磁化水混凝土技术的研究及应用

磁化水混凝土技术的研究及应用（共9篇）

篇1：磁化水混凝土技术的研究及应用

磁化水混凝土技术的研究及应用

中国混凝土与水泥制品网[2006-1-9]

随着混凝土外加剂技术和搀合科技术水平的不断提高，混凝土预拌技术得以迅速推广，不论是预拌混凝土生产数量，还是混凝土质量都获得了很大提高。以北京地区为例，截止2004年底，注册的预拌混凝土厂（站）共约200多家，实际年生产量已突破3700万立方米；同时，C40以上强度等级的可泵送混凝土，已经在建筑工程中大量推广应用。可以说，过去十几年，是预拌混凝土企业发展较快和相对比较容易的时期。分析过去混凝土生产企业的经营发展环境，当时的条件是，原材资源充分，市场丰盈，产品的技术质量要求起点低。

但是现在，混凝土企业所处的环境与以前截然不同。产品价格连续走低，经营成本持续上扬，产品质量要求不断提高，同行业竞争异常激烈。任何一个预拌混凝土企业都面对来自成本、产品质量和市场份额的压力。在这样的条件下，企业如何生存并求得进一步发展？

为此，北京城建亚东混凝土有限责任公司以技术创新为突破口，不断加大对技术创新的投入，要求技术创新必须坚持以降低材料消耗和提高混凝土产品性能作为出发点和最终目标，以寻求和创建新的效益增长点。近几年，城建亚东公司在开发和推广磨细矿粉、聚羧酸外加剂等新技术的同时，对磁化水混凝土技术展开研究，并于2004年7月8日，从德国引进专用水磁化处理设备，安装在城建亚东公司原有的混凝土生产系统中，实现全部用磁化水拌制混凝土。经过一年的实际生产应用，城建亚东公司改用磁化水生产工艺后，混凝土的产品性能有了进一步提高，同时土的水泥和外加剂用量显著降低，取得了很好的技术经济效果，有关情况总结如下：为什么要开发磁化水混凝土技术

从我国混凝土材料技术的发展进程看，可以划分三个阶段：上世纪80年代以前，混凝土质量的关注点主要是抗压强度，采取的主要技术途径，是提高水泥质量和保证水泥用量：上实际90年代以来，混凝土质量关注点主要是流动性和进一步提高混凝土强度，采取的主要技术途径是高效减水剂技术和掺和料技术；21世纪以后，进入了高性能混凝土和环保型混凝土时代。现在乃至今后的建筑工程，尤其是重点工程中，超长、超厚、超薄等各种异型、大型混凝土结构越来越多，混凝土不仅要求高工作性、高强度，还要具有高耐久性和好的外观质量。可以进一步提高混凝土的性能。通过掺合料技术和新型高性能外加剂技术，但是单靠外加剂和掺合料技术的改进使混凝土性能提高存在一定限度，而且提高外加剂品质（例如聚羧酸系列外加剂）和不断增加外加剂用量，会导致混凝土生产成本增加。众所周知，混凝土的组成主要包括水泥、水、砂、石和外加剂、掺合料等，每种组分对混凝土质量都有重要影响。为了进一步提高混凝土质量，配置高性能和环保型混凝土，现在是关注砂石和水这两种材料、深化开发其对混凝土贡献的时候了。提高混凝土砂石质量，例如优化级配，改进粒形，减少含泥量等，可以提高混凝土质量，但是目前要受到砂石资源紧张和成本制约，而磁化水技术投资小，工艺简单。因此，从改进水的品种质量入手，开发利用磁化水技术，是配置高性能混凝土，降低混凝土生产成本的一条新的途径。磁化水混凝土原理及国内外研究应用情况

所谓磁化水混凝土，就是用磁化、水代替普通水拌制的混凝土。普通水以一定的流速，通过由专用电磁设备产生的磁场，电磁场中的磁力使水的部分物理、化学性质发生变化，水分子活性增强，促进了混凝

土中水泥和中的物化反应速度，有利于提高水泥混凝土拌合物、易性和硬化后混凝土的早期强度，从而达到提高混凝土质量和降低水泥、外加剂用量的目的。磁化水技术作为一种有效的水处理技术，在医疗、农业、环保等行业得到了较广泛应用。自上世纪60年代，原苏联最早开始磁化水混凝土技术的研究。到上世纪70年代，磁化水大量应用与混凝土生产工艺中，并且出现了不少有关用于混凝土生产的磁化设备专利。最近几年，随着磁化设备性能的改进，磁化水混凝土在西方发达国家得到了大量应用。像德国、西班牙等国家的许多预拌混凝土厂，都使用磁化水拌制高性能混凝土，外加剂节约用量可达20%。

自上世纪80年代，国内开始引进磁化水混凝土技术，当时取得了一定的试验研究成果，也研制了一些用于磁化水处理的专用设备。但因为种种原因，磁化水混凝土一直没有成功的投入实际生产。到目前为止，磁化水混凝土的实际应用在我国尚属空白。因此，加快国内磁化水混凝土技术的研究开发和推广应用，对于促进预拌和预制混凝土产业的发展具有重要战略意义。磁化水混凝土生产工艺

磁化水混凝土就是用磁化水代替普通水拌制混凝土。除了在配水系统增加一套磁化设备外，如前所述，其他与普通混凝土生产工艺完全相同。但为了保证磁化水活性，需要满足两个基本条件：（1）磁力强度必须达到要求。因此，必须选择和安装符合要求的磁化设备：（2）水流经磁场必须保持一定的时间。因此，须根据混凝土实际生产用水量设计磁场通道的长度或磁化器的配置数量。如果生产用水量多，应增加磁化器的通道长度或数量。试验结果表明，磁化水的活性在一定期间内（一般7天）能基本保持稳定，但随着时间延长，磁化水的活性逐渐丧失，所以，如果水磁化后长期不用，使用前应重新进行磁化。

城建亚东公司经大量调研，优选当前国外最先进的水磁化处理设备，即德国 Condis公司生产的 CST300B 环保型优化水处理系统。

Condis 磁化水处理设备，在混凝土行业实现了降低消耗和提高产品质量的目标，因此近几年，在欧洲一些国家混凝土厂获得了大量推广应用。Condis磁化水处理设备包括一个外设的电子控制器和至少一个共振器。由共振器产生高频脉冲电磁能量，普通水通过共振器后得到磁化。可以根据混凝土厂的实际生产能力，配备多个共振器同时工作，而且只需一台控制器即可满足要求。

Condis磁化水处理设备具有以下优点：（1）Condis的共振磁化器和电子控制器尺寸小，占地面积小，不需要很大安装空间，因此布置和安装非常方便。磁化器采用普通电源，每个共振器功率在25W-100W之间，功率消耗小。（2）Condis磁化器经过集成处理，不易损坏，对使用工况环境要求不高，可用于高温高湿环境条件，在调试运行之后无须专门维修保养。（3）Condis设备本身及其所产生的磁场符合国家有关安全和环保要求，不会对周围环境和人身造成危害。城建亚东公司根据两台2.5立方搅拌机组日产4800方的生产能力所需水量，订购并安装了15个Condis共振器，保证混凝土搅拌机满负荷生产时磁化水量能满足要求，根据水箱原有结构和布置特点，15个共振器分两组并排安装在蓄水箱的上部，其中5个共振器串联组成一组直接与蓄水箱的进水口连接，使水进蓄水箱前首先进行第一道磁化；另一组10个共振器串联后与水箱内的循环水泵连接，使水进行第二道磁化，并由此保证生产方量小时，水的磁化效果不受影响。磁化系统的安装用了两天时间，安装调试过程非常顺利。城建亚东公司安装磁化设备后，经过大量的试配试验，于2004年8月15日正式生产磁化水混凝土。

到目前为止，经历了常温和冬季施工，设备一直正常运转，磁化系统没有发生任何设备事故和维修费用问题。冬施期内，蓄水箱采用蒸汽加热，蓄水箱周围的高温高湿环境没有对磁化设施造成任何损害。磁化水混凝土产品性能 为了验证磁化水混凝土的技术效果，城建亚东公司试验室利用现有的普通混凝土生产所用的原材料和配合比，进行了普通混凝土和磁化水混凝土对比试验，分析磁化水对混凝土各项性能的影响，并研究了磁化水对不同外加剂效果的适应性。主要试验结论如下：

