第一篇:再生混凝土性能研究与评述论文
摘 要:为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力,减少资源浪费,建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料,部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土,使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。文章从再生骨料生产工艺、性能,再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展,主要从材料、结构、力学性能,耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题,指出了需进一步深入研究的方向,为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。
关键词:再生混凝土;再生骨料;力学性能;耐久性再生混凝土简介及其研究的必要性
再生混凝土(Recycled Concrete),是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后,制成混凝土骨料,部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)的简称。
近年来,我国建筑垃圾逐年上升,建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%~40%,其中主要是废弃混凝土,这些垃圾严重影响了城市生活环境,造成了很大的环境污染。目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种:一、运往郊外堆存。这会成为新的垃圾源,显然不可取;二、作为回填材料简单地使用。这会浪费资源,不符合我国建设资源节约型社会要求。据估计,2008年发生的汶川特大地震,产生的建筑垃圾约3亿吨,地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和,地震所造成的建筑垃圾量十分庞大,如何对其进行资源化利用,是摆在我们面前的一个新的课题,也是一个挑战。再生混凝土技术是一个很好的解决方法,通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能,形成新的建材产品,从而既能对有限的资源进行再利用,又解决了部分环保问题。这既是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的重要途径,也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。再生骨料的生产工艺及性能
2.1 再生骨料的生产工艺
对废弃混凝土进行充分再利用的前提是要保证再生骨料生产工艺是经济可行的。再生骨料的生产需要解决一系列问题,包括对废弃混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎与筛分等。简单的混凝土破碎及筛分工艺如图1所示。
2.2 再生骨料的性能
经过破碎处理的废弃混凝土,生产出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆,这些水泥砂浆大多独立成块,只有少量附着在天然骨料的表面,导致了再生骨料密度小,吸水率高,粘结能力弱的特点。一般地,再生骨料棱角较多,表面比较粗糙。对废弃混凝土块进行再生破坏过程中,由于积累了损伤,会使再生骨料内部产生大量的微裂纹。研究表明,同天然骨料相比,再生骨料孔隙率较高,密度较小,吸水性增强和骨料强度较低。再生混凝土物理性能及力学性能
3.1 再生混凝土物理性能
由于再生骨料的表观密度比天然骨料小,因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土的密度有规律地减小,如果再生混凝土全部采用再生骨料,则其密度比普通混凝土相比,降低了7.5%。再生混凝土有自重低的特点,这能降低结构自重,提高构件的抗震性能。同时,由于再生骨料孔隙较高,使得再生混凝土具有良好的保温性能。
3.2 再生混凝土的强度
再生混凝土的强度与基体混凝土(相对于再生混凝土而言,用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土)的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境各不相同,裂解、破碎的工艺及质量控制措施的差异,导致再生混凝土强度变化的规律性不明显,不同的研究者所得的结论也有所差异。Hansen的试验结果表明,随着基体混凝土强度的降低,再生混凝土的强度也下降。一般情况下,再生骨料混凝土的抗压强度基体混凝土或相同配比的普通混凝土的抗压强度更低,降低范围为0%-30%,平均降低15%。邢振贤等全部采用废弃混凝土再生骨料制作出再生混凝土,指出再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%-90%。和配合比相同的基准混凝土相比,抗压强度降低了9%,抗拉强度降低了7%。
应该注意的是,再生骨料表面包裹着水泥砂浆,使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量基本一样,界面结合可能得到一定的加强。以此同时,再生骨料表面的大量微裂缝会吸入新的水泥颗粒,使得接触区的水化更加完全,最终形成致密的界面结构。由于界面结合得到加强,一定程度的补偿了因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化。
3.3 再生混凝土的弹性模量
由于再生骨料中有大量的老旧砂浆附着于原骨料颗粒上,导致再生混凝土的弹性模量通常较低,一般约为基体混凝土的70%-80%。再生混凝土弹性模量低,变形大,因此它的抗震性能和抵抗动荷载的能力较强。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大,当水灰比由0.8降低到0.4时,再生混凝土的抗压弹性模量增加33.7%。
3.4 再生混凝土的干缩与徐变
再生混凝土的干缩量和徐变量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品质、基体混凝土的性能以及再生混凝土的配合比决定了干缩率的增大数值。Yamato等人研究表明,当天然骨料与再生骨料共同使用时,再生混凝土的干缩率会增加;水灰比增加时,再生混凝土的干缩率也会增加。再生混凝土的耐久性
4.1 再生混凝土的抗渗性
与混凝土渗透性有关因素主要分为两类。
(1)混凝土拌和料的组分、拌和物配合比以及工艺参数,即拌和料的制备、成型和养护等;
(2)混凝土随时间而发生的变化,即在外部环境、结构应力、流体性能和渗透条件等因素作用下,混凝土内部发生的物理和化学变化。
由于再生骨料的孔隙率较大,因此再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里掺加粉煤灰之后,由于粉煤灰能使再生骨料的毛细孔道细化,因而很大地改善了再生混凝土的抗渗性。
4.2 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性
再生混凝土的孔隙率及渗透性较高,它的抗硫酸盐侵蚀性比普通的混凝土差。同样的,往里面掺加粉煤灰,能够减少硫酸盐的渗透,使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。
4.3 再生混凝土的抗裂性
与普通混凝土相比,再生混凝土极限伸长率增加了27.7%。再生混凝土弹性模量较低,拉压比较高,因此再生混凝土抗裂性比基体混凝土更好。
4.4 再生混凝土的抗冻融性
再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明,再生骨料与天然骨料共同使用时或者减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。结语
通过对再生混凝土的研究,我们得出以下结论与建议,希望能够引起行业或者有关部门的重视。
第一,再生混凝土技术可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题,既能减轻废弃混凝土对环境的污染,又能节省天然骨料资源,具有显著的社会、经济和环境效益,是发展绿色混凝土的主要途径之一,符合我国可持续发展战略的要求。
第二,在工程应用研究中,不单要对如何提高再生混凝土的强度进行研究,而且还要对其耐久性如抗渗性、抗裂性等加强研究,来逐步提高再生混凝土的性能。
第三,同普通混凝土相比,再生混凝土的配合比设计和施工工艺均有许多不同之处,应区别对待。
第四,对再生混凝土进行合理设计,基本上能够达到普通混凝土的性能要求。为了更好地推广应用再生混凝土技术,我们还需要对其结构性能(抗弯,抗剪,抗冲切及抗震等)和设计方法多加强研究。
第五,再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面有重大差异,按照现行普通混凝土的标准、规程等显然是有许多不足之处的;另一方面,国内的水泥、骨料与国外使用的水泥、骨料在成分和性能上差别也较大,因而更不能直接使用国外的相关标准。因此,建议结合再生骨料分级情况,尽早制定出适合国内情祝的再生混凝土的有关标准和规程。
第六,通过对再生混凝土的经济性进行综合研究,在我国广泛推广应用再生混凝土,同样需要xx积极的产业政策扶持和国家的法律法规保障。
