高强混凝土论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇高强混凝土论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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1、前言

在大型火力发电厂主厂房结构中，由于其高度较大，且竖向荷载较大，故裂缝问题较为突出。经常出现的情况是：框架柱的断面由轴压比限值确定，而框架柱的配筋由构造配筋率决定，这其中存在着不合理的地方。应用高强混凝土可以显著减小构件的截面尺寸，减轻结构自重和钢筋用量，具有明显优点，可获得较高的经济效益。但高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝，强度等级愈高，脆性愈大。因此，在大型火力发电厂主厂房结构框架柱中应用高强混凝土，需研究改善高强混凝土柱抗裂缝能力的有效措施。

在火力发电厂结构工程中，裂缝的防治是一个有较大普遍性的问题。裂缝的扩展是结构物破坏的初始阶段; 同时，对于结构物而言，裂缝可能引起渗漏，影响结构的使用功能，并且引起持久强度的降低，如钢筋混凝土结构中保护层剥落。水工建筑物在水压头不高于水位的l0cm以下，就会产生的裂缝、渗漏、钢筋腐蚀、混凝土碳化等。因此，对裂缝的成因进行分析，在此基础上对预防裂缝的产生和发展及对裂缝形成后的处理

措施进行探讨是非常必要的。

2、高强混凝土框架柱工程的特点

在美国，以圆柱抗压强度标准值达到或超过42MOa为高强混凝土。欧洲国际混凝土委员会1995年的资料通报中定义高强混凝土为圆柱体抗压强度高于50MPa的混凝土，大体相当于我国C60级混凝士。在我国通常将强度等级等于或超过C50级的混凝土称为高强混凝土。这个分类标准适合我国国情。高强混凝土具有以下一些特性：

(1)高强混凝土受压时呈高度脆性，延|生很差。

(2)高强混凝土的抗拉强度、抗剪强度和粘结强度虽然均随抗压强度增加而增加，但它们与抗压强度的比值却随强度提高而变得愈来愈小，所以在处理高强混凝土构件的抗剪、冲切和扭转等问题时必须慎重。

(3)在相同的横向约束力作用下，高强混凝土纵向承载力的改善要比普通强度混凝土稍差，所以在计算配有间接钢筋的螺旋箍筋柱和局部承压等承载能力时，表示横向约束作用贡献的部分也要做出修正。

(4)受压时高强混凝土还有易产生裂缝的倾向，因此在设计局部承压以及钢筋搭接锚固时应特别注意。在这些部位要加强设置横向箍筋以防止裂缝。由于塑性变形能力较差，高强混凝土中钢筋锚固粘结应力的分布变得更不均匀。弯起钢筋的转角处会使混凝土受到较高的局部挤压力，也应注意防止裂缝。

3、混凝土框架柱裂缝的成因

在常用的建材，如钢、混凝土、砂浆等中，均存在有材料内部的初始缺陷。以高强度混凝土为例在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在肉眼不可见的微裂。此微裂主要是存在于骨料与水泥石粘接面上的裂缝、骨料与骨料之间的裂缝、以及骨料本身的裂缝。微裂的分布是不规则的，这主要是由于混凝土内部的不均匀所所致。。在受荷的情况下，引起大于等于0.05mm宏观裂缝的产生及发展，形成通常所称的裂缝。由此可见，结构物裂缝的产生是有其内部原因和外部条件的，其内部条件为以上所述的材料的不均匀性所导致的内部缺陷和微观裂缝。其外部条件可概述为以下几点:

（1）由各种直接作用的外荷载如静、动荷载引起的直接应力而导致的裂缝。在电厂结构工程中，常见的有结构物自重、土的主动压力和被动压力、水的侧压力、各类设备的静、动荷载以及风荷载等等。此类荷载产生的应力一般可按常规计算方法得到，比较直接和明确，在设计过程中也较易得到控制，因此，此类荷载引起的应力导致的裂缝约只占结构裂缝的15%-20%左右。

（2）结构次应力引起的裂缝，此类应力产生的原因主要有: 结构物的实际工作状态与常规模型的出入。从而引起结构中应力分布与理论计算不一致;局部的开孔、洞也会引起应力集中现象，使在应力集中的部位产生裂缝。

（3）由变形变化引起的裂缝。此类裂缝在工程实践中最为多见，往往占裂缝的80%左右，比如高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝，强度等级愈高，脆性愈大。由于温度场的不均匀、材料的收缩和膨胀，不均匀沉降等也会引起高强混凝土柱裂缝的产生。

4、裂缝的防治策略

高强混凝土的脆性随着强度提高而严重，为了有效防治高强度混凝土柱产生裂缝，必须从以下几个方面加以防治，才能充分利用高强度混凝土的特点，减少其缺陷。

（1）高强混凝土的脆性随着强度提高而严重，所以主要受力截面上压区高强混凝土必须设计成约束混凝土，混凝土受压时在侧向有膨胀趋势，所谓约束就是从侧向给受压的混凝土以约束，限制其横向的膨胀变形，这样就能有效的防止高强度柱产生裂缝。

（2）合理添加外加剂各种止水剂、缓凝剂能有效减少混凝土的离析提高保水性，使混凝土内部结构较为均匀一致，养活因干缩、不均匀收缩、不均匀收缩引起的微裂; 同时，止水剂还能与混凝土的硅酸盐、铝酸盐进一步反应生成网状凝胶，堵塞裂缝，提高裂缝的自愈能力。

（3）注意温度应力的影响，削减施工过程中温度收缩应力和混凝土的干缩应力，从而防止干缩、温度收缩裂缝的产生; 由于混凝土的温差应力和干缩应力主要有气温、水化热温差等早期应力，因此，后浇带的保留时间应尽可能长些，一般不应少于40d。

综上所述，在大型火力发电厂主厂房结构中，采用高强度混凝土柱有利于提高主厂房结构的稳定性，但是由于高强度混凝土脆性随着强度提高而严重等自身的缺点，在施工和维护过程中必须采取合理的措施来防止高强度混凝土柱的裂缝的产生，，这对于最大限度的提高高强度混凝土柱在大型火力发电厂主厂房结构中的优势具有指导意义。

参考文献：

[1] 张国军.吕西林.刘伯权高强混凝土框架柱的恢复力模型研究[D].[期刊论文]-工程力学 2007(3)

[2] 司炳君.孙治国.艾庆华Solid65单元在混凝土结构有限元分析中的应用[D].[期刊论文]-工业建筑 2007(1)

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1. 高强钢骨混凝土综述

HSRC结构是在钢筋混凝土内部埋置型钢或焊接钢构件，并使钢骨与混凝土组合成为一个整体共同工作，而形成的一种组合结构。其特点如下：

图1 高强混凝土箱梁

图2 PCI研究用T梁（1）与钢筋混凝土结构相比，由于配置了钢骨，使构件的承载力大大提高，从而有效的减小了梁柱截面尺寸，尤其是抗剪承载力提高、延性加大，显著改善了抗震性能。

（2）与钢结构相比，钢骨高强混凝土构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，提高构件的整体刚度，显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。同时，外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。

（3）钢骨高强混凝土结构比钢结构具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形和振动。

钢骨高强混凝土充分发挥了钢与混凝土两种材料的优点，在桥梁工程中得到了广泛的应用，但到目前为止，国内外对其研究的成果多集中于构件的强度、刚度等方面，在施工方面经验不多，可供参考的资料很少。而施工现场的施工质量又严重影响着这种组合结构性能的充分发挥。笔者结合试验过程及具体的工程实践提出确保钢骨高强混凝土桥梁抗震延性的施工质量控制措施。