（1）使用磁化水拌制混凝土，在原材料和配合比相同条件下，3天、7天和28天龄期混凝土抗压强度约提高了5-15%。

（2）磁化水混凝土和易性改善，较好解决了萘系高效外加剂配置大流动性混凝土时，混凝土拌合物容易出现泌浆、板结的质量问题。

磁化水混凝土密实度增强，混凝土产品的毛细通道和碳化现象显著减少，抗渗和抗冻性能提高。（3）

（4）磁化水混凝土收缩变形性能与普通水拌制的混凝土差别不大。

（5）水泥品种变化对磁化水混凝土性能影响不大；外加剂品种变化对磁化水混凝土的效果有一定影响。同样条件下，使用普通减水剂时，用磁化水拌制混凝土对混凝土的改性作用不大；相比，使用高效减水剂（最好是聚羧酸系）时，用磁化水拌制混凝土则对混凝土性能有比较显著的改性作用。

从2003年第三季度，城建亚东公司先后完成向首都机场、国家大剧院、北京地铁和国家体育场等重点工程的混凝土供应任务。据统计，改用磁化水混凝土生产工艺后，因坍落度不合适返回的车次大大减少，混凝土均质性显著提高，试件强度离散程度明显降低。例如，北京地铁5#线高架桥工程，甲方要求高架桥的墩柱和箱梁拆模后外观具有清水效果。在安装磁化水系统前，因为施工和水泥品种等多方面的原因，混凝土墩柱拆模后，经常出现色差、气泡和水纹等质量通病，外观质量不能很好的满足甲方要求。自8月份城建亚东公司改用磁化水拌制混凝土后，色差和水纹现象即得到了很好解决，混凝土外观质量较好的达到了甲方对外观的质量要求，得到工程甲方和施工单位的好评。磁化水混凝土生产经济分析

自2004年8月15日，城建亚东公司全部正式改用磁化水生产预拌混凝土，到目前为止，生产C10到C60各种等级的混凝土，共约16万立方米。一方面，如前所述，混凝土产品质量普遍提高；另一方面，在保证混凝土强度质量不降低条件下，混凝土材料成本得到显著降低。根据城建亚东公司的试验对比情况，磁化水混凝土的水泥用量比普通水拌制混凝土节约3%，减水剂用量则减少了5-15%。以普通C30混凝土为例进行计算，平均每方混凝土节约原材成本约4.5元。而且，随着混凝土强度等级提高，节省的外加剂（尤其是高效外加剂）用量也随之增加。因此，用磁化水配置C40以上强度等级的混凝土，例如C60混凝土高强度高性能混凝土，成本节约更加明显。城建亚东公司对采用磁化水混凝土技术后，混凝土生产的直接材料成本进行了初步统计，到目前为止，共完成磁化水混凝土生产约16万方，与前期完成同样方量的混凝土生产任务，实际原材料消耗减少约150万元。而且，这还不包括因为磁化水混凝土施工性能、产品质量稳定性提高、结构外观质量改善、返回车损失降低、以及生产效率和顾客满意率提高等所带来的巨大间接效益和综合效益。

总之，根据城建亚东公司已有的研究成果和实际应用经验，磁化水混凝土作为一项新技术，能够进一步提高混凝土的性能质量，用于配置各种性能混凝土；同时，可以实现节约材料和显著降低混凝土生产成本的目的。因此，我门认为，进一步深化磁化水混凝土技术的研究和推广应用，对节约资源、促进环保、提高质量、降低成本、实现混凝土企业可持续发展具有重要意义。

篇2：磁化水混凝土技术的研究及应用

混凝土裂缝控制与施工技术研究及工程应用

如何控制混凝土裂缝是当前混凝土工程的一项重点和难点.本文针对混凝土产生裂缝的机理,提出预防混凝土裂缝的施工技术措施,进行合理的`施工设计防止有害裂缝的产生.

作 者：吴立明 作者单位：广东省建筑构件工程公司,广东,佛山,528248刊 名：城市建设与商业网点英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：“”(24)分类号：关键词：混凝土 裂缝控制 施工设计 工程应用

篇3：磁化水在农作物上应用的研究进展

1 国内外关于磁化水在农业应用中的研究进展

磁化水最早被用于水容器的防垢和冶金领域, 在20世纪70年代中期, 我国就已经开始了磁化水在农业生产上的应用研究[5]。随后经过近30a的发展, 由于生物磁学发展迅速, 在农业生产上磁化水的应用已引起国内外广泛的关注, 并逐渐形成了一门新兴边缘学科[6,7]。有报道表明, 磁化水具有较强的渗透性及对可溶性无机盐的溶解能力, 能使溶于水中的营养组分较容易、而快速地运输到植物的根茎叶上, 从而加快了植物的光合作用和干物质积累, 最终实现促进作物生长发育和增产的目的[7,8,9,10,11]。当前, 很多学者研究认为, 磁化水可以疏松土质, 促进种子发芽和幼苗生长, 且具有显著的增产效果[12,13,14]。除此之外, 磁化水还能够改良盐碱地, 增强棉花的耐盐碱能力[15,16], 提高玉米对重金属镉的耐受能力[17]。国际上关于磁化水的研究状况与国内类似, 但相关研究的争论比较激烈[18], 一些关于磁化水的植物生物学效应研究和报道多是为了企业宣传, 并没有被国际权威杂志认可[19], 其中加拿大西蒙菲莎大学的Stephen博士认为, 有关磁化水的研究缺乏严格的数据支持, 而且一些相关实验的对照设计合理性较差, 得到的研究结果不具备可重复性[20]。国内学者对此也进行了一定的研究, 如李鹤龄[21]从物理学角度分析了磁化水的理论不可行性, 同时还做了简单的发芽实验和浇花实验, 最终磁化水的生物学效应均未被发现。

2 磁化水对农作物种子萌发和根系生长的影响

研究表明, 用磁化水浸种育秧, 能够提高种子的发芽率、发芽势、根长度及芽长度, 促进种子下胚轴伸长, 提高呼吸强度, 增加核酸含量;同时种子内一些酶, 如硝酸还原酶、A-淀粉酶及过氧化物同功酶等活性均具有一定的增加[22,23,24]。肖望等[25]研究结果表明, 磁化水能够提高冬瓜种子的发芽率、发芽势和发芽指数, 同时也能够提高冬瓜幼苗的过氧化物酶活性, 并使冬瓜种子出苗整齐一致。相关研究表明, 经磁化水处理后的种子, 能够显著提高表皮的渗透能力, 且水分子比较容易和均匀地渗入种子皮层内部, 进而促进种子内部的生理生化反应, 利于种子中脂肪和淀粉等大分子的降解, 从而达到农作物种子发芽快、生根快的效果[26,27,28,29]。周先容等研究表明, 用磁化水浸种可以提高植物种子的萌发率, 有效地促进了小麦、水稻及烟草等植物次生根的分化, 使作物根系更加粗壮, 植物生长发育得到有效促进[26,30,31,32]。李国栋等[33]研究表明, 土壤在经过磁化水浇灌后, 土壤质地保持疏松, 而且植物根系健壮, 最终使营养颗粒的光合作用效率和吸收速度都得到了相应的提高, 进而提高了农作物的籽粒产量。赵树仁等[34]用磁化水浸种水稻种子48h后, 发现水稻的萌发率提高34%, 大豆的萌发率提高73%。

3 磁化水对农作物生理的影响

近年来, 随着科技的进步和试验手段的不断更新, 磁场处理技术逐渐成为了一种实用型农业物理新技术, 尤其是在改善作物和蔬菜生理机能、提高抗逆性和产量上应用广泛[35]。陈胜文等[36]研究表明, 番茄幼苗经过磁化水浇灌后, 可以显著地促进幼苗的生长发育, 明显地提高了幼苗体内的过氧化氢酶和过氧化物酶活性, 增强了幼苗抗逆能力。与此同时, 磁化水处理后还增加了番茄叶片中的可溶性糖含量, 并提高了根系活力。此外, 磁化水还能够降低盐碱土的分子势能和毛管势能, 增加盐碱土的渗透系数, 增加洗盐能力, 提高土壤中代换性钙和镁离子的释放量[37]。磁化水处理后可以提高棉花和小麦幼苗叶片中脯氨酸的含量[38]。林健等[39]研究表明, 应用0.1T磁感应强度磁处理的水处理1次效果最好, 相比自来水而言, 纤维素酶活性提高47.81%, 半纤维酶活性提高42.08%, 淀粉酶活性提高32.50%, 漆酶活性提高85.63%, 最终实现9.66%的产量增幅。晋坤贞等[40]研究表明, 磁化水可以有效的促进植物新陈代谢, 提高叶片光合效率, 增强代谢酶的活性, 进而实现产量的提高和品质的改善。而且番茄经磁化水灌溉后, 植株体内铁、猛含量的增加, 通过光合色素系统的合成和作用的提高, 促进了植物光合作用, 增加干物质的积累[41]。

