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鋼纖維混凝土技術(shù)論文范文第1篇

關(guān)鍵詞 鋼纖維混凝土凍脹 推廣應(yīng)用

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質(zhì)水泥基復(fù)合材料，是當(dāng)今世界各國普遍采用的混凝土增強(qiáng)材料。它具有抗裂、抗沖擊性能強(qiáng)、耐磨強(qiáng)度高、與水泥親合性好，可增加構(gòu)件強(qiáng)度，延長使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。由于優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工工序簡單、施工質(zhì)量易于保證，而且進(jìn)度快、工期短、補(bǔ)強(qiáng)后不改變結(jié)構(gòu)外形，不顯露補(bǔ)強(qiáng)痕跡，以及工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

⑴ 鋼纖維混凝土的特性

① 力學(xué)強(qiáng)度

根據(jù)各國鋼纖維混凝土資料分析,鋼纖維對提高混凝土的抗壓強(qiáng)度不顯著,統(tǒng)計(jì)資料表明,鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度僅提高了10%左右,但其受壓韌性卻大幅度提高。這是由于鋼纖維的存在,增大了混凝土的壓縮變形,提高了破壞時(shí)的韌性;試驗(yàn)表明,鋼纖維混凝土的劈拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等均比普通混凝土有大幅度的提高。

② 鋼纖維混凝土的韌性及抗裂性能

韌性是在材料受力破壞前吸收能量的性質(zhì)。抗裂性是指鋼纖維在脆性混凝土基體中減少裂縫和阻止裂縫開展的性質(zhì)?；炷林袚饺脘摾w維后,可減少收縮和變型,并且荷載作用時(shí),隨著荷載繼續(xù)增加,超過混凝土所能承受的壓力時(shí),應(yīng)力通過混凝土與鋼纖維的粘結(jié)力傳遞給鋼纖維,混凝土受到鋼纖維的約束作用,限制了新裂縫的發(fā)生,推遲了裂縫的擴(kuò)展,因此鋼纖維混凝土具有較好的韌性和抗裂性。

③ 鋼纖維混凝土的耐磨性和耐久性

混凝土中摻入鋼纖維后,其耐磨性能得到了很大提高。國內(nèi)采用了標(biāo)號為C35 和CF35的普通混凝土和鋼纖維混凝土5cm×5cm×5cm的試件在國產(chǎn)耐磨機(jī)上做等條件磨損試驗(yàn)。結(jié)果表明,鋼纖維混凝土比普通混凝土的磨損損失降低了30%；鋼纖維混凝土的耐腐蝕性、抗凍融性等均較普通混凝土好。

⑵ 鋼纖維混凝土的施工技術(shù)

① 鋼纖維混凝土拌和

為防止鋼纖維混凝土在攪拌時(shí)纖維結(jié)團(tuán),在施工時(shí)每拌一次為攪拌量的80%。采用滾動式攪拌機(jī)拌和,在攪拌混凝土過程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質(zhì)量,采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時(shí)間為:粗集料鋼纖維(干拌1min) 細(xì)集料水泥(干拌1min) ,其中鋼纖維在拌和

時(shí)分三次加入拌合機(jī)中,邊拌和邊加入鋼纖維,再倒入黃砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水濕拌1min。總攪拌時(shí)間不超過6min ,超攪拌會引起濕纖維結(jié)團(tuán)。按此程序拌出的混合料均勻。若在拌和中,先加入水泥和粗、細(xì)集料,后加鋼纖維則容易結(jié)團(tuán),而且纖維團(tuán)越滾越緊,難以分開,一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結(jié)團(tuán),就必須剔除掉,以防影響混凝土的質(zhì)量。

② 鋼纖維混凝土的澆搗

鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣,澆搗是施工中的重要環(huán)節(jié),直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動性較差,在邊角處容易產(chǎn)生蜂窩。因此,邊角部分可先用搗棒搗實(shí)。邊角采用插入式振動器振搗,然后用夯梁板來回整平。

⑶ 鋼纖維混凝土在灌區(qū)使用前景

河套灌區(qū)建筑物主要為小型的農(nóng)田水利樞紐，包括水閘、橋梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌區(qū)屬于北方地區(qū)，冰凍時(shí)間較長，凍深較大，而產(chǎn)生的凍脹破壞，是影響灌區(qū)建筑物使用壽命的因素之一。鋼纖維混凝土具有良好的韌性、抗裂性等良好的力學(xué)性能，可以減輕凍脹破壞對灌區(qū)建筑物壽命的影響。

目前，鋼纖維混凝土在《黃河內(nèi)蒙古河套灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造》中的公廟子分干溝揚(yáng)水站、南二分干溝揚(yáng)水站中使用，工程項(xiàng)目運(yùn)行2年，效率良好，混凝土表面并無除險(xiǎn)裂縫、剝蝕等破壞現(xiàn)象。

鋼纖維混凝土在河套灌區(qū)算是新的材料、新工藝，受傳統(tǒng)觀念的影響，新事物的產(chǎn)生到推廣應(yīng)用需要經(jīng)歷一定的時(shí)間。隨著工程的進(jìn)展，相信鋼纖維混凝土?xí)玫綇V泛推廣應(yīng)用的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李世恩 申永堅(jiān) 纖維混凝土在水工建筑物工程中的應(yīng)用 人江 2002（2）；

