低强度混凝土梁

低强度混凝土梁（精选七篇）

低强度混凝土梁 篇1

关键词：低强度混凝土,暗梁法,板加固

1 工程概况

沧州某厂办公楼主体结构形式为砖混结构，共五层，建筑面积4235m2，有正规的设计、施工、监理单位，结构平面示意图见图1。该楼主体结构施工完毕后，经检测发现该楼部分楼层楼板的混凝土强度偏低。所测构件的设计混凝土强度为C20。

2 混凝土强度检测及调查分析

采用回弹法对结构的混凝土强度按规程进行检测, 并钻取混凝土芯样，采用钻芯修正法、小芯样抗折法对回弹法结果进行修正。检测结果表明, 该楼三层至五层楼板混凝土强度偏低，实测混凝土强度为C10左右，部分楼板的混凝土强度甚至小于C10。另外，现浇楼板的厚度和受力钢筋保护层厚度均不满足设计要求，会影响楼板的承载力。因此，必须对楼板进行加固处理。

3 加固处理

3.1 处理方案

当前，针对混凝土楼板的加固方法主要有粘钢加固法、粘贴碳纤维布加固法、预应力叠合混凝土面层加固法、置换混凝土加固法、加大截面法等。考虑到基层混凝土强度太低，限制了粘钢加固法、粘贴碳纤维布加固法的使用;如果采用加大截面法加固，加固设计时，由于基层混凝土强度太低，板底受力钢筋难以和混凝土协同工作，故后浇层不宜太薄，若不考虑板底受力钢筋的作用，在后浇层中重新配置受力钢筋，则后浇层就不能太薄，势必会大幅增加结构荷载，砌体和基础的承载能力将成为新的问题。综上，并结合造价考虑，最终决定采用开槽增设暗梁加固法对楼板进行加固。该方法通过在楼板上开槽设“暗梁”以形成锚固键，可以更好地传递剪力和拉力，同时在楼板上部重新浇筑叠合层，不仅可以增强新旧混凝土的整体性，保证其协同受力，而且可以改变楼板内部传力方式，变板传力为“暗梁”传力，即楼板荷载首先传给暗梁，再由暗梁传给支撑楼板的墙体。

3.2 加固设计

板带划分如图2所示，在楼板上部再浇注40mm厚的叠合层，以相邻的开槽板带和预留板带组成的单元进行加固计算，楼板上部的后浇叠合层可以作为“暗梁”的翼缘，正截面受弯按T形截面梁计算，支座处按矩形截面梁计算，单跨“暗梁”按简支梁计算内力，当多跨楼板需要加固时，多跨“暗梁”按多跨连续梁计算内力。

计算所得“暗梁”及叠合层配筋见图3，“暗梁”底部新配受力筋为320，支座处负筋新配216，叠合层混凝土设计强度等级为C30，并配制φ6@200的双向钢筋网。开槽设梁的断面为300mm×(板厚+40m m)，设计钢筋保护层厚度为：暗梁30m m，叠合层15m m。

3.3 施工要求

新浇暗梁在墙内支承长度不小于120 mm;剔凿暗梁槽时，不得切断原板底部配筋，不得破坏剩余部分混凝土，遇圈梁应将圈梁混凝土一同剔除;暗梁新增钢筋与原板底部配筋绑扎牢固;暗梁和叠合层的钢筋通长穿过墙体，遇山墙、变形缝墙体，应将钢筋弯钩，并可靠锚固;叠合层伸入墙内长度80mm，剔凿墙体时应按分段剔凿，沿墙分为500m m间隔500m m的区段，且墙的两侧剔凿位置应交替错开;浇注叠合层施工前应对原楼板混凝土表面进行处理：先把构件表面的抹灰层铲除，对混凝土表面存在的缺陷清理至密实部位，再将其表面进行凿毛，清除混凝土表面的浮块、碎渣、粉末，用压力水冲洗干净，并保持潮湿状态。

4 结语

本文通过在楼板上开槽增设暗梁并浇筑叠合层，改变了楼板传力方式，较好地解决了楼板混凝土强度过低的问题，工程造价相对较低，对加固设计和工程实践具有一定的参考价值。

参考文献

[1]JGJ/T23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程.

[2]CECS03:88钻芯法检测混凝土强度技术规程.

[3]GB50367-2006混凝土结构加固设计规范.

[4]刘清阳等.采用开槽暗梁法处理低强度混凝土楼板事故[J].工业建筑, 2003.

低强度混凝土梁 篇2

1.低等级水工混凝土耐久性问题出现的因素

1.1个人因素

个人因素是影响低等级水工混凝土耐久性问题的重要因素。其实，个人因素主要指的是施工人员的综合素质。就目前的施工而言，工作人员的素质主要包括四方面的内容：第一是理论水平；第二是实践操作能力；第三是安全意识；第四是质量意识。这四个方面对于水工混凝土的耐久性都有着显著的影响，但是目前的大部分施工人员，这四个方面的基本素养存在缺失，所以在具体的施工中，水工混凝土的耐久性提升很难实现。从这个层面来看，充分的认识个人因素在低等级水工混凝土耐久性问题当中的影响，并进行针对性的改变意义重大。

1.2设备材料因素

设备材料也是影响低等级水工混凝土耐久性问题的重要因素。从目前的现状来看，此因素的影响主要体现在两个方面：第一是材料配比的不合理会使得混凝土质量严重下降。因为在具体施工的过程中，配比材料存在质量上的问题，所以会出现混凝土质量下降的问题。第二是水工混凝土的安全隐患提升。水工混凝土在工程建设中起着基础作用，其配比材料存在问题，工程的基础性性能便会下降，整个工程的危险系数上升，所以强化设备材料的质量意义重大。

1.3施工方案因素

施工方案对于低等级水工混凝土耐久性也有着显著的影响。从目前的现状来看，低等级水工混凝土的施工方案主要存在三方面的问题：第一是方案的系统性比较差，结构松散性严重。这样的方案，无法提升施工的统一性，所以其科学性较低。第二是方案和实践的结合度不高。因为方案没有在实践考察的基础上进行改进和完善，所以方案和实践的适应性不强。第三是方案的技术交底不充分，所以会出现方案和技术不匹配的问题。从目前的情况来看，施工方案导致的管理实效最为严重。