4 磁化水对农作物产量与品质的影响

在农业上, 国内学者已在水稻、玉米、大豆、小麦及绿豆等多种作物的种植中进行了磁化水应用实验[42,43,44], 均证实了应用磁化水能够影响作物产量, 提高作物的抗病能力。有研究表明, 利用磁化水灌溉, 可以使黄瓜、萝卜和油菜分别增产57%、48%和60%;高粱、谷子、甜菜和亚麻分别增产2.1%、9.1%、6.9%和9.6%, 大豆、玉米、西红柿和小麦分别增产48.1%、34%、20%和18.9%[45], 而且还能增加小麦秸秆产量约30%, 增产20%~30%[46]。直接用磁化水浸种就可以使玉米和小麦增产, 但磁化水的增产效果因磁感应强度及磁化次数的不同而呈现出一定差异[47]。此外, 从品质上看, 郑德明等[48]研究表明, 在棉花上使用磁化水进行滴灌, 在棉花的盛蕾期、盛花期和成熟吐絮后对棉田0~60cm土壤盐分含量进行测定, 发现3个时期的土壤盐分含量分别降低24.8%~34.5%、17.3%~32.3%和21.5~37.7%, 增加了棉花收获株数, 促进棉花生长发育, 且落铃率也有所减少。王俊花等研究表明, 磁化水灌溉可增加甜玉米[49]和黄瓜[50]叶片叶绿素含量, 其中叶绿素a和叶绿素b的含量均有所提高, 且a/b值增加, 有利于光合作用的进行, 进而提高产量, 产量增幅高达22.5%, 正品瓜数目提高8.4~9.7个百分点, 同时还显著提高了VC含量, 改善了黄瓜品质。韩佩来等[51]研究表明, 用磁化水浇灌番茄后, 对其品质有明显的改善, 其中灰分、磷和粗蛋白含量提高明显, 而VC和可溶性固形物只是略有增加, 粗纤维、脂肪则略有下降的趋势。

5 结论

由于磁化水分子具有体积小, 且活动方便的优点, 因此可以明显提高水和养分的运输能力, 促进植物新陈代谢, 有利于生长发育。同时与其它处理手段相比, 磁处理技术具有劳动量小, 经济实惠, 无危害、无污染, 有利于生态环境的保护, 应用前景广阔。当前, 随着科学技术的迅速发展, 磁场水处理技术作为一种无毒、无污染的水处理技术必将具有更广阔的应用领域。然而, 目前关于磁化水的研究, 多是以浸种、灌溉、水培幼苗的方式促进作物的生物学效应, 研究具有一定的局限性, 并不是磁场越大, 效果就会越明显, 而是在一定的磁场强度范围内, 磁化水才能起到促进作用, 超过一定的磁场强度范围, 会起到抑制作用。由此可知, 磁化水对作物的作用机理和生物学效应是非常复杂的, 仍然需要进一步研究。

摘要：针对磁化水对农业生产的影响, 简述了国内外关于磁化水应用的研究动态和发展趋势, 介绍了磁化水在促进作物种子萌发、增强抗逆性以及提高产量和改善品质方面的研究进展。

篇4：磁化水混凝土技术的研究及应用

关键词：锅炉软化水处理；复合再生剂；应用研究

中图分类号： TK2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-241-3

0 引言

节约能源是我国实现可持续发展战略的重要组成部分，已是我国一项基本国策[1]。广东地区水质具有硬度低、氯离子含量低、但碱度高的特点，锅炉即使在不添加碱性物质的情况下，锅水因蒸发浓缩导致的碱度超标和过量排污非常普遍，同时存在锅炉回水质量不高，不利于回收利用的问题，对工业锅炉节能降耗和安全使用产生了不利的影响[2-4]。工业锅炉冷凝水回收利用是提高锅炉热效率、降低能耗的重要途径之一[5-8]。

1 复合再生剂

锅炉软化水处理复合再生剂是由我单位主持的国家质检总局科研项目“复合再生剂在工业锅炉节能和水质调节技术研究”研制的科研成果。锅炉软化水处理复合再生剂是在传统钠盐再生剂中添加铵盐，对软化器进行再生。软化水中盐类由原来的单一钠盐改变为铵盐和钠盐两种成分，铵盐分解的酸可以中和钠盐分解的碱，降低锅水碱度，防止碱性腐蚀和苛性脆化。铵盐分解的NH3带入蒸汽中，可以中和蒸汽中的CO2，防止用汽设备和冷凝水系统的金属腐蚀，确保锅炉及热力系统的安全运行。

由于水质硬度低、氯离子含量低、但碱度高，采用西江水作为锅炉水源的锅炉即使在锅炉不添加碱性物质的情况下， 锅炉锅水因蒸发浓缩导致的碱度超标和过量排污非常普遍。根据不同水质碱度不同的情况，复合再生剂分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。其中，Ⅰ级主要适用于：锅水碱度长期在22mmol/L以上；锅水相对碱度大于或者接近0.2；生产回水含铁量超标不能完全回收利用的。Ⅱ级主要适用于：锅水碱度在18mmol/L～22mmol/L之间，且pH值接近12；生产回水量小于2吨/小时。Ⅲ级主要适用于：锅水碱度、pH符合GB/T 1576-2008《工业锅炉水质》要求，无异常状况；无生产回水；漂染企业采用的软化水处理设备再生。

2 检验方法

2.1 试剂及仪器

① 钠标准溶液（C=1000mg/L）：从钢铁研究总院购买浓度为1000mg/L的钠标准溶液（GSBG62004-90）。

②钠标准溶液（C=100mg/L）： 取2.1.1钠标准溶液，稀释10倍，用容量瓶定容。

③铵标准溶液（C=5000mg/L） ：取26.7500g优级纯NH4Cl，移入1000mL容量瓶中，用二级水定容。

④铵标准溶液（C=500mg/L）：取2.1.3铵标准溶液，稀释10倍用容量瓶定容。

⑤奥利龙Orion 4-Star多参数测定仪（配奥利龙 Orion 8611BNWP高钠电极）。

⑥奥利龙Orion 4-Star多参数测定仪（配奥立龙Orion 9512 HPBNWP高性能氨气敏电极）。

2.2 钠离子的测定

取50g复合再生剂移入1000mL容量瓶中，则按照Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，钠离子浓度范围为12.50g/L～18.00g/L。稀释20倍后，钠离子浓度范围为625mg/L～900mg/L。

使用奥利龙Orion 4-Star多参数测定仪，用二异丙胺调节溶液pH为9～10，对各溶液中钠离子含量进行测定。分别取3.1.1和3.1.2钠标准溶液100ml，分别加入8滴二异丙胺，调节溶液pH为9～10标定高钠电极。配制不同浓度钠溶液，进行测定，结果表1。

由表1可以看出，以水为溶剂测定不同浓度下的钠溶液，读数十分稳定。

2.3 铵离子的测定

取50g复合再生剂移入1000mL容量瓶中，则按照Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，铵离子浓度范围为500mg/L～5000mg/L。由于浓度较大，测试不准，稀释10倍后测定。配制铵标准溶液50 mg/L～500mg/L，标定铵气敏电极。用ISA离子强度调节剂调节溶液pH为9～10，对溶液中铵离子含量进行测定。配制不同浓度铵溶液，进行测定，结果表2。

由表2可以看出，测量低浓度铵溶液过程中，读数相对比较稳定，误差在5%以内，满足检验要求。

2.4 复合再生剂的测定

分别配制不同级别的复合再生剂，分别取2.5000g移入1000ml容量瓶中，用2.1.1、2.1.2钠标准溶液标定高钠电极，测定钠离子和铵离子含量，结果见表3。

由表3可知，采用高钠电极法测复合再生剂中钠离子含量，采用氨气敏电极法测量复合再生剂中铵离子含量，结果均满足检验要求。

3 应用研究

广州某酒店2台贯流锅炉（LSS3-1.25-Y，Q）应用复合再生剂节能减排节水情况。

该单位锅炉每天运行18小时，一用一备，每台锅炉每天燃气消耗约2400m3，锅炉补给水采用全自动软化水处理方式，每两天再生一次，每次再生消耗工业盐25Kg，每月消耗再生剂约400Kg。