[2] 朱勝才 層布式鋼纖維混凝土復(fù)合路面的應(yīng)用 山西建筑 2007.22（5）；

[3] 程秀菊.鋼纖維混凝土的增強(qiáng)機(jī)理及斷裂韌性的研究. 河海大學(xué)碩士學(xué)位論文.2005.3；

[4] 高丹盈,黃承過.鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度.河南科學(xué)，1991.9(2):83；

[5] 何華興.淺談鋼纖維混凝土及其施工應(yīng)用.科技信息，2008(19):137；

[6] 柯名強(qiáng).論鋼纖維混凝土的性能、施工與應(yīng)用前景.科技資訊，2008（8）:70；

鋼纖維混凝土技術(shù)論文范文第2篇

Abstract： The effect of steel slag and steel fiber on the compressive strength of self-compacting concrete was studied through experiment. The results showed that the dosage of steel slag and steel fiber is close with the compressive strength of self-compacting concrete cube； it is not significant that the dosage of steel slag increases the self-compacting concrete strength； the dosage of steel fiber in a certain range can promote the self-compacting concrete.

P鍵詞：鋼渣；鋼纖維；自密實(shí)混凝土；摻量；強(qiáng)度

Key words： steel slag；steel fiber；self-compacting concrete；dosage；strength

中圖分類號：TU528.041 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）13-0137-03

0 引言

自密實(shí)混凝土（SCC）是一種具有自填充性能的新型便捷混凝土，即使是在密集配筋的條件下也可以依靠自身的重力作用和高流動性能完成灌注工作，使工程達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。自密實(shí)混凝土因?yàn)槠渚哂械膬?yōu)點(diǎn)廣受好評，在我國各個(gè)地區(qū)已被普及使用。

鋼渣作為鋼鐵工業(yè)的衍生物，隨著鋼鐵需求的增大，其排量也逐年提高，為了促進(jìn)資源的高效利用，鋼渣得到了深入的研究發(fā)展。鋼渣具有膠凝性能，用來制備混凝土能夠顯著減少骨料用量，降低CO2的排放，節(jié)能環(huán)保的同時(shí)還能改善混凝土的強(qiáng)度。

鋼纖維是開發(fā)較為完善的混凝土增強(qiáng)材料，它能夠改善混凝土的延性、流動性、抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能，有效防止混凝土開裂，因此應(yīng)用發(fā)展前景十分廣闊，常被用于房屋建筑、道路橋梁、地下空間等建筑工程。

因?yàn)?%到8%摻量的鋼渣及鋼纖維對自密實(shí)混凝土的影響研究較少，因此本文結(jié)論及數(shù)據(jù)有著一定的研究價(jià)值。

1 自密實(shí)混凝土配合比

按照《自密實(shí)高性能混凝土設(shè)計(jì)與施工指南》初步確定了C30強(qiáng)度等級的自密實(shí)混凝土配合比，并合理添加聚羧酸高性能減水劑。鋼渣及鋼纖維的摻量分別取2%、5%、8%，減水劑摻量統(tǒng)一選取0.5%（見表1）。本次試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了七組配合比，每組三個(gè)試件，試件尺寸為150mm×150mm×150mm，各個(gè)試件的立方體抗壓強(qiáng)度見表2。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 鋼渣對自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

鋼渣摻量的不同對自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度有著不同影響（見表3）。由于鋼渣中的硅酸三鈣、鈣鎂橄欖石等物質(zhì)有著增加早強(qiáng)的作用，因此在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)鋼渣對其抗壓強(qiáng)度的增長十分顯著，但后期抗壓強(qiáng)度的增長則趨向緩慢。白敏等[1]研究表明：影響混凝土硬化后的強(qiáng)度的關(guān)鍵因素是水泥石和骨料界面位置的粘結(jié)強(qiáng)度，而水泥石和骨料界面強(qiáng)度則與水泥石本身的強(qiáng)度以及集料自身狀況（例如表面粗糙程度、棱角的多少等）、水化凝結(jié)條件以及混凝土的離析泌水性等因素有關(guān)。因?yàn)殇撛谋砻娲植诓黄剑該饺脘撛淖悦軐?shí)混凝土粘結(jié)力較大，致使自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度得到增強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，鋼渣的摻量對自密實(shí)混凝土強(qiáng)度有重要影響（見圖1）。剛摻入少量鋼渣時(shí)，自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度有一定提升；然而隨著鋼渣的逐步添加，水泥石的強(qiáng)度有所降低。盡管鋼渣中少量的微小顆?？商畛渌嗍械娜毕荨⒖紫恫⒛軌蛱岣呓缑娴恼辰Y(jié)強(qiáng)度，但是試驗(yàn)配合比中水灰比較大，使得內(nèi)部孔隙率增大，降低了自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度。[2]

2.2 鋼纖維對自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

混凝土的強(qiáng)度包括抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等，抗壓強(qiáng)度與其他強(qiáng)度有著密切的關(guān)聯(lián)，可以參照抗壓強(qiáng)度估算出其他強(qiáng)度值，且在工程中混凝土主要承受壓力，因此混凝土對的抗壓強(qiáng)度是非常重要的一項(xiàng)性能指標(biāo)。因此本次試驗(yàn)按照GB/T50081―2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》中的規(guī)定，對標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的各組試塊進(jìn)行立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)（見表4）。

