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混凝土的历史及其发展论文

混凝土的历史及其发展论文



关于混凝土的历史及其发展论文

  现如今,大家或多或少都会接触过论文吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。还是对论文一筹莫展吗?以下是小编收集整理的关于混凝土的历史及其发展论文,欢迎大家分享。

  混凝土的历史及其发展论文 篇1

  一、概述

  在土木工程的建设材料中,用量最大,使用最广泛的应首推混凝土。现在,混凝土更加越来越多地应用研于现代工程建设之中,各项大小工程项目的建设都离不开混凝土材料。同时,混凝土也同其他很多项目的发展一样,面临着可持续发展的问题,如生态问题、环保问题、节能问题等等。混凝土作为土木工程中不可缺少的材料,既要保持科学发展的态势,又要适应人类的环保、生态、绿色发展需要。

  二、混凝土的历史

  1.混凝土的产生混凝土问世的历史,如果从广义的角度,可追溯到远古时代。象古埃及、古罗马和我国的古代,人们就探索用石膏、石灰和火山灰为胶凝材料,用烧石灰、烧粘土、烧石膏等材料配制成混凝土。尽管不能与现在的混凝土相比,但说明混凝土的制作和探索在古代就开始萌芽了。

  当然,真正意义上的混凝土产生,应以1824年水泥的发明和以水泥作为胶凝材料的混凝土开始,混凝土工程与混凝土技术才真正意义地开始了自己的发展历史。

  2.混凝土的发展历史首先是不断探索和发明的时期。1824年,英国人发明了水泥,之后围绕水泥的生产开创了水泥工业,水泥的品种逐渐增多,不再是单一的硅酸盐水泥,用各种水泥拌制的混凝土也开始大量地使用。法国人在1850年用钢筋网建造了第一条小水泥船,1887年英国人首次发表了钢筋混凝土结构计算方法。从此,钢筋混凝土的时代和对混凝土材料科学探索时期开始了。1918年,美国人建立子水灰比强度公式,1930年瑞士人应用数理统计法,提出了混凝土强度与水泥强度等级和水灰比之间的关系,后来混凝土强度增长与胶空比的关系得到确立。揭示了混凝土强度与毛细空隙的关系。

  第二是不断提高和完善时期。1928年,混凝土收缩和徐变理论在法国被提出,1934年,干硬性混凝土在前苏联被开发出来,从此,预应力混凝土和干硬性高强度混凝土飞速发展和广泛应用于工程之中。到1937年,美国首先用亚硫酸盐纸浆液作为外加剂以改善混凝土和易性,并获得提高强度和耐久性的专利。随后,世界各国纷纷加入了混凝土外加剂研究的行列,这些外加剂的使用,不仅大大提高了混凝土的强度和耐久性,还开创了流动性混凝土的时代。

  第三是高强度、高性能混凝土的不断开发和使用时期。围绕混凝土强度的研发,使混凝土的强度从20世纪30年代的10-30Mpa,一直到20世纪末,高层建筑的泵送混凝土高达110Mpa。现在通常把抗压强度达60Mpa才被认为是HSC。实验室研制的HSC例外,因为实验室用的优质天然骨料可生产230-460Mpa的混凝土。高性能混凝土(HPC)是20世纪60年代后才形成的新概念,其含义世界各国有不尽相同的解释。西方一些国家把HPC定为是一种高弹性模量、高密度、持续高强度、高韧性、抗侵蚀、抗劣化、低渗透、寿命长的耐久性混凝土。我国专家和学者从高密实与自密室性、高抗渗性、体积稳定性和高抗压强度的技术特性解释高性能,所以,HPC是属于混凝土科学技术的前沿范畴,尚在进一步的研发过程中。

  3.混凝土的发展现状混凝土从1824年问世以来,混凝土的技术、生产方式、施工技术等方面都发生了翻天覆地的变化。其现状主要体现在以下几个方面:一是预拌商品混凝土基本取代现场加工的混凝土生产方式,并冲击预制混凝土构件工业。自20世纪60年代以来,世界各国的预拌商品混凝土生产行业迅速发展起来,在我国现已遍布城乡各地,甚至连农村的私人住宅都是使用这种预拌商品混凝土。由于预拌商品混凝土是以大流动性技术为支撑的工厂化生产方式,可实行远距离泵送和现浇,它的技术、经济、环保等方面,比起传统的现场人工或半机械的混凝土加工方式要优越得多,所以,越来越受到人们的亲睐。相反,预制混凝土构件,象20世纪80年代盛行的“三板一梁“等预制品越来越受到冷落,致使预制混凝土构件工业陷入了困境。