3.1 使用复合再生剂前，该单位采用工业盐为再生剂时，锅炉运行情况

①锅水碱度超标，采用表面排污和底部排污向结合的方式，排污率为13%左右；

②回水因无法解决含铁量超标，没有回收利用；

③水处理设备周期制水量约60m3；

④因锅炉排污量过大，锅水热量浪费严重，燃气、水量消耗较大。

3.2 使用复合再生剂再生后，锅炉运行状况得到了显著改善

①复合再生剂使用3天后，锅水碱度降低明显、回水含铁量降低，均在GB/T 1576《工业锅炉水质》要求范围内；

②使用7天后，锅水碱度开始稳定，给水、回水含铁量

≤0.15mg/L，不需采用表面排污，排污降低到4.8%，水质稳定。

③使用30天后，锅炉水质稳定，因生产回水被利用，水处理设备制水周期延长为3天再生一次，再生次数减少，再生剂使用量降低到每月约280kg。

④因生产回水回收利用、排污量降低，锅水热量消耗也大幅度减少，通过检查该单位锅炉使用记录，该单位补充水减少了15%，天然气消耗量减少了4.5%。

3.3 节水、节能、减排状况分析（每月按照30天计算）

① 节水状况

每天减少排污水量（13%-4.8%）×3t/h×18h=4.4t；

回水回收利用，每天减少补充水量15%×3t/h×18h=8.1t

每月节水量（4.4t+8.1t）×30=375t

②节能状况

天然气消耗量每天减少4.5%×2400m3=108m3，每月节约燃气3240m3。

③减排状况

每月减少磷酸根排放量20mg/L×2.5t×1000kg/t×1L/kg×30÷1000=1500g

按照锅水磷酸根含量20mg/L（国家标准GB/T1576-2008《工业锅炉水质》要求，磷酸根含量为10～30 mg/L）计算：

每月减少氯离子排放量（400kg-280kg）×61%=73.2kg

4 总结

复合再生剂实现了实际生产应用，在广东省内多个地区，560多家企业使用的工业锅炉上得到了应用。通过使用工业锅炉软化复合再生剂，可以确保工业锅炉冷凝水最大程度回收利用，防止腐蚀，同时降低锅水碱度，减少锅炉排污，降低锅炉能耗，促进工业锅炉的安全、经济、节能、环保运行。

参 考 文 献

[1] 王毓.工业锅炉锅内水质处理方法的现状和发展[J]. 锅炉制造，2008（5）：42-46.

[2] 王保卫，瞿玉华.浅谈锅炉水垢与燃料消耗[J].工业锅炉，1996（1）：46-49.

[3] 李玉英，胡卫朋.加强水质监测以促进工业锅炉节能与安全[J].化学工程与装备，2011（2）：173-174.

[4] 樊玲芳，谢礼志.水垢厚度对工业锅炉受热面壁温的影响[J].湖北科技学院学报，2013，33（12）：21-22.

[5] 李茂东，吴从容.工业锅炉锅内水处理药剂现状与发展[J].工业水处理，2004，24（5）：5-9.

[6] 吴卓玲，等.锅炉集中供热系统冷凝水处理技术研究与应用[J].中国环境监测，1999，4.

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篇5：磁化水混凝土技术的研究及应用

1 机制砂的利用趋势

机制砂又可以称之为人工砂, 是把石料除土后经过机械进行破碎、加工而成的, 粒径小于4.75毫米的岩石颗粒, 但是并不包含软质岩、风化岩石的颗粒。[1]混凝土中最主要的构成材料之一就是砂, 在建筑行业的快速发展以及工程质量越来越重要的趋势下, 建设行业运用到的砂石数量日益增加, 这也在质量上有了更多的要求, 但是达标的天然砂资源却逐渐减少, 所以工程质量的问题、环境的破坏、水资源的破坏越来越严重, 砂石的生产也在资源的变化下发生了改变, 机制砂在标准范围内的运用不仅能够保护环境, 而且十分经济。

2 机制砂混凝土的性能

2.1 机制砂混凝土的力学性能

混凝土在力学方面的特性有抵抗压力、抵抗拉力、抵抗折断、抵抗弯曲、弹性横量、粘结力度等特殊的兴致。对于这些特性的研究相对来说还比较少。不过, 针对抵抗压力、弹性模量这两大重点特质, 全球范围内都积累了非常丰富的信息资料。机制砂在生产过程中, 为能除去大部分石粉, 往往将0.315mm以下颗粒清除了大部分, 从而造成机制砂颗粒级配不好, 机制砂颗粒尖锐, 多棱角, 表面粗糙, 细度模数多为3.0以上, 单独用于配制混凝土易导致混凝土的和易性较差, 容易引起混凝土的外观质量缺陷, 很难满足其施工要求。在混凝土泵送技术中明显表示, 泵送混凝土细骨料经过0.315mm筛孔的筛余不能低于百分之十五。在混凝土实际生产过程中可将机制砂和天然细砂进行掺配混合成人工混合砂, 通过天然细砂粒径一般在0.315mm以下的特性, 使机制砂细度模数和级配符合规范要求, 进而使配制出来的混凝土具备良好的施工作用。一般用百分之四十的天然细砂和百分之六十的机制砂混合作为细骨料来使用, 能够获得良好的效益。机制砂通常是用较硬的岩石破碎而成的, 机制砂的抗压能力比天然砂更强。所以机制砂混凝土和天然砂混凝土相比较, 力学方面的特性不会很差, 反而更强。当然, 混凝土的抗压强度、弹性模量等力学方面的特质不仅和砂的强度有联系, 和其他因素也有很重要的关系, 例如机制砂中的石粉量与混凝土配制比例中的砂率等。通过机制砂混凝土的相关试验, 石粉含量对混凝土的强度有很重要的影响, 含量越高, 其混凝土的强度就会比较低。机制砂砂率在低于百分之四十的时候, 搅拌物太过黏稠, 砂率扩大之后, 工作能力可以有所改善, 砂率在百分之四十二至百分之四十六之间, 属于稳定状态。超过百分之五十, 不但会影响混凝土的强度, 还会使静力弹性模量下降。

2.2 机制砂混凝土的耐久性能

混凝土的耐久特性是说混凝土在长时间的运用过程中, 能够抵抗冻结、融化交替出现等气候情况以及酸碱物理化学腐蚀功能、光热效应、流水冲刷作用的功能。[2]混凝土紧密、严实, 就能够更好的抗渗透、冻结。因为混凝土的抗渗性与其孔隙有着十分密切的关系。研究人员认为机制砂中的石粉就是一种效果很好的填制材料, 虽然活性不高, 但使混凝土的密实性更高了, 加强了水泥石和砂之间的黏结能力;而有人却认为石粉使水泥的水化速度加快, 并且和C3A、C4AF通过化学反应形成结晶水化物, 同时可以改善水泥石的孔隙结构, 所以能够使混凝土的抗渗性能得到提高。现阶段, 对于机制砂混凝土抵抗冻结、融化的性能还没有足够的研究。根据已有的研究结论, 能够发现机制砂在某些程度上可以改善混凝土的使用情况, 具备一定的微集料效果, 进而很好的改进了混凝土的孔隙结构, 大幅度提高了混凝土的密实度。通过相关的试验, 混合砂和天然砂配制的混凝土一样, 都有非常强的抗渗功能。而且试验还反应出, 机制砂和天然砂混合配制出的混凝土在抵抗冻结、抗硫酸盐腐蚀以及抗碳化能力方面都比天然砂混凝土的效果要好, 但是机制砂和天然细砂混合配制出的混凝土抗渗透性比中砂混凝土的效果要差。

3 机制砂在混凝土工程中的实际应用

在目前的工程运用中, 机制砂配制出了很多等级的混凝土, 从C10到C55, 我国的三峡水利工程以及黄河小浪底等都运用了机制砂混凝土。在桥梁建设项目中, 机制砂混凝土在湖南怀新高速公路的建设项目中也有所运用。混凝土可以分成很多等级, C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60每个种类用的部位不同。在重庆嘉陵江黄花园的桥梁建设中, 采用机制砂和渠河砂复合来替代简阳砂配制大桥主桥箱梁C50混凝土, 所有的工作性能指标以及力学方面的功能都能达到规定的标准, 且运用的效果很好。在铁路桥梁建设项目中, 株六线南山河特大桥C55高性能混凝土也顺利采用机制砂配制。