實(shí)驗(yàn)表明，鋼纖維剛摻入自密實(shí)混凝土?xí)r，其立方體抗壓性能顯著提高；當(dāng)鋼纖維摻量在2.0%以上時(shí)其強(qiáng)度反而大幅降低；但是隨著鋼纖維的進(jìn)一步添加，自密實(shí)混凝土強(qiáng)度又出現(xiàn)了細(xì)微的上升趨勢（見圖2）。

將鋼纖維的摻量從2%提升到8%的過程中，自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度從低發(fā)展到高，之后又由高發(fā)展到低，甚至出現(xiàn)負(fù)增長。由此可以看出鋼纖維對自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度有著雙重影響。因?yàn)殇摾w維的摻入對自密實(shí)混凝土的橫向膨脹起著抑制作用，因此會使其強(qiáng)度得到提高；但若摻入量過大，就會造成水泥石中的孔隙增大，缺陷增多，迫使自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度降低。這里體現(xiàn)了鋼纖維的雙重作用，有研究提出兩種相互矛盾作用的綜合效應(yīng)主要取決于纖維的體積率這一參數(shù)，如果摻加體積率過小，鋼纖維不僅不能起到增強(qiáng)作用還會因混凝土界面接觸薄弱產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，當(dāng)摻加體積率過大時(shí)主要由于纖維分布不均或者結(jié)團(tuán)引起混凝土強(qiáng)度降低。[3]

2.3 不同摻和料對自密實(shí)混凝土強(qiáng)度的影響

根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以得知鋼纖維及鋼渣的加入對于自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度起著不同的影響，對比兩者在相同摻量下對自密實(shí)混凝土強(qiáng)度的作用，并參照不加入摻和料的試塊強(qiáng)度，分析數(shù)據(jù)繪得表5，圖3。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)對比數(shù)據(jù)可以看出在摻量較小時(shí)，隨著摻量的增加，鋼渣及鋼纖維都對自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度起著明顯的增強(qiáng)作用，且兩者對強(qiáng)度的增幅作用基本持平；當(dāng)摻量大于2%后，鋼渣對自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的增加幅度都有所下降，而鋼纖維則使得自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)略微降低趨勢；當(dāng)摻量從5%進(jìn)一步增大至8%時(shí)，鋼渣及鋼纖維都使得自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度下降，其中鋼渣的影響更大。根圖3的柱狀圖可以得知，鋼渣摻量的增加會使得自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度逐漸降低，而鋼纖維的影響則呈現(xiàn)波動的起伏，但是二者均存在峰值，由此可以進(jìn)一步探知，鋼纖維和鋼渣在適當(dāng)?shù)谋壤逻M(jìn)行復(fù)合雙摻，可能會發(fā)揮“疊加效應(yīng)”，使得該配合比下的自密實(shí)混凝土性能優(yōu)于單摻鋼渣或鋼纖維的性能。

3 結(jié)語

本論文將鋼纖維、鋼渣、自密實(shí)混凝土三個(gè)因素合理地融合在一起，配置了C30強(qiáng)度等級的鋼渣及鋼纖維自密實(shí)混凝土。試驗(yàn)圍繞鋼渣以及鋼纖維的摻量變化重點(diǎn)研究了其變化對自密實(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的影響。主要得出了以下結(jié)論：①鋼渣鋼纖維的摻量與自密實(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度關(guān)系密切；②鋼渣摻量對自密實(shí)混凝土強(qiáng)度提高不是十分顯著，且當(dāng)摻和量達(dá)到2%之后，對自密實(shí)混凝土強(qiáng)度一直呈現(xiàn)下降趨勢；③鋼纖維摻量在一定范圍內(nèi)對自密實(shí)混凝土強(qiáng)度可以起到增強(qiáng)作用，影響趨勢波折且不穩(wěn)定；④鋼渣及鋼纖維的摻入可以提高界面粘結(jié)強(qiáng)度，起到早強(qiáng)等作用，能夠?qū)撛?、鋼纖維及自密實(shí)三個(gè)技術(shù)融合在一起，提高混凝土的各方面性能，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]白敏，尚建麗，張松榆，等.鋼渣替代粗集料配制混凝土的試驗(yàn)研究[J].混凝土，2005（7）：62-70.

鋼纖維混凝土技術(shù)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：既有鐵路 隧道接長 樁基托梁 拱部無支架施工

1.引言

鐵路隧道修建后，為確保列車運(yùn)行安全及配合地方市政道路規(guī)劃，完善城區(qū)交通系統(tǒng)，常設(shè)明洞防護(hù)或隧道接長。鐵路隧道接長常用明洞形式，具體方法有拱部滑模施工技術(shù)和半裝配式施工技術(shù)②，施工完畢，回填明洞，洞頂鋪設(shè)路面。該鐵路于2004年1月11日正式交付運(yùn)營，2010年10月30日完成電氣化改造。K152+833.45太陽山隧道進(jìn)口接長工程，在電氣化開通前，分別采取扣軌開挖樁基、D便梁加固線路開挖托梁、無支架法現(xiàn)澆拱部等施工工藝，確保隧道接長施工和列車運(yùn)行安全，補(bǔ)充和完善了隧道接長施工技術(shù)。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該鐵路設(shè)計(jì)行車速度80km/h，隧道建筑限界采用國標(biāo)《146.2-83》之“隧限-2A”，鋪設(shè)有碴軌道，軌枕采用Ⅱ型混凝土枕，60kg/m鋼軌。由于當(dāng)?shù)亻_發(fā)區(qū)規(guī)劃道路從太陽山隧道進(jìn)口端以56°交角斜跨線路，借電氣化改造之機(jī)，隧道作接長處理。設(shè)計(jì)采用拱形明洞斜交方式接長，全長36.46m（見圖1）。明洞主體采用三心圓拱斜邊墻結(jié)構(gòu)，凈寬6.8m，凈高6.65m，拱圈65cm厚；邊墻內(nèi)墻為直邊，外墻為斜邊墻，頂寬0.5m，底寬2.5m。明洞基礎(chǔ)采用樁基托梁結(jié)構(gòu)，托梁高1.50m，寬3.30m。