1.4环境因素

环境因素对于低等级水工混凝土耐久性影响也较为巨大。从水工混凝土的具体施工实践来看，一方面是混凝土的凝结受到比较显著的环境影响，而目前对于环境的控制比较弱，所以混凝土凝结不稳，其耐久度较低。另一方面是在施工的过程中，由于现场环境的.管理和控制不到位，所以会出现操作或者器械使用失误的情况，这种情况的产生影响了水工混凝土施工的规范性，所以其耐久度会受到影响。

2.低等级水工混凝土耐久性提升的对策

2.1强化施工人员的水平提升

强化施工人员的水平提升是低等级水工混凝土耐久性提升的主要对策。施工人员水平的提升主要从两个方面进行：第一是要强化施工人员的理论建设。理论建设主要是针对水工混凝土的基本常识进行。通过理论建设，施工人员可以更加清楚的认识到水工混凝土的特点以及作用规律，这样，在把握特点和规律的基础上进行施工耐久度的强化。第二是进行施工人员技术操作水平的提升。技术利用是施工效果强化的一项重要内容，通过技术操作水平的提升，可以将水工混凝土施工中的耐久度难题进行有效的解决，这样，水工混凝土耐久度的提升会更加的明显。

2.2加强材料质量的控制

加强材料质量的控制对于提升低等级水工混凝土耐久性有着重要的作用。从混凝土施工的最终目的来看，其施工一方面是要进行混凝土耐久度的提升，另一方面就是进行施工成本的控制。加强材料质量的控制符合施工质量提升的目的，所以在具体施工中进行材料强化十分的必要。要进行材料质量的控制，主要有两方面工作：第一是进行材料理论值的全面性分析。从而保证材料的合格性。第二是进行材料的实际性能检测。对比材料的理论数值，进行实效性检测可以对材料的全面性能有一个掌握，这样，材料利用的价值才会得到体现。

2.3优化施工方案，提升其科学性

优化施工方案，提升科学性是提升低等级水工混凝土耐久性有效措施。施工方案对于水工混凝土耐久度提升有着重要的影响，而要进行施工方案的强化，主要需要进行三方面的工作：第一是强化施工方案的系统性分析。因为水工混凝土耐久度的提升是一个统一的过程，不能进行人为割裂，所以在施工方案强化的时候要重视系统性。第二是强化实际探查和施工方案的联系。在探查实际的基础上联系施工方案并做好改进，这样，施工方案会具有更强的适用性。第三是做好施工方案中的技术交底，如此可以实现技术和方案的统一，整个施工的科学性会明显的提升。

2.4控制施工环境，保证环境稳定

控制施工环境，保证环境的稳定对于提升水工混凝土耐久度而言同样重要。要进行施工环境的控制，具体工作需要从两方面人手：第一是进行现场人员的管控。这方面的工作主要指的是对现场施工人员的数量进行控制，对施工流程也要进行把握，这样，工作的现场环境可以保持有条不紊，施工规范性会有所提升。第二是进行水工混凝土的凝结现场控制，通过对不同元素的综合把握，将混凝土的凝结现场做好优化，这样，水工混凝土的耐久度提升可以实现更好的控制。

3.结语

低强度混凝土梁 篇3

关键词：碳纤维布,开孔梁,受力性能

现代建筑之中需要使用较多混凝土, 这也是建筑的主体材料, 当管线需要在混凝土之中穿过时, 便需要在混凝土上开孔, 以供给管线穿过。但是混凝土在自身开孔后, 很容易导致自身强度降低, 在现代的技术体系下, 便需要通过增加外应材料来保证其自身强度, 也就是通过增加碳纤维布来增加强度, 本文进行的便是针对梁使用材料后受力性能分析, 希望可以为现代的施工带来帮助。

1 性能实验

1.1 实验方案

建筑首先需要的便是混凝土, 混凝土是由水泥和砂石等组成的, 其含水量和强度是非常重要的指标。在实验中, 设计混凝土强度为C15, 经过强度检测, 可以确定混凝土抗压强度为15.7MPa。水泥在市场中种类较多, 选择合适的水泥种类, 碎石为石头类型, 应该以小型石料为主, 砂选用中砂。将材料搅拌成为混凝土, 通过搅拌行为后对于混凝土进行检测, 可以确定水灰比为0.64, 含砂率为40%。选择开孔梁的钢筋形式, 具体为:梁纵筋、箍筋、架立筋, 这几种钢筋都会在梁上进行使用, 需保证其符合相关参数要求。同样碳纤维布也在市场有较多种类, 本文的实验选择的便是由南京海拓复合材料有限责任公司生产的碳纤维布, 具体型号为HITEX型碳布, 对于不同标号的碳纤维布, 相应的尺寸也存在差异, 选择型号确定的碳纤维布, 便可以直接得知其单位面积的重量和厚度。对于碳纤维布的自身力学性能进行检验, 可以确定相关力学性能, 力学性能的确定为后期的实验带来便利。在混凝土中, 同样有较多的钢筋组成, 钢筋力学具体如表1所示。

本次实验的对象为5个混凝土开孔梁的力学性能分析, 选取同样截面和长度的混凝土开孔梁进行实验, 为了保证梁整体性能, 所以需要对于其进行有效配筋, 相应尺寸和配筋参照表1。将梁通过编号进行具体划分, 具体划分为A1-5, 其中A1为无孔梁, A2和A3分别为圆孔梁和方孔梁, 对于其孔进行预留, 相应圆孔直径为100mm, 方孔直径为300mm, A4和A5分别为圆孔梁和方孔梁, 添加碳纤维布, 作为实验重点对象, 其针对的便是碳纤维布的力学性能。在进行实验的过程中, 需要对于梁采取加固, 通常发生时间为28D, 在此期间需要对于梁的表面进行不间断的打磨处理, 养护7D后才可以正常进行实验。