目前, 机制砂用于配制高性能混凝土技术条件成熟。在国外一些发达国家研究使用机制砂已经有几十年的历史, 我国研究机制砂也有十多年, 工艺设备基本可以满足机制砂产业的需求。国家也出台相关标准明确机制砂作为一种建筑用砂, 并规定了机制砂的技术要求、试验方法、检验规则等。机制砂的级配可控制、质量稳定是最大特点, 而机制砂合理的级配正是配制高性能混凝土和节约水泥、降低混凝土成本的关键, 质量稳定是保证建筑工程质量的前提。福建省的机制砂目前还是以碎石厂得尾矿碎石粉为主, 专业生产线集中在闽南的厦门和漳州地区。机制砂产业既解决环境污染, 又提高了资源利用率, 更为竞争激烈的碎石场带来了不少利润, 形成综合效益。

4 结束语

在我国基本建设的不断深入下, 越来越注重生态环境的保护工作, 自然资源已经不能满足工程的需要, 因此必须大力推行机制砂的运用。[3]本文只是简单的对机制砂的特点以及其力学性能和耐久性能做出了简要分析, 机制砂混凝土的配制比例对混凝土的所有性能, 例如力学特性、弹性模量、耐久性质以及混凝土的质量都有十分重大的影响, 因此, 对机制砂混凝土的抗冻特性以及抗渗透等性能在以后的工作中也应该不断的探究, 从而更好的完善机制砂混凝土的各种性能, 使其在以后的项目中能够大量的应用。

参考文献

[1]吴隆德.机制砂混凝土耐磨性能初步研究[J].公路2010 (7) .

[2]宋金辉.含石粉机制砂混凝土的性能及应用技术研究[J].交通标准化.2013 (8) .

篇6：磁化水混凝土技术的研究及应用

关键词：球形储罐；磁粉探伤；磁化设备

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）08-0052-02

球罐的制造焊接部位，材质，腐蚀性的介质，会使球罐产生各种缺陷问题。磁粉探伤技术近年来应用广泛，可以用来对铁磁性材料球罐进行定期检测。对非铁磁性材料球罐的表面缺陷检测一般采用渗透法探伤技术，而检测铁磁性材料球罐焊缝表面近表面的缺陷则优先选用磁粉探伤技术。

1 磁粉探伤磁化技术的原理及特点

1.1 磁粉探伤技术原理

磁粉检测，是一种常用的无损检测技术，又称磁粉检验或者磁粉探伤。磁粉探伤技术是根据被磁化后的铁磁性材料产生不连续性质的特性，在工件的表面施加上磁粉，由于此时被磁化的工件表面和近表面上的磁感线局部发生畸变产生了漏磁场，施加的磁粉被漏磁场吸附，产生了磁痕，这些磁痕的形状、大小、位置等情况在适当的光照下，可以肉眼看出。因此，磁粉探伤技术可以检测出铁磁性的材料工件中的裂纹、夹杂物等缺陷。

1.2 磁粉探伤技术的优点

①灵敏度高，可以检测出的裂纹达到纳米级。②直观性，磁痕的大小、位置、形状等问题能够直接显示出来。③快速、简便。④限制小，检测时，不受工件的大小形状的影响。⑤低成本等。

1.3 磁粉探伤技术的局限性

①仅限于铁磁性材料。②磁化方向要求较高，甚至要从多个方向检测。③难以检测出宽且浅的缺陷。④待检测的试件表面要清洁。⑤检测后需退磁清洗。⑥可探测的深度低，只能检测表面和近表面的缺陷。⑦缺陷的高度和埋深不能确定。⑧对铁磁性材料要求较高。

2 球罐定期检验的特点和方法

2.1 球罐的缺陷分布及检验部位

球罐的缺陷分布主要在焊接接头区，其次是装配点的焊接位置，然后是在接管处，有一项日本的统计结果显示，这些部位产生的裂纹占全部裂纹的比例分别是72%，26%和2%。因此，根据球罐上的缺陷裂纹分布情况，以及在使用中球罐可能储存腐蚀性的物质的特性，检测的部位大多是内表面焊缝。

2.2 选择探伤设备和应用方法

球罐的形状、体积等特点决定了磁化设备的选用情况。一般用便携式或者磁轭式探伤机对球罐进行分段式探伤。检测的缺陷磁痕尺寸一般在6～30 mm的范围内。根据球罐缺陷分布情况，不同的部位采用了不同的磁化方法进行检测。磁化方法具体情况如下：

①触头法。用于检测母材的机械损伤部位或者角焊缝部位的缺陷。优点是电极距和电流大小可根据检测的部位和要求的灵敏度进行调节，但是要控制间距范围，若超出75～200 mm，磁粉就会被吸附。而且触头法探伤过程要进行两次相互垂直的探伤，使两次的磁化区域重叠区>10%。

②磁轭法。磁轭法，是一种便携式设备，检测角焊缝常用方法。在检测中必须在同一部位至少要两次相互垂直的探伤才能检测出各个方向的缺陷，且磁轭间距要控制在75～200 mm范围内，每次检测的磁化区域至少要重叠15 mm，否则容易漏检。

③交叉磁轭连续法。广泛应用于容器定期检验中，一般用于检测焊接缝的表面裂纹。不同于磁轭法和触头法，交叉磁轭法只需一次磁化就可以使受检部位各个方向的缺陷被检测出来。适用于检测较长的对接焊缝。使用过程交叉磁轭的移动速度一般小于4 m/min，交叉磁轭极与受检工件的接触间隙小于0.5 mm，磁悬液的喷洒时间和方向也要按照规定进行，否则会影响磁痕的形成。

2.3 球罐缺陷磁痕显示情况

球罐产生的缺陷性质多为裂纹，裂纹类型有：焊接热裂纹，焊接冷裂纹，疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹。其中除了由于焊接热裂纹比较浅且细小，其磁痕显示不浓密以外，其他几种情况下的磁痕显示均是清晰浓密的，只是由于球罐的组成特点而出现不同的形状。例如当焊接时的温度达到1 100～1 300 ℃时，焊接后就会产生焊接热裂纹，磁痕不浓密但是很清晰。在热影响区内会出现焊接冷裂纹，磁痕清晰浓密。疲劳裂纹显示出两头尖，中间粗的清晰浓密的磁痕。应力腐蚀裂纹与应力方向垂直，有清晰浓密的磁痕显示。

2.4 磁化时间的确定

在使用触头法，磁轭法，交叉磁轭法对球罐进行探伤时，如果使用湿法连续发磁化方法，通电时间控制在1～3 s内，且停下磁化要在停止喷洒磁悬液之后的几秒才行，因为磁化、施加磁悬液的方式以及磁痕显示都会受到以上过程的影响。

2.5 如何选用灵敏度试片

标准试片有很多种，选择要根据具体情况进行使用。例如A1-30/100型标准试片是为了确定实际检测磁化规范情况，C-15/50型标准试片通常是在受到检测部位尺寸限制时使用的，而D型或M1型标准试片是为了满足技术文件规定或者客户需要选用的。

2.6 检测结果

检测结果要记录每一检测区段的缺陷位置、磁痕尺寸、性质、评定级别以及需要返修部位。返修后还要对缺陷部位进行复检，必要时对整个球罐进行一次全面的磁粉探伤，直到合格为止。

3 磁化探伤设备应用在球罐定期检验中的注意事项

3.1 了解容器材料、制造和使用情况

在检测前要调查了解球罐的制造、使用等情况。球罐在如果用易产生裂纹的材料制造，那么在使用过程中很容易出现疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹，容易在使用过程中出现安全隐患，给使用者带来损失。所以，在球罐定期检测之前，检测人员就应该积极了解球罐的制造材料、焊接方式、使用方法和注意问题等情况。

3.2 表面状况及热处理状态

待检测部位必须清理干净，用砂轮打磨焊缝、装配点、热影响区等受检部位的锈蚀、污垢和氧化皮等。球罐的热处理通常使用整体退火方式。

3.3 磁悬液的选择及施加方式

在球罐定期磁粉探伤中，一般采用两种磁悬液：红磁悬液和荧光磁悬液。红磁悬液一般用于检测球罐外部缺陷，荧光磁悬液用于检测光照较差的球罐内表面。磁悬液的浓度要符合规定，通常使用的红磁悬液的浓度为10～25 g/L，而荧光磁悬液的浓度为3 g/L。磁悬液的施加方式通常采用喷洒的方式。

另外，在使用磁化探伤设备的过程中，还应该注意操作方法应正确，磁极端面与工件表面的间隙要适当，交叉磁轭的磁化行走方向与磁悬液喷洒方向的配合要合理，谨记使用黑光灯的注意事项，严格考虑检测环境的因素影响。

4 结 语

磁粉探伤技术的应用越来越广泛，特别是在球罐定期检测中，使用的频率较高。本文仔细分析了球罐缺陷分布情况，介绍了磁粉探伤技术的特点，给出了对应选用的磁化设备及使用方法，对磁粉检测中遇到的问题提出了针对性的解决和修正方法，避免了误判和漏检的问题，为今后的球罐定检中运用磁粉探伤技术合理使用磁化设备提供了参考基础。

参考文献：

[1] 崔亚强，刘觉非.球形储罐的磁粉检测[J].无损检测，2009，（8）.