2. 典型高强钢骨混凝土桥工艺参数分析

苏州建园建设工程顾问有限公司以苏州地区典型桥梁做研究。高新区寒山桥是此研究工程项目之一。此桥的特殊之处是东西两侧分别采用强度为70～100N／平方毫米高强钢骨混凝土梁（图1）和强度为35～40N／平方毫米T梁（图2）。对不同混凝土进行造价比较。经比较，对于常规混凝土跨径37m的梁，当采用高强钢骨混凝土时跨径可达44m。

图3 最优造价曲线 高强钢骨混凝土具有较高的强度，因此可加大跨径或当跨径不变时可采用较小的梁高。同时，高强钢骨混凝土抗渗能力较强，因而氯化物的渗入可减少一半，从而提高结构的耐久性。在桥梁结构中采用高强钢骨混凝土，效果十分明显。苏州建园建设工程顾问有限公司对常用的预应力混凝土梁进行优化设计。进行经费用户效益分析如（图3）， 对于图3所示的曲线分三部分讨论：

2.1 针对跨径小于27.4m的梁。此类梁的控制条件为预加应力阶段的初始预应力。由于预加应力阶段的恒载长久起作用，对于所述跨径采用高胆混凝土无实际意义。

2.2 针对跨径27.4～30.5m，混凝土强度41～55MPa和跨径27.4～33.5m，混凝土强度≥55MPa的情况。由于采用高强钢骨混凝土，梁距可以加大。在此范围存在着梁距加大带来的节约及由此引起单位桥面费用增加的平衡点。

2.3 针对跨径大于30.5m，混凝土强度在41～55MPa和跨径大于33.5m，混凝土强度大于55MPa的情况。这个范围代表了所分析断面高强钢骨混凝土的最优效益。图3还反映出：

（1）随着梁混凝土强度的递增，最优造价曲线右移。这意味着在单位造价不增加的情况下，梁的跨径增大了。

（2）梁混凝土强度超过 69MPa效益减小心高强钢骨混凝土用于较小跨径时无明显效益。

近些年来，苏州市交通局和苏州建园建设工程顾问有限公司对采用高效预应力高强钢骨混凝土在桥梁工程中的应用进行了较为深入的研究。以图4断面为例，由表1可以看出，苏州地区采用高性能混凝土空心板较普通PC空心板可节省混凝土 35％以上，可节省钢铰线15％以上，在16～30m跨径范围内，材料费用节省20％。因此对于公路桥梁工程中大量使用的空心板采用高性能混凝土井进行优化设计，其经济效益十分可观。

图4 L=16m中板优化断面

图5 焊接顺序 3. 提高钢骨高强钢骨混凝土质量的施工措施

施工现场的施工质量严重影响着这种组合结构性能的充分发挥，笔者结合工程的调查分析对组合结构中钢骨柱施工质量的缺陷及原因进行分析， 结果显示钢骨高强钢骨混凝土柱施工质量缺陷主要表现在焊接质量差、H 型钢柱不垂直、纵向产生弯曲、钢牛腿标高出现偏差四个方面。其中焊接质量差、H 型钢柱不垂直，是影响钢骨高强钢骨混凝土柱延性的主要原因。为此我们提出如下改进工艺：

3.1 提高焊接质量的施工工艺措施。

（1）焊接前应先进行工艺试验，以取得最佳工艺系数，达到工艺合格、质量可靠和降低成本的目的。

（2）在焊接时改手工焊为采用ZXGI000R自动埋弧焊机，焊接时在其焊缝的两端配置引入板、引出板，做到引入板、引出板与被焊件的坡口形式相同，其长度大于60 mm ，宽度大于50 mm ，焊缝引入、引出的长度大于25 mm ，焊缝焊接完毕后用气割割除，并修磨平整。

（3）焊接时在专用的焊接胎膜上作全自动埋弧焊，按焊接工艺要求的焊接顺序进行施工，减少焊接变形。焊接顺序见图5 。

（4）施焊时，每条焊缝原则上要连续操作完成，不得不在T 字口和构件边缘停弧或换焊条时，施焊后的焊缝应立即覆盖岩棉材料给予保温，延长焊件降温时间。

（5）配置超声波探伤人员跟班检查焊接质量，不合格者应及时返修。

3.2 减少焊接变形的方法。

（1） 采用拼装模架将H 型、十字型钢板拼装成型，拼装模架如图6所示。

图6 拼装模架（2）拼装后的几何尺寸经检验合格后进行定位点焊，定位点焊的焊缝长度为60 mm ，焊缝的间隔为200 mm ，焊缝高度为6 mm。

（3）对埋弧焊电流、电压、焊接速度参数进行监控，电流：600 A～650 A ，电弧电压：35 V～38 V ，焊接速度： 0. 42 m/ min。

（4）为防止受热不均匀造成过大变形，施焊前应进行预热，预热区域应在焊缝的两侧各100 mm ，使其产生相应的反变形。

（5）划线下料应考虑焊接收缩量，以满足组焊成型后设计尺寸，使吊装就位后保证柱顶、孔眼标高一致。

4. 结论与建议

（1）钢骨高强钢骨混凝土组合结构是钢与混凝土的优点结合，是建造高层与大跨度结构较好的途径，在我国具有广阔的前景， 施工现场的施工质量严重影响着这种组合结构性能的充分发挥，探讨它的施工方法和施工工艺具有深远的意义。

（2）采用高强钢骨混凝土梁板断面高度可以降低，从而较少工程投资，这对于新建和重建桥梁均具有重要意义。

参考文献

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随着高层建筑的不断出现，高强混凝土的运用越来越广泛，但高强混凝土的施工质量不易控制，本文研究了剪力墙高强混凝土的施工质量控制要点，并以某高层建筑工程为例，探讨了这些施工要点和措施的实施，实例证明，这些要点和措施能够比较好的保证高强混凝土的施工质量。

1 材料选用

1.1 低用水量和低水胶比

高强度混凝土的水胶比要小于0.40，C60~ C70高强度混凝土的水胶比宜低于0.36，C80以上水胶比一般小于0.30，此时，必须掺入高效减水剂，以保持投拌合物在低用水量时的流动度。

1.2 水泥

配制高强度混凝土在选择水泥时应注意它与可能选用的高效减水剂之间的相容性，适于配置高强度混凝土的水泥主要有硅酸盐类和硫铝酸盐系两大类'在建筑工程中的硅酸盐水泥主要有/快硬硅酸盐水泥#高强度硅酸水泥#快硬无收缩硅酸盐水泥，硫铝酸盐类主要用于配制修补工程用的高强水泥。

1.3 高效减水剂

荼磺酸盐甲醛缩合物，其减水效果与磺酸基在荼环上的位置及缩合核体数有关$根据硫酸钠含量不同，有高浓与低浓之别，由于高强混凝土掺高效减水剂剂量较大，以用高浓产品为宜。

1.4 矿物掺合料

1.4.1 硅粉，硅粉混凝土具有早强的特点，但后期强度增长幅度小，硅粉的价格昂贵，掺量大时不仅增加材料费用，而且也使粘聚性增加，增加搅拌和浇注的困难，对于强度不很高的高强混凝土，硅粉的掺量较低;

1.4.2 磨细高炉矿渣，磨细矿渣能水化并生成凝胶，能改善混凝土的微观结构，并使之密化，对强度和耐久性起着有利的作用，超细矿渣不仅有很高活性，而且能明显改善全部胶凝材料的颗粒级配，使之更为密实;

2 施工工艺

2.1 浇筑

2.1.1 尽可能使混凝土一次浇筑到位，避免混凝土堆积或倾斜，对下料斗的出料严格控制，缓缓推动料斗，从而形成带状浇筑。

2.1.2 整层浇筑，避免大块或斜层浇筑，这样往往容易造成混凝土离析(特别是当新制混凝土不具粘合性时)，每层浇筑厚度应予以限制，采用薄层浇筑方法，一般每层厚度不超过30cm，以免顶层混凝土的重量使底层的空气无法逸出，滞留在内的空气导致混凝土捣实不全，使表面出现缺陷;