1.2 实验设备和实验机制

1.2.1 实验设备

实验是通过外界荷载的不断增加, 来对于碳纤维布的受力性能进行解析, 对于加载设备选用正位加载设备, 需要将其立于刚性地面上, 然后也液压作为主要动力, 进而实现对于梁的不断加载, 为了防止过大的载荷直接破坏梁的主体, 需要将载荷进行分配, 也就是实验中的梁是由分配的载荷来完成实验的, 这也是为了控制参数提出的需求。在进行实验的过程之中, 需要不断地进行应变测量, 这个过程需要应用应变片, 可以在跨中纵筋的位置上进行布置。在进行荷载的读取上, 可以通过称重显示仪作为读取参数的设备。

1.2.2 实验机制

实验是需要不断的对于梁进行荷载负荷才能实行的, 在进行载荷的增加过程之中, 可以使用单调静力加载制度, 这也是一种逐渐累积的载荷增加制度, 通过对于上一次载荷进行不断地累积增加, 同时增加的数值不宜过大, 间隔的时间也应该固定。通过这种不断增加的载荷机制, 可以很好地进行梁受力情况分析, 进而有效的得出极限载荷。在实验中, 如果梁出现了以下情况, 便可以认为其达到极限载荷: (1) 主筋已经达到屈服强度, 受拉应变也达到了一定数值; (2) 垂直裂缝宽度达到1.5mm ; (3) 挠度达到跨度的五十分之一, 而且受压区的混凝土已经被压碎; (4) 主筋出现断裂。在梁达到极限载荷后, 需要对于载荷数值进行记录, 通过对于最终数值, 得出相应的实验结果。在不断增加载荷的过程中, 梁出现任何变化都需要进行记录当时数值, 方便形成后期曲线进行讨论。对于极限载荷而言, 我国已经出台相关标准来规定极限载荷判定方法, 所以说实验中需要遵从规范进行。

2 实验结果分析

根据静力载荷的不断增加, 进而梁A1-5不断发生了改变, 这5个材料得到相应的载荷改变, 也就是说经历了实验, 这5个实验材料也得到了十足的变化。具体为: (1) A1梁经过实验, 具体的损坏情况如同图1, 可以说明, 当竖向的载荷超过了39.1k N时, 梁自身已经不能负荷这种载荷, 进而出现了斜裂缝, 也就是这种载荷是梁已经不能承受, 伴随着载荷在实际之中不断增加, 斜裂缝也出现了不断地延伸现象, 直到最后, 混凝土收到破坏, 也就是梁损坏。 (2) A2和A4是同类型出现破坏的, 具体数值为17k N和35k N, 这两个梁也已经开始出现破坏现象, 到最后也出现了梁破坏的现象。虽然最后都是梁出现了破坏的现象, 但是可以看出在实验之中, 不同的梁出现破坏现象的载荷同样不同, 这也是代表了他们的载荷能力同样有所不同。 (3) 梁A3和A5遭受破坏时 (图2) , 具体数值分别为14.0k N和35.4k N发生了破坏, 说明其不能承受该荷载。

在进行结果的分析过程之中, 可以说明其中几种是最为重要的结果便是:承载力、荷载、应力应变。针对梁的变化情况可以进行这三项数值的有效计算, 进而对于碳纤维布的受力性能可以有效进行分析。

首先进行承载力的讨论, 通过实验可以得知, 梁自身出现破坏所承受的外界载荷是不同的, 这也就代表了在实际使用之中, 不同梁的具体受力性能也同样不同, 而使用碳纤维布的梁更是如此, 通过增加了碳纤维布, 减缓了因为载荷进而出现的开缝现象, 对于现代梁使用过程之中减少裂缝的出现有着十分重要的帮助作用, 这也是现代建筑必然的形式。经过实验, 碳纤维布不仅减缓了裂缝出现的可能, 更加有效地提升了梁的极限载荷, 帮助梁进行了受力性能的提升, 对于现代建筑工程而言, 碳纤维布可以很好地提升梁的使用效果, 保证工程的安全。

其次便是对于荷载进行分析, 将在荷载下, 不同梁的具体变化情况转换成为相应的挠度曲线, 可以看出: (1) 未开孔梁具有较好的荷载性能, 开孔梁通过碳纤维布的增加也具备了较好的性能; (2) 如果工程需要对于梁进行开孔作业, 那么开孔梁如果因为荷载过大出现破坏, 也便是因为脆性破坏。 (3) 如果外界荷载过大, 那么开孔未加固梁便会出现剪压破坏, 而未开孔梁和经过碳纤维布加固的梁会出现弯曲破坏, 实际的建筑之中, 弯曲破坏形态变化较大, 可以通过肉眼观察得出结论, 而且经过方孔和圆孔进行分析, 可以得出方孔在实际使用过程之中, 比圆孔更容易出现破坏, 在建筑工程的使用之中, 如果需要进行开孔, 应该以圆孔为主。

最后进行分析的便是受拉钢筋应力应变的讨论, 首先对于梁的变化情况进行分析, 可以看出梁在经过碳纤维布的增加加固后, 让开孔梁的自身性能和未开孔梁接近, 很好地满足了抗弯破坏的相关需求, 提升了梁自身的受力性能。

通过对于这三种性能进行比较, 可以看出碳纤维布将开孔梁的自身受力性能进行有效提升, 提升至未开孔梁的相关性能, 在现代建筑工程, 同样有着十分重要的意义。碳纤维布的具体提升主要在几个方面: (1) 改善了梁可能出现的破坏形态, 由剪切破坏改善成为了弯曲破坏, 在建筑中, 弯曲破坏可以预知, 减少了由于剪切破坏可能直接带来的破坏; (2) 提高了承载能力, 开孔梁造成了混凝土形态的变化, 这就使得相应的强度降低, 承载力也同样降低, 但是碳纤维布提升了这一性能; (3) 方孔比圆孔对于梁性能破坏要大, 所以施工中应该尽量选择圆孔。

3 结束语

通过对于实验结果进行讨论, 可以明确得出碳纤维布确实提升了开孔梁的受力性能, 帮助其提升至与未开孔梁相当的程度, 这对于现代的建筑事业有着十分重要的帮助, 也保障了建筑的安全。日后建筑在进行低强度混凝土的开孔梁使用时, 完全可以增加碳纤维布的使用, 这也是日后建筑需要走上的道路。

参考文献

[1]高仲学, 王文炜, 黄辉, 等.预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算[J].东南大学学报 (自然科学版) , 2013, 43 (1) :195-202.