3.隧道接長施工

既有太陽山隧道為直墻三心圓拱形隧道，洞門為端墻式，新建接長隧道采用現(xiàn)澆法施工。

主要施工工序?yàn)椋簶痘A(chǔ)施工—線路加固—開挖便梁支墩—架設(shè)D24m鋼便梁—托梁施工—邊墻施工—吊裝H型鋼鋼架—安裝鋼纖維混凝土板—綁扎拱部鋼筋及安裝外模板—澆筑明洞拱部混凝土—洞門及兩側(cè)端墻施工。

施工的難點(diǎn)主要有：樁基施工、拱架的制安、鋼纖維混凝土板安裝、明洞拱部混凝土澆筑等。

3.1樁基礎(chǔ)施工

樁基施工前先探明電力、通信及信號電纜等地下管線并作好遷改或保護(hù)。樁基石采用非爆破法開挖，強(qiáng)風(fēng)化泥巖采用風(fēng)鎬開挖，弱風(fēng)化泥巖和砂巖開挖采用水磨鉆沿周邊鉆孔，形成破裂面，人工破碎解小，卷揚(yáng)機(jī)出碴。其余工序均為常規(guī)技術(shù)，不再贅述。

3.2線路加固及支墩施工

便梁支墩采用挖孔灌注樁，支墩處用50kg/m鋼軌按3-3-3-3組合成吊軌梁。扣軌畢，線路限速25km/h。開挖便梁支墩，本工程采用2組D24便梁，同時(shí)順線路架設(shè)，便梁支墩尺寸：洞內(nèi)160×200cm和160×250cm；洞外為200×250cm，樁長9～10m。樁采用C20鋼筋混凝土護(hù)壁，片石混凝土填芯。

3.3 D24m鋼便梁架設(shè)和托梁施工

便梁用軌道車封鎖點(diǎn)內(nèi)運(yùn)到現(xiàn)場安裝，注意在軌道與鋼枕間加墊絕緣橡膠墊塊，以免出現(xiàn)紅光帶。便梁架設(shè)后托梁為常規(guī)施工技術(shù)，不再贅述。

3.4 邊墻施工

邊墻為C30混凝土，采用大塊模板，分段分側(cè)澆筑。注意靠線路一側(cè)模板及支架安裝位置，避免發(fā)生侵限，邊墻頂面嚴(yán)格按H型鋼尺寸及位置預(yù)留“U”形槽。

3.5 H型鋼拱架的制安

（1）為保證型鋼拱架的精度，鋼拱架采用廠內(nèi)彎制成型，出廠前均進(jìn)行試拼裝，并對各單元節(jié)逐一編號。

（2）拱架型鋼下翼緣板及腹板按設(shè)計(jì)預(yù)鉆安裝鋼纖維混凝土板的M20螺栓孔和φ14縱向鋼筋安裝孔。

（3）先安裝正交段鋼拱架，最后安裝斜交段拱架。拱架采用25t汽車起重機(jī)旁位封鎖點(diǎn)內(nèi)安裝。第一榀拱架的安裝至關(guān)重要，拱架就位后，調(diào)整垂直度，用鋼管支撐拱架，并通過鋼筋和邊墻頂預(yù)埋的連接鋼筋角施焊拉結(jié)，第一榀鋼拱架就位后，立即吊裝第二榀，位置調(diào)整好后榀間用鋼筋水平焊接，每側(cè)2道以上，以保證安裝后的整體穩(wěn)定性。

（4）鋼拱架在現(xiàn)場提前拼裝好，保證封鎖點(diǎn)內(nèi)吊裝進(jìn)度。

3.6內(nèi)模安裝及混凝土澆筑

（1）纖維混凝土內(nèi)模委托廠家預(yù)制，四角的螺栓孔精確預(yù)留，以便安裝內(nèi)模。

（2）型鋼鋼架分三個(gè)單元制作，各單元節(jié)連接鋼板處的內(nèi)模板異形內(nèi)模。

（3）纖維混凝土板安裝時(shí)從兩側(cè)自下而上對稱進(jìn)行，固定內(nèi)模的螺栓螺帽向上。

（4）內(nèi)模安裝完成后，模板與模板之間小縫隙采用膩?zhàn)臃舛?，模板與鋼拱架之間縫隙采用水泥砂漿封閉。

（5）內(nèi)模、擋頭模安裝完成后，安裝明洞結(jié)構(gòu)鋼筋和外模板，在封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行拱部混凝土的澆筑，拱部混凝土澆筑左右對稱進(jìn)行。