参考文献
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第二篇:再生混凝土的研究现状及其基本性能论文
目 录
摘要................................................................2 第1章 研究的目的、方法、现状.......................................3 1.1 研究的目的及意义............................................3 1.2 研究的方法..................................................3 1.3 研究的现状..................................................4 1.3.1 国外研究现状...........................................4 1.3.2 国内研究现状...........................................4 第2章 再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状.................5 2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能..............................5 2.1.1 再生混凝土的基本性能...................................6 2.1.2 再生墙体的基本性能.....................................7 2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状................................7 2.3 再生墙体研究现状............................................8 第3章 促进废旧材料再利用健康发展的对策探索.........................9 3.1 废旧材料再利用的基本方法....................................9 3.1.1 回填掩埋法.............................................9 3.1.2 加工骨料法............................................10 3.1.3 还原再利用............................................10 3.1.4 堆山造景的处理方式....................................10 3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题.......................11 3.3 废旧材料再利用建议.........................................11 3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式............................12 3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平..............12 3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度.....12 3.3.4 推进废旧材料再利用产业化..............................12 第4章 结论及展望..................................................13 4.1 结论.......................................................13 4.2 展望.......................................................13 参考文献...........................................................14 附录A.............................................................15 致 谢.............................................................17 1
摘要
二十世纪以来,建筑业的快速增长消耗大量环境资源,与此同时爷产生大量的建筑废弃物。相比发达国家,我国建筑废弃物再利用尚处于初级阶段,目前多数建筑废弃物用于基础回填,属于低等级循环利用,其经济效益和社会效益并不令人满意。在我国践行可持续发展为主题、环境友好型社会为建设目标的现在,建筑垃圾回收利用,已变成不可逃避的课题。
本文在废旧材料回收方面的研究,首先对废旧材料再生利用的目的、再生利用发展现状进行分析,重点总结了国内外废旧材料再利用的发展趋势;其次对再生混凝土在粗骨料、细骨料以及再生墙体领域的研究现状做了详细的介绍,并对再生混凝土和再生墙体的基本性能展开阐述;最后本文总结了废旧材料再生利用的一般处理方法,通过分析废旧材料再利用在发展中存在的问题,提出了我国未来废旧材料发展的建议,希望能为我国的新型城镇化建设提供理论参考。
关键词:建筑废弃物,低级循环,可持续发展,再生利用
第1章 研究的目的、方法、现状
1.1 研究的目的及意义
废旧材料资源化开发利用制作成的再生骨料,全部(或部分)替代天然骨料,一方面可以减少对天然矿产资源的开发,还可以缓解因废旧材料露天堆放所造成的环境污染。另一方面随着建材制品日新月异,废旧材料资源化利用发展趋势会导向绿色高性能混凝土和多功能环保材料研究,特别是结构性混凝土、预应力混凝土、新型绿色隔墙板、室外装饰挂板、高性能的透水砖等,同时再生骨料的应用,替代天然骨料后取代率的增加,加上制品性能要求越来越高,因减少了天然骨料的掺量,节省了矿产资源;随着市场的需求量逐年增加,压缩了建筑中混凝土成本,实现了建筑与环境的良性循环。
再生保温混凝土同时具备了普通混凝土的承重能力,保温混凝土的保温性能,再生混凝土的环保性能,符合国家建筑材料的相关规定,与此同时代表了我国绿色环保型建筑材料未来的发展方向。再生保温混凝土是集合新型的轻质保温材料,再生骨料以及高性能的外掺料于一体的新型绿色混凝土,其在集合各种材料优势的同时也可以起到相互弥补单一材料不足的作用,因此是一种值得探索研究的新型建筑材料,再生混凝土具有较高的研究价值。
1.2 研究的方法
(1)比较分析法。由于我国开展废旧材料再生利用方面的相关研究较晚,国外进行研究较早,且废旧材料的再利用率达到 90%以上。因此,借鉴国外废旧材料资源化经验,构建我国废旧材料回收利用模式是必要的。
(2)文献研究法。本文通过搜集、鉴别、整理以及研究大量的文献,形成对废旧材料循环利用以及处理模式的认识。了解国内外对废旧材料的成功处理模式及相关理论著作,对于提出新型城镇化过程中的废旧材料循环利用模式有很大帮助。
(3)实证研究法。本文以对温州市废旧材料处理模式的具体研究为例,分析不同废旧材料循环利用模式的优劣,从而总结出现阶段的废旧材料处理发展现状及基本性能。
1.3 研究的现状
1.3.1 国外研究现状
欧美发达国家以及亚洲的日本、韩国等,已经实现了废旧材料资源化利用,并且达到了非常高的总体水平。下面以德国、美国、日本为例,分别分析这三个国家的废旧材料利用现状。
德国是世界上最早开展循环经济立法的国家,这源于德国设计了一套运作高效且周密的垃圾处理体系,“垃圾经济”是促使德国制定循环经济法律法规的重要因素。为德国的垃圾回收、再生资源利用打下了坚实的基础。随着发展的趋势,德国开设了大量的废旧材料综合处理厂,目前德国废旧材料回收利用率已经达到 87%[4]。
美国在西方发达的工业体系里,对废旧材料的处理起步较早,并于 1980 年至 1996 年间形成一系列符合自身情况的政策法规,其中最著名的《超级基金法》,不但从源头上遏制了废旧材料的排放,同时使再生骨料混凝土的规范应用有了法律依据[5]。
日本属于岛国,国土面积小,资源相对匮乏,因此在资源回收利用方面非常重视。早在 1977 年就出台了《再生集料和再生混凝土应用规范》等废旧材料资源化利用的相关法规,并且在 1996 年颁布了“再生资源法”,使建筑废弃物的回收再利用有了法律依据。成熟的技术和政府的管理,使日本废旧材料回收利用率已经达到 90%[6]。
1.3.2 国内研究现状
[3]在我国,长期以来因国土面积辽阔、资源丰富等原因,还没有认识到资源化再生利用的重要性,好在我国改革开放以来,各行业迅猛发展与世界先进工业体逐步接轨,开始了对再生骨料混凝土的研究和开发。近几年,随着国家政策导向,对一系列贴近“节能减排”立项的课题,国家发改委都能给予一定的扶持资金,这样大大调动由于经费不足而缺乏系统研究的建材工业企业的积极性。并且在兼顾资源化再生利用的同时,国家建设部、环保部、先后出台了相关政策法规,如表 1-1 所示。
表1-1 中国废旧材料资源化相关法规
目前我国废旧材料在回收再利用技术方面也有很大提高,如利用废旧材料生产可再生环保型建材,马路方砖、盲道砖、路沿石、护坡材料等新型建筑材料,此外还有将废弃混凝土回收配制再生骨料混凝土应用于市政道路建设。这些都是经废旧材料再生骨料制作而成的,并且在城市建设中已经应用。