[2]许成祥, 彭威, 许凯龙, 等.碳纤维布加固震损方钢管混凝土框架边节点抗震性能试验研究[J].建筑结构学报, 2014, 35 (11) :69-76.

[3]朱永祥, 王文炜.预应力碳纤维布加固混凝土梁预应力长期损失的增量微分法[J].重庆大学学报, 2015, (4) :61-66.

[4]郑文忠, 朱晶.无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构研究进展[J].建筑结构学报, 2013, 34 (6) :1-12.

低高度混凝土梁横向加固分析 篇4

随着我国铁路公路运量和速度的不断增加,既有桥梁出现的病害日益突出[1,2],对既有桥梁结构进行加固实现安全可靠运营日趋重要。

1.1工程背景

兰新线某铁路立交跨线桥为2.0~16.0m低高度混凝土桥梁,设计荷载为中-活载,该桥为梁间无焊联桥,建成年度为1984年4月。桥下北侧一孔通过兰新下行正线,南侧一孔通过机车入Ⅱ线(目前已拆除),该桥在兰台及乌台均以安装防落梁限位架,但在中墩上未安装(支承垫石边距顶帽边缘仅为0.37m)。目前,打算临时通行公路车辆荷载,考虑到桥梁的安全性,须对其进行检算及加固。桥梁效果图如图1所示。

1.2技术指标及结构型式

既有T梁采用C40的混凝土,普通钢筋采用HRB335;标准跨径为16.50m,计算跨径16.00m。

设计荷载按公路-Ⅰ级,公路-Ⅱ级荷载,现有70t履带车荷载计算。

1.3加固设计方案

为了提高横向刚度,防止在公路偶然荷载作用下,梁体发生横向倾覆,采取以下加固措施[3,4,5,6]:

梁部腹板处横向采用直径为25mm的精轧螺纹粗钢筋,抗拉强度标准值fpk=830MPa,弹性模量Ep=2.0×105MPa,采用单端张拉,张拉力与伸长量双控制,张拉控制力为244.3k N,每延米张拉引伸量为0.249cm。加固模型图如图2所示。

2作用效应计算

2.1效应计算

根据实际情况,T梁上的永久荷载主要是有梁体自重及二期恒载。

可变荷载有汽车荷载分为公路-I级荷载,公路-Ⅱ级荷载,履带车荷载(履带荷载由70t XRS670旋挖钻机产生的均布荷载组成,具体值为:荷载横向外宽度3.5m,履带宽度0.8m,履带着地长度4.8m)。

2.2作用效应的组合

1)按《桥规》[7,8]公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合。

按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式:

按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种效应组合:

2)作用效应组合结果。在汽车荷载公路-I级荷载,公路-Ⅱ级荷载,履带车荷载作用下,T梁作用效应见表1~3。

3加固后T梁检算

3.1正截面抗弯验算

以公路Ⅰ级荷载为例进行计算如下:

翼缘位于受压区的T形截面或I形截面受弯构件,其正截面抗弯承载力应按下列规定计算:

当符合下列条件时,

应以宽度为bf的矩形截面计算正截面抗弯承载力。

按上述公式判断截面类型为第一类,因此应按宽度bf=1920mm的矩形截面来计算抗弯承载力。

由Σx=0计算混凝土受压区高度x,并代入跨中截面的抗弯承载力公式可知:Mud>r0Md。

计算结果表明,公路I级荷载作用下跨中截面抗弯承载力满足要求;按照以上算法,可以计算得到,公路Ⅱ级、现有70t履带车荷载跨中、1/4截面抗弯承载能力也能满足规范要求。

3.2斜截面抗剪力验算

以公路Ⅰ级荷载为例进行计算:选取支点处截面进行斜截面抗剪承载力计算。首先按《公预规》第5.2.10条计算是否需要斜截面剪力验算;然后按《公预规》5.2.9条进行抗剪强度上下限复核[9]。

计算结果表明,公路I级荷载作用下支点处斜截面抗剪承载力满足规范要求;按照以上算法可以计算得到,公路Ⅱ级、现有70t履带车荷载支点和1/4截面斜截面抗剪承载力均满足规范要求。

3.3正截面抗裂性验算

截面抗裂性计算是对构件跨中截面混凝土的拉应力进行验算,并满足《公预规》6.4.3条要求[9]。见表4。

由上述计算结果可知,公路I级、公路Ⅱ级、现有70t履带车荷载跨中截面裂缝宽度均满足规范要求。

3.4抗倾覆验算

1)加固前。作用在梁上的荷载包括:

永久荷载:梁体自重G;G=530.3k N

可变荷载:汽车荷载q;q=0.56×70×9.8=384.16k N

偶然荷载:制动力横向分力Ty、撞击力Fy。

单片梁沿支座中心往外倾覆计算得:

q×0.13+Ty×(1.1+0.3+1.2)+Fy×(1.1+0.3+1.2)=1519.7k N>0.33×530.3=175k N

因此,在偶然荷载作用下,单片梁会发生横向倾覆。

2)加固后。当在梁部腹板处横向采用直径25的精轧螺纹粗钢筋加固后,沿支座中心取矩得:

q×0.13+Ty×(1.1+0.3+1.2)+Fy×(1.1+0.3+1.2)=1519.7k N<0.33×530.3+12×0.6×830×3.14×252/4=2932.1k N