3.7洞內(nèi)掛網(wǎng)噴射混凝土

拱部混凝土澆筑完畢，掛網(wǎng)噴射混凝土封閉型鋼拱架和纖維混凝土板。

4.安全措施

該鐵路電氣化改造前每天行車10對，行車密度不大，列車間隙時(shí)間長。即便如此，拱形隧道接長施工，是在線路封鎖+慢行的條件下進(jìn)行的，如何在保證行車安全的前題下合理安排各工序作業(yè)是隧道接長施工的重點(diǎn)。營業(yè)線施工按《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》，堅(jiān)持“施工不行車、行車不施工”的原則。H型鋼鋼架安裝、鋼纖維混凝土內(nèi)模安裝、拱部鋼筋綁扎、混凝土澆筑等關(guān)鍵工序要點(diǎn)封鎖線路施工。若利用列車間隙施工，按要求派駐站聯(lián)絡(luò)員，提前通知現(xiàn)場設(shè)安全員和防護(hù)員，隨時(shí)做到“車來機(jī)?！?、人員、料具提前下道。

5.結(jié)語

該鐵路太陽山隧道接長工程，工程量大、施工工期緊、行車干擾大。這項(xiàng)基于行車安全、方便施工的無支架隧道接長施工技術(shù)，值得同條件下類似工程借鑒。

參考文獻(xiàn)

鋼纖維混凝土技術(shù)論文范文第4篇

論文摘要：隨著人們對建筑質(zhì)量的要求越高，也越來越重視建筑工程中的腐蝕現(xiàn)象。由于多種因素，在建筑工程中，腐蝕無所不在。本文就腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素進(jìn)行分析，進(jìn)一步指出預(yù)防腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的處理辦法。

1腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素：

1.1素混凝土結(jié)構(gòu)

素混凝土的基本組成材料是水泥、砂、石和水。影響素混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的主要因素為堿-集料的反應(yīng)（混凝土中堿含量超標(biāo)，暴露在水或潮濕環(huán)境使用時(shí)，其中的堿與堿活性集料間發(fā)生反應(yīng)，引起膨脹）。

1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料是混凝土與鋼筋的復(fù)合體，它的腐蝕形態(tài)可分為兩種：一是由混凝土的耐久性不足，其本身被破壞，同時(shí)也由于鋼筋的、腐蝕而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞；二是混凝土本身并未腐蝕，但由于外部介質(zhì)的作用，導(dǎo)致混凝土本身化學(xué)性質(zhì)的改變或引入了能激發(fā)鋼筋腐蝕的離子，從而使鋼筋表面的鈍化作用喪失，引起鋼筋的銹蝕。從化學(xué)成分來看，鋼筋的銹蝕物一般為Fe（OH）3、Fe（OH）2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等，其體積比原金屬體積增大2～4倍。由于鐵銹膨脹，對混凝土保護(hù)層產(chǎn)生巨大的輻射壓力，其數(shù)值可達(dá)30MPa（大于混凝土的抗拉極限強(qiáng)度）使混凝土保護(hù)層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫（俗稱順筋裂縫）。這些裂縫進(jìn)一步成為腐蝕性介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加速了鋼筋的腐蝕。鋼筋在順縫中的腐蝕速度往往要比情況快，等到混凝土表面的裂縫開展到一定程度，混凝土保護(hù)層則開始剝落，最終使構(gòu)件喪失承載能力。

影響混凝土中性化（包括碳化）速度的因素很多，但主要的因素是混凝土的密實(shí)度，即抗?jié)B性能。混凝土愈密實(shí)，即抗?jié)B性能愈高，則外界的氣體只能作用于混凝土表面，向內(nèi)部滲透比較困難。影響混凝土密實(shí)度的主要因素是混凝土的水灰比和單位水泥用量。水泥品種對混凝土的中性化速度有一定的影響；不同品種的水泥，因其摻合料的品種及含量不同，水解時(shí)生成的堿性物質(zhì)數(shù)量不同，使混凝土的中性化速度也就不同了。

普通硅酸鹽水泥的熟料含量多，摻合料的含量一般不大于15%，其堿度比其它品種的水泥高，中性化速度相對的要慢。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥，由于摻合料中的活性氧化硅與水泥熟料中水解時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣結(jié)合，從而降低了混凝土孔隙中的液相堿度，加快了碳化或中性化的速度。

1.3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕除了具有普通混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕類型外，由于采用高強(qiáng)度鋼筋和鋼筋在高應(yīng)力條件下工作，所以可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕和鋼材的氫脆。

1.3.1應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是鋼筋在拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下形成的脆性斷裂。這種破壞與單純的機(jī)械應(yīng)力破壞不同，它可以在較低的拉應(yīng)力作用下破壞；這種破壞又與單純的電化學(xué)腐蝕破壞不同，它可以在腐蝕性介質(zhì)很弱的情況下而破壞。

腐蝕性介質(zhì)與鋼筋作用，在鋼筋表面形成一個(gè)大小不等彌散分布的腐蝕坑后，每個(gè)腐蝕坑相當(dāng)于一個(gè)缺口，鋼筋在拉應(yīng)力的作用下，形成應(yīng)力的不均勻分布和應(yīng)力集中，在缺口的邊緣，當(dāng)鋼筋平均應(yīng)力不高時(shí)，其集中的應(yīng)力即可達(dá)到斷裂應(yīng)力的水平，而引起鋼筋的斷裂。由于缺口的存在，形成了拉應(yīng)力三軸不相等狀態(tài)，阻礙了鋼筋塑性變形的開展，使塑性變形性能在鋼筋斷裂前不能充分發(fā)揮出來，延伸率、冷彎等塑性指標(biāo)均有明顯下降。預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕是拉應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)共同作用的結(jié)果，腐蝕因素對鋼筋斷裂的最初形成起主要作用，而拉應(yīng)力則促進(jìn)了腐蝕的發(fā)展。