第2章 再生混凝土在粗、细骨料及再生墙体领域研究现状
所谓的再生骨料是指将废弃混凝上经过破碎、分级,按一定比例混合形成的骨料,根据其粒径的大小,再生骨料可以分为再生粗骨料(粒径大于5mm)和再生细骨料(粒径小于5mm)。再生利用混凝土按骨料的组合形式有以下几种:
(1)再生利用的骨料均为回收再利用的骨料;(2)粗骨料为再生骨料、细骨料为天然砂;
(3)粗骨料为天然碎石或卵石、细骨料为再利用骨料;(4)再利用骨料部分替代现有普通混凝土骨料。
2.1 再生混凝土及再生墙体的基本性能
2.1.1 再生混凝土的基本性能
再生细骨料的尺寸一般为 0.15mm~5.0mm。再生细骨料主要包含砂浆体破碎后形成的表面附着水泥的砂粒、表面无水泥砂浆的砂粒、水泥石颗粒及少量破碎石块。废弃混凝土破碎为再生细骨料中,含有砂石、泥浆、杂土等各类杂质,会直接影响再利用骨料与水泥直接的粘结强度,从而降低混凝土强度,同时还会增加混凝土的用水量,从而加大混凝土的收缩,降低混凝土的抗碳化性能。
再生细骨料与天然砂相比组成成分复杂,组分中含有微粉、泥土、有害物质,再加上混凝土块在破碎过程中造成骨料表面粗糙、棱角较多、骨料累积内部存在大量微裂纹,这些因素导致了再生细骨料的基本特性与天然骨料有较大的差异。
从外观方面来看(图2.1及图2.2),天然砂粒形完整、粒径偏小、分布均匀、颗粒圆滑,可以看出再生细骨料的颗粒棱角多、粒径偏大、表面粗糙,且含有较多的微裂缝,再生细骨料中含有附着水泥石的天然砂、水泥石碎屑、泥土以及各种杂质。再生细骨料同天然砂对比,再生细骨料较之天然砂,再生细骨料粒径较粗、颗粒棱角较多且颗粒分布不均匀。
图2.1 天然砂 图2.2 再生细骨料混凝土
从空隙率、堆积密度和表观密度方面来看(图2.3),再生细骨料和天然砂的表观密度、堆积密度和空隙率进行观察及试验研究,其结果见表 2-1。由表 2-1 试验数据可知,再生细骨料的表观密度和堆积密度均小于天然砂,分别比天然砂小 8.73%和 9.12%。造成再生细骨料密度降低的主要原因是再生细骨料的表面粗糙,堆积时所占个体面积较大,使得再生细骨料的密度小于天然砂。再生细骨料的空隙率较比天然砂高了 12.5%,主要原因是原生混凝土在破碎过程中造成骨料表面粗糙、棱角较多,因此堆积时形成多孔隙。
表2-1 再生细骨料和天然砂的表观密度、堆积密度以及空隙率
2.1.2 再生墙体的基本性能
将建筑废弃物、工业矿渣等经过清洗、破碎、分级并按一定比例相互配合后得到的再生骨料揽拌混合,振动挤压制成各类墙体材料,这种墙体称为再生墙体材料,有再生混凝土多孔砖和再生混凝土轻质隔墙之分,多孔砖尺寸为240mm(长)x ll5mm(宽)x 90mm(厚),如图2.3所示。再生多孔砖抗压强度为8.0Mpa,孔隙率38%,重约3.4kg,组成原料中,42.5级水泥浆质量占16.2%,废混凝主块质量占41.9%,红砖碎片质量占41.9%。
再生混凝主轻质隔墙板如图2.4所示,墙板按其厚度分为90型600mm(宽)x 90mm(厚)和120型600mm(宽)x 120mm(厚),标准抗压强度为7.5Mpa。组成原料中,42.5级水泥浆质量占20%,建筑废弃物占50%,工业废渣占20%,粉煤灰占10%。
图2.3 再生混凝土多孔砖 图2.4 再生混凝土轻质隔墙板
2.2 再生混凝土粗、细骨料研究现状
早在20世纪80年代发达国家就陆续出台了再生骨料相应标准,我国直至2010年才由中国建筑科学研究院等单位编制成国家产品标准《混凝止用再生粗骨料GB/T 25177-2010》、《混凝土和砂浆用再生细骨料GB/T25176-2010》,以及行业工程标准《再生骨料应用技术规程JGJ/T240-2011》,填补了我国长期以来在再生骨料利用方面的技术标准空白,为再生骨料的生产、应用提供了科学合理 7 的技术支撑。
同天然骨料相比,再生骨料表面还包裹着相当数量的硬化水泥砂浆,这是导致再生骨料性能比天然骨料差的根源。徐亦东、陈莹、冯乃谦等通过对再生混凝上骨料的试验研究,讨论了再生骨料与天然砂石骨料的差异,都认为再生骨料表面包裹着相当数量的硬化水泥砂浆是导致再生骨料的表观密度、堆积密度和吸水率比天然骨料低的主要原因,此外再生骨料的外观略为扁平,同时带有很多棱角,外形介于碎石和卵石之间,这样的外形会降低新拌再生混凝土的工作性能。与表面光滑的天然骨料相比,再生骨料表面包裹有老的水泥砂浆使得骨料看起来很粗糙,且表面积较大,虽与水泥石粗结较好,但对于新拌混凝土的流动性不利。同时会增加水泥用量。
再生骨料成分不仅有少量脱离砂浆的石子,包裹部分砂浆的石子,还有少量独立成块的水泥砂浆。其本身表面粗糙、棱角多以及在混凝土构件破坏和在再生骨料的生产过程中,骨料内部生成大量徵细裂缝,导致再生骨料孔隙率大,表观密度和堆积密度降低。目前文献显示的再生骨料堆积密度和表观密度离散性较大。再生细骨料的堆积密度和表观密度分别为天然细骨料的75~80%、80~85%。
国外的研究发现再生细骨料的吸水率主要在7%-12.1%之间,再生粗骨料的吸水率的在3.6%-8.0%之间,主要分布在5%左右。Salomon M.Levyfwsi等人认为:再生骨料的吸水率是天然骨料的6-8倍。Kreijger还从大量实验结果中发现再生骨料的吸水率与其密度之间呈拋物线关系;杜婷等人试验测得未被强化的再生骨料吸水率为6.68%,而经过水泥浆及混和其它外惨料浆液强化后吸水率有所降低。
水泥砂浆强度比天然骨料低,因此,再生骨料的压碎指标比天然骨料要高。再生骨料包裹的水泥砂浆越少,压碎指标越接近天然骨料。国内资料显示粗骨料为卵石的废旧混凝土生产的再生骨料的压碎指标为16.6%。杜婷等人测得原生混凝土强度等级为C35的再生骨料压碎指标为20.6%。
2.3 再生墙体研究现状
新型墙体材料主要是指用混凝土、水泥或粉煤灰、煤矸石等工业废料和生活垃圾生产的非粘土砖、建筑顿块及建筑板材。在实际应用方面,这类利用废弃材料而形成的新型墙材早在上个世纪的五十年代就已经在英国和美国等发达国家出现。日本由于资源匮乏严重,在上个世纪九十年代初期就着手开始研制再生材料和再生墙体,到了上个世纪末,日本建筑再生材料的利用率已经达到了65%,已经超过了英国和美国。再生墙体的研制和应用有很强的区域性质,再生骨料主 8 要受当地的自然环境、区域资源、民族风格、建筑材料的使用率等条件限制,所以我国在开发利用再生混凝土方面,要结合当地的废旧材料及环境特点,充分利用当前先进的建筑科技技术,发展适合当地使用和未来发展的再生墙体。很多产品符合节能节地的原则,但目前暂时在施工方法或生产工艺方面还不完善,就需要我们去完善开发市场,根据企业自身的情况做决策。将再生骨料利用到墙体材料是合理的再生方法,这已是建筑废弃物再生利用的一个重要研究领域,引起不少学者对其进行研究。
白国良等[8]通过正交试验研究了再生混凝土砌块配合比中的四个主要因素(单位用水量、水灰比、再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率)对抗压强度的影响,通过试验优化了再生混凝主砌块的配合比,结果证明,对于单排孔再生混凝主小型空心砌块,若配合化选取合适,强度等级可以达到MU5.0。
卓玲等[9]采用正交试验研究了再生骨料混凝土空心砌块配合比设计,研究表明选取合适配合比,再生粗骨料取代率82%和再生细骨料取代率100%,制作的再生混凝土小型空心砌块强度等级可以达MU5.0。
李丹等[10]通过正交试验研究再生混凝主土砌块配合比中水灰比、再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率三个主要因素对其抗压强度的影响规律。试验结果表明,对于多排孔小型空心砌块,选取合适的配合比,强度等级可以达到MU10.0,可作为非承重砌块使用。
第3章 促进废旧材料再利用健康发展的对策探索
3.1 废旧材料再利用的基本方法
3.1.1 回填掩埋法
回填掩埋法是废旧材料处理的主要方法之一,首先回填掩埋应该在进行充分分类的基础上进行,对于一些有回收利用价值的木材、构配件等应该首先回收再利用,对一些回收价值较低的诸如一些砖石材料、混凝土材料在道路铺设地基或者是基坑回填时可以充分的加一利用。
废旧的建筑材料在进行在运输过程中,会产生大量的烟尘,会对空气质量和环境造成不良的影响,同时在堆放过程中,又会占用土地,污染土地和水源,在运输和对方过程中,不仅造成了大量的人力物力的浪费、损害环境,也对人民的生产生活具有不良的影响。
3.1.2 加工骨料法
在建筑物拆解过程中,会产生大量的建筑废料,特别是现代建筑物建造过程中,对混凝土的应用。不过如果我们能够将这些建筑废料进行科学的分类处理,然后将其中具有回收再利用价值的建筑废弃材料加一回收,就可以在很大程度上减少建筑废料的废弃,不仅可以节约能源和资源,更是减少了从矿产资源的开发,对环境保护具有重要的意义。对一些废旧的砖石材料和混凝土材料,虽然直接回收粉碎再利用与混凝土承重构件中不能满足强度要求,但制作成一些用于装饰的构筑物、或者一些道路铺设的铺路面砖、透水砖等,将会极大的减少材料成本,减少了资源的浪费、保护了环境。
3.1.3 还原再利用
还原再利用,是最大限度上利用废旧建筑材料的一种方式,在对建筑废料进行充分的分类和整理后,对混凝土材料进行一定的处理,将其应用于较低标号的水泥,用于地面垫层等,可以极大地提高建筑废料的在利用率和还原率。
生态水泥,是建筑废旧材料还原再利用的主要方法之一,这种生态水泥在生产过程中,完全使用废旧材料加工,这样不仅极大的提高了建筑废料的利用率,更是能够有效地增加资源的使用周期,我国是资源大国,但人均资源却极少。利用微波技术还原沥青材料,重要的方式之一,而且利用微波技术还原的沥青,在使用过程中,与新的沥青完全相同,处理也相对廉价,可以有效地减少成本,这样可以有效地减少沥青对空气和土地的污染。