因此,即使在偶然荷载作用下,单片梁抗倾覆也满足要求。

4反算能承受的最大履带车荷载

由以上计算可知,1/4截面斜截面抗剪承载力控制设计,故推求得到现有履带荷载最大为104t。由此可得q履带=252.3k N/m

内力计算:

不计冲击:V履带=406.9k N

计入冲击:V履带=553.4kN

故1/4截面作用效应见表5。

利用表5组合值重新进行正截面抗弯,斜截面抗剪,正截面抗裂,抗倾覆验算,均满足规范要求。

5结论

本文通过对既有T梁加固前后承载能力极限状态和正常使用极限状态的检算比较,得到以下结论:

1)通过对T梁截面在公路Ⅰ级,公路Ⅱ级及现有70t履带车荷载下(车辆地面接触长度4.8m,横向外宽3.5m)的内力计算及截面验算,得出跨中、1/4截面抗弯承载力满足规范要求;支点截面、1/4截面斜截面抗剪承载力满足规范要求;跨中截面裂缝宽度满足规范要求;

2)通过对正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力,裂缝宽度验算进行反算,得出容许现有履带车荷载最大重量为104t(车辆地面接触长度4.8m,横向外宽3.5m)。最危险截面出现在梁体1/4截面处。

3)经检算,如遇重型车辆突发方向失灵等故障造成偶然荷载横向撞击挡碴槽、横向制动等,单片梁有产生横向倾覆的可能性,若对梁体增加横向联结,可提高梁体抗倾覆能力。

参考文献

[1]钱立新.国际铁路重载运输发展概况[J].铁道运输与经济,2002(12):55-56.

[2]杜进生.无粘结预应力混凝土结构-试验、理论及应用[M].北京:机械工业出版社,2012.

[3]张大峰.低高度铁路混凝土梁横向加固技术研究[J].国防交通工程与技术,2004,1(3):36-38.

[4]马林.铁路混凝土梁横向预应力加固[J].铁道建筑,2000(9):17-18.

[5]崔树强.铁路预应力混凝土简支T梁横向预应力联结加固施工技术[J].上海铁道科技,2007(4):41-43.

[6]方伟.钢筋混凝土梁横向张拉加固方法[J].中国高新技术企业,2007,6:080.

[7]《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)[S].

[8]《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)[S].

浅谈商品混凝土出现强度低的问题 篇5

1 商品混凝土在生产、运输搅拌、施工浇筑过程中存在的问题

1.1 商品混凝土在生产过程中存在的问题。

1.1.1 不严格执行技术规范。

商品混凝土在我国出现使用之前, 各工程现场全部是现场搅拌混凝土, 搅拌者一律目测多寡, 大体上知道水泥掺量多强度就高, 不存在精确计量概念, 所以在使用商品混凝土的今天很多搅拌站供应企业不能严格执行技术规范。包括:进行配比设计时不进行取值计算, 采用低配比, 造成混凝土配制强度过低;不测定粗骨料强度;没有在雨雪季节及时调整水灰比等。

1.1.2 为追求高额利润, 一些混凝土生产厂家有违职业道德。

目前我国的建筑市场体制并不完善, 对混凝土生产厂家缺乏必要的监督管理, 所以有些混凝土生产厂家自身存在着很多问题。有的生产厂家缺少外加剂的计量装置, 有的生产厂家则没有自动测定砂石含水率的仪器, 还有的生产厂家缺少懂商品混凝土生产知识的专业人材。很多混凝土生产厂家的生产组织者和技术人员都来自工程建设行业施工企业的各种岗位, 更有的生产厂家为了降低开支而聘请刚刚迈出校门缺少经验的青年学生。水泥混凝土在我们国家使用已经有一百多年的历史, 可是对它真正了解的人却不多。对混凝土生产知识有限的了解, 难免影响商品混凝土的质量。如我曾接触过的某商混站, 草草成立, 设备安装完后尚未试车, 也未经有关部门检测就开始生产卖货, 生产人员现聘现用, 不经培训草率上岗, 使用的各岗位人员根本不懂商品混凝土知识与技术, 生产混凝土的配合比单, 根本不给时间试配与调整, 28天的标养强度一无所知, 搅拌两罐后, 居然让一位从事汽车运输生意多年不懂任何混凝土知识的老板娘坐进了生产操作室来干预混凝土的生产。她不懂混凝土知识, 更无从了解混凝土强度的重要性, 当然也不会关心工程质量, 一心只想到经营效益, 出于利益驱使, 为了高额利润把工程质量抛于一边, 强迫生产操作者改变技术人员给出的混凝土配合比处方, 减少混凝土中关键的水泥用量与泵送剂掺量来降低混凝土成本, 达到捞取高额利润的目的。这样一来, 混凝土的质量、强度还能得到保障吗?参与混凝土生产活动的其他人员本来对混凝土生产知识知道甚少, 又未经过培训教育, 在老板娘利欲熏心的做法影响下, 其员工要如何提高混凝土生产知识与产品质量意识呢?

1.2 商品混凝土在搅拌运输中存在的问题。

众所周知:商品混凝土产品都是在搅拌站预拌后用搅拌运输车装载运往各使用工地, 采取泵送或其他运送方式进行工程浇筑 (绝大部分为泵送) 。预拌混凝土为适应浇筑使用工艺, 其拌合物必须具备合易性好、流动度高的性能。普通泵送混凝土不离析, 坍落度控制在120~200mm范围内, 最适宜泵送;有特殊要求的混凝土另有标准, 此处不再一一叙述。适宜泵送的混凝土流动度也适宜车载与装卸。混凝土的强度受单位体积内的水泥含量、水泥强度等级和水灰比控制;混凝土拌合物的流动度由泵送剂含量和拌合后经过时间长短左右。凭现时技术水平还不能自如控制混凝土流动度的保留时间。所以商品混凝土从拌合到浇筑在工程结构上是有时间限制的, 我称这个时间为“待浇时间”。这个“待浇时间”不能大于混凝土自身流动度损失到低于泵送允许流动度的时间下限 (坍落度80mm) , 低于下限无法泵送。各混凝土搅拌站都应试验、总结出自己的“待浇时间”, 供自身生产、运输过程中遵照。