1.3.2氫脆

氫脆是預(yù)應(yīng)力鋼筋在酸性與微堿性的介質(zhì)中發(fā)生脆性斷裂的另一中類型。氫脆與應(yīng)力腐蝕的機(jī)理完全不同。應(yīng)力腐蝕發(fā)生在鋼筋的陽極，而氫脆發(fā)生在鋼筋的陰極區(qū)域。氫脆是由于鋼筋吸收了原子氫，而使其變脆，所以稱為氫脆。鋼筋在腐蝕過程中，表面可能有少量氫氣產(chǎn)生，在通常情況下，生成的原子氫會迅速結(jié)成分子氫，在常溫下是無害的，但當(dāng)這一過程受到阻礙時(shí)，氫原子就會向鋼筋內(nèi)部擴(kuò)散而被吸收到金屬內(nèi)部的晶格中去，如果鋼筋內(nèi)部有缺陷存在，氫原子很可能重新結(jié)合成為氫分子。氫分子的生成產(chǎn)生很大的壓力，出現(xiàn)“鼓泡”現(xiàn)象。使鋼筋變脆。產(chǎn)生氫脆的鋼筋在受到超過臨界值的拉力作用時(shí)，便會發(fā)生斷裂。硫化氫是能引起預(yù)應(yīng)力鋼筋氫脆的介質(zhì)之一。

1.4纖維混凝土結(jié)構(gòu)

纖維混凝土的腐蝕機(jī)理與普通混凝土基本相同，但纖維的直徑較細(xì)，且均勻分布，其耐久性相對普通混凝土要強(qiáng)一些。開裂的纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境下，裂縫處的混凝土碳化后，碳化區(qū)的鋼纖維開始銹蝕。有研究表面，鋼纖維混凝土中鋼筋的銹蝕較普通混凝土鋼筋的銹蝕減輕，其原因除了鋼纖維阻裂作用的影響外，還在于細(xì)小纖維在混凝土中亂向均勻分布，從而改變了鋼筋電化學(xué)銹蝕的離子分布狀態(tài)，阻止了鋼筋的銹蝕。

1.5輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)及加氣混凝土

輕骨料混凝土的腐蝕機(jī)理與類型基本與普通混凝土相同，由于大多數(shù)輕骨料抵抗氣體擴(kuò)散能力較低，腐蝕性氣體較易滲入內(nèi)部，因此必須控制輕骨料混凝土的密實(shí)度。

加氣混凝土的顯氣孔較多，不致密，吸水率高，碳化速度較快，在正常使用條件下尚需對鋼筋進(jìn)行表面涂覆保護(hù)層，而且加氣混凝土表面氣孔多，不容易進(jìn)行保護(hù)，所以在腐蝕環(huán)境下不宜使用加氣混凝土。

2預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的辦法

對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕預(yù)防應(yīng)針對其不同的結(jié)構(gòu)組成制定不同的辦法。

2.1原材料的選擇

2.1.1水泥

水泥是水泥砂漿和混凝土的膠結(jié)材料。水泥類材料的強(qiáng)度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結(jié)、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蝕，水泥砂漿和混凝土的性能將不復(fù)存在。由于各種水泥的礦物質(zhì)組份不同，因而它們對各種腐蝕性介質(zhì)的耐蝕性就有差異。正確選用水泥品種，對保證工程的耐久性與節(jié)約投資有重要意義

2.1.2粗、細(xì)集料

發(fā)生堿-集料反應(yīng)的必要條件是堿、活性集料和水。粗、細(xì)集料的耐蝕性和表面性能對混凝土的耐蝕性能具有很大影響。集料與水泥石接觸的界面狀態(tài)對混凝土的耐蝕性有一定影響。

混凝土中所采用粗細(xì)集料，應(yīng)保證致密，同時(shí)控制材料的吸水率以及其它雜質(zhì)的含量，確保材質(zhì)狀況。

2.1.3拌合及養(yǎng)護(hù)用水

混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水，應(yīng)考慮其對混凝土強(qiáng)度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強(qiáng)度值的大小。拌合水應(yīng)檢查其雜質(zhì)情況，防止影響砂漿及混凝土生成時(shí)雜質(zhì)影響其耐久性。

海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，除了對水泥石有腐蝕作用外，對鋼筋的腐蝕也有影響，因此在腐蝕環(huán)境中的混凝土不宜采用海水拌制和養(yǎng)護(hù)。

2.1.4外加劑

混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改善混凝土性質(zhì)的物質(zhì)。

混凝土外加劑的范圍很廣，品種很多，我國外加劑的品種目前已超過百種，其中包括減水劑、早強(qiáng)劑、加氣劑、膨脹劑、速凝劑、緩凝劑、消泡劑、阻銹劑、密實(shí)劑、抗凍劑等。