粉碎竹木材料可制作人造木材,还可以制成各种不同规格的密度板,这种人造木材和密度板可用于制造家具、室内装修材料、隔音板等,从而减少森林树木的砍伐,从某种程度上保护植被。
还原再利用方法中,最好的方法便是将从旧建筑拆除下来的木材、砖石、金属等材料,经过简单的整理便直接再次用到新的建筑中去。这样处理的好处不言而喻,不但能够更容易的被当地的人们所接受,还更加的节能环保,同时能够从废旧的建筑材料中找到情感的归属。
3.1.4 堆山造景的处理方式
由于建筑废料通过回填掩埋的方式,会对生态环境造成一定的污染,将废旧 10 建筑材料充分的应用于园林建设中,能够取得极好的应用效果。其中堆山造景的方式就是其中一种极为常见并且建筑废料处理方式。在资源与能源都成为我国发展的瓶颈的时期,任何资源都不应该被随意的弃置与浪费。园林建设,是保护城市生态的重要手段。同时,将废旧的建筑材料充分的应用与园林建设,不仅有效的避免的废旧材料堆放占地的问题,还会因为园林建设过程中堆山造景的园林艺术表现形式,对废旧的固体建筑材料做到的充分的利用,节约了资源,同时大幅减少了园林建设过程中经济成本。
3.2 废旧材料再利用在旧城改造中存在的问题
1、上游区域法律体系不完备。
当前阶段,在国家层面尚无一部关于废旧材料资源化利用管理的法律法规,武汉市也尚未出台任何有关废旧材料再利用方面的法律条文。虽然出台了一些关于城市废旧材料的管理条例,但是仅规定了个人或单位需要对其产生的废旧材料负责,不得随意倾倒及相关处罚的准则。
2、废旧材料回收处理费用过高,建设单位及施工(装修)单位消极应对 目前武汉市在废旧材料再利用收费,相比较废旧材料消纳收费用而言费用过高。对于注重利益的建设单位和施工单位而言,会直接选择运输到垃圾消纳场。
3、政府监管缺位,废旧材料倾倒随意,导致资源化利用企业原材料匮乏 由于政府监管不到位,处罚力度不够。部分废旧材料产生单位会将废旧材料运输到非指定地点堆放或非法倾倒,如北京一建材科技公司虽已建成年消纳废旧材料 100~150t的废旧材料生产线,但是在实际运营过程中每年仅消纳几万 t 的废旧材料。
西安蓝绿清科技发展有限公司是一家为位于西安北郊的利用废旧材料制造制造免烧制砖的企业。该企业在国家知识产权局申请了三项废旧材料处理的技术。公司经过多方资金筹集,在 2004 年进行了产品的生产试验,并建成了小规模的生产线。到2006 年初又筹建了一条半自动化的生产线。该生产线理论产量每天可达 2000 立方米,但在实际运营当中,由于各种原因的困扰,实际产量只有一半。因此,公司不得不自己去寻找购买废旧材料原材料,这无形中加大了公司的成本支出,削弱了废旧材料再利用企业的积极性。
3.3 废旧材料再利用建议
3.3.1 创新废旧材料再利用管理模式
废旧材料的再利用率离不开健全的管理机制。构建废旧材料处理大数据平台和互联网管理模式。成立废旧材料资源化处置管理机构,学习日本“废旧材料处理台帐制度”,各地区建立详细的垃圾产生和处理上报制度,构建废旧材料大数据平台,形成互联网管理模式。对于建筑拆迁、废旧材料产生、运输、堆放、消纳等各个环节,由专门的公司或单位负责,形成规范的链条式循环过程控制和管理体系。创新废旧材料资源化管理模式是垃圾减量化、实现产业化发展的保障。
3.3.2 产学研政联动、提升废旧材料再利用技术水平
废旧材料处理技术的创新是废旧材料再利用水平提升的技术保障。首先,要完善废旧材料再生技术、产品认证。其次,加强科研机构与企业的合作,提高废旧材料资源化技术研究创新水平,如生产再生骨料的技术开发和应用研究等。第三,提倡重点研究源头“减量化”技术,注重各类建筑物规划设计时的再资源化思考。最后,建议进行各地区废旧材料处理规划研究,根据各地区间的经济发展状况、建筑建设状况、资源赋存条件差异进行废旧材料资源化规划,科学的、有效的进行废旧材料资源化处置。
3.3.3、增强宣传教育、提高废旧材料再利用产品的社会认可度
政府要增加对废旧材料再生产品采购,并加大对节约资源、循环利用、绿色发展的宣传教育,提高社会和建筑企业等对废旧材料再利用产品的认可,推进废旧材料再利用产品应用,为废旧材料再利用产品提供市场保障。
3.3.4 推进废旧材料再利用产业化
实现废旧材料再利用产业化发展是垃圾处置体系化、高水平化的体现,是废旧材料再利用发展的必然趋势。废旧材料产业化发展要实行“政府引导、社会参与、市场运作”的多方合作。要加强废旧材料再利用产品及应用的先进企业和标志性项目宣传,发挥品牌效应,扩大社会影响,带动大众参与积极性,逐步实现废旧材料再利用企业的私有化。
第4章 结论及展望
4.1 结论
现在我国对建筑废料的回收利用,一般情况下都是简单的加工回收,并且回收效率以及回收利用率普遍较低。由于回收处理仅仅是简单的加工回收,所以导致大部分不易回收的再生资源大量的丢弃。在大量的建筑废料中,废弃的砖块、混凝土块,是构成建筑废料的主要部分,但由于废旧砖块以及混凝土块在回收利用是,需要的工艺较为复杂,并且成本较高,从而再回收再利用的效率极低,随意的堆放和遗弃,不仅造成了大量的资源浪费,更是污染了周边的自然环境,对于周围的人们的健康,也会带来不良的影响。
国内对于建筑废料的应用,不仅利用的效率极低、技术水平低下,开发利用过程中,更是只停留在了物质的基础上,对旧有建筑材料的历史文化的发掘,远远不足,这也更加重了普遍上对废旧建筑材料回收利用思想的不重视。在国外,对旧有建筑的改造、以及对废旧建筑资源的回收,更多的是在文化、美学等方面的发掘,但这样的话,往往成本较高,所以这更需要政府的引导,通过政府的引导,促进人们对废旧材料再利用方面的思想转变。
基于以上分析,如果要改变国内现状,就必须更多的对旧有建筑、建筑废料的价值进行充分的挖掘,改变人们对废旧材料再利用方面现有的思想,这样不仅能够更好、更充分的发现旧有建筑材料的价值。
4.2 展望
目前再生细骨料混凝土在实际工程中的应用少之又少,已有的研究成果无法形成成熟的理论体系,结合本文研究内容,在此提出以下几点展望:
(1)再生混凝土的生产加工工艺有待于进一步的提高,以保证再生细骨料的基本性能符合要求,同时又能经济适用于实际工程中。
(2)再生混凝土对于我国绿色新型城镇化建设有着巨大的作用,有着广阔的发展前景。
(3)再生混凝土的力学性能相关研究相对落后,暂时还没有形成一个完整的再生混凝土力学性能体系,希望能在日后的学习和工作中为我国的再生混凝土的发展落尽绵力。
参考文献
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附录A
浅谈BFRP 筋与玄武岩纤维再生混凝土
近年,随着我国经济不断增长,作为我国国民经济支柱产业之一的建筑业也得到了长足发展。据统计,我国每年钢筋用量约 2500 万 t、混凝土用量约 10 亿 m3,总耗量居世界前列。在提倡可持续发展的经济状况下,针对建筑业这种情况,务必调整建筑材料消耗结构,大力推广应用新型材料来替代现有建筑材料,走节约可持续型发展道路。当钢筋混凝土结构达到使用年限、城乡规划改造等原因大量旧建筑物需要被拆迁,以及地震等自然灾害的破坏作用,会产生大量的建筑垃圾。而如今在资源匮乏的时代,对建筑垃圾的回收再利用成为了大家关注的问题,将建筑垃圾进行分类、回收、破碎、筛选等一系列程序后,可将最后的产物再进行级配混合利用,会大大地降低环境的污染以及资源的浪费。再生混凝土就是在此技术下产生的可重复利用的建筑材料,此建筑材料会给社会、经济以及环保带来巨大的收益。国内外学者对此进行了大量研究,也取得了一定成果,但是再生混凝土由于再生骨料自身的缺陷,使其力学性能低于普通混凝土。
新型材料即连续玄武岩纤维(Continous Basalt Fiber,简称 CBF),是由玄武岩矿石在经 1450~1500℃高温熔融后,通过拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维,具有良好的化学稳定性、热稳定性和耐酸碱性能、电绝缘性、抗腐蚀、耐高温等多种优异性能。早在 1840 年英国威尔斯实验室成功试制出以玄武岩为主要材料的岩棉。1972 年联合体的科研实验室开始研制制备 CBF,已成功研制出 20 多种以 CBF 为原料制品的生产工艺。继前苏联之后,近年来,例如美国、日本、德国等一些科技发达国家都加强了对这一新型非金属无机纤维的开发研究,并取得了新的应用研究成果。直到 20 世纪 90 年代中期,我国才开始展开对 CBF 的研究,在中国,最早是在南京研究设计院开始了对 CBF 的研究。目前,国内许多 CBF 生产厂家相继立项生产,主要生产产品类型为以 CBF 为原材料的丝、短切纱、薄毡、网布、筋材等。
再生骨料的使用可以有效地解决环境污染以及建筑材料的短缺等问题,但是由再生骨料所混合成的基体混凝土强度较低,不能满足建筑设计所需的强度值,所以需要一种新型材料提高再生混凝土强度。经研究人员大量的试验可知,纤维短切纱添加到再生混凝土中,可以增强混凝土的抗拉、抗弯强度,短切纱纤维又有增强阻裂的作用,可以有效地满足建筑设计材料的要求,此材料已成功广泛应用于桥梁、隧道、地下工程等一些建筑行业中。
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称 FRP)筋是近年在土木工程中发展起来的一类新型结构补强、加固材料。按照原料不同主要分为碳纤维(CFRP)筋、玄武岩纤维(BFRP)筋、芳纶纤维(AFRP)筋、玻璃纤维(GFRP)筋,具有抗腐蚀、抗疲劳、重量轻、强度高、非电磁性等优点。同时也存在弹模低、极限延伸率低、温度膨胀系数与混凝土之间存在差异、热稳定性差等缺点。自 80 年代以来,各国学者针对 FRP 筋材料的力学特性和加工工艺等方面开展了一系列地试验研究,并取得了一定的成果。总的来说,用 FRP 筋替代普通钢筋,其优点大于缺点。近年来,FRP 筋广泛应用于道路桥梁以及沿海地区的结构加固等方面,能够有效减缓因环境对钢筋的锈蚀,提高构件和结构的耐久性。
