响作用。所谓的胶骨比就是胶黏剂与骨料的比例,所以本研究中就是指所选取的三种胶黏剂与卵石的比例j从结果中可以得到,随着胶骨比数值的减小,聚合物透水混凝土的抗压强度所呈现的趋势为先快速后缓慢的下降。三种树脂胶黏剂在聚合物透水混凝土中发挥着重要的粘连作用,其含量的降低势必造成骨料卵石粘连效果的降低,从而使得高聚物透水混凝土的抗压强度逐渐降低。先快速后缓慢的降低说明在树脂胶黏剂低于一定量时对于聚合物透水混凝土抗压强度的影响较差,此时其抗压强度接近于卵石本身的抗压强度。聚合物透水性混凝土的透水性能与抗压性强度相反,表现出的趋势为先缓慢后快速的上升。树脂胶黏剂的在逐渐减少的过程初期还能对卵石起到粘合作用,所以其透水性能上升的较为缓慢,但后期树脂胶黏剂的含量以及不能有效的使卵石进行粘连,所以导致聚合物透水混凝土的透水性能快速上升。

2.3骨料类型及颗粒级配对聚合物透水混凝土强度及性能的影响

骨料卵石的级配数对于聚合物透水混凝土的抗压强度以及透水性能也有着重要的影响作用,本研究中所选用的卵石级配数为2.54~4.32mm,4.32~9.45mm,9.45—13.65mm。从结果中可以看出聚合物透水混凝土的抗压强度随着骨料卵石级配数的增加呈现出的趋势为先上升后下降,这表明骨料卵石在2.54—4.32mm之间的级配数时其体表面积较大,导致一定量的树脂胶黏剂不能有效的将所有卵石进行粘连,使得到的聚合物透水混凝土的抗压强度较差。随着级配数的增加,卵石的体表面积逐渐降低,这时树脂胶黏剂能够较好的发挥粘连作用,提高聚合物透水混凝土的抗压强度。级配数较大所需要的树脂胶黏剂量较少,所以其抗压强度又逐渐下降。透水性能与抗压性能表现出的趋势相反,其原因与抗压强度变化相同。

3结语

想要使聚合物通欧水混凝土的抗压强度与透水性能进行改善,就要对胶黏剂类型、胶骨比以及骨料类型及颗粒级配进行较好的控制。在我国未来的发展中,聚合物透水混凝土将被更广泛的应用于各项施工工程中,其质量与稳定性也会进行显著的加强。

参考文献

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