  二是干硬性及塑性混凝土逐渐被流动性和大流动性的泵送混凝所代替。现在,外加剂和磨细矿物掺和料的性能提升和使用,混凝土的大流动、宜泵送、不泌水、不离析、宜成型、自密实、自流平等性能,均已达到相当的高水平。

  三是轻质、高强、多功能的混凝土砌块,以保护资源和节约能源的优势,成为我国建筑业的墙体材料首选。现混凝土砌块的品种也在逐渐增多,如加气砌块、轻集料砌块、地面联索砌块、隧道吸音砌块、河堤护坡砌块等等。

  四是大量开发和使用高强度、高性能、多品种混凝土。现在,混凝土强度等级在不断提高,品种越来越多。这些多品种、多性能的混凝土以其自身的特点和优势,适用于各种各类的环境的建筑之中,并发挥着特殊作用。

  三、混凝土的可持续发展问题

  现在,世界各地基础建设飞速发展,需要大量的建筑材料,其中混凝土用量最大,与混凝土相关的材料消耗也日益增大。根统计,全球每年混凝土消耗的天然骨料在80亿吨以上。以生产1吨硅盐水泥来计算,所需1.5吨石灰石,还需要一定数量的煤、电、石油等原能,并向大气释放约1吨二氧化碳,还排放一定数量的粉尘、二氧化硫、氮氧化物等重金属污染物。全球二氧化碳等污染物7%来自水泥工业。如此之大的资源消耗和严重的环境污染,如果没有有效的节制措施,将直接威胁着人类和整个地球的生命。

  但是,社会要前进,人类要发展,基础设施建设也不可能停步,而且还是高速、快速的姿态。面对快速发展建设的需求和日益严重的环境污染,做到既要保证基础建设步伐加快,又要降低资源能源的消耗、减少污染物的排放,这就是我们需要关注并得到解决的矛盾。要使这一矛盾得到解决,混凝土工业须走要可持续发展的道路。

  目前,混凝土走可持续发展的道路,需解决好四个问题:一是节能减排。利用工业废渣和天然矿物,减少水泥熟料的用量,尤其是工业废渣的利用,具有非常大的潜力。这样做既解决了工业废渣的污染,又节约了混凝土的原材料,一举双赢。同时应加大科研力度,改善水泥生产工艺,做到低排放、低能耗或寻找新型胶凝材料,以替代水泥。二是提高混凝土的耐久寿命。混凝土工业的专家和学者们应从多方面考虑,如何综合各方面的因素,使其耐久寿命的延长。三是基础工业设施建设的规划要科学化、全面化、长远化。不要今天建设,明天挖,这是对能源和资源的最大浪费。四是生态环保应贯穿于混凝土生产和使用的全过程。除了在生产混凝土所消耗资源能源带来的生态环境问题外,混凝土释放有害物质和其废弃物都会影响生态环境,所以,还需加大对混凝土的使用期以及废弃的环境问题研究。

  四、结束语

  混凝土问世近两个世纪来,见证了人类社会的发展,也为人类的进步和文明建设发挥了巨大作用。现在面临着资源和能源日益减少、生态环境污染日益加大的问题。混凝土如何发展,如何做到继续在基础设施建设中,承担主要作用,又要达到节能减排的生态环保标准,这就是众多专家和学者们为混凝土科学发展所研讨的可持续发展道路。

  混凝土的历史及其发展论文 篇2

  论文关键词:

  高层建筑;大体积混凝土基础;泵送混凝土;施工方法

  论文摘要:

  在建筑施工中采用的基础是多样化的,采由深基础到浅基础的施工步骤,对各种不同的混凝土基础均制定不同的施工方案和采取不同的施工措施,大体积混凝土施工灌注时采取阶梯式的平面和跑道式的灌注方法,有效地降低大体积混凝土的升温,克服了混凝土中产生的.冷缝现象,在施工中取得良好的效果。

  笔者在实习期有幸参加了一栋高层基础的施工。广州市、天河区、禺东西路某企业一栋33层住宅楼,地下室共有三层,主要用于人防、停车,设备于一体的地下室,长75.7米宽46—38米不等宽的异形平面,基础混凝土采用筏板形设计方案,板的施工厚度为2.0米,总混凝土量为5876.69m3,基础中间设有一条1.2m的后浇带,强度设计为C40的S6级抗渗混凝土基础。