商品混凝土的使用是从产地通过运输工具输送到有相当距离的工地, 这需要一定的时间。不仅如此, 混凝土拌合物在生产装车后的运输行驶过程中往往会遇到路途车阻, 或设备故障、浇筑迟缓等多种拖时因素, 促使混凝土流动损失, 给卸料、泵送带来困难。搅拌站和现场之间缺少联系, 都为了各自的便利而忽略了运输的过程和对泵送设备的养护等问题, 这也是影响混凝土强度的一个重要因素。

1.3 商品混凝土在施工浇筑中存在的问题。

工程建筑施工承包者不论什么原因促使都想方设法地加快施工进度, 这是一个好现象。抢时间没错, 但不能没有科学根据, 不考虑实际条件与情况是会带来不良后果的。比如:混凝土拌合物从搅拌经运输到浇筑, 不精确估量计算自己的施工准备条件和自身实力, 不计算施工准备速度和浇筑用时, 不能精确的计算出具备浇筑条件所需要的时间, 盲目要求混凝土生产供应单位送混凝土, 导致“待浇时间”过长, 流动度经时损失过大, 为了不造成损失而向已经发干的混凝土中加水, 造成水灰比过大、强度受损的后果;振捣中方法不规范, 振捣工有意把振动棒靠在钢筋上, 来达到扩大振动范围的目的, 影响质量;过于追求工期, 过早进入未达施工强度要求的混凝土板面上施工, 导致板面裂缝、漏水等质量问题。有这样一个超流态混凝土灌注桩的具体事例:一个高层建筑采用Φ400mm直径的超流态混凝土灌注桩, 桩长12m, 每根桩消耗混凝土2m2 (含充盈量) 。混凝土搅拌站距施工现场约30km, 有部分路程 (约全程的1/4) 路况不好, 行车缓慢。每车装载混凝土12m2, 单程行驶时间约一小时, 在桩基车不出故障的情况下每桩作业约一小时, 每车混凝土需5-6个小时用完。试想这么长的时间混凝土的流动度怎么能一成不变呢?“待浇时间”越长坍落度损失越多, 2个小时后240mm个以上坍落度的超流态混凝土也会变干, 已经达不到超流态标准。为了把剩下的工作做完, 只能向混凝土中加额外的水, 就这样把一车变了性的超流态混凝土艰难地送入桩孔内。很多时候, 商品混凝土出现强度低的问题是人为操作不当造成。

2 怎样改善这些问题

为了保证工程质量和商品混凝土专业的可持续发展, 应该采取一些合理的措施:

2.1 我国应该制定一些相关的法律法规来规范建筑市场, 同时

加强监督和管理, 对混凝土生产企业的组成人员详细审查、定期考核, 对于一些生产设备简陋、不符合国家生产资质的商品混凝土生产企业予以取缔。

2.2 承包单位在选择商品混凝土的供应单位时, 要选择资质等

级高、信誉好的搅拌站, 同时还应考虑地理位置是否合适、生产量能否满足现场施工需要等方面的情况。

2.3 要求各施工现场对商品混凝土的使用应定期定量留取混凝土见证试块来防止生产厂家作假。

不能仅靠混凝土生产供应厂家的合格证为单一的依据。

2.4 混凝土生产企业应制定一些有效规章制度, 做到赏罚分明, 来规范生产组成人员的上岗活动。

2.5 相关管理机构经常开设学习班进行培训。

对于有专业技术的人材进行提高学习, 这样可以吸收最新资讯, 掌握新的技术;对于愿意从事混凝土事业与混凝土技术接近的人进行专业培养, 使之快速达到上岗水平, 以解决我国目前专业人员短缺的问题。

摘要：怎样才能保障商品混凝土浇筑的工程结构达到设计强度要求, 这也是人们最关心的问题, 谈谈商品混凝土出现强度低的问题。

低强度混凝土梁 篇6

自密实混凝土是高性能混凝土的一个重要组成部分和发展方向,它可以通过对普通混凝土配合比优化设计,来改善混凝土的工作性能。近年来由于一些新型建筑施工的需要,自密实混凝土得到了长足的发展,但从公开报道中多见于C40以上的混凝土,而对强度等级较低的自密实混凝土研究很少。

在我公司供应混凝土的新格铝业工程中,混凝土设计强度C30,其基础钢筋配置密集,最小间距50mm,料仓隔墙墙体高27000mm,宽250mm,要求一次浇筑成型,模板与预埋件之间空隙30mm,无法振捣。我公司决定配制低强度自密实混凝土来满足其施工需求。

1 混凝土原材料的选择

(1)水泥除了强度符合要求外,还要考虑到水泥与高性能减水剂的相容性,硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥质量稳定,与外加剂适应性良好易保持。选用中联P·O42.5级普通硅酸盐水泥(技术指标请见表1)。

(2)掺合料是自密实混凝土不可缺少的组成部分之一。一般常用的有粉煤灰、矿粉等。利用它们的物理效应、填充效应和火山灰效应,不但能提高新拌混凝土的工作性,而且能增强硬化后混凝士的耐久性(详情指标见表2和表3)。

(3)集料的粒形、尺寸和级配对自密实混凝土拌合物的工作性能,尤其是对拌合物的间隙通过性影响很大。粗集料宜选择连续级配,钢筋配置密集宜选用5~20mm碎石;细骨料宜选用中砂且级配良好(详情指标见表4和表5)。

(4)高效减水剂。使用高效减水剂除了能减少混凝土的用水量从而提高混凝土的强度之外,对于低强度混凝土土来说,更重要的是它可以有效的提高混凝土拌合物的流动性、保水性,有效降低混凝土的坍落度损失,从而实现混凝土达到自密实的效果。对于凝结硬化后的混凝土,可提高其耐久性,如抗冻、抗渗、抗碳化等性能(详情指标见表6)。