2.1.3 尽可能快地灌筑混凝土，但这一速度不能超过震捣施工方法和设备允许的限度，一般混凝土浇筑速在，15m3/h左右，灌筑与振捣的速度应协调、均衡;

2.1.4 降低混凝土入模温度，如何降低混凝土入模温度是施工控制的重点之一，可以采取水泥罐加遮阳棚，并洒冷水降温，砂石料洒冷水降温，并用篷布覆盖，拌合用水采用井水，必要时加冰块或增加制冷机组，充分利用温低的时间浇筑混凝土等措施，保证混凝土入模温度不高于32℃(冬季施工混凝土入模温度不低于5℃)，并且保证混凝土浇筑后混凝土的内外温差不超过25℃。

2.2 震捣

采用附着式振捣器配以插入式振捣棒进行。一般剪力墙截面较窄，深度较深，加之较密的配筋，插入式振捣棒很难插到底，只有靠附着式振动器振捣，附着式振捣器的数量和间距应该符合下列要求:(1)无论朝什么方向，它们之间的间距控制在.3mm左右;(2)在接合处和拐弯的地方，它们的有效距离将缩短，所以可安置在距角落和交会处2m的地方，常设置双排振捣器及梅花状布置。(3)在混凝土施工开始前，打开振捣器并用手在模板上移动，以感受振动，并且看看是否有明显的强、弱区，特别是确定没有死角，否则要调整振捣器的位置，在全区域内获得一致的振捣效果。

2.3 养护

高强混凝土养护应注意:

(1)加强混凝土外部保温内部降温措施，浇筑混凝土前可在模板外缠花塑料布后再包裹棚布，保证混凝土内外温差不大于25℃，减少混凝土外表层与其环境温差，若混凝土环境温差与混凝土外表温差较大，宜在模板外、缠花塑料布内设置保温层或通少量蒸气提高环境温度。混凝土顶面要及时覆盖洒水保湿、保温养生，达到一定强度后要及时凿毛，露出石子。

(2)混凝土自然养护时间为2~4小时，蒸气养护时应控制好升降温速度，升温时应控制在)15℃/h，防止升温过快混凝土表面体积膨胀太快而产生裂缝，恒温时是混凝土强度增长的主要阶段，恒温温度和时间是恒温期决定混凝土强度及物理力学性能的工艺参数，混凝土在恒温时的硬化温度取决于水泥品种、水灰比。有活性掺合料的高强混凝土恒温要比普通混凝土高，一般要达到70℃，左右，相对温度保证在70~100%。降温时，应控制在10℃/h，而且养护罩要密闭，当混凝土温度与外界温度不超过20℃时方可撤出护罩，冬季施工时尤其注意，否则会出现结构沿预留管道方向产生裂纹和其它收缩裂纹。拆模时，如果外界温度高于10℃应对梁体洒水养护。切勿猛浇大量冷水，以免混凝土突然降温而产生裂纹，拆模后要加以覆盖养护防止降温过快产生裂纹。

(3)高强混凝土的养护控制。高强度混凝土在浇完毕后应在8小时内加覆盖并浇水或喷洒养护剂养护，浇水养护日期不得少于14天。由于高强混凝土水灰比低，部分水泥得不到水化，因而易引起后期强度降低或结构开裂，所以养护显得尤其重要，一般尽量避开炎热天气下施工，如混凝土量不多可安排在早、晚施工，否则必须采取降温措施。

2.4 温控

剪力墙高强混凝土体积大，热量不易散失，应该在浇筑后及时布置测温点，进行温度的测量和控制，并根据检测结果及时采取必要措施。

应该在混凝土表面、中间及变截面处应力集中的部位设计测温点，进行温度跟踪，采用温度计观测记录各测温点温度及环境温度，测温频率为1次/2h，做好记录，通过分析，采取必要措施，如调整冷却水流速及流量等，以些调节混凝土内部温度，延长拆模时间，待混凝土内部最高温度降到50℃，左右再拆模，拆模后及时洒温水(水温根据混凝土表面温度定)覆盖保湿、保温养生至少14d。

3 施工实例分析

某高层建筑工程项目，地上五层，地下一层，框架-剪力墙结构，剪力墙采用C50混凝土，双向配筋，配筋较密，剪力墙施工正值7月份，白天室内外温度45℃左右，天气炎热。出于对施工质量的考虑，在剪力墙施工时，采用了如下措施:

3.1 严格骨料配置，优选掺合料和添加剂

项目靠江，所以选择15mm以下的卵石，采用硅酸盐水泥并掺粉煤灰，高效减水剂。

3.2 优化施工工艺，提高浇筑质量

由于施工时值夏天，白天温度很高，不宜浇筑，所以剪力墙高强混凝土选择在深夜浇筑;骨料在拌和前浇洒低温自来水;浇筑时严格控制出料口和浇筑面的高差，避免混凝土离析，两台混凝土泵同时浇筑，一面墙一次性浇筑完毕;采用附着式振捣器配以插入式高频振捣棒相结合的方式进行震捣，确保混凝土密实，在剪力墙底部、中部和中上部采用附着式振捣器，墙体双面模板同时安装四台震捣器，墙体上部采用多台高频震捣棒同时震捣，并严格按照(快插慢拔、直上直下)的原则，采用梅花型布置震捣点，并控制点间距不大于40)，震动器的影响半径，一般为70mm左右，震捣上层混凝土时插入下层混凝土70mm左右，尽量避免震捣棒碰上钢筋。

3.3 严格养护措施

混凝土浇筑时温度高，浇筑后及时养护，派专人负责洒水、盖草袋;在墙体下部、中部和底部布置测温点，严格控制混凝土内部温度和内外温差，每隔2小时测温一次，并做记录，绘制温度曲线。

采用如上措施后，经过观察和测量，该项目剪力墙高强混凝土的施工质量很好，回弹仪检测后认为强度达到要求，拆模后混凝土表面平整、无裂缝，达到设计要求，业主和监理都很满意。

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1.预应力混凝土管桩施工工艺及其应用

预应力混凝土管桩是采用锤击贯入或静力压入等方法，利用机械把预制预应力高强混凝土管桩送至设计指定的地基持力层的一种桩基型式。这种桩基问世以来，由于单桩承载力高、施工速度快，尤以静力压桩法，施工时无噪音、无震动，满足文明施工的要求，且因其价格适中，已成为广东省常用的一种桩基型式，特别适用于珠江三角洲有较厚软弱土层的地域。

2.预应力混凝土管桩快速接头技术的设想

预制的预应力混凝土管桩的桩长，由于生产、运输及施工的原因，都不能一次满足设计桩长的需要，必须在打桩时现场进行接桩，一般接桩一至两次。传统的桩接头型式是采用焊接，接桩的时候，待先行沉入的桩上端离地面0.8m左右时，把待接的桩吊到已进入土中桩的上端，就位对中吊直后，由两位焊工对称操作，要求分两层施焊，每个接头约花20分钟的时间，待接桩焊缝自然冷却8分钟后，才可继续进行沉桩。采用焊接接桩方法，焊接工序耗费工时较多，使桩机等机械利用率降低，工作效率不高，施工成本为此相应增加。