[2] 王琪.磁粉检测在压力容器检验中的运用[J].大众商务，2009，（9）.

[3] 陈健生.磁粉探伤磁化技术与磁化设备[J].无损检测，2002，（7）.

篇7：磁化水混凝土技术的研究及应用

磁化水可以提高混凝土强度,尤其是早期强度［9，10］。针对磁场作用下水性质的变化,PANG Xi- ao Feng等［11］研究结果显示氢键链的聚集结构和水分子的极化效应在磁化后得到了加强。针对磁化水对水泥相关性能的影响,王立久等［12］研究表明,采用磁化水拌制的水泥净浆流动度和胶砂试件强度有很大的提高,得到了磁感应强度和水流速度的最佳组合。熊瑞生等［13］首次提出用“相对活性系数”来描述磁化水对水泥的活性,在考虑各因素交互作用的情况下,用正交实验方法研究了不同磁化条件下磁化水对不同品种水泥的活性系数的影响,找出了最佳水平搭配。针对磁化水对混凝土强度的影响, 赵华玮等［9］发现,磁化水代替普通水拌制喷射混凝土,可提高各龄期的强度,并给出了最佳磁感应强度范围。曾宪桃等［10］发现磁化水能有效提高喷射混凝土强度,尤其是混凝土的早期强度,并能降低施工作业时粉尘浓度、改善回弹量。

将磁化水技术应用于补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土,达到提高其早期强度的目的,研究磁化水水流速度对补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度的影响,探讨磁化水对混凝土7 d抗压强度作用机理,为工程实践提供理论与试验依据。

1磁化参数的选择

磁场强度和水流速度是影响磁化水磁化效果的两个主要因素。水在磁化时,磁感应强度宜控制在232. 23 ~ 309. 84 m T［14］; 此时,磁化水的表面张力较小,活性较大,水泥水化较充分,混凝土结构较致密［15］。试验时选取磁感应强度为285 m T,所用磁化器为CC-15型永磁式磁化器,如图1所示。

文献[10]研究表明,喷射混凝土现场施工时磁化水水流速度范围宜在1. 0 ~ 2. 0 m/s。试验选取水流速度为0. 9、1. 2、1. 5、1. 8、2. 1 m/s的磁化水和普通水进行试验。

2混凝土配合比与试验方法

2. 1混凝土配合比

水泥采用P. O 42. 5普通硅酸盐水泥; 粗骨料采用粒径5 ~ 20 mm的级配碎石; 细骨料采用淮河中砂; 水采用自来水; 膨胀剂采用HCSA高性能膨胀剂,主要成分3Ca O·3Al2O3·Ca SO4; 速凝剂采用D型速凝剂,主要成分Na Al O2。

混凝土的设计强度为C30,配合比为水泥∶ 砂∶ 石子= 1∶ 1. 79∶ 2. 19,水胶比0. 48,砂率45% 。速凝剂和膨胀剂采用内掺取代水泥。在补偿收缩混凝土中,膨胀剂等量取代水泥6% ; 在喷射补偿收缩混凝土中,速凝剂和膨胀剂分别等量取代水泥2% 和6% 。

2. 2试验方法

根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB / T 50081—2002的规定,按照混凝土配合比制作混凝土试件,试件尺寸为150 mm × 150 mm × 150 mm, 每组制作3个立方体试件,养护24 h拆模,标准养护7 d后进行抗压强度试验。抗压强度测试采用TYE-2000型压力试验机,加载速度9 k N / s左右,达到极限荷载后停止加压并记录数据。

抗压强度试验中强度值应精确至0. 1 MPa。试件的抗压强度测出后,将3个试件测值中的最大值和最小值与中间值相比较,若最大值和最小值与中间值的差值均未超过中间值的15% ,则取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值; 若最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15% ,则取中间值作为该组试件的强度值; 若最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15% ,则该组试验作废。

3磁化水增强混凝土抗压强度试验

采用磁感应强度为285 m T,随磁化水水流速度的变化,补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度试验结果如表1。

根据表1中的数据绘制补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度与磁化水水流速度之间的关系,如图2所示。

注: 水流速度栏中的0代表普通混凝土对照组。

4试验结果分析

4. 1磁化水水流速度对混凝土7 d抗压强度的影响

为更好地研究磁化水水流速度对补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度的影响,引入抗压强度增长率 ηf,并定义抗压强度增长率为不同磁化水水流速度下混凝土7 d抗压强度与普通混凝土7 d抗压强度的差值和普通混凝土7 d抗压强度之比,计算公式如式( 1) 。

式( 1) 中,ηf为抗压强度增长率,% ; fc为不同磁化水水流速度下混凝土7 d抗压强度,MPa; fc0为普通混凝土7 d抗压强度,MPa。

根据公式( 1) ,可以得出磁化水补偿收缩混凝土和磁化水喷射补偿收缩混凝土抗压强度增长率 ηf,如表2所示。

由图2及表2可以看出,对于补偿收缩混凝土, 当水流速度为0. 9 m/s时混凝土7 d抗压强度最大,较普通水提高6. 4% ; 当水流速度在1. 2 ~ 2. 1 m / s时,其7 d抗压强度几乎与普通混凝土相同。 对于喷射补偿收缩混凝土,当水流速度在0 ~ 2. 1 m / s时,其7 d抗压强度随着水流速度的增大呈曲线式增大; 当水流速度为2. 1 m/s时,其7 d抗压强度达到最大值,为34. 6 MPa,较普通混凝土提高14. 2% 。

普通水经磁化后,水分子结构的改变使得分子间的引力和水分子表面张力变小,导致更为活泼的单个游离水分子数目增加［16］,单分子水的物理化学活性和渗透力很强,更容易进入水泥颗粒内部,使水泥更充分地水化,加快水泥诱导期的结束,所以,磁化水喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度得到提高。

注: 磁化水水流速度栏中的0代表普通混凝土对照组。

4. 2速凝剂和磁化水共同对补偿收缩混凝土7 d抗压强度的影响

为更好地分析磁化水对喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度的影响,引入抗压强度比Rc,并定义抗压强度比为两类混凝土7 d抗压强度之比,计算公式如下:

式( 2) 中,Rc为抗压强度比,% ; fc1为第一类混凝土7 d抗压强度,MPa; fc2为第二类普通混凝土7 d抗压强度,MPa。

根据公式( 2) ,可以得出喷射补偿收缩混凝土和普通补偿收缩混凝土的抗压强度比Rc,如表3所示。

注: 磁化水水流速度栏中的0代表普通混凝土对照组。

由表3可知,当水为普通水时,喷射补偿收缩混凝土的7 d抗压强度稍低于补偿收缩混凝土。相关研究表明,当速凝剂掺量为2% ~ 3% 时,混凝土7 d抗压强度降低幅度在5. 4% ~ 13. 6%［6，8］。而改用磁化水拌制时,喷射补偿收缩混凝土的7 d抗压强度超过普通补偿收缩混凝土,当水流速度为2. 1 m/s时提高幅度可达11% 。可以看出,采用磁化水替代普通水时,能够弥补由于速凝剂的掺入造成的强度损失。

喷射补偿收缩混凝土的搅拌水经磁化后,其活性增大,水泥水化的反应速度加快; 膨胀剂并不影响速凝剂的促凝作用［17］,但磁化水会激发速凝剂的活性［10］,使混凝土内部形成高碱性环境,从而加快膨胀剂的水化反应,生成更多钙矾石,使混凝土结构密实,提高了喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度。

5结论

( 1) 试验表明,相比于普通混凝土,磁化水补偿收缩混凝土和磁化水喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度分别在水流速度0. 9 m/s和2. 1 m/s达到最大,增长幅度分别为6. 4% 和14. 2% 。