2 配合比设计

为实现混凝土C30自密实的效果(详情指标见表7),经过分析,混凝土的扩展度设计为SF1级550~655mm,扩展时间VS1级≥2s[1],坍落度设计为240±20mm。

(1)计算配制强度[2],采用绝对体积法,根据原材料实际,确定混凝土中粗骨料体积、砂浆中砂的体积、浆体体积、水胶比等参数;参照相关标准确定粉煤灰和矿粉的掺加比例,并满足自密实混凝土相关规程要求。

(2)胶凝材料用量设计为420kg/m3,水胶比0.44,粉煤灰和矿粉的掺量设计为30%,矿粉和粉煤灰质量比为1:3,高效减水剂掺量1.7%(详情指标见表8)。

各项技术指标满足设计和规范规定要求。

3 结束语

本次工程浇筑过程中,混凝土在自重作用下能够实现自流平、自密实的填充结构。整个施工期间共进行了16次流动扩展度和坍落度检测,坍落度均在220~260mm,坍落扩展度在590~620mm,扩展时间均在4~6s,试块强度均能达到设计强度,完全满足施工要求。

摘要：文章主要论述了通过对普通混凝土的配合比优化,来改进混凝土的工作性能,使其解决施工中出现的难振或者由于钢筋配置密集无法振捣等难题。

关键词：低强度,自密实,混凝土

参考文献

[1]自密实混凝土应用技术规程[S].JGJ/T283-2012.

低强度混凝土梁 篇7

水工混凝土同其它混凝土相比, 具有两个最突出的特点:①水工混凝土多为大体积混凝土, 水化热温升和温度裂缝问题比较突出;②由于水的作用, 使得水工混凝土的耐久性要求更为严格[1]。国外一些专家认为, 对大型水工混凝土建筑物, 达到耐久性的使用年限应该在100年左右, 而对中小型水工混凝土建筑物, 其安全运行的年限也应达50年左右, 这无疑把水工混凝土的耐久性提到了非常重要的地位[2]。美国等一些国家已将混凝土的耐久性列为重点科研项目进行研究, 以期提高新建工程的耐久性, 并确保已建工程的安全运行, 延长使用寿命。

为解决由于施工密实成型困难而造成混凝土耐久性不足的问题, 日本学者Okamura于1986年最先提出自密实混凝土这一概念, 目前取得了较多的成果, 但其应用领域基本局限于工业与民用建筑工程以及公路等基础设施建设工程。鉴于水利水电工程结构的特殊性, 一些钢筋密集、异形等振捣密实困难的结构, 如窝壳、泄水航道等结构的混凝土施工质量急需解决, 而自密实混凝土正是解决这些问题最有效的材料, 但目前适用于水利水电工程的中低强度等级的自密实混凝土的制备与应用技术还很不成熟。因此, 开展低强度自密实混凝土在水利水电工程方面的试验研究和应用探讨显得非常必要。

基于上述考虑和工程需求, 本文开展了C25低强度水工自密实混凝土配合比设计、力学性能和耐久性能的试验研究, 并结合作者参与的云南龙开口水电站工程实践进行了应用探索。

1 原材料选择

1.1 水泥

云南龙开口水电站工程现场试验所用的水泥为祥云42.5级普通水泥, 其物理力学性能检测结果见表1。从表1可知, 该水泥安定性、凝结时间、抗折强度和抗压强度等性能指标均满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》标准要求。

1.2 粉煤灰

采用昆明Ⅱ级粉煤灰, 其细度、需水量比、含水量、比表面积和烧失量等性能指标检测结果见表2。从表2可知, 昆明Ⅱ级粉煤灰均符合DL/T 5055-2007《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》中Ⅱ级粉煤灰要求。

1.3 外加剂

龙开口水电站工程所选用的减水剂为ZB-1A缓凝高效减水剂, 引气剂为TG-1引气剂。外加剂掺入混凝土后的性能检测结果见表3。表3检测结果表明, 两种外加剂的各项指标均符合DL/T 5100-1999《水工混凝土外加剂技术规程》的要求。

1.4 砂石骨料

龙开口水电站工程现场应用所有砂石骨料采用水电七局生产的玄武岩人工砂石料, 其品质检测结果符合DL/T 5151-2001《水工混凝土砂石骨料试验规程》要求, 其中砂的细度模数为2.92。

2 水工自密实混凝土的试验研究

2.1 混凝土配合比

龙开口水电站工程自密实混凝土的设计强度均为C25, 实验室根据JGJ/T 283-2012《自密实混凝土应用技术规程》的试验方法进行自密实混凝土的配合比设计, 得出较为优化的实验室配合比, 进行试配、调整后得到施工配合比, 结果见表4。

2.2 混凝土拌制

自密实混凝土的拌制过程包括原材料计量、投料、搅拌方式与时间等。按照配合比准确称量原材料后, 开始投料工作。一般顺序为:骨料→胶凝材料→水、外加剂。自密实混凝土组分较多, 其搅拌方式、搅拌时间是确保拌合物搅拌均匀、拌制质量的关键。自密实混凝土宜采用强制式搅拌机搅拌, 搅拌时间宜以搅拌均匀为准, 通常搅拌时间应在150s以上。

2.3 试验方法

2.3.1 自密实混凝土拌和物工作性试验

按JGJ/T 283-2012测定C25自密实混凝土的坍落度、扩展度及U型箱流动度 (两边高度差) , 并通过目测观察混凝土的边缘是否有水泥浆或水份析出以及是否板结, 以判断其工作性能。需要注意的是, 自密实混凝土的工作性对原材料, 特别是外加剂的量比较敏感, 数量稍微增加或减少, 都将严重影响自密实混凝土的工作性。因此, 试验时应采用电子计量设备进行各原材料的计量, 各原材料的计量允许偏差为:水泥±1%、矿物掺合料±1%、粗、细骨料±2%、水±1%、外加剂±1%。当现场砂、石材料含有水分时, 应从不同部位适时测定骨料的含水率, 并进行施工配合比的调整。本次工作性试验结果见表5。试验结果自密实混凝土的坍落扩展度在500~700mm, 再结合对粘聚性和保水性的目测结果, 发现配合比均满足施工和易性、粘聚性和保水性要求。