3.预应力混凝土管桩快速接头的构造及施工工艺

预应力混凝土管桩新型的快速接头技术是在预制预应力高强混凝土管桩桩端每个接头预埋钢板上，均分焊上数个接桩用的连接槽，连接槽内藏带锯齿形的钢销板及压力弹簧。钢销板为优质炭素钢45#（经淬火）加工成锯齿形齿牙向桩身的滑块，钢销板后面用压力弹簧作紧固的作用。论文参考网。管桩接驳时，首先在待接桩桩端预埋钢板的每个连接槽上用小锤打入插上各根连接销。连接销也是用优质炭素钢45#（经淬火）加工成两端分别带有齿牙向中的锯齿形、截面为矩形的连接体。由于连接槽内装有两件带了弹簧的钢销板，有伸缩紧固的功能，故连接销可以很方便地连接槽内。两根桩对接，通过连接销与钢销板的机械啮合而紧密地连接起来，耗时不到两分钟即可继续沉桩的工序，方便简捷，把工作效率大大提高。

4.快速接头设计的理论基础

4.1设计原则

预制桩接头用机械连接的装配原理，在国内外也有实践的经验。如国内用法兰盘连接；国外文献中介绍瑞典开发的装配式接头种种，其特点是连接操作方便迅速，可大大提高沉桩效率。这种适用于预应力混凝土管桩快速接头技术，比上述装配式接头的诗点更为优胜，极有开发价值和竞争性。

快速接头的设计原则是，接头的受力不小于桩身的受力。具体要考虑的问题有： l）机械件的连接，应用机械原理使其能达到预应力混凝土管桩的受力要求。 2）连接销要满足抗拉要求。 3）连接啮合要满足抗剪要求。论文参考网。 4）接头受力要满足混凝土管桩抗弯要求。

4.2快速接头设计的思路

预应力混凝土管桩快速接头按预应力混凝土管桩的受力状态，应满足混凝土管桩设计承载力等的要求，现以400mm预应力混凝土管桩为例，对快速接头的机械连接件作有关应力的分析和计算。

4.3有关应力计算

用快速接头连接槽内一根连接销齿键啮合进行应力计算。连接部件采用热处理表面淬火的优质炭素钢45#，硬度为HRC35－40，按《机械设计手册》得出：

抗拉强度Ob＝600N／mm2

屈服极限Os=355N／mm2

抗剪强度T=0．6Ob＝0．6×600=360N／mm2

一根连接销横截面抗剪力：

式中 Ft一一根连接销横截面抗剪刀。

H一连接销厚度（齿牙削弱面的边长）

S一齿深（或齿牙高；齿牙角度为450）

S＝0．75P＝0．75×3.3=2．475mm

P一齿距=3.3mm

B一连接销宽度

一根连接销抗拉力：

式中FL一一根连接销抗拉力

一根连接销齿键啮合抗剪力：

式中 Fj一根连接销齿键啮合抗剪刀

n一齿牙总数

i-折减系数，这里取0．9

以400mm混凝土管桩为例，其桩身承载力设计值可取为1700kN，桩身抗拔承载力设计值为350kN。采明快速接头时，桩端预埋钢板上均布七个连接销，理论计算横截面抗剪力为1344．2kN，轴向抗拉力为2240．3kN，齿键啮合抗剪力可达2514.8kN。从计算结果可知，快速接头机械连接件的受力（抗拉威轴心受压）可超过预应为高强混凝土管极单桩承载力设计值的要求。

5.快速接头的试验

5.1试验的目的

通过快速接头部件的应力计算得出，是可以满足管桩桩身承载力的要求，但还须通过快速接头的几种受力状态进行试验，以求通过实验论证计算的正确。

5.2试验项目

预应力混凝土管桩快速接头力学性能应与混凝土管桩桩身等同，受力除了在竖向力作用下受压外，还要考虑抗拔作用下的受拉，承受水平力作用的抗剪和抗弯。由于该接头的抗压能力大于受拉能力，故只设定了三个试验项目。论文参考网。一是机械接头部件的抗拉试验；二是机械接头部件的抗剪试验；三是混凝土管桩接头实样的抗弯试验。

前两个项目的试验委托广州市某质量安全检测中心进行，用不同的齿键啮合型式作了多组试验。其试验结果与计算基本相同。后一个项目的试验是混凝土管桩接头实样的抗弯试验，根据中华人民共和国国家标准《先张法预应力混凝土管桩GB13476－1999）的规定，'管桩接头处极限弯矩不得低于管桩极限弯矩'，并按规范条文中的抗弯性能和试验方法委托某大学土建工程实验中心对混凝土管桩的快速接头实样进行了抗弯试验。

5.3抗弯试验目的

某土建工程实验中心对某管桩厂生产的三根400×95A型和三根300×70A型预应力混凝土管桩快速接头实样随机抽样进行抗裂、抗弯性能试验。参照先张法预应力混凝土管桩国家标准制定抗弯试验方案，为简文梁对称加荷装置，快速接头位于最大弯矩处。试验的目的是： l）测定采用快速接头的预应力混凝土管极初裂强度及抗弯强度； 2）测定采用快速接头的预应力混凝土管桩在各级荷载作用下的裂缝宽度及长度；3）测定采用快速接头的预应力混凝土管桩跨内最大变形挠度；4）观察测定采用快速接头的预应力混凝土管桩的破坏形态。

5.4试验结果分析

根据试验结果得出：l）该桩快速接头性能分别符合400mm和300mm管桩A型（原母材）国家标准。 2）由于快速接头是机械啮合，连接中接头已存在一定的间隙，试验结果对照国家标准规定，当加荷至极限弯矩时，管桩受拉区混凝土裂缝宽度不超过l．50mm。试验结果该接头的间隙相对展开约为1．50mm左右，其数值基本满足标准。3）有五个试件当加荷至极限弯矩值的1．5倍或1．5倍以上时，快速接头未破坏，但弯矩最大处的预应力高强钢丝拉断。 4）试件跨中最大挠度值为27．03－65mm，均小于试件跨度的L／50＝96mm。

5.5结论

从试验结果可以得出的结论是，预应力混凝土管桩快速接头性能不但与管桩生产的等级标准相适应，而且快速接头的抗弯能力大于预应力混凝土管桩桩身抗弯强度，完全满足国家规范'管桩接头处极限弯矩不得低于管桩极限弯矩'的规定。

6.快速接头的发展前景

篇（5）

开发新型优质高强混凝土，满足结构设计要求，减轻结构自重、简化施工工艺，降低施工成本，改变传统的低强度等，已成为建筑施工科学研究发展方向之一。

1特点：

满足了高层建筑及特殊结构的受力和使用要求，在高层建筑中可显著减少结构截面尺寸，增大了工程的使用面积与有效空间；加快施工进度，保证工程质量以及节约用水、钢材，工程成本低。高强混凝土是具有富配合比，低水灰比特点，而且高效减少剂，是配制高强混凝土必不可少的组成部分。由于高强混凝土的坍落度损失快，要求在施工中从搅拌运输到浇筑各环节要紧扣，在短时间内完成。高强混凝土拌合物特点是粘性大，骨料不易离析，泌水量少。

2适用范围。

高层建筑、大跨度建筑、构造物以及高效预应力混凝土等。

3工艺原理。

高强混凝土是通过掺加高效减水剂、活性掺合料，选用优质材料、合理的配比和搅拌系统的计量精度、严格控制水灰比的用水量，外加剂量以及浇筑成型，养护等各个环节，达到高强的目的。

4原材料：

4.1水泥：应不低于525#的硅酸盐水泥。其质量必须符合GBJ175-85《硅酸盐水泥，普通水泥》规定。水泥进场后，必须进行复验，合格方可使用。

4.2细骨料：中砂、细度模量2.65-3.0容量1420kg/m3左右。符合11区级配要求，其品质符合IGJ52-79《普通混凝土用砂、质量标准及检验方法》规定含泥量不得超过2%。