( 2) 磁化水能够弥补速凝剂的掺入造成的混凝土7 d抗压强度损失。相比于普通补偿收缩混凝土,磁化水喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度2. 1 m/s提高幅度可达11% 。

篇8：磁化水混凝土技术的研究及应用

【关键词】路桥桩基；混凝土；施工技术；方案设计；具体措施

0.前言

本文就混凝土在路桥桩基施工系统中具体应用做出浅析，以找到其中运行的不足，采取措施以应对现实路桥桩基施工过程中出现的难题。

1.关于混凝土原理的具体描述

在整个路桥工程建设中，路桥桩基施工是非常重要的环节，一般来说，路桥桩基施工都是比较复杂性，它的施工工艺异常的繁杂，如果不能良好的掌握施工方法，就难以保证路桥桩基施工的质量，在此过程中，我们对大直径钻孔进行灌注施工，在施工过程中，主要通过两种手段进行，分别是泥浆护壁方法以及全套管施工。这两者是有区别的，却又相互联系，共同促进路桥桩基施工系统的建立健全。通常来讲，泥浆护壁方式应用于钻孔的冲击，以及回转钻削成孔。两者都是对具体施工过程的应用，这些施工方式离不开对混凝土的具体应用。综合施工全局来说，我们日常的路桥施工建设中，需要应对不同的实际施工情况，采取不同的施工方法，对于混凝土的具体应用也是不一样的。

我们日常所说的路桥混凝土主要是应用于路桥桥面桩基结构的混凝土。一般来说，我们日常建筑工程中运行的混凝土都是利用水泥作为原料，以砂石作为其辅料，与水进行比例调配，形成的建筑材料。由于受到外力作用，混凝土一般会发生各种形变，比如受到温度控制，引起的温度变形，受到内外因素影响，而发生的弹性形变、收缩变形等。一般情况下混凝土需要经过振捣才能使用，这样才能保证其水下灌注的强度。

2.对于混凝土施工的具体质量要求

在日常施工中，为了确保施工的质量效率的实现，需要进行混凝土质量的测定、混凝土自身具有流动性，当进行水下灌注混凝土时，其相关的振捣环节是不能进行的，此时只有依靠混凝土本身的重力产生流动促进整体的平整。在此过程中，如果混凝土拥有较差的流动性，就容易导致管道堵塞，不利于混凝土日常浇灌的进行，如果此过程处理不当，还会出现断桩的意外事故，这就更加不利于混凝土具体施工工作了。在这种情况下，为了保证水下灌注混凝土的顺利实施，需要进行性能检测，以其具有较好的粘聚性能与保水性能，这样在进行水下灌注的时候，就能有效避免离析现象的发生，有利于避免碎石积累导致的卡管现象，从而避免出现混凝土施工的质量事故，避免工期的延迟。

2.1对于路桥桩基施工中混凝土配合比的分析

一般来说，只有保证混凝土的设计强度标准，才能实现路桥桩基施工工程的顺利开展，在此过程中，也要注意对水泥用量的使用，按照工程的指定标准来进行，如果利用外加剂进行具体配置时，需要注意水泥的用量，一般来说不能低于300千克每立方米，其初凝的时间应该大于2小时，在此过程中，控制到混凝土的坍落度，使其在18厘米到22厘米之间最好。优先选择卵石作为粗集料，有些混凝土配制需要利用碎石，也就需要适量的粗砂了，通常来说，砂率的比率在45%到50%之间，这些步骤都要按照具体的施工管理标准来，结合工程的实际情况进行配合比的调整，以不断满足工程建设的要求。

在具体工程建设中，要保证混凝土的和易性以及流动性符合施工的标准要求，对每个环节都要进行分析，有利于采取针对性的措施，对症下药，解决问题。在此环节中，用水量的问题与混凝土流动性问题息息相关，不合理的加水对混凝土的粘聚性以及保水性有不利的影响，为了避免出现离析等不良现象的产生，我们需要加强日常工程的监理工作，针对这种情况采取具体的方式，解决这些不良现象。

2.2关于泵送混凝土的施工分析

随着我国相关经济建设的日益开展，各种混凝土施工方法应用逐渐得到深入延伸，比如泵送混凝土的施工环节，它在我国相关建筑行业中的应用越来越广泛，这种施工方法是一种综合利用效益较高的方法，为了确保它能最大程度发挥自身效益，需要进行有效运输工具的运输，在运输过程中，制定详细的运输规划，以确保安全高效的将混凝土，输送到目的地。

3.关于水下混凝土的施工工艺分析

3.1导管问题

在水下混凝土的具体施工中，要注意对竖向导管的具体运用，在此过程中，导管的质量问题与工程质量问题是息息相关的，它对施工工程质量效率影响很大，所以我们要积极保证导管的质量问题，一般来说其内壁应该相对光滑，其内径范围在20厘米到30厘米之间， 对其底节管也要具体限制等，对导管环节做好及时的维护管理，以确保水下混凝土工作的顺利运行。

3.2关于清孔环节的具体应用

关于钻孔环节的具体实施有以下要求，其达到设计标高后应及时清孔；合理规范支撑桩，摩擦桩需要符合工程设计要求，当无设计要求时，对直径大于1.5米的桩或者长度大于40米的桩以及土质较差的桩，沉渣厚度不大于500毫米，用换浆法进行淸孔时可用检查泥沙量来达到控制请控制量的目的。

4.关于桩基施工混凝土的具体使用方法

在日常建设施工中，混凝土的利用范围是非常广泛的，无论是桥梁桩基建设还是其他系列建设，都能看到混凝土的影子，在实际施工过程中，我们要保证桩基混凝土的强度和桩基础护壁混凝土的强度的一致性，这样有利于我们日常的建设施工的具体进行。对桩基的护壁要进行严格要求，满足工程的建设需要，除此之外还要加强对护壁的防水工作的处理。在施工过程开始的时候，做好积极的检查工作，确定桩基础的混凝土配合的标准型，检查工程材料适合齐全合格，以此保证施工全局各个环节的质量。在实际施工过程中，要注重按照规定进行混凝土配备，以确保混凝土灌注施工桩基础工程的顺利开展，有利于整个建设工程的质量效益的提升。

4.1在钻孔桩钻孔过程中对缩孔的控制

在实际施工中，为了确保实现对缩孔的有效控制，需要进行一系列环节控制，在此其中，要选择合适的钻机，这种钻机要满足工程施工的实际需要，这是钻孔桩施工的基本前提。在此过程中要注重钻头类型的利用，适当增大钻头的直径等，结合其它的具体环节来进行检测、控制的加强。利用以下措施可以有效实现钻孔桩钻孔过程中对于缩孔的有效控制。缩短成孔至混凝土浇筑时间。在易缩孔的地质环境下，应适当缩短成孔、清孔以及钢筋笼焊接时间，缩短空孔时间是减少缩孔的重要措施，施工时尽可能增加钢筋节段长度，以减少焊接头数量。加强孔径的检测与控制。

4.2对沉淀层的控制

在日常施工过程中，沉淀层环节对桩基的承受能力具有重大意义，为了确保整个工程的顺利进行，需要严格规范浇筑前的沉淀层厚道，是其满足工程施工的需要，为了避免出现施工中沉淀层厚度不足的问题，我们要提高关于泥浆性能指标的具体要求。应当根据施工的具体地质情况对泥浆的比重、粘度、含砂率等参数进行应相应调整，必要时可进行造浆成孔。监理人员在钻孔完毕后应当进行验收，采取相应方法检查终孔深度；保障侧绳准确性，保障工程质量过关，以实现对沉淀层的有效控制，有利于整体工程的顺利进行。

5.结语

根据上文所说，混凝土技术应用对于现代工程建设有着极为重要的意义，混凝土的质量问题以及浇筑问题，混凝土日常运输问题都应该引起我们的高度重视，只有实现混凝土的运输与浇筑环节的科学性，合理性，才能有利于整个路桥桩基础施工系统的发展，才能有效实现建筑施工的综合效益。

【参考文献】

[1]季胜华.混凝土在路桥桩基施工中的应用及技术探析[J].科协论坛（下半月），2011（12）.