市场上随着的纤维筋使用的逐渐普遍,各类型的 FRP 筋的缺点也随之暴露出来。
(1)AFRP 和 GFRP 表现出较差地热稳定性、耐高温以及抗碱性。
(2)CFRP 为原料的制品虽然物理、力学性能较好但价格昂贵,依赖进口。
(3)CFRP 加固的构件在高温下易发生脆性破坏,抗拉强度下降明显,而且 CFRP有导电性。故不能应用于特殊要求的工程,如要求绝缘的一系列材料。鉴于 AFRP、GFRP、CFRP 所存在的缺陷,亟需一种具独特力学性能且价格低廉的工程替代材料。因此,在试验 研究中,玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)脱颖而出,用 BFRP 筋材代替普通钢筋,表现出较好的经济效益和社会效益,故进一步研究这种性价比较高、适合我国国情的结构增强复合材料是十分必要的。
两者之间的粘结问题是研究 BFRP 筋纤维再生混凝土构件力学性能的关键问题,其结果直接决定着这种材料能否被大规模使用。尤其是在使用阶段,纤维再生混凝土和BFRP 筋材之间的粘结强度的大小对能否充分发挥 BFRP 筋的优越性能有着至关重要的作用。与普通钢筋相比,BFRP 筋不论在材料性能本身,还是筋材各自的外观表面形式上,都存在着很大的差异,因此,BFRP 筋与纤维再生混凝土和钢筋与再生混凝土的粘结特性有非常大的差异。所以,BFRP 筋与纤维再生混凝土之间的粘结性能是一个非常值得深入研究的课题。
致 谢
第三篇:叙事研究法论文评述
叙事研究法论文评述 《农村幼儿教师生存状态的叙事研究》
张立婷 12014130279
一、教育叙事
教育叙事是指研究者(主要是教师)以故事为手段,通过对有意义的校园生活、教育教学事件、教育教学实践经验的发生、现在的影响以及未来的期待的描述与诠释,发掘或揭示内隐于这些生活、事件、经验和行为背后的教育思想、教育理论和教育信念,从而构建教育生活意义的研究方法。
教育叙事研究“是一种平民的思维和话语方式”。它不直接定义教育是什么,也不直接规定教育应该怎么做,它只是给读者讲一个或多个教育故事,让读者从中体验教育是什么或应该怎么做。
教育叙事就是“讲教育故事”。要求教师以合理有效的方式解决自己在教室或其他场所里发生的教育、教学问题,然后将自己怎样遇到这个问题,怎样解决这个问题的整个教学过程“叙述”出来。
二、教育叙事研究的特点 1.以“质的研究”为方法论
质的研究是以研究者本人作为研究工具,在自然情境下采用多种方法收集资料,对现象进行整体性探究,使用归纳法分析资源和形成理论,通过与研究对象互动对其行为和意义建构获得解释性理解的一种活动。叙事研究则是质的研究运用的一种表现形式。对于教师的叙事研究来说,“教育”是土壤,“质的研究”是方法论。质的研究将使教师不仅获得有意义的职业生活,而且会改变教师的存在方式。2.以归纳为思维方式
教育叙事研究获得某种教育理论或教育信念的方式是归纳而不是演绎,也就是说,教育理论是从过去的具体教育事件及其情节中归纳出来的。3.以反思为其根本特征
教育叙事研究是一种反思性研究,其根本特征在于反思。教师在叙事中反思,在反思中深化对问题的认识,在反思中提升原有的经验,在反思中修正行动计划,在反思中探寻事件或行为背后所隐含的意义、理念和思想。离开了反思,叙事研究就会变成为叙事而叙事,就会失去它的目的和意义。
4.以“故事”为载体,以叙事为途径
教师的叙事研究所叙之事就是教师的故事,是教师在日常生活、课堂教学、研究实践等等活动中曾经发生或正在发生的事件。它是真实的、情境性的,是丰富的,也是平凡的。其中,可能包含着丰富的内心体验,可能蕴藏着细腻的情感变化,可能反映出潜在的缄默知识,可能预示着远大的理想追求„„正因如此,这些生活故事对于教育事业具有道德示范的摄人心魄的力量,胜过任何说教,具有强大的感染力。5.由解说者描述和分析
解说者就是讲故事的人,其实就是研究者,它可以是教师本人,也可以是研究教师的人;研究者解说的是教师的故事,故事的主线和研究者的分析交叉出现,使所叙之事通过研究者的解读具有特殊的意义。在故事的叙事中,解说者有时“在场”,有时“隐身”,在场的叙事更多地表现为解说者(研究者)夹叙夹议,解说者不仅对故事的过程进行描述,而且还就其中包含的价值观、情感、心境以及涉及的伦理等等进行分析和判断,展示出解说者的立场和理论视角;隐身的叙事则把所听到的、所看到的故事视作“社会真相”,力求客观地再现故事本身,尽可能不夹杂解说者本人的判断,以使读者能凭借自己的“前见”对故事作出每个人独特的判断。6.教学叙事的区别
与教学论文的区别:教学论文是以说理为目的,以议论为主,附以论证;教学叙事是以叙事为目的,以记叙为主,兼有说明和议论,也就是说,教学叙事是讲故事,通过故事来说明道理。
与教学实录的区别:虽然它们都是对教学情境的描述,但教学实录是有闻必录,是全过程的全部内容;而教学叙事则是视不同的主题有所选择,可以是过程的某一方面、某一情境或某一片断。
与教案、教学设计的区别:教案和教学设计是事先设想的教学思路,是对准备实施的教学过程进行表述,是预期,没有结果;教学叙事则是对已发生过的教学事件的反映,是写在教之后,有结果。
与教学案例(研究)的区别:虽然它们都是以故事的形式呈现,但教学叙事叙述的只有一个完整的故事,是个案;而教学案例是教学的整合,可以是在教学叙事的基础上,以某个核心主题为对象,选取若干个有典型意义的、多种角度的教学故事来进行研究、反思和讨论,是综案。
三、论文评述
该论文通过一个较为有代表性的个案来审视现在农村幼儿教师的生存状态,走进他们的现实生活,了解真实的状态和情况,发现问题之所在,并进行教育的思考以期获得解决问题的思路,为改善农村幼儿教师生存状态提供更好的思路。本文采用叙事研究法对一个农村幼儿园教师—东东老师的工作和生活状态进行了研究。东东老师家住重庆市S区F村,她于1998年开始从事幼教工作至今,在长达十年的工作中,东东老师经历了从入职新手到工作经验丰富教师的全过程,同时,在生活中也经历了为人妻、为人母等过程,可以说,这十年是东东老师人生生存状态很完备的一个阶段。本研究共分四个部分。其中第一部分为引论部分,本部分对所研究的问题、目的、方法、意义及其思路,相关概念的界定和相关研究的分析;研究对象的选取等进行了阐述。第二部分是被访者东东老师生存状态的故事,是本研究的核心和主题内容。在此部分中,在对个案的全面研究和反思以及对其全景式的观察基础上,运用叙事法,通过一位极具代表性的农村幼儿教师的故事叙述,考察农村幼儿教师的生存状态。对被研究者的工作、生活状态等方面的访谈和观察,使其将自己认为重要或有意义的某些特定时间或时刻,不依据生活史的时间顺序加以叙述,并主要以第一人称形式呈现和整理成文。
从这段描述中,可以看出笔者以质的研究方法为研究工具,运用归纳法来分析资料并且形成了理论,其研究方法符合符合叙事研究的特点。第二部分开始,笔者就开始叙述东东老师的故事,从自己的角度叙述了一个来自于农村的女孩的形象为切入点,辅之以东东老师的自白,让读者能更好地了解这个来此山区的姑娘的形象,对她今后从教以及在山区一留就是很多年的后来打下了铺垫。而且在叙事的过程中,通过东东老师的自白,不难发现现在农村幼儿教师行业存在的问题,而这个问题以一个教师的故事以及她和她的同事或者同学的经历呈现出来,显得更为逼真,更有说服力。
该论文是边叙述边分析,通过叙述小事情然后笔者在论述这个事情所带来的社会问题,根据叙事的内容来进行社会问题的分析以及反思,也可以体现出叙事研究法的特点,通过教师本人的叙述,来解读故事,故事是载体,叙事是途径,发现问题是结果。
该论文从东东老师的日常工作、入职体验、教科研、社会地位、健康状况、工作环境、家庭生活等方面完整的叙述了东东老师从外在到心里这十年来的变化,这一部分是第二部分,充分的体现了一个农村幼儿教师的艰辛与不容易,以叙事为手段,提出问题。第三部分一开始笔者开始解读之前叙述故事,并通过故事得出了这样的结论:
„„
随后在第三部分的第二点中,笔者开始分析结论中发现的这些问题,为什么会产生这样的问题,是哪些原因导致的,笔者分别从社会、经济以及教师本身三方面做了阐述并且在第三点中提出了解决这些问题的对策,对如何改善农村教师的生存环境发展农村基础教育进行了阐述。
该论文比较严格的遵循了叙事研究法的步骤,从研究方法到叙事再到解读,都很完整的对所叙述的故事进行了分析,而第三部分的解读,也是对他原本所叙述的东东老师的故事的反思,从故事中发现了问题并且提出了解决问题的对策,深化了对农村教师生存状态的这个问题的认识,这一状态严重影响着我国农村幼儿基础教育的水平,就事论事,发现了背后我国社会在教育上的薄弱环节,并提出了解决对策,所以,笔者运用叙事研究法来说明该问题还是很得当的。而且解说者也就是笔者,他的立场也比较客观,并没有夹杂太多的个人态度在评述这个问题,只是通过故事让我们看到了故事背后所隐藏的问题。但是个人觉得反思的不够深刻,所提出的问题也是我们大家在如今教育中都能发现的问题,以及所提出的对策在短期内能够实现的可能性也不是很大,这是一个长期的过程,需要整个社会共同努力才能得以完成,所以对策的有效性还有待考证。
第四篇:论文评述
1995年世界妇女大会在中国召开后,家庭暴力作为社会问题在中国受到普遍关注。对近年来中国家庭暴力现象和问题的研究作简要的综述和评价,分析了家庭暴力的现状调查、口述研究、干预模式,介绍了社会学、医学、历史学等研究视角下的家庭暴力研究。中国的家庭暴力研究,从研究对象看,集中于婚姻维系期内的婚内暴力;从研究视角看,社会性别视角占主流地位;从预防和干预模式看,主要集中于对反家庭暴力项目的介绍、宣传和经验总结。虽然目前中国的家庭暴力研究已取得丰硕成果,但从研究视角、研究范畴等方面看,还有许多值得深入研究的课题,有待研究者进一步深化和发展。对家庭暴力研究成果的介绍,可为该领域的研究者提供资料的帮助和进一步研究的参考。