4.3粗骨料：花岗岩碎石、石灰岩碎石，规格为0.5-2cm，最大不超过3.2cm，质地坚硬，外形接近正方形，针片颗粒状不超过5%，压碎指标9-12%，强度比与所配混凝土强度高20-50%，连续级配，含砂量不大于1%，各项技术指标符合JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》的规定。

4.4F矿粉增强剂质量应符合以下要求：F矿粉增强剂质量不得低于6%；可溶性硅、铝含量分别不低于8-10%与6-8%；细度控制0.08方孔筛的筛余量为1-3%。F矿粉技术特点：用内渗10%地矿粉的高强混凝土强度与对比纯水泥强度基本相同，但每立方米混凝土可节省水泥40-50kg左右。改善了工艺性能，保水性好，一小时内无泌水现象。坍落度增大，满足泵送混凝土施工要求。价格低，仅为水泥价的1/2-2/3。高效减水剂：质量应符合GB8076-87《混凝土外加剂质量标准》的规定。

4.5高效减水剂：质量应符合GB8076-87《混凝土外加剂质量标准》的规定。

4.6水：自来水。

5配合比。

高强混凝土的配合比必须满足混的强度，耐久性要求以及施工工艺要求的和易性，可泵性，凝结时间、控制坍落度损失等。通过试配确定，并应通过现坍试验合格后，才能正式使用。

5.1试配强度。高强混凝土配制强度，根据GBJ107-87（混凝土强度检验评定标准）和《高强混凝土结构施工规程建议》（初稿）的规定，并考虑现场实施条件的差异和变化确定配合比，试配强度定为所需强度等级乘系数1.15。mfcu≥mfcuk+1.64580；其中mfcu-混凝土试配强度；mfcuk-混凝土强度等级；1.645-为保证率95%系数。80-根据情况取5N/mm2。

5.2高强混凝土的水灰比控制在0.28-0.32范围内，不大于0.32，并随强度等级提高而降低，对C60及其以上的混凝土，水灰比应不大于0.28，拌料的和易性宜通过外加高效减水剂和外加混合料进行调整，在满足和易性的前提下尽量减少用水量，为改善工作度，如用NF高效减水剂时，用量以不超过水泥量的1.5-2%。

5.3水泥用量宜用450-500kg/m3，对60Mpa及其以上的混凝土也不宜超过550kg/m3应通过外加矿物掺合料来控制和降低水泥量，尤其是外加硅粉可以较大幅度地减少水泥用量。高强混凝土必须采用优质水泥，其标号以525#以上。

5.4砂率一般控制在26-32%，泵送时砂率应在32-36%范围内。

5.5掺F矿粉混凝土配合比计算宜采用绝对体积法或假定容重法，先计算出不掺F矿粉的基准混凝土配合比，再用F矿粉置换基准混凝土配合比中水泥用量的10%左右代替水泥。

5.6入模坍落度范围根据运输时间混凝土浇筑技术措施确定。其大小应通过高效减水剂掺量调整，坍落度的损失，通过掺载体流化剂或NF高效减水剂控制坍落度损失。

6施工工艺

6.1高强混凝土拌制：投料顺序及搅拌工艺；严格控制施工配合比，原材料按重量计，要设置灵活，准确的磅砰，坚持车车过秤。定量允许偏差不应超过下列规定：水泥±2%；粗细骨料±3%；水、掺合料，高效减水剂±1%；高强混凝土搅拌时，应准确控制用水量，应仔细测定砂石中的含水量并从用水量中扣除，配料时采用自动称量装置和砂子含水量自动检测仪器，自动调整搅拌用水。不得随意加水；高效减水剂可用粉剂，也可制成溶液加入，并在实际加水时扣除溶液用水。搅拌时宜用滞水工艺最后一次加入减水剂；保证拌合均匀，制配高强混凝土要确保拌合均匀，它直接影响着混凝土的强度和质量要采用强制式搅拌机拌和，特别注意确保搅拌时间充分，不少于60秒。

6.2高强混凝土运输与浇筑：快速施工。由于高强混凝土坍落度损失快，必须在尽可能短的时间内施工完毕，这就要求在施工过程中精心指挥有严密的施工组织，从搅拌、运输、浇筑几个工序之间要协调作业，各个环节要紧扣，保证一小时内完成；密实性对混凝土的强度至关重要。在施工过程中为保证混凝土的密实性，要采用高频震捣器，根据结构断面尺寸分层浇筑，分层震捣。浇筑混凝土卸料时，自由倾落高度不应大于2米；不同强度等级混凝土接处的施工宜先浇筑高强混凝土，然后再浇筑低等级混凝土，也可以同时浇筑。此时应特别注意，不应使低等级混凝土扩散到高混凝土的结构部位中去。

6.3养护：为免高强混凝土因早期失水而降低强度及由于内外温差过大造成表面裂缝，因此要加强养护。高强混凝土浇筑完毕后，在八小时内加以覆盖和浇水养生。浇水次数应维持混凝土结构表面湿润状态。浇水养护日期不得少于14昼夜。冬施时间要延长拆模时间，采取保温措施，不得遭受冻害损失。

7机具：

强制式搅拌机；JS500混凝土搅拌机生产率23-27m3/h；混凝土输送泵：HBJ60拖式混凝土输送泵，输送能力排出压力5.1Mpa，水平距离620米，垂直距离115米，最大输送量58m3/h；高频震捣器：频率8000-21000次/分。

8劳动组织：

泵送混凝土要多工种联合作业。因此，要建立施工指挥体系，合理配备人员，统一协调有关泵送事宜。超级秘书网

9质量标准：

9.1高强混凝土的配制及施工，必须有严格的质量控制和质量保证制度。针对具体的工程对象，事先必须有设计、生产和施工各方共同制定的书面文件，提出质量控制和质量保证的具体细则，规定各种表记载的内容，并明确专人负责监督检查和施行。

9.2高强混凝土施工前，施工单位必须对原材料性能，所配制手工劳动高强砼拌合物性能及砼硬功夫化性提出试验结果报告，等设计单位或甲方监理单位许可后，方可施工。

9.3高强混凝土质量检查及验收，可参照《钢筋混凝土工程施工及验收规范》GBJ204-83中的有关规定。检查内容，应包括浇筑过程的坍落度变化及凝结时间，当环境温度与标准养护相差较大时，应同时留取在现场环境下养护的对比试件。标准养护的留取试块宜比普通混凝土所要求的增加1-2倍，以测量早期及后期强度变化，测定抗压极限强度的试件可用边长为10cm立方体，对15cm边长立方体强度的换算系数由50Mpa到90Mpa取0.95到0.91逐步递减,中间取值可直线内插。

9.4对于大体积和大尺寸的高强混凝土工程或构件,应监测水化热造成的温升变化,并采取相应的防裂措施。

9.5高强混凝土强度检验评定标准参照《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87的有关规定。

10经济效益。

篇（6）

一、高强高性能混凝土概述

高强高性能混凝土在我国的混凝土领域中还处于一个初级阶段，其研究和探索也是一个起步阶段，是推动十大建设新技术发展的核心内容之一，更是目前混凝土技术中最为关键的一个环节。

1、概念

所谓的高强高性能混凝土主要指的是在施工中以掺加高性能混凝土添加剂和活性掺合料为主的混凝土结构体系，同时也是采用高强度等级的水泥和优质刮料，这种混凝土结构的应用是一套综合性的、系统的工程施工流程，也是混凝土工程领域中应用最多的一项。这种混凝土结构体系的应用中规定了钢筋混凝土结构等级和强度不应当低于C15，而对于整个混凝土强度的范围等级而言，其通常都应当从C15～C80之间去综合分析。