在建筑防腐工程中，外加劑的使用主要是為了提高混凝土密實(shí)性或?qū)︿摻畹淖桎P能力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。實(shí)踐證明，采用加入外加劑的方法，可以在一定范圍內(nèi)達(dá)到提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐腐蝕能力，是一種經(jīng)濟(jì)而有效的技術(shù)措施。

但由于外加劑的化學(xué)組成，來自外加劑中的氯鹽可能使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋脫鈍，給結(jié)構(gòu)物帶來隱患。在進(jìn)行外加劑選擇時(shí)需對其中氯鹽的含量進(jìn)行檢測，并做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2.2防腐混凝土的配合比設(shè)計(jì)

為提高混凝土的密實(shí)性和抗中性化能力，混凝土的強(qiáng)度等級宜大于或等于C25。受氯離子腐蝕或其它大氣腐蝕時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件中可摻入鋼筋阻繡劑。對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其混凝土強(qiáng)度等級不小于C35，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)整體制作，不得采用塊體拼裝的構(gòu)件。

混凝土配合比的設(shè)計(jì)，應(yīng)按以下兩種情況進(jìn)行：一是按設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度（即按正常要求的強(qiáng)度）進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)；二是按密實(shí)度的要求（即按最大水灰比和最小水泥用量的要求）進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，但強(qiáng)度等級往往大于前者。腐蝕環(huán)境中的混凝土配合比設(shè)計(jì)，必須取用上述兩種情況中強(qiáng)度等級的較高者。

鋼纖維混凝土技術(shù)論文范文第5篇

【關(guān)鍵字】建筑工程；混凝土；裂縫；防治；修補(bǔ)

一、混凝土裂縫的概述

建筑工程中的混凝土裂縫的出現(xiàn)對于建筑問的承載能力、防水性和耐久性都會產(chǎn)生重大的不良影響。對于混凝土中的裂縫根據(jù)部位可分為：粘結(jié)裂縫、水泥石裂縫、骨料裂縫，根據(jù)存在狀態(tài)可以分為：靜態(tài)裂縫，活動裂縫和形成發(fā)展中的裂縫。裂縫的預(yù)防和修補(bǔ)要考慮許多不同方面的因素來提出。

二、混凝土裂縫形成的原因

（一）材料選擇引起裂縫

因?yàn)榛炷恋闹饕M成成份是水、水泥、粗細(xì)骨料和外加劑，所以混凝土制造中水泥的選用、粗細(xì)骨料的選用、外加劑應(yīng)用對于混凝土的硬度、強(qiáng)度、質(zhì)量有很大影響。為防止堿骨料反應(yīng)，在選擇以上材料選擇時(shí)，需要做好相應(yīng)的鑒定檢測工作。

第一，水泥選用上，要考慮到工程建筑的特點(diǎn)、水泥硬化造成的體積收縮問題、形成過程中的水化熱等，綜合計(jì)算以制作出符合建筑工程需要的混凝土。第二，在骨料在選用時(shí)要充分考慮顆粒級配和活性材料的比重，分析篩選出符合要求的級配等級，減小堿骨料反應(yīng)的可能性，提高混凝土性能。第三，混凝土中外加劑的添加比例需要經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)得出適當(dāng)?shù)奶砑颖壤?，達(dá)到通過分散作用、吸附作用、作用和浸潤作用在保證硬度和強(qiáng)度的同時(shí)，也提高混凝土流動。

（二）外部荷載引起裂縫

1、在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中出現(xiàn)的橫向裂縫。

在受彎構(gòu)件中抗拉能力最薄弱的截面位置逐漸產(chǎn)生裂縫，隨著裂縫的產(chǎn)生以及外荷載越是增加，由鋼筋承的拉應(yīng)力會相應(yīng)提高。產(chǎn)生裂縫部位兩側(cè)的混凝土兩側(cè)回縮現(xiàn)象，鋼筋與混凝土的位置相對滑移，造成更多的裂縫陸續(xù)出現(xiàn)，直到裂縫的分布間距很小，達(dá)到兩條裂縫之間的受拉區(qū)拉應(yīng)力平衡混凝土的抗拉強(qiáng)度，才不會產(chǎn)生新的裂縫。但是如果外荷載持續(xù)不斷增加，裂縫尺寸就會不斷加大

2、受彎構(gòu)件受到彎矩和剪力的共同作用時(shí)，會在集中荷載和支座之間出現(xiàn)的斜裂縫。

隨著荷載的增大，斜裂縫的尺寸會迅速增加，不僅沒有預(yù)兆，而且破壞速度很快，甚至最終導(dǎo)致構(gòu)件失去抵抗能力。因此在混凝土裂縫的防治中得到了極大的重視。

（三）結(jié)構(gòu)變形引起裂縫

外界溫度的變化，材料的熱脹冷縮特性以及不均勻沉降等會帶來混凝土結(jié)構(gòu)的變形，這些變形都會通過材料自身的約束應(yīng)力別表現(xiàn)出來，受到的內(nèi)應(yīng)力超出一定的限值時(shí)就會產(chǎn)生變形，即裂縫。由于季節(jié)、溫度的變化，生產(chǎn)材料的熱脹冷縮特性、收到濕度化學(xué)反應(yīng)帶來的形變。地面夯實(shí)不夠造成的不均勻沉降等要求選擇好材料，做好防護(hù)維護(hù)工作以及各類重要基礎(chǔ)性工作。