家庭是社会的细胞,和睦、安宁、团结的家庭关系不仅关系着每个家庭成员的幸福,而且也是社会和谐、稳定的基础。孩子是祖国的未来,家庭的希望,但在现实生活中,家庭暴力的存在侵扰着家庭的和谐,孩子也成了无辜的受害者。本文就家庭暴力的内涵、类型、形成及原因来进一步分析说明家庭暴力对青少年造成的心理创伤及促成了青少年不良心理意识的产生,在一定程度上提高了青少年犯罪机率。建议创建一个和谐的家庭氛围,以利于青少年的健康发展。
虐待儿童的暴力行为包括两类:一类是直接的躯体伤害,即殴打孩子、强迫长时间劳动、不让吃饭或不让睡觉等;另一类指没有明显的躯体伤害,但通过家长的言语、行为等造成儿童心理上的伤害,笔者称之为“冷暴力”。对于成长中的儿童来说,两类暴力行为造成的伤害都是不可估量的,某种程度上,后者造成的伤害更为严重。当这种伤害造成后,作为父母,只有给孩子理解和自由,给孩子鼓励,采取适合孩子的、孩子愿意接受的爱的方式,孩子才愿意回家,孩子的心灵才会健康。目的分析门诊接诊的家庭暴力青少年的个性心理行为特点,为预防家庭暴力的发生和诊治家庭暴力患者提供依据。方法通过自行设计的一般心理行为调查表、症状自评量表、艾森克个性测查表、自评抑郁量表对其患者进行测查,并给以相应的行为干预和药物治疗。结果(1)家庭暴力青少年多见于问题家庭、个性特点多属于内向不稳定型的青少年;(2)这些青少年在发生家庭暴力之前均有相关事件:(3)家庭暴力青少年SCL一90测查抑郁、焦虑、敌对、强迫及人际关系敏感5个因子均分明显增高,与其余5项相比差异有显著性(P0.05)。
(4)SDS 测查结果显示,家庭暴力青少年在内心中存在着抑郁心理障碍。结论家庭暴力青少年与正常儿童比较在个性类型、心理行为方面有其特点,应加强儿童的情感及健全人格的培养,预防家庭暴力的发生。
第五篇:水泥与混凝土结构与性能 考试总结
一、水泥诱导期研究的意义,C3S诱导期的形成及结束的主要机理。
(C3S)水化分五个阶段:诱导前期(15min)、诱导期、加速期、衰退期、稳定期。诱导前期:加水后立即发生急剧化学反应,但持续时间较短,在15min.内结束。
诱导期:反应速率极其缓慢,持续2~4h(水泥浆体保持塑性)。初凝时间基本相当于诱导期的结束。加速期:反应重新加快,反应速率随时间而增大,出现第二个放热峰。在达到峰顶时本阶段即告结束(4~8h),此时终凝时间已过,水泥石开始硬化。
减速期:水化衰减期,反应速率随时间下降的阶段(12~24h),水化作用逐渐受扩散速率控制。稳定期:反应速率很低,反应过程基本趋于稳定,水化完全受扩散速率控制。1屏蔽水化物理论(保护膜假说)
C3S在水化初期形成的水化物的Ca/Si高,逐渐在未水化的C3S周围形成一个致密的保护膜层,从而阻碍了C3S的进一步水化,使放热速率变慢,Ca2+向液相中溶出的速率降低,并导致诱导期开始(进入诱导期)。当初始水化物由于相变等原因转化为渗透性较好的二次水化物时(C/S为0.8~1.5、呈薄片状),保护层区的渗透率提高,因而水及溶出离子又逐渐通过膜层而使水化速率加快,导致诱导期结束而进入加速期。
2富硅双电层和Zeta电位理论(Skalny&Young)当C3S与水接触后在C3S表面有晶格缺陷的部位即发生水解,使Ca2+和OH-进入溶液,溶液中的Ca2+被该表面吸附而形成双电层,它导致C3S溶解受阻而出现,在C3S粒子表面形成一个缺钙的富硅层。但由于C3S仍在缓慢水化而使溶液中CH浓度继续增高,当达到一定的过饱和度时,CH析晶,双电层作用减弱和消失,因而促进了C3S的溶解,这时诱导期结束,加速期开始。3CH核晶延迟理论
重要理论之一.Young把Ca 2+浓度随时间的变化与C3S的水化放热曲线相联系,Ca 2+浓度最大值出现时诱导期结束,并和CH 最初发生核晶作用时间一致;当溶液中Ca 2+过饱和时CH结晶,此时Ca 2+ 浓度为饱和时的1.5~2倍。诱导期的产生是由于SiO4-对CH结晶的干扰,使CH结晶延迟,只有当高度过饱和下才形成CH核晶,此时诱导期结束. 4晶格缺陷理论
Maycok认为水化速率及诱导期长短取决于晶格缺陷的数目(与C3S的活性有关):即晶格错位,空位等不规则状态,它是活化点并决定了诱导期的长短。5 CSH核晶理论
Fierens认为水在C3S表面进行化学吸附,首先在活化点生成水化核(CSH)并溶解出部分少量C3S,CSH生长并放热,CSH核达到临界尺寸时,诱导期结束.6渗透压理论
Double等认为:C3S加水后生成一半透膜,水可渗入, Ca 2+可渗出,而SiO4-离子不能透过.因此在膜两边形成浓度差即产生渗透压,当渗透压达一定值时,膜胀破,诱导期结束.半透膜胀破的时间决定诱导期的长短。诱导期研究的争议及焦点
C3S及水泥水化诱导期研究的争议及焦点在于一致溶解和非一致溶解。一致溶解认为C3S 表面的CaO和SiO2溶解一样多,而非一致溶解则CaO多,近来研究认为C3S及水泥水化是非一致溶解。
研究诱导期的意义
C3S及水泥水化诱导期的存在对实际应用有十分重要得意义,因为只有保持一定水化诱导期,浆体才具有流动性,砂浆和混凝土才能成型。
二、水泥主要水化产物种类及其对水泥石或混凝土性能的影响。
水化产物:CH、Aft、Afm、C3S、C2S与C3A(自愿背)【第一阶段:从水泥拌水到初凝为止, C3S与水迅速反应生成饱和CH溶液, 并析出晶体, 与此同时石膏也进入溶液与C3A反应生成细小的钙矾石晶体, 这一阶段水泥浆体呈塑性状态。水产物尺寸细小,数量又少。
第二阶段:初凝到24小时,水泥水化加速,生成较多CH、AFt,同时水泥颗粒上长出纤维状CSH凝胶体,将各颗粒初步联接成网,水泥浆凝结。网状结构不断加强,强度相应增长。
第三阶段:24小时以后,石膏耗尽,AFt转化成AFm,还形成C4(A,F)H13。CSH、CH、AFm、C4(A,F)H13数量不断增加,水化产物数量不断增加,结构更致密,强度提高。】 C-S-H凝胶:纤维状体系,是水泥石强度的主要来源。C-S-H凝胶的凝胶孔结构影响对水的吸收,对水泥石干燥收缩产生影响。水化开始时,C-S-H凝胶形成的覆盖层会减缓水泥的水化作用,一定程度上影响凝结时间。
CH晶体:结晶完好、六方板状、层状晶体,水泥石中最易受侵蚀物质.对水泥石的强度贡献很少。其层间较弱的联结,可能是水泥石受力时裂缝的发源地和侵蚀离子的快速通道。
CH的有利作用:是水泥石的主要组成,是维持水泥石碱度的重要组成,是其他水泥水化产物稳定存在的重要前提。
CH的不利影响:属于层状结构,易于产生层状解理,大量存在于集料与水泥石的界面,影响混凝土的强度和耐侵蚀性能(抗钢筋锈蚀性能、抗碳化性能、抗溶蚀性能、体积变形性能等密切相关),被视为混凝土中的“薄弱环节”。水化硫铝酸盐
AFt晶体: 六方棱柱状、针棒状晶体、棱面清晰,主要出现在水化早期。AFm晶体: 六方板状、片状晶体,成簇或呈花朵状生成,水化后期。
AFt的形成常常伴随着明显的体积膨胀,水化期间,控制AFt的形成,由此产生的膨胀是补偿收缩水泥的基本原理
水化速度:C3A>C4AF>C3S>C2S(24h:大约有65%的C3A水化,C3S水化50%左右)放热量:C3A>C3S>C4AF>C2S(特别是早期)抗压强度: C3S>C2S>C3A>C4AF 在水泥混凝土中作用:C3S早期强度来源;C2S后期强度来源。耐化学侵蚀性:C4AF>C2S>C3S>C3A 体积收缩:C3A>C3S>C4AF>C2S
三、描述C-S-H凝胶的主要形态、模型及其结构。
形态
Ⅰ型纤维状凝胶粒子:水化早期,刺状、针状、柱状等,典型粒子长约0.5~2 μ m,宽一般小于0.2μm。
Ⅱ网络状凝胶粒子:与Ⅰ型纤维状凝胶粒子同时出现,截面与Ⅰ型纤维状
凝胶粒子相同的长条形粒子,通过端头交叉而连接成三度空间网络。但这种粒子在纯C3S和C2S水化时很少出现。
Ⅲ型不规则等大粒子状凝胶粒子:粒子尺寸一般不大于0.2 μ m,它在水泥石中常以集合态存在,但由于特征不明显而被忽略。
Ⅳ型内部产物的凝胶粒子:在水泥粒子原来边缘形成的内部水化产物,它与其他水化产物保持紧密接触,外观为紧密集合的约0.1 μ m的等大粒子组成的绉皮状集合体。其他人的观点:
Taylor认为:在短龄的水泥石中Ⅰ型纤维状凝胶粒子占主要地位,Ⅱ型网络状凝胶粒子也常有发现,Ⅲ型不规则等大粒子状凝胶粒子要在水化到一定程度后才出现,占重要地位,Ⅳ型内部产物的凝胶粒子则不易见到。C-S-H凝胶模型
①Powers-Brunauer模型 :C-S-H是粒径大约为14nm的刚性颗粒,形成层状的托勃莫来石凝胶,具有很高的比表面,颗粒间的凝胶空隙率为28%。孔隙口径小于4埃,所以凝胶孔只能容水分子进入。任何没有被凝胶填充的空间称为毛细孔。凝胶粒子由范德华力结合,C-S-H凝胶在水中的膨胀性是由 于单个粒子间存在水分子层而导致粒子的分离。
②Feldman-Sereda模型:微观结构视为硅酸盐不完整层状晶体结构,与Powers-Brunaue模型比较,该模型认为水的作用更加复杂,其中的一部分水在凝胶结构的表面上形成氢键,另一部分则物理吸附于表面上。③Pratt等人采用带湿样池的TEM观察未经干燥的原始试样,建立了早期,中期和后期产物的概念。早期产物又称E型C-S-H,是薄片形态 ;中期产物又称O型C-S-H,是无定型凝胶,它可能发展成Ⅰ型纤维状凝胶粒子,也可在以后发展为Ⅲ型不规则等大粒子状凝胶粒子;后期产物是致密凝胶物质,由于此时粒子周围空间已经填满,主要在粒子原来占据的空间生长(它与Ⅳ型内部产物的凝胶粒子接近)。