2、形成高强高性能混凝土的途径

在目前的建筑工程领域中，获得高强高性能混凝土的最佳途径在于在传统的混凝土工程中掺入一定的外加剂和活性掺合料，并同时采用高等级的水泥和骨料作为施工原材料，从而形成一个抗拉强度高、抗弯等级好、冲击韧性的一种综合性措施，这种混凝土结构在目前已经广泛的应用在各类建筑工程之中，我们常见的高强高性能混凝土主要包含有钢纤维混凝土、聚酯纤维混凝土等。

二、高强高性能混凝土施工特点

在现代建筑工程领域中，混凝土结构不断涌现，其施工数量、施工规模也得到了显著的提升。高强高性能混凝土作为目前建筑工程领域中较为常见的一种，其以适应建筑物高层化、超高层化和大型化发展趋势的混凝土体系，同时还有着能够满足混凝土荷载、大跨度发展的现代化木工建设要求。在现阶段的工程项目中，这一工程领域中普遍存在着强度高、刚度大、耐久性能好的要求，同时在施工中还可以有效的满足现代化生产和施工的要求。在目前的高强高性能混凝土施工中，常见的施工特点主要包含有强度高、质量轻、耐久性能好的特点。

1.强度高

高强高性能混凝土是基于普通混凝土基础上形成的一种混凝土结构体系，是目前混凝土体系中最为常见和完善的一种。时至今日的社会发展中， 一般在混凝土结构施工中普遍的特点在于其强度高于一般的混凝土，价格也节约了近一半。但是其轴承的负荷能力却也增加了一倍，但是由于在施工的过程中具有减少截面积，降低了重量的优势，使得高强高性能混凝土成为建筑行业青睐的重点，然后耐久性的技术要求的基础上，逐渐发展成为一个高强度和高性能混凝土。

2、质量轻

高强高性能混凝土在目前的建设工程领域中是重要的工程组成部分，由于其重量轻的特点，受到各类大型施工结构和桥梁建设的青睐与广泛应用。同时在施工的过程中，高强高性能混凝土密度小、质量高的优势，密度等级为300-1800kg/m3，比常用混凝土的密度小很多，但是其性能却不必普通混凝土小，由于其使用过程中良好的轻质、高性能、高强度要求，是桥梁建设工程领域中一项不可缺少的施工方法和施工工艺。在施工中能够合理及时的取消系统建设的支持，简化了模板结构，从而缩短项目的时间限制，获得更大的经济利益。

3、耐久性能好

高强高性能混凝土的耐久性很好，一般可达到几十年甚至上百年，是普通混凝土耐久性的3到10倍。混凝土耐久性的分析检验有两个方面：自然老化和人为劣化。自然老化是指混凝土在自然环境下随着时间增长而产生的性能破坏，例如产生裂缝、剥落、碳化等现象，结构安全度降低。人为劣化是指混凝土结构在日常使用过程中，由于各方面的人为因素导致混凝土的使用功能降低而无法再满足生产生活需要。

三、高性能混凝土技术在房屋工程施工中的应用

1、高强混凝土砌块应用

高强混凝土砌块是高强混凝土在墙体材料中应用量最大的一种材料。在我国南方 地区，一般用密度等级为900-1200kg/m3的高强混凝土砌块作为框架结构的填充墙，主要是利用该砌块隔热性能好和轻质高强的特点。目前该省高强混凝土砌块的年用量达60万平方米。在北方，高强混凝土砌块主要用作墙体保温层。此种砌块是以聚苯乙烯高强塑料作为骨料，水泥和粉煤灰作胶凝材料，加入少量外加剂，经搅拌、成型和自然养护而成，其规格为200×200×200mm，可用于内、外非承重墙体材料，也可用于屋面保温材料。它具有质量轻、导热系数小、抗冻性高、防火、生产简单、造价较低、施工方便等优点。

2、在高强混凝土轻质板的应用

目前用于建筑物分户和分室隔墙的主要材料是GRC轻质墙板，由于其原料价格较高，影响了其推广应用。中国建筑材料科学研究院采用GRC隔墙板生产工艺结合固体高强剂和高强水泥的研究成果，开发出了粉煤灰高强水泥轻质墙板的生产技术，并得到了应用。

四、高性能混凝土技术在建筑行业的发展前景

高性能混凝土的发展前景广泛，因其具备多种优势，现在唯一需要解决的问题就是如何结合国情，在目前材料供应有限的条件下仍能够确保混凝土的施工质量。国内现有的有关高强高性能混凝土配合比的设计方案过于单一，无法满足设计不同、施工要求不同等实际施工过程中的综合要求，且缺乏对高性能混凝土科学便捷的试验评价统一标准。在高性能混凝土的运用过程中必须考虑到现场的施工环境，根据房屋设计和施工特点，有效地配合各种施工设备和施工工艺。

五、结束语

综上所述，房屋建筑施工过程中混凝土的施工是一项专业性非常强的综合作业，必须确保房屋建筑工程的施工质量。高性能混凝土的研制，突破了以往的混凝土的技术性能缺陷，同时也对节能、工程质量、环境维护等方面产生了积极的影响。因此，高性能混凝土研制成功是混凝土发展历程中的重要里程碑，也是混凝土技术性能进步的标志，其在工程上的应用范畴将越来越广泛，取得更好的技术经济效应。

篇（7）

摘要：经过近一个世纪的发展，美国MPA教育已成为世界上较为成熟和完善的专业教育形式。而MPA在我国还处于刚刚起步阶段，

>> 美国的公共管理硕士（MPA）教育及对我国的借鉴与启示 研究共同体：公共管理硕士（MPA）学位教育的未来模式 关于印发公务员培训兼职教师暨公共管理硕士（MPA）校外导师人员名单的通知 MPA管理的背景、影响及应对 MPA教育的政策瓶颈与办学定位 MPA电子政务教学内容的改革探索 980MPa冷轧汽车板的开发 浅析MPA英语教学中美国文化知识的重要性 专业学位改革中MPA教育存在的问题与出路 1200MPa高强耐磨钢焊缝显微组织及冲击韧性的研究 中国高校MPA专业学位人才培养评估的实践与探索 面向MPA学员开设系统科学课程的探索与实践 案例教学在MPA社会保障课程中的应用与思考 600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究 弯管流量计在3.6MPa蒸汽计量中的应用 浅谈40MPA高压活动弯头密封的技术改进 590MPa级钢用烧结焊剂和焊丝的研究 800MPa级高强钢焊接工艺的探讨 二级学院在MPA案例教学中的作用分析 中美公共管理专业硕士教育的比较与启示 常见问题解答 当前所在位置：l.

[5]邓斌照.中美公共管理硕士教育的比较研究[D].湖南师范大学硕士论文，2012.

[6]罗琳，美国公共管理硕士教育及对中国的借鉴意义[D].外交学院硕士论文，2006.