  一、施工前的准备

  为了确保施工进度和施工质量,施工前我们在现场进行了认真的调查和对施工方案反复的进行了讨论,并做出了充分大量的准备工作。如对市区内可能产生的道路堵塞、可能造成的停电、停水、及现场设备出现故障等均相应地做好了应急的准备工作。我们对泵送混凝土搅拌站选用方面我们选用了市区一家最有实力、且一家公司分别有两个不同方向运送混凝土的搅拌站,如果出现东面断道就从西面供给,西面断道就从东面供给的方式,确保混凝土能满足施工的需求。在用电方面先用了两路电源并备用一台360千瓦/时发电机确保施工用电万无一失。在用水方面我们除了准备自来水之外,还利用市政2米的排水管道设闸堵水以防停水时无法降温而影响混凝土的施工质量。对现场的各种设备都相应地做了应急准备。

  二、施工方案的选定

  (一)为了保证相邻住房的安全,我们选定以西向东推进的施工方案。

  (二)由于施工场地比较宽敞,充分发挥优势,泵站选用HP—800自动配料机2台,现场采用HBT—60混凝土输送泵三台,管径直125mm2,同时还采用一台12m3/h的汽车混凝土输送泵,专用来做小体积混凝土的补救及找平。

  (三)采用38台6m3/台混凝土运输车。

  (四)人员采用四班不间隔连续作战的的施工方法,确保施工进度,每班交接班需提前半小时。

  (五)为了防止由于混凝土自身产生的高温而烧坏混凝土的现象,我们采用双排直径为50mm的钢管通水降温的方法,(左右间隔1米,上下1米且交叉布置)取得了良好的效果。

  三、保证混凝土出厂质量的措施

  (一)选择高质量的水泥

  我们选用“珠江牌”625R硅酸盐水泥。

  (二)混凝土出厂前的技术处理

  为了减少水泥的水化热,降低混凝土自身的温度,在满足设计和混凝土保证用泵输送的前提下,将625R硅酸盐水泥控制在450kg/m3。

  (三)适当参加一定的添加剂,控制水灰比

  根据设计要求,混凝土中掺和水泥用量4%的复合液,它具有防水、膨胀、缓凝而一体,溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性,使用水减少20%左右,水灰比一般能够控制在0.55以下,初凝可延长4小时左右,对大混凝土施工的质量提供了有利的保证。

  (四)对骨料的控制

  选用70—40mm连续配碎石,细度模数2.8—3.0的中砂,砂石的含泥量控制在1%以内,并不能混有其他有机杂质和使用海砂。(五)混凝土的施工配合比

  根据设计强度和泵送混凝土对坍塌度的要求,经试验确定采用:625R硅酸盐水泥,其水∶水泥∶砂∶碎石∶复合剂=0、25∶1∶1、82∶2、5∶0、04。

  (六)加强技术管理确保施工质量

  加强原材料的检验试验工作,分工由监理单位安排人员跟班检查,并对每批原材料都做详细的记录。

  (七)采用确实可行的施工工艺

  浇灌混凝土同采用三班人员交叉流水作业的形式,分层次地采用跑道式的施工路线,一层一层向前推进,每层保证振动器跟上施工步伐,在施工最后一层混凝土时除了采用平板振动器外,还采取长4米的园条形振动器做一次压平处理,事后人工压浆收尾。

  (八)混凝土的保养

  为了防止在大体积混凝土施工时由于产生的高温而烧坏混凝土,影响混凝土的施工质量,我们采用了循环水系统降温的办法,保证进入口水温在C25度以下,出口水温在C58—C68度以内,在水温超过C70时我们采用加快循环水量的办法,并在混凝土上部采用麻袋湿水保养的办法,在施工过程中做到了一丝不苟,其结果是工夫不负有心人,仅仅在30小时内元满地完成了5876.69m3混凝土的施工任务。

  四、谈几点体会

  (一)施工前的准备和施工时可能出现问题,采取相应的应急措施,是非常必要的,给施工增加了保证力量。

  (二)采用内外降温的养护措施有效地控制了混凝土的升温,大大缩短养护周期,对大体积混凝土的施工时的采用尤其重要。

  (三)大体积混凝土施工浇灌时采用分层跑道式的施工方法,对施工进度和施工质量均有利,是可借鉴的一种施工方法。

  (四)大体积混凝土施工蔗阳挡雨等准备工作不可省。

  (五)只要精心组织、精心施工,做到一丝不苟对施工质量是可以得到保证的。

  混凝土的历史及其发展论文 篇3

  摘要:

  大面积钢纤维地坪施工,关键是控制好地坪的平整度及防止开裂。同时,在施工中围绕地坪基层的换、填土,碎石垫层的碾压,钢纤维的搅拌振捣等,要加强动态管理......