④C-S-H结构模型:Jenning提出了C-S-H 纳米结构的凝胶模型,该模型认为C-S-H 凝胶最小结构单元(globue 胶束)近似为直径小于5 nm 的球状体。这些球状体堆积在一起形成2 种不同堆积密度的结构,称作高密度水化硅酸钙凝胶(HD C-S-H)和低密度(LD)水化硅酸钙凝胶(LD C-S-H)。这两种堆积形态大体上与 “内部水化产物”和 “外部水化产物”形貌相对应。在C-S-H 中含水的区域包括层间空间、胶粒内孔(intra globule pores,IG,尺寸≤1nm)、小凝胶孔(small gel pores,SGP,尺寸为1~3 nm)和大凝胶孔(larger gel pores,LGP,尺寸为 3~12 nm)。
四、混凝土中孔的作用,孔与混凝土强度、收缩、抗冻性、渗透性的关系。
1孔的作用
有利作用: 水化通道、水化产物空间;特殊形状的孔对抗渗、抗冻有利;特殊环境需要孔,如保温、吸声、隔热、轻质等;为某些工艺提供条件。
不利作用: 孔隙率提高,强度下降;孔中水运动,产生干缩或湿胀;粗大的孔容易产生碳化、抗渗性下降;大孔中水饱和,抗冻性下降;孔多钢筋易锈蚀;孔中进水,热工性能下降等。—孔是混凝土性能劣化的主要内因之一。
2孔结构与性能的关系
强度:不同孔径的影响略有差别,总的来说,孔结构的存在使混凝土的强度降低。收缩:孔径分布的不同对混凝土收缩影响程度不同,小孔径比例增大,收缩会有相应的增加
抗冻性:孔结构能很好的改善混凝土的抗冻性,引入微小球形气孔是提高混凝土抗冻性的重要技术途径。渗透性:孔的类型决定了不同孔结构的影响不同,对于通孔,会使混凝土的渗透性增加,对于闭孔,孔隙率高低不影响渗透性。
测孔方法:光学显微镜、压汞法、吸附法、SEM,小角度X衍射,氦流法、核磁共振等。引入的气孔作用机理:
a水压很高,可使毛细孔间的水泥石破坏; b引入的气孔可以释放水压,避免高压水的产生; c大量的空气泡减小了水释放的平均距离; d引入的微小球形气孔有利于抗冻害性能的改善。
五、水泥石与集料界面区的特征、形成机理、改善措施。水泥石与集料界面区的特征:1)水泥石-集料界面并不一个“面”,而是一个有一定厚度的层(0~100μm)。2)由于从水泥石向集料表面方向形成水灰比梯度而产生;3)从水泥石本体向集料表面,水灰比逐渐变大,有利于结晶体形成、长大。
过渡区典型特征:1)W/C高;2)孔隙率大;3)CH和钙矾石结晶颗粒大、含量多;4)CH、AFt取向生长。界面区形成机理:
1)集料表面带电使浆体中的水分子强烈定向,并使集料表面附近水膜变厚;
2)只有阳离子Ca2+受电场作用,活动度较大,易迁移到集料表面附近,故此处的Ca(OH)2达到饱和浓度,首先在集料表面上结晶,形成Ca(OH)2结晶——产生取向排列。
3)由于在集料与水泥浆体接触区水灰比局部升高,扩散到这里的Ca 2+浓度较低,因此晶体生长速度大于成核速度,所以晶体粗大。AFt相和Ca(OH)2晶体的富集现象出现—孔隙率增加。改善措施
1)调整配合比:其一是调整用水量,尽可能降低水灰比,减少用水量。其二是调整水泥用量。
2)选择合适的集料:集料与水泥的相容性考虑:相近为好。集料的几何性质对界面性质的影响不容忽视:一是集料的粒径。二是集料的表面形状。
3)水泥裹砂(石)工艺;预热集料工艺;压蒸工艺;掺加聚合物;掺入火山灰质混合材;加晶种;掺入膨胀组份;超塑化剂的影响
一、新拌性能:主要内涵、相关流变概念、影响因素及改善措施; 主要内涵:
混凝土的工作性,也成和易性,是指混凝土混合料易于各工序施工操作,并获得质量均匀、结构密实的混凝土的性能。包括流动性、粘聚性和保水性。
流动性:混合料在自重或机械振捣作用下,能流动并均匀密实地填满模板的功能。它主要反映混凝土混合料的稠度,关系施工振捣的难易和浇筑的质量。
粘聚性:混合料各组分材料之间具有一定的凝聚力,在运输和浇筑过程中不致发生分层离析现象,使混凝土保持整体均匀的性能。
保水性:混凝土混合材具有一定的保持内部水分的能力,在施工过程中不致产生严重的泌水现象。保水性差,混凝土内部易形成泌水通道,降低混凝土的密实度和抗渗性,使硬化混凝土的强度和耐久性受到影响。
综合来看,上述三种性能在某种程度上是相互矛盾的。通常情况下,粘聚性好则混凝土在保水方面表现较好,但如流动性增大,则其保水性和粘聚性往往变差,反之亦然。工作性良好的混凝土指既具有满足施工要求的流动性,又具有良好的粘聚性和保水性。良好的工作性既是施工的要求也是获得质量均匀密实混凝土的基本保证。
1、变形与流动
变形—实际包含三种含义:对弹性体—称为应变;对塑性体—称为永久变形;对液体—称为流动。
流动—在不变剪切应力下,材料随时间产生的连续变形。
流动:塑性流动(塑流)-材料内部的抗剪应力与流速无关的流动。
粘性流动(粘流)-应力随流速增加的流动。
固体“流动”—其产生应变的大小。不决定于作用力大小,而决定于作用时间长短产生的应变。
变形的产生只有在剪切力的作用下才有可能-才会使不同物体产生不同的变形(弹性应变、塑性永久变形或粘性流动)。
2、弹性、塑性与粘性
弹性:当超过物质弹性极限时,物质就失去弹性,产生的若不是断裂,就是塑性变形。
塑性:为非可逆变形。从微观结构分析-是由沿晶体滑移面发生剪切应力而引起的。发生塑性变形的条件是不同时出现断裂现象。
粘性:是包括气体和液体在内的流体,其内部结构阻碍相对流动的一种性能。
在流动的液体中,若在平行于流动方向分成不同流速的若干层,则相邻两层间所产生的与平面平行而与流向相反的阻力即为粘性,或称为摩擦。
粘性对温度敏感。液体升温时粘度减小,而气体升温时粘性增大。
3、强度:在应力作用下,当符合胡克定律的固体物质的应变无限增加时,会出现两种可能:
如该物体具有塑性,则在超过屈服值后呈圣维南体变形,即在应力不变下,塑性变形无限制地发展;
如该物体属于脆性体,则在达到某一应力值时,即出现脆性断裂。
出现以上两种后果时的应力,都称为该物质的强度。常称其力学强度(以区别其他光、声等强度)。
所谓破坏强度-是物体承受变形的极限。它决定于物体吸收弹性势能的能力,即弹性极限。
强度与弹性同样与荷载速度及持续时间存在密切关系。
4、脆性:在外力作用下,直到破碎前不出现塑性变形而仅出现弹性变形,或在出现塑性变形前即告断裂的性能。脆性材料的强度不可能超过弹性极限。
5、延性:是与脆性相反的性能。是材料在破碎前所能承受塑性变形的能力。
6、韧性:在外力作用下,材料在塑性变形的过程中吸收能量的能力。或者说,材料在达到断裂前,单位体积内所需消耗功的总量;韧性实际是强度和延性的综合。水泥混凝土从结构改性来说,主要目的是从脆性改向韧性(既是提高其“断裂功”)。
7、结构粘性:一种悬浮分散系统的粘性液体,静止状态下形成的是比较致密的复杂结构,显示有较大粘度。当加以搅动时,结构随剪切力的增加而变得松弛,阻力减小,粘度降低。但搅动停止后就很快恢复致密结构。这种可变粘度的现象称为结构粘性。
8、触变性:材料经历“在剪切力作用下表面粘性降低,紧接着当剪切力移开时逐渐恢复;其影响是随时间变化的”。真正的触变性流体显示一个完全可逆的过程。
其与结构粘性的主要不同是:可逆转变极慢,而前者是瞬间互变。
水泥浆体结构形成的初期具有触变性,但在一定阶段后即告消失。因此,触变性可作为水泥浆体结构形成和发展的标志之一。
9、弹性后效:某些材料在外力持续作用下会产生发展十分缓慢的变形,当外力移走后,变形消失也十分迟缓,这种现象称为弹性后效(或弹性滞后)。
一般弹性变形在物体中的传递都是按声速发展或消失的,而弹性后效则已非常慢的速度传递。一般高分子材料(如橡胶等)具有极大的弹性后效,故常称其为高弹性材料。
10、徐变(蠕变):从流变学考虑,混凝土的徐变主要是一种弹性后效的表现。
11、应力松弛:在外力持续作用下发生着变形的材料,在总变形值保持不变下,由于徐变渐增,弹性变形相对渐减而引起材料内部应力随时间延续而逐渐减少。从热力学观点分析,材料受外力作用而长期保持着一定的变形,则贮存在材料中的弹性势能必将逐渐转变为热能。这种从势能转变为热能的过程,即能量消散过程,就是应力松弛现象。影响因素:拌合物的水含量、水胶比、集料性质(数量、粗细集料相对比、外形与特征、内部孔隙率等)、时间和温度、水泥的性质、外加剂、混合材料
改善措施:
二、离析与泌水的现象、影响因素及改善措施;
1、离析:新拌混凝土成分的析出-形成不均匀拌合物。通常指砂浆和粗集料产生分离。影响因素:
集料颗粒尺寸,较大的最大颗粒尺寸(大于25mm)和大颗粒比例 粗集料的密度,粗集料的密度比细集料高
粗细集料比例,混凝土中较细集料数量的减少(砂或水泥)
集料形状及表面特征,不是光滑、匀称的颗粒,而是形状不规则,粗糙的颗粒 混合物的湿度,太干或太湿的混合物
改善:掺加引气剂和级配好的混合材料—可降低混凝土的离析
2、泌水:混凝土体积已固定,但还未凝结前,水分的向上运动。泌水是混凝土离析的一种特殊形式。影响因素:同离析。或:http://wenku.baidu.com/link?url=z9_TmAA3zWWzmjXvKPzjt2olcDJrAFdcMbjgkOwWQIlf8OUCp3cG76oVhkO7AIVzwZGzisfYncMAaQuf-6oIAMD9C9UULVTIs3VmvceeJCm
改善措施:
增加水泥细度或使用火山灰和微细矿物外加剂; 增加水泥的水化速度,或是使用含有高碱成分和高C3A成分的水泥(可能会产生其他不好影响)。或使用CaCl2(可能会有不好影响); 使用引气剂(非常有效);
保证满意工作性前提下,减少水含量。
三、正常及反常凝结的表现与影响。
正常凝结:混凝土的凝结是新拌混凝土具有硬度的开端。凝结是真正的流质态到真正的固化态之间的状态过渡期。
反常的凝结行为:
假凝结:混凝土可能会在混合完成后的短时间里快速变硬。重新搅拌又恢复流动性,且混凝土会继续进行正常的凝结。该现象通常是由石膏结晶引起的,也称石膏凝结。是无害的。也可能是混合完成不久形成过量钙矾石引起的。表面电荷反常集中可能引起浆体絮凝和高度的触变性。瞬间凝结(闪凝):若水泥中C3A活性很高-可能发生闪凝(也称快速凝结);是由于单硫型水化硫铝酸钙大量形成和其他的铝酸钙的水化引起的。其是不能被进一步混合所终断的快速凝结,意味着混凝土已产生了一定的强度。因此,闪凝是一种比假凝结更严重的情况。目前,闪凝对硅酸盐水泥来说,已通过使用石膏控制C3A水化而消除了。偶尔使用外加剂可能会增加C3A水化而发生闪凝。C3A和石膏含量高时,钙矾石的形成也可能引起闪凝。