2.3.2 自密实混凝土力学性能试验

C25自密实混凝土力学性能测定按SL352-2006《水工混凝土试验规程 (附条文说明) 》进行。试验检测与机口取样抽检结果见表6。由表6可知, C25自密实混凝土7d、28d抗压强度、抗折强度及其28d极限拉伸值、静力抗压弹性模量均满足C25水工混凝土设计要求。

2.3.3 自密实混凝土的干缩试验

干燥收缩是指混凝土停止养护后, 在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。本文C25自密实混凝土的干缩试验主要参照SL 352-2006进行, 制作成型100mm×100mm×515mm棱柱体试件, 分别检测其3d、7d、14d、28d、60d和90d龄期的干燥率。试验结果见表7。有关文献统计数据表明[3], 完全干燥的纯水泥浆体收缩量为100×10-4, Lee F M实测到的普通混凝土完全干燥收缩值为-40×10-4。从表7可知, 该C25自密实混凝土的90d龄期干缩值为-0.9753×10-4, 只有普通混凝土完全干缩值的2.4%左右。究其原因, 主要是由于自密实混凝土掺入了30%的粉煤灰和适量的高效减水剂、引气剂, 使得其内部孔结构得到较大改善, 从而在一定程度上减小了自密实混凝土的早期干缩性能。可见, 将C25自密实混凝土应用于水工混凝土结构, 对其耐久性的提高是非常有利的。

2.3.4 自密实混凝土自生体积变形试验

混凝土在恒温绝湿条件下, 由于胶凝材料的水化作用而引起的体积变形称为自生体积变形。本文对C25自密实混凝土自生体积变形试验主要参照SL 352-2006进行, 试验结果见图1。一般水工混凝土的自生体积变形一般在 (-50~50) ×10-6之间, 而从图1可知, 28d后C25自密实混凝土的自生体积变形主要表现为收缩过程, 其最大收缩变形约为-5.23×10-6, 60d后自生体积基本保持稳定。可见, 该C25自密实混凝土的自生体积变形较小, 能有效提高水工混凝土的耐久性能。

2.3.5 自密实混凝土的抗裂性试验

裂缝对混凝土耐久性起着至关重要的作用。裂缝将成为环境介质中的离子、水分迁移至混凝土内部的通道, 加速环境中侵蚀性介质在混凝土内部的迁移速率, 从而加速混凝土劣化过程, 降低了混凝土结构的耐久性和服役寿命。水工混凝土处于水存在的工作环境下, 控制其裂缝尤其重要。本文分别采用日本人笠井芳夫提出平板试验方法和美国联邦公路管理局AASHTO提出的圆环抗裂试验方法 (AASHTO PP34-98) 同时开展自密实混凝土抗裂性能的研究, 试验方法见文献[4]。圆环抗裂试验方法装置如图2所示。试验时直接在环境温度为 (20±2) ℃和相对湿度为 (60±5) %的室内环境下成型和试验观察, 在试件成型1d后将圆钢环拆除继续试验观察, 圆环试件测试结果见图3 (a) , 平板法试验测试结果见图3 (b) 所示。两种检测结果表明, 试件均未发现裂缝, 采用圆环法和平板法两种方法测试混凝土抗裂性具有一致性。可见, 应用该配合比设计的C25水工自密实混凝土, 具有良好的抗裂性, 其抗裂性与普通掺矿物掺合料的混凝土抗裂性能无显著差异。

3 应用效果分析

为了验证水工高耐久性自密实混凝土的各项性能, 于2008年10~11月在云南龙开口水电站厂房进行了C25水工高耐久性自密实混凝土的现场应用生产性试验, 并进行了仓面抽样, 检测了混凝土的各项性能。从所施工部位混凝土的外观来看, 混凝土无泌水, 在无须振捣的情况下, 混凝土可自流平、粘聚性好、骨料和浆体无分离现象;拆模后混凝土表面边角平整、表面光滑、外观密实、美观, 无裂缝产生, 说明该配合比设计的C25自密实混凝土填充效果良好, 耐久性能优异。值得注意的是, 由于自密实混凝土性能受外界条件的影响更为敏感, 因此, 在实际应用实践过程中, 为确保自密实混凝土的良好施工性能, 需要在原材料品质要求、原材料的计量、搅拌方式与时间以及拌合物工作性适时监控等方面进行严格控制。

4 结语

(1) C25低强度自密实混凝土具有较好的流动性能, 其坍落扩展度历时90min后仅损失5.3%左右, 这对水工混凝土中钢筋较密、施工断面较大且振捣器无法使用的部位有良好的填充性能, 且其极限拉伸值、抗压强度、劈拉强度、弹性模量等力学性能指标均能满足设计要求。

(2) C25低强度自密实混凝土的干燥收缩和后期自生体积变形较小, 且具有良好的抗裂性能, 能有效提高水工混凝土结构的耐久性问题。

(3) C25低强度自密实混凝土在云南龙开口水电站厂房工程部位的成功应用, 为中低强度高耐久性水工自密实混凝土的制备与应用提供了参考与借鉴。

摘要：对C25水工自密实混凝土的工作性能、力学性能、干缩性能、自生体积变形性能及抗裂性能等进行了试验研究, 并结合云南龙开口水电站工程实践进行了应用效果分析。研究结果表明, 采用C25低强度等级的自密实混凝土, 能有效提高水工混凝土结构的耐久性能, 且其工作性能、力学性能均能满足工程设计要求。

关键词：自密实混凝土,水电站工程,耐久性能

参考文献

[1]亢景富, 冯乃谦.水工混凝土耐久性问题与水工高性能混凝土[J].混凝土与水泥制品, 1997 (4) :4-10.

[2]李金玉.必须重视我国水工混凝土建筑物的耐久性[J].大坝与安全, 1990 (1) :19-30.

[3]梁立军.水泥混凝土干缩性能影响因素及减小措施研究[J].交通世界, 2008 (13) :122-123.