  关键词:

  钢纤维混凝土地坪施工

  国电南京自动化股份有限公司生产中心厂房位于南京市江宁经济技术开发区,厂房地坪面积21300㎡,其中最大分仓浇注长度达108.9m,全部采用了钢纤维耐磨混凝土地坪。工程使用后,混凝土地面平整、光洁,没有出现空鼓、开裂现象,得到了建设单位及质检部门的一致好评。

  1、地坪基层及面层

  具体做法为:1600mm换、填土;300mm厚级配碎石;50mm厚细砂;0.3mm厚聚氯乙烯薄膜二层;90mm厚素混凝土垫层;160mm厚钢纤维混凝土面层及3mm厚耐磨粉。

  2、工程特点和施工重点分析

  2.1厂房所在位置位于古秦淮河冲击层,表面较松散,中间夹杂大量淤泥和砖石等建筑垃圾,经设计和质检部门认定须进行换、填土。现场平均挖土深度约1m,填土约1.6m。如何确保分层回填后的地坪基层土方压实度满足设计要求,防止出现不均匀沉降,是地坪施工的一个重点。

  2.2混凝土混合料的搅拌

  由于钢纤维两端带钩,容易在搅拌时结团或分布不均,进而影响工程质量。所以确保合理的配合比和搅拌工艺是至关重要的。

  2.3混凝土面层水平度的控制

  地坪表面平整度误差要求在3mm内,水平度要求高,如何控制面层的平整度是施工的另一个重点。

  2.4防止地面裂缝

  由于厂房地坪浇注面积较大,厂房长195m,宽108.9m,设计未设计变形缝,地坪施工前,由我单位提出,经设计、建设、监理单位研究,分别在长度方向的(1)、(12)、(14)、(23)轴和宽度方向的(A)、(M)轴墙体一侧留置膨胀缝,施工时混凝土采用分仓浇注,膨胀缝之间最大单块浇注长度达108.9m。如何防止地面裂缝,是工程中的重中之重。

  3、施工工艺

  3.1地坪换、填土

  基础混凝土垫层底标高为-2.6m,换填厚度达1.6m。回填时严格控制填土的含水率,使其保持在最佳含水状态,回填土每30cm虚铺一层,用15T压路机碾压6遍,压路机行驶速度25—30米/分钟,轮迹互相搭接20—30cm。每层碾压结束,用环刀土工试验,确保基土压实度大于0.92。柱基周围无碾压的部位,用电动打夯机人工配合夯实。为确保厂房地坪下土体稳定,在厂房边轴线以外2m范围内均需进行素土回填。

  3.2级配碎石铺设

  地坪换、填土后,铺设30cm厚级配碎石,碎石粒径5—40mm,拌和均匀铺设后,采用15T震动压路机碾压密实,并用灌沙法对密实度进行检验,确保压实度大于0.92。

  3.3细砂及薄膜铺设、混凝土垫层浇注

  细砂主要为保护防潮层的薄膜而设,因此细砂中不允许有较大的沙砾,以免破坏薄膜。铺设细砂后应在表面喷水湿润,使细砂表面均匀密实,并立即铺设薄膜;薄膜铺设后即可进行浇注9cm厚C10混凝土垫层。浇注时采用混凝土输送泵,其中混凝土泵管的钢管支架下设木板用以保护薄膜,施工人员小心操作严禁硬物碰撞薄膜以保护薄膜免遭破坏。

  3.4钢纤维混凝土面层施工

  (1)配合比设计

  水泥:采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥;

  碎石:碎石粒径不宜大于钢纤维长度的2/3,一般为5—20mm,含泥量小于1%;

  砂:宜用中粗砂,细度模数2.5—3.0,含泥量小于3%;

  钢纤维:采用佳密克丝钢纤维,型号RC65/60BN,长度60mm,直径0.9mm等级:65,单根钢丝最低抗拉强度:1000N/mm2,掺量20kg/m3;

  水:采用可饮用的自来水;