作者简介：彭开丽（1975-），女，江西分宜人，博士，华中农业大学公共管理学院副教授，华中农业大学MPA教育中心副主任；杨刚桥（1964-），男，博士，湖南岳阳人，华中农业大学公共管理学院副院长、教授，华中农业大学MPA教育中心常务副主任。

篇（8）

 

将发泡剂引入混凝土,在混凝土内部产生微小密闭的均匀气泡,可形成轻质高强、保温隔热性能良好的泡沫混凝土。发泡剂引入的微小气泡在泡沫混凝土中类似滚珠轴承,帮助填充集料与胶凝材料之间的空隙,可以很好地提高混凝土的流动性和施工性;而大量泡沫的存在使得混凝土中的固相成分与气相形成相互交织的特殊结构,保证了其具有优良的抗冻隔热性能。泡沫混凝土还可以明显降低因应力集中而造成的开裂现象。混凝土发泡剂的出现为配制高流动性、高耐久性的混凝土提供了重要保证,是制备高性能混凝土材料的重要组成部分。应用于泡沫混凝土中的发泡剂主要有表面活性剂类发泡剂、蛋白质类发泡剂、蛋白质/表面活性剂复合型发泡剂。

1泡沫混凝土特性

泡沫混凝土是利用机械方式将发泡剂溶液制作成泡沫,再将泡沫混入到硅质材料、钙质材料等以及各种外加剂和水组成的混合料中,搅拌均匀浇筑成各种所需的规格,经养护而成的含有大量封闭气孔的轻质混凝土。相比普通混凝土,泡沫混凝土具有质轻、保温隔热、隔音耐火、抗震、不燃等特性,是一种环保节能的新型建筑材料。

质量轻、密度小：泡沫混凝土的密度一般为300~1 200 kg/m3,比常规的建筑材料降低自重30%左右,可降低结构和基础的造价,具有很好的抗震性能，可应用于对材料自身荷载有要求的领域。牛宁民研制的轻质发泡剂混凝土保温隔热性良好,容重较高密度硫铝酸盐泡沫混凝土减轻50%。

热工性能好:泡沫混凝土内含有众多独立、不贯通的细小孔洞,热工性能良好,通常导热系数在0·08~0·25W /(m·K)之间,其保温隔热隔音效果明显。泡沫混凝土还是很好的吸音材料，由于其内部含有大量的泡孔，当声波传到材料中时，由于泡孔的存在，相当一部分声能会转化为热能或在漫反射中损耗掉，声波被衰减。

高流态：由于掺入的泡沫是水膜性的，在与水泥（砂）浆混合搅拌时，部分泡沫会破裂变成水，因此泡沫混凝土是一种大水灰比的材料，一般均在0.6以上，具有很高的流动性，具有自密实的特点。

隔热防火性能好:由于泡沫混凝土属于多孔轻质材料,可用于楼层的向阳隔热层和沿公路一侧的隔音层。同时在防火、防水性能方面也具有良好的效果,而且可充分利用废弃材料、节省耕地和能源、降低成本。王玉宝将胶液和松香碱液与自制防水剂按等比例混合后制得复合发泡剂,制备的泡沫混凝土在防水、隔热性能都有显著提高。[1]。

低弹性模量（耗能减震）：泡沫混凝土的弹性模量值明显低于普通的混凝土，其干密度在500~1500kg/m3时，其对应的弹性模量在1.0~8.0KN/mm2之间。应力波在相邻介质达到平衡前在泡沫混凝土泡壁与泡孔之间进行多次的反射和透射，从而将一部分能量耗散；动载作用下泡沫混凝土材料本身可以产生大变形来消耗冲击能量，泡沫混凝土相对于普通混凝土来说，具有波阻抗低、大孔隙率的特性。比普通混凝土更容易进入塑性阶段，能够更有效的反射和吸收冲击能量。因此泡沫混凝土具有很好的吸能减震的作用。

2泡沫混凝土的生产工艺

泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫，在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料，常用的外加剂与普通混凝土一样，为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。泡沫混凝土的生产方法有湿砂浆法和干砂浆法两种。论文大全，发泡剂。。湿砂浆法通常是在混凝土搅拌站将水泥、砂与水等搅拌成砂浆，并用汽车式搅拌机车运至工地，再将单独制成的泡沫加入砂浆，搅拌机将泡沫及砂浆拌匀，然后将制备好的泡沫混凝土注入泵车输送或现场直接施工。论文大全，发泡剂。。干砂浆法是将各干组份通过散装运输或传动系统输送至施工现场，干组份与水在施工现场拌合，然后将单独制成的泡沫加入砂浆，两者在匀化器内拌合，然后用于现场施工。发泡剂的检测方法主要有两种：一种是高速搅拌法。将发泡剂溶液倒入高速搅拌机中,然后高速搅拌发泡液制取泡沫后加入混凝土充分搅拌。此法操作方便,重现性好,能较准确地反映出发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性。是国内制泡技术普遍采用的测试方法。另一种是压缩空气法。此法直接用于生产泡沫混凝土的预制泡，,此法将泡沫直接吹入搅拌好的水泥浆中,减少了中间环节,更好地防止了中间环节导致的泡沫破灭。

3国外泡沫混凝土应用的新进展

泡沫混凝土既可现场制备、就地浇注,又可集中生产,还可在工厂预制成各种泡沫混凝土制品用于各种建筑工程，还可以加快工程进度,提高工程质量,在国内外的应用均呈扩大趋势。第一，用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直载荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体，它并不沿周边对岸墙施加侧向压力，沉降降低了，维修费用随之减少，从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性，用它取代边坡的部分土壤，由于减轻了质量，从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。用于减少侧向压力的泡沫混凝土的密度为400~600 kg/m3。第二，作夹芯构件。论文大全，发泡剂。。在预制钢筋混凝土构件时可采用泡沫混凝土作为内芯，使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400-600 kg/m3的泡沫混凝土。第三，用作复合墙板。用泡沫混凝土制作成各种轻质板材，在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板，泡沫混凝土的密度通常为600 kg/m3左右。第四，用作贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管，泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性，因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高，采用密度为1200 kg/m3左右的贫混凝土填层，平均厚度为0.05m；如对隔热性要求很高，则采用密度为500kg/m3的贫混凝土填层，平均厚度为0.1-0.2m。第五，屋面边坡。泡沫混凝土用于屋面边坡，具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m，厚度为0.03~0.2m，采用密度为800~1200 kg/m3的泡沫混凝土。第六，用作储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐（内装粗油、化学品）底脚的底部，必要时也可形成一凸形地基，这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态，这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800~1000 kg/m3[4]。

参考文献

[1]刘佳奇,霍冀川,雷永林.发泡剂及泡沫混凝土的研究进展[J].化学工业与工程,2010,1

[2]吕勇.泡沫混凝土在建筑工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2009,1

[3]张磊蕾,王武祥.泡沫混凝土的研究进展及应用[J].建筑砌块与砌块建筑,2010,1

篇（9）

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

Experimental study on the flexural behavior of concrete beamreinforced with high strength hot rolled bars of fine grains

Lv Jianpin

（Wuxi Nanchang City Investment and Development Co., Ltd., WuXi 214023, China）

Abstract: In order to investigate the flexural behavior of concrete beams reinforced with high strength hot rolled bars of fine grains, four rectangle cross-section concrete beams reinforced with HRBF400、four rectangle cross-section concrete beams reinforced with HRBF500 static bending test were made. Mechanics characteristic, flexural capacity of normal section, crack and deflection were analyzed. The results show that flexural capacity, stiffness, average crack spacing and maximum width calculated by the current code are close to tested value. Deflection and maximum width of HRBF400 RC beams still meet the requirement of current code under normal serviceability statue. Though maximum width of HRBF500 RC beams meet the requirement of current code under normal serviceability statue, deflection could not meet the requirement of current code and need check while design.