*反常凝结的防止:改用另一种适当的外加剂;不使用外加剂;改变水泥中石膏含量;外加剂加入前少量水泥的预水化(主要是C3A)
四、力学性能:界面过渡区与力学性能的关系;
目前还没有标准试验方法测量ITZ强度及更为重要的集料颗粒与ITZ间的粘结强度。浆体-集料粘结强度增大,混凝土抗压、抗拉、抗折强度也增大,增加幅度约为5%~40%,且抗拉强度的改善程度大于抗压强度。目前改善界面过渡区最有效的方法—加入硅灰(水泥质量的10%~15%)。其他技术包括加化学试剂(表面活性剂或水玻璃)也开始研究。
对于普通混凝土:界面过渡区的改善不一定导致混凝土行为较大的改变。质量较好的浆体-集料粘结使混凝土强度少许的增加在很大程度上会被所获得的材料脆性增大所抵消。
对高性能体系:改善界面过渡区而获得高粘结强度是比较重要的。
五、抗压强度的相关概念、破坏机理、影响因素及改善措施; 抗压强度的相关概念:混凝土
立方体抗压强度标准值:以150mm边长的混凝土立方体试件在20±2℃,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护28天,用标准实验方法测得具有在95%保证率的抗压强度,用fcu,k表示。C30表示混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k=30N/㎜².破坏机理:混凝土的破坏过程大致认为有5个阶段:Ⅰ-界面裂纹无明显变化;Ⅱ-界面裂纹增长,无明显砂浆裂纹;Ⅲ-出现砂浆裂纹和连续裂纹;Ⅳ-连续裂纹迅速扩展,汇合,贯通; Ⅴ-裂纹缓慢增长;Ⅵ-裂纹迅速增长
影响因素:材料:水泥、集(骨)料、水、外加剂、掺合料等;配合比:水灰比、单位水泥用量、骨料用量、浆骨比等;施工和养护:搅拌、运输、浇灌、捣固等方法,养护温度、湿度、龄期等;试件形状和尺寸、加荷速度、试验方法等
改善措施:采用干硬性混凝土或较小的水灰比;采用高强度等级水泥或快硬早强型水泥;采用级配好、质量高、粒径适宜的骨料 ;采用机械搅拌和机械振动成型;加强养护;掺加外加剂;掺加混凝土掺合料。
六、其它力学性质评定的主要目的;
抗拉强度:因为在拉伸荷载下裂缝容易扩展。在路面、水槽等设计中抗拉强度是重要参数,为减少因主拉应力、干缩和温度变化而发生的裂缝,增大抗拉强度是行之有效的。对于拱坝等产生复合应力的结构物,抗拉强度也是重要参数。
抗弯强度:是道路、飞机跑道等混凝土工程设计中的重要参数。
抗剪强度:工程实践中,混凝土单纯因剪应力使其发生破坏的情形几乎是不存在的,一般是由剪切应力和正应力合成的主应力使其产生裂缝而破坏。
支压强度:桥墩、构件锚固部分的混凝土等,在整个结构断面上,只有一部分支承压力。
组合应力下的强度:但实际结构物中的应力状态是非常复杂的,不单是在一个方向上有应力,而是处于二向应力或三向应力的组合状态。当各种主应力彼此都相当大,对于混凝土强度又有相当大的影响时,应当考虑组合应力状态的强度才比较合理。
疲劳强度:混凝土受到反复应力作用时,即使在较小的应力(低于静力强度)下也会发生破坏。
冲击强度:混凝土的破坏强度受到加荷速度的影响,冲击作用下加荷比静止状态下加荷反应出的强度有所增大。
粘结强度:埋入混凝土中的钢筋,抵抗其拉出滑动量。
七、强度预测的目的及加速测定主要方法。
目的:随建筑技术的改善,混凝土结构的浇筑施工更为迅速,就要求对早期强度和质量进行检测。因此,混凝土强度和质量的早期评估对经济安全的建筑施工是绝对安全必要的。
方法:已有标准用于混凝土加速测定的方法:1)基于高温养护条件下强度加速增长的圆柱体试件的测定:加速养护法:热水法养护,自养护,蒸煮法养护。2)通过成熟度由早期强度预测后强度:成熟度法。
7、混凝土塑性收缩的基本特征机理、影响因素以及预防措施。
在混凝土浇筑数小时后,其表面开始沉降,常出现水平的小裂缝,这种在塑性阶段出现的体积收缩常称为塑性收缩。
机理:塑性收缩只要是由于两个方面的作用:一方面,混凝土浇筑密实后,由于混凝土原材料存在的密度、质量、形状等差异,沉降和泌水同哦你是进行,对于大水灰比或明显泌水的混凝土,上表面的水分蒸发后,混凝土的体积比发生沉降和泌水前的体积有所减少;另一方面,混凝土表面失水速率过快,形成凹液面,产生毛细管负压力,混凝土尚未硬化,弹性模量很低,开始出现塑性收缩。同时若混凝土表面的抗拉强度低于限制收缩导致的拉应力时,开始出现塑性收缩。影响因素:导致塑性收缩的原因很多,包括泌水或沉降、基础或模板或骨料吸水、水分的快速蒸发、水泥浆体积的减小、模板的肿胀或沉陷等。
预防措施:可通过遮挡混凝土表面等措施降低其表面的蒸发量,达到控制塑性收缩的作用。防止塑性收缩的方法就是对混凝土进行养护,覆盖湿布、洒水、包裹塑料薄膜、喷洒养护剂等。
8、干燥收缩(包括自收缩、碳化收缩)
影响收缩的因素:①集料对混凝土收缩的抑制取决于:集料的数量、集料的刚性、粗集料的最大尺寸。
②试件几何形状,由于其决定试件失水速率,因此也将决定干燥收缩的速率和数量。
(1)自收缩及影响因素。
当水灰比w/c(﹤0.3)时,拌合时加的水用于水化,水化放热,温度升高,体积收缩,且由于掺入活性火山灰而收缩增大。该现象称为自干燥并以自收缩的形式出现。
影响因素:
①水泥:水泥水化是混凝土产生自收缩的最根本原因,水泥水化产生化学减缩,而水化反应消耗水分产生自干燥收缩。
②矿物掺和料:一般硅灰掺量越大,自收缩越大;粉煤灰、石灰石粉、憎水石英粉,随其掺量的增大,自收缩减小。
③胶凝材料含量:单位体积水泥用量越多,混凝土各龄期的自收缩就越大。④水胶比:混凝土自收缩随水胶比的减小和水泥石微结构的致密而增加。⑤养护条件:养护温度和湿度。(2)碳化收缩及影响因素。
碳化收缩:已硬化的水泥浆体与二氧化碳发生化学反应。空气中所含CO2的数量(约0.04%)只有在一段很长的时间内才足以与水泥浆体起显著反应,然而,此反应伴有不可逆收缩,故称为碳化收缩。
影响因素:碳化速度取决于混凝土结构的密实度、孔洞溶液pH值和混凝土的含水量,以及周围介质的相对湿度与二氧化碳的浓度。
在高湿度下,由于孔隙大部分被水充满,CO2不能很好地渗透到降体中,所以碳化很少; 在50%RH左右时碳化收缩最大。
在很低湿度下,由于没有水膜,故碳化速度较低; 若干燥以后发生碳化,则碳化收缩最大
9、硬化混凝土在长期荷载作用下的变形特征(徐变)、产生原因、影响因素及主要作用。徐变:恒定荷载作用下与时间有关的非弹性形变。
(1)产生原因:水泥石中凝胶粘性流动向毛细孔移动的结果,以及凝胶体内吸附水在荷载作用下向毛细孔迁移的结果。
(2)影响徐变的因素:
1)施加的应力:加载龄期愈小,水泥的水化愈不充分,混凝土的强度愈低,混凝土的徐变也愈大。2)水灰比:水灰比越大,水泥石含量及毛细孔数量越多,徐变越大。3)养护条件:养护温度提高,基本徐变和干缩徐变都减小。
4)温度:如在荷载作用期间,混凝土保持在较高的温度下,则其徐变量会增加到超过保持在室温下混凝土的徐变。
5)湿度:自由水的存在是发生徐变的必然条件。徐变是混凝土中可蒸发水量的函数,当不存在可蒸发水时,徐变为零。
6)基体成分:水泥用量与成分;化学外加剂;集料。
7)试件几何形状。随构件体表比的增大,混凝土的收缩和徐变较小(3)在混凝土中的作用:
1)有利作用:可消除应力集中,使应力重分布,从而使局部应力集中得到缓解;对大体积混凝土工程,可降低或消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。
2)不利作用:在预应力混凝土中,将会使钢筋预应力值受到损失。
11、与普通混凝土比较,高性能混凝土的变形特点?
1)自收缩大-主要发生在早期;
2)温度收缩大-出现时间提前; 3)化学收缩、干燥收缩相对较小-但其实测值(包括部分自收缩值)并不一定小,即其自收缩与温度收缩较大。
4)高性能混凝土早期收缩大、早期弹性模量增长快、抗拉强度并无显著提高、比徐变变小等因素—导致高性能混凝土(特别是高强混凝土)的早期抗裂性差。
5)高性能混凝上的徐变较普通混凝土要小,因为水胶比低,硬化浆体刚性大。
12、耐久性:主要包括内容及其评价目的
混凝土结构耐久性:混凝土结构及其构件在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而能够长期维持其所需功能的能力。
包括:混凝土抗渗性;混凝土抗冻性;钢筋锈蚀与防护;混凝土碳化;混凝土碱-集料反应 评价目的:
对已有结构物进行耐久性和剩余寿命评定,以选择正确合理的处理维修、加固方法; 对新建结构进行耐久性和使用寿命设计,确保工程结构在设计寿命期内正常工作。
13、碱集料反应的主要类型、条件、破坏特征及预防措施。
主要类型:(1)碱-硅酸反应(2)碱-硅酸盐反应(3)碱-碳酸盐反应
(1)碱— 硅酸反应(ASR):骨料中的活性二氧化硅与碱发生化学反应生成膨胀性碱硅酸凝胶,导致混凝土膨胀性开裂。
(2)碱-硅酸盐反应:反应机理与碱-硅酸反应机理类似,只是反应速度较缓慢。
(3)碱— 碳酸盐反应(ACR):某些骨料中的碳酸盐矿物与碱发生的化学反应引起混凝土的地图状开裂。碱骨料反应的基本条件:1)(碱)活性矿物集料;2)碱性溶液(KOH、NaOH);3)足够的潮湿度(RH>80%)。破坏的主要特征:①时间范围:5~10年;②体积变形:整体膨胀 ;③表面裂缝:网状开裂;④表面析出物:透明或淡黄色凝胶;⑤内部特征:内部凝胶,沿界面开裂,骨料周围反应环 ;⑥外界条件:潮湿环境 预防措施:1)采用低碱水泥 ;2)使用非活性集料;构的施工及使用条件.5)其它方法)使用掺合料降低混凝土的碱性;4)改善混凝土结