  根据试验室原材料现场取样,C25钢纤维混凝土配合比为:水泥:碎石:黄沙:水:钢纤维:NC-1外加剂=420:1022:772:210:20:5.5

  (2)钢纤维混凝土的搅拌

  在拌合物中加入的钢纤维应充分分散均匀,才能在混凝土中起到增强作用,如果加入的钢纤维分散不均匀,将使有的部位混凝土缺少钢纤维,有的部位钢纤维过多形成团,这样不仅没起到增强作用,还会引起局部强度削弱,因此只有保证钢纤维在拌合料中分散均匀,才能获得良好的增强效果。

  试验表明,影响钢纤维在拌合料中分散均匀性的主要因素为:钢纤维的体积率、长径比、碎石粒径、水灰比、砂率、以及搅拌机械、投料方法等,其中搅拌机械和投料方法尤为重要。施工时应严格按照试验室设计的配合比下料,采用强制式搅拌机拌合,可先投入砂、石、水泥、钢纤维进行干拌,使钢纤维均匀分散于拌合料中,然后加入水进行湿拌;也可先投入砂、石、水泥、水,在拌和过程中分散加入钢纤维的方法,为了提高分散性,在投放钢纤维时,可用钢纤维分散布料机。由于采用商品混凝土,搅拌时要安排专职试验员长驻搅拌站,监督、控制商品混凝土的搅拌质量,确保混凝土配合比符合设计要求,搅拌质量合格。

  (3)混凝土面层的浇注

  厂房柱距9*9m,施工时,按柱距分仓浇注施工,先浇注的区域采用14号槽钢作侧模,用充气钻在模板内外二侧每0.8m交错钻眼,锚入18钢筋,内侧钢筋顶低于混凝土面2mm,侧模内外分别用木楔和钢筋加固牢固。

  支模时用水平仪严格控制槽钢顶标高,在模板支设后用C30细石混凝土将槽钢下面填实,以免混凝土振捣时漏浆,影响混凝土强度。混凝土浇筑时应加强振捣,由于钢纤维会阻碍混凝土的流动,因此钢纤维混凝土的振捣要比普通混凝土的振捣时间长,一般应为普通混凝土的1.5倍。振捣时采用5m长的平板振动器(尽量避免使用插入式振动棒)将混凝土振捣密实直至出浆,用2m长刮尺和木抹子将混凝土表面混凝土浆抹平,误差控制在3mm以内。

  (4)耐磨层施工

  在混凝土面层初凝时,开始耐磨层的施工。耐磨面层材料选用MONOTOP8耐磨粉,每平方5kg,厚度3mm。施工时先将规定用量2/3的MONOTOP8耐磨粉按标画的板块面积用手工均匀撒布在初凝的混凝土表面。完成第一次撒布作业,待材料吸收一定水分后,进行机械圆盘的慢磨作业;第一层材料硬化至一定阶段时,进行第二次剩余的耐磨粉撒布。表面收光时卸下圆盘采用机械磨光片镘磨,机械镘磨应纵横交错进行,运转速度和镘磨角度变化视混凝土地面硬化情况而作出调整,直至表面收光为止。边角等机械难以操作的区域可用手工镘磨加工完成。

  耐磨地面完成后,为防止其水分蒸发过快,确保耐磨粉强度稳定增长,应在地面施工完24小时左右在其表面喷敷NONOTOP专用养护剂,进行前期养护。

  4、伸缩缝的设置和施工

  (1)缩缝

  地坪混凝土按柱距9米跨每4.5m宽浇注,在分仓混凝土浇注6—8天,并且其强度要达到12Mpa时切割缩缝。切割时沿纵向用切割机每隔9m切割平头缝,形成4.5*9m缩缝,是分仓浇注的接头缝和后切割缝。切割深度5mm,缝宽3—5mm,缝内嵌填柔性材料。

  (2)伸缝

  在厂房长度方向的(1)、(12)、(14)、(23)轴和宽度方向的(A)、(M)轴墙体一侧设置膨胀缝,膨胀缝内填入聚苯乙烯泡沫板,板厚20mm,防止因温度变化因起混凝土变形受到阻碍。在地坪结束后,外墙下部用弧形塑胶踢板镶贴,刚好将此缝隐蔽,达到美观效果。

  5、结束语

  大面积钢纤维地坪施工,关键是控制好地坪表面的平整度和防止开裂。施工中采用槽钢支模,分仓浇注,确保了表面平整度控制在3mm之内。同时,施工中要加强重点工序的动态管理,保证混凝土的施工质量。此施工工艺作法,供同类型厂房地坪施工参考。

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