篇9：磁化水混凝土技术的研究及应用

作为公路工程建设的重要内容, 水泥混凝土路面施工技术的运用与推广, 对公路工程建设质量提升具有至关重要的作用。水泥混凝土作为我国公路建设的主要路面材料, 是公路施工质量提升的一种有效方式, 从经济性讲, 该技术具有良好的经济效益, 能够有效满足市场需求, 更是资源节约的有效途径。其施工流程如图1所示。

1.1 测量放线

严格遵循设计规定进行道路中线与边线的放出, 相隔20米在道路中线位置进行中线桩的设置, 并将中线桩设置在胀缝、曲线起始点及纵坡转点位置, 同时将边桩设置在中线桩2边一定位置。在路旁位置进行控制桩的设置, 确保其精度符合施工要求。相隔100米在与道路边线相应位置进行临时水准点的设置, 为复核路面高程提供便利。

1.2 制作、安装模板

公路工程水泥混凝土路面施工一般选用槽钢及型钢进行制作, 应用模板前应对其进行定期检测与校正, 如出现弯曲、变形等情况, 不可使用, 应确保模板和混凝土具有一致性。在安装模板时, 在基层上放置模板, 随后在其外侧用铁钎向基层打入, 并固定模板。在混凝土摊铺振捣过程中应确保模板始终处于固定状态, 并实现模板标高与平面位置的合理性。

1.3 搅拌及运输混凝土

公路工程水泥混凝土施工要求其水灰比在0.50以下, 冬季施工则必须控制在0.46以下。10毫米到40毫米之间为混凝土拌合物的坍落度。根据混凝土配合比及拌合机械容量进行混合物数量的计算与确定, 要求砂、石料数量符合施工要求, 通过电子计量装置进行散装水泥用量的确定。并对加水量进行严格控制, 施工前应对砂、石料的含水量进行有效测量。根据相关施工规定, 将混凝土材料的误差率控制在允许范围内, 确保水泥偏差在1%以下, 粗细骨料偏差控制在2%左右, 水偏差控制在1%。遵循相应顺序进行装料搅拌, 并同时进行拌和与加水施工。

一般选用自卸机动车进行水泥混凝土路面施工运输车辆, 由搅拌机内将混凝土向铺筑路段进行运输, 按照水泥初凝时间与施工气温对运输时间长短进行确定。混凝土装运施工中, 不能存在浆液漏渗、离析等状况。冬季施工过程中, 可通过遮盖、保温等方式进行有效保护。1.5米为出料、摊铺卸料的最高高度。

1.4 混凝土摊铺

遵循设计规定, 分格、分幅混凝土板块, 并与混凝土拌合站生产能力相结合, 在确保混凝土浇筑施工顺利进行的情况下, 实现分格、分幅施工。摊铺混凝土材料前, 应全面检查模板支撑、基层平整度等相关指标, 入模卸料必须由模板一端进行, 在分缝位置完成铺筑作业, 一块板内不能存在接茬情况。

1.5 振捣、整平混凝土拌合物

从混凝土板边角位置利用插入式振捣器进行施工, 随后通过平板振捣器进行施工。在纵横振捣过程中, 100毫米到200毫米之间为重叠长度, 最后通过振捣梁进行振捣托平施工。如振捣钢筋位置, 应避免钢筋变位等情况的出现。

根据拌合物实际情况, 确定振捣器振捣时间, 一般振捣每次时间都控制在30秒以下, 确保拌合物不出现下沉现象、表面不溢水泥浆后停止施工。50厘米为最小移动距离, 和模板边距离应控制在20厘米以下, 确保不与模板、钢筋接触。振捣作业中, 如局部出现缺料现象, 可通过人工方式进行找平施工, 禁止应用纯砂浆。

完成振捣施工后, 可先选用滚杆进行提浆整平作业。第一遍时, 可通过较短距离, 慢速拖滚作业, 随后通过长距离, 均速进行2遍拖滚作业, 始终把水泥浆向前赶。其次整平饰面时, 可通过抹面机进行压浆作业。压浆施工中, 抹面机遍数为2到3次, 完成抹面施工后, 最终利用抹刀把抹面遗留的不平整部分整平, 并结合刮尺 (3米) 进行施工, 确保其平整度符合施工要求。

1.6 接缝施工

通过平接缝进行横向施工缝处理, 首先利用3米长度的直尺对其平整度进行检测, 如大于3毫米必须切除多余端头, 形成垂直面, 随后清理干净路面与接缝位置。选用平缝加传力杆作为横向施工缝缩缝施工的主要方式, 应确保横向缩缝间距的一致性, 不能选用斜缝施工, 也不能对板长进行调整, 确保6米为最大板长。

1.7 养生及交通管制

完成整平作业后, 必须确保养生的及时性, 通常情况下, 利用湿法进行施工, 也就是将保湿养生膜、麻袋等全部覆盖在混凝土表面上, 并确保其湿润度符合施工规定。当混凝土强度与设计规定相符时, 一般为设计强度的80%左右, 即可完成养生作业。时间可控制在2周到3周之间。禁止该阶段车辆、行人在路面通过。

2 公路工程水泥混凝土路面技术的质量控制

近年来, 随着社会经济发展速度的不断提升, 对公路工程建设提出新要求, 要求通过创新体制、完善政策, 进一步提升公路工程建设力度。水泥混凝土施工技术作为公路工程路面施工的重要类型, 其施工效果是否良好直接影响着公路工程的整体质量, 为此, 施工单位必须重视路面施工技术的应用, 结合施工现场实际情况, 采取科学有效的质量控制措施, 提高公路工程施工的整体质量, 推动社会经济的高速发展。

(1) 原材料质量与配合比直接决定着水泥混凝土路面的强度, 根据抗压强度, 进行公路水泥混凝土路面配合比设计, 并对其抗折强度进行试验检测。一般情况下, 水泥种类选用具有较强抗折强度、较小收缩性及良好抗冻性的材料, 如硅酸盐水泥等。如水泥内游离氧化钙过多, 将导致水泥硬化、混凝土体积膨胀等现象的出现, 同时还会对混凝土抗疲劳强度造成极大的影响, 基于此, 必须确保水泥内游离氧化钙在允许范围内。随后, 对水泥内碱度、碱集料反应进行检查, 确保水泥碱度在1%以下。如粗骨料内具有一定量的蛋白石, 要求水泥碱度控制在0.6%以下, 避免碱—集料膨胀反应的产生。

同时要求粗骨料强度高于3级, 或高于混凝土抗压强度。粗集料一般分为碎石、碎卵石等。通常情况下, 都会选用高压水对集料内杂质进行冲洗, 如粘土、淤泥等, 并确保其粗骨料杂质量在1%以下, 15%以下为薄片状、针状颗料。19毫米为卵石最大粒径;26.5毫米为碎卵石最大粒径;31.5毫米为碎石最大粒径。细集料选择中应确保其级配、粒径等符合相关设计规定, 具有坚韧耐磨清洁等特点, 并具有较低有害杂质含量。

(2) 严格遵循设计弯拉强度、耐久性等对混凝土配合比进行准确设计。利用试验对单位体积内混凝土的材料量进行确定, 确保其水灰比、砂率符合施工规定。随后根据现场具体情况, 合理调整混凝土用量, 每立方米水泥用量控制在300千克以上, 0.42到0.50之间为水灰比, 1到3厘米之间为坍落度。

(3) 因天气原因, 将大大降低混合料的质量。这种情况下, 施工单位必须选用适合的材料覆盖在施工材料堆放的位置, 如施工企业有存储仓库, 可直接在仓库内进行放置与保管。在施工前应充分了解施工各个路段的地质情况, 以此对设计标高进行确定。

(4) 如混凝土表面不平整, 将加大行车阻力, 对车辆行驶的速度、安全及舒适度造成极大的影响, 并会将冲击力施加到路面, 进而破坏路面、损坏车辆轮胎。为此施工过程中一定要重视水泥混凝土路面平整度, 加大施工力度, 避免质量隐患的出现。

3 结束语

综上所述, 在公路工程施工中, 水泥混凝土路面施工占有重要地位。基于此, 施工企业必须重视其施工质量, 在水泥混凝土路面施工中, 必须按照相关施工要求, 对施工中出现的各种情况进行充分了解及分析, 提高施工技术水平, 规范施工作业流程。只有这样才能确保公路工程的整体质量, 才能提高公路施工的安全性及延长工程的使用年限。

参考文献

[1]王斌洲.水泥混凝土路面施工新技术及病害处治应用研究[D].西安建筑科技大学, 2008.

[2]李鑫.水泥混凝土路面结构分析和开裂机理、维修技术研究[D].长沙理工大学, 2007.