三、混凝土裂縫防治的措施

（一）做好材料選擇

（1）水泥選擇。由于水泥水化熱產(chǎn)生溫差，所以想要達(dá)到減小溫差的目的就需要盡量降低水泥的水化放熱量。在水泥的選用上盡量選用早期水化放熱量較低的水泥。硅酸鹽水泥的礦物組成主要有：硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣，由于硅酸三鈣和鋁酸三鈣產(chǎn)生的水化放熱量較高，所以需要降低水泥熟料中硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量來減少水泥的水化放熱量。

（2）粗細(xì)骨料的選擇

粗集料與水泥漿體的界面過渡區(qū)是混凝土內(nèi)部最薄弱的環(huán)節(jié)，粗料在混凝土中起骨架作用，但需要水泥進(jìn)行膠合。粗料的顆粒越大，需要的水泥漿體越少，混凝土內(nèi)部的界面過渡區(qū)越長，在此區(qū)域越容易產(chǎn)生破壞，所以對大體積的混凝土而言，不能使用粒徑太大的粗石，不僅減少內(nèi)部缺陷還不影響鋼筋的布置。關(guān)于細(xì)料，采用級配良好的中砂和中粗砂，中粗砂由于孔隙率小、表面積小、用水量少，帶來混凝土的水化放熱降低，因此產(chǎn)生的溫度裂縫就減少，提高密實(shí)度。

（3）外加劑的選擇

高效復(fù)合的外加劑具有減水、緩凝、引氣等方面的作用。減水劑能夠提高混凝土強(qiáng)度，保證混凝土坍落度和強(qiáng)度不變條件下，改善混凝土的和易性、降低水灰比、減少水泥用量，很大程度上減少混凝土的裂縫。緩凝劑的作用是延緩混凝土放熱的峰值出現(xiàn)的時(shí)間，避免溫度積聚的情況出現(xiàn)，提高混凝土的抗壓和抗拉的強(qiáng)。

（二）做好溫控工作

一般來說，外界氣溫溫度越高，澆筑后的混凝土的初始溫度也越高。再加上混凝土內(nèi)外部溫度散熱速度不同，外部散熱快于內(nèi)部散熱速度，所以容易造成內(nèi)外部溫差大。因此，在澆筑時(shí)盡量在外界環(huán)境溫度適中時(shí)候進(jìn)行澆筑，在直接降低混凝土的最高溫度，減少混凝土的溫度應(yīng)力的同時(shí)，還可以將澆筑溫度降低到周圍環(huán)境溫度以下時(shí)來形成負(fù)溫差，以便初期在混凝土結(jié)構(gòu)表面引起壓力抵消內(nèi)外部的溫差造成的內(nèi)部拉力，在早期防止混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫的形成，而后期也可以在結(jié)構(gòu)內(nèi)部引起壓應(yīng)力來抵消內(nèi)部溫差造成的結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力，預(yù)防內(nèi)部裂縫出現(xiàn)。

（三）做好配比設(shè)計(jì)

在各種原材料中，盡量將粉煤灰用量減少，降低混凝土的絕熱溫升，減低成本的同時(shí)，提高混凝土的抗裂性和耐久性。砂率不能過低，否則混凝土?xí)霈F(xiàn)泌水、離析等現(xiàn)象，也不能過高，否則混凝土結(jié)構(gòu)的收縮空間大，更容易出現(xiàn)裂縫。所以要根據(jù)工程要求，做好各種原材料的配比分配，提高混凝土的抗變形能力，減少裂縫情形的出現(xiàn)。

（四）混凝土的裂縫養(yǎng)護(hù)

混凝土成型后就要采取養(yǎng)護(hù)措施，通過控制溫差，緩解室內(nèi)的溫度下降趨勢，降低因溫度應(yīng)力的影響，可以讓混凝土強(qiáng)度更加強(qiáng)大，可以緩解大面積的墻面出現(xiàn)裂痕。通過現(xiàn)代科技手段，可以組織工作人員搭建防雨設(shè)備，并且要關(guān)注積水狀況，出現(xiàn)雨水囤積要讓其流入基坑中。因此，養(yǎng)護(hù)措施能夠通過排水和降溫方式去解決工程質(zhì)量問題。

四、混凝土裂縫修補(bǔ)的措施

混凝土裂縫出現(xiàn)的裂縫達(dá)到一定的量，容易對建筑物的硬度、抗壓能力、承載力和安全性產(chǎn)生很大的威脅，一旦出現(xiàn)，可已采取一下方法進(jìn)行修補(bǔ)：樹脂灌注法、表面封閉法、鉆孔嵌塞法、柔性封閉法、表面附加鋼筋法、灌漿法、干嵌填法、釘合法、真空滲入法、迭合面層和表面處理法等。表面修補(bǔ)、封堵法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法等最為常用。

結(jié)語

建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是現(xiàn)代工程中普遍存在的問題，預(yù)防和修補(bǔ)結(jié)構(gòu)裂縫的形成，要求從事前到時(shí)候兩方面共同著手。本文從以上兩方面對于混凝土裂縫形成的原因和預(yù)防及修補(bǔ)措施進(jìn)行了大致的分析。隨著現(xiàn)在科技的進(jìn)步和建筑理論的進(jìn)步，我們有理由相信建筑安全也會被重視并取得應(yīng)有的進(jìn)展。

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