Key words: concrete beams; high strength hot rolled bars of fine grains; flexural; deflection; crack

0引言

随着经济的发展，高强度钢筋在混凝土结构中得到广泛使用。目前在国际上使用的是400MPa等级以上建筑钢筋，我国现行规范 [1]已将HRBF400级钢筋、HRBF500级钢筋列为现浇混凝土结构的主导钢筋。高强度钢筋虽然提高了钢筋的强度和结构的承载力，降低了用钢量。但是，使用高强度钢筋可能会造成钢筋混凝土构件出现较大裂缝或挠度而无法满足正常使用极限状态的要求。配置高强钢筋的混凝土结构在正常使用阶段能否满足结构适用性和耐久性的要求，是将高强钢筋应用于实际工程应解决的重要问题之一，研究高强钢筋混凝土结构的工作性能具有重要的理论和工程实际意义[2-7]。通过对4根400MP细晶粒高强钢筋混凝土梁、4根500MP细晶粒高强钢筋混凝土梁进行静力抗弯性能试验，研究细晶粒高强钢筋混凝土受弯构件的受力特征、承载能力、裂缝和挠度。

1试验概况

设计制作了4根HRBF400级钢筋混凝土梁、4根HRBF500级钢筋混凝土梁弯曲破坏的构件[8]，构件的截面尺寸及配筋情况见表1。采用液压千斤顶加载，通过分配梁实现两点集中加载，试验加载装置见图1,试验测量主要内容有跨中、两加载点及两支座处的位移、开裂荷载、极限荷载、各级荷载作用下的纵向受拉钢筋及混凝土的应变、裂缝宽度及裂缝分布情况。

试验测得钢筋的力学性能见表2。由表2可见，HRBF400级钢筋强屈比均大于1.3, 钢筋弹性模量为185GPa；HRBF500级钢筋强屈比均大于1.2，钢筋弹性模量为195GPa；从伸长率可以看出细晶粒高强钢筋的具有很好的延性。

2试验现象

截面应变保持平面

钢筋混凝土受弯构件计算理论是以平截面假定为基本前提的。本次试验通过在梁侧粘贴铜头，用手持应变仪测得每级荷载下铜头位移的变化，通过计算

表1 构件尺寸及配筋

Table 1 Member geometric parameter and steel bars

注：1）表示HRB335级钢筋，表示HRBF400级钢筋，表示HRBF500级钢筋；2）混凝土保护层为25mm。

表2 钢筋力学性能

Table 2 Mechanical performance of steel bars

图1 试验加载装置

Fig. 1 Test set-up

得出混凝土的平均应变。B5D梁混凝土平均应变沿截面高度方向随荷载变化见图2。

图2 混凝土平均应变沿截面高度变化

Fig. 2 Average concrete strain of different height

从图2可以看出，随着荷载的增加，截面的中性轴逐渐地向上移动，在各级荷载作用下，混凝土的平均应变呈线性分布，截面应变保持平面，符合平截面假定。

荷载-钢筋应变/挠度曲线

构件跨中荷载-钢筋应变曲线如图3所示荷载-挠度曲线如图4所示。

图3 荷载-钢筋应变曲线图

Fig. 3 Load-strain curve of steel bars

图4 荷载-挠度曲线图

Fig. 4 Load-deflection curve of tested member

试验初期荷载较小，截面尚未开裂，构件表现为弹性变形特征，钢筋应变和构件挠度的增长都近似为直线。随着荷载的逐渐增大，在构件纯弯段或加载点附近出现第一批垂直裂缝，此时，构件挠度突然加大，随即稳定，其增长速度较前一阶段快。此时，荷载-挠度曲线出现第一个转折点，钢筋应力较开裂前明显增大，荷载-钢筋应变曲线也有转折，这是因为混凝土开裂，受拉区混凝土部分退出工作，原来由混凝土承受的拉力传递给钢筋，使钢筋应变突然加大。随着荷载继续增大，钢筋及混凝土应变进一步增加，裂缝条数增多，裂缝逐渐向上发展，挠度进一步发展，但变化均很稳定。随着荷载进一步增大，钢筋开始屈服，荷载-钢筋应变曲线出现第二个转折点。挠度增长很快，裂缝增长亦加快，荷载-挠度曲线也出现第二个明显的转折点。当钢筋进人强化阶段后，荷载基本不能增长，而挠度进一步增长直至混凝土被压坏，呈现出明显的延性。

3试验结果与分析

3.1极限荷载

表3极限弯矩理论值与实测值对比

Table 3 Comparison of ultimate moment

HRBF筋混凝土梁极限荷载实测值、理论值及设计值对比见表3。其中，Mu,e为试验梁极限荷载实测值；Mu,t为混凝土强度与钢筋强度取实测值按现行规范计算出的理论值；Mu,d为混凝土强度取设计值，HRBF400级钢筋设计强度取360MPa、 HRBF500级钢筋受拉强度设计值取435MPa按规范计算出的极限荷载设计值。

从表3可以看出，HRBF筋混凝土梁极限荷载实测值与理论值比值Mu,e/Mu,t均值为1.02，变异系数为0.07，试验值与理论值吻合较好，说明规范关于普通钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的计算公式可应用于HRBF筋混凝土梁；极限荷载实测值与设计值比值Mu,e/Mu,d均值为1.20，变异系数为0.10，试验实测值均大于理论计算值，具有一定的安全储备。

3.2刚度、挠度

各试验梁在短期荷载作用下挠度实测值与根据规范计算的理论值对比见图5（以B4D、B5D为例），其中，E表示试验实测值，T表示规范计算值。

图5 挠度实测值与计算值比较

Fig. 5 Deflection comparison

从图5可以看出，各试验梁根据规范计算的理论值与挠度实测值吻合较好，规范计算值基本大于试验实测值，偏于安全，普通钢筋混凝土受弯构件刚度计算公式仍继续适用于HRBF级钢筋混凝土梁。

短期荷载作用下，构件刚度为短期刚度Bs，按现行规范进行计算，本次试验取正常使用荷载效应约为设计荷载效应的80%，荷载效应的准永久组合为荷载效应的标准组合的80%[16]，荷载长期作用对挠度增大影响系数为θ，长期刚度B与短期刚度Bs的关系为B=Bs/θ，试验实测的短期荷载作用下的挠度ds,e、长期荷载作用下的挠度推测值dl,e、荷载长期作用下的挠度的计算值dt,s对比见表4。

规范规定受弯构件的挠度限值为d/l=1/200。从表4可以得到，B4组试件在荷载长期作用下的挠度与跨度的比值均小于1/200，B5组大部分试件在荷载长期作用下的挠度与跨度的比值大于1/200。因此在设计细晶粒高强钢筋混凝土受弯构件时，需注意加强对长期荷载作用下挠度的验算。

3.3裂缝间距与裂缝宽度

当构件临近极限荷载的80%时，裂缝已趋于稳定。在描绘裂缝形态的同时，量测纯弯段内各条裂缝的水平间距，将纯弯段内裂缝间距取平均值，并与按规范计算得到的裂缝间距平均值同列于表5进行比较。

由表5可见，计算的平均裂缝间距与实测的平均裂缝间距的比值lcr,t/lcr,e，其均值u=1.06，变异系数

表4 挠度理论值与实测值对比

Table 4 Comparison of theory value and tested value of deflection

表5 裂缝平均间距与裂缝宽度理论值与实测值对比

Table 5 Comparison of theory value and tested value of average crack spacing and crack width

δ=0.07，实测值与计算值符合较好。

为加强对细晶粒高强钢筋的推广，对混凝土构件进行裂缝宽度验算时，规范按荷载的准永久组合并考虑荷载的长期效应的影响。在正常使用极限状态下，采用规范中最大裂缝宽度公式进行计算。取荷载长期作用下裂缝宽度的增大系数为1.5，根据短期荷载作用下实测的最大裂缝宽度可推测出荷载长期作用下的最大裂缝宽度。短期荷载作用下的最大裂缝宽度实测值ws,e、荷载长期作用下的最大裂缝宽度推测值wl,e与按规范计算的荷载长期作用下的最大裂缝宽度值wl,e对比见表5。

由表5可见，根据规范计算的长期荷载作用下的最大裂缝宽度wl,e与根据试验实测值推测的荷载长期作用下的最大裂缝宽度wl,e的比值wl,t/wl,e均值u=1.18，变异系数δ=0.15，推测值与计算值符合较好。

规范规定：在一类环境下，普通钢筋混凝土梁在荷载效应的准永久组合并考虑荷载长期作用影响的最大裂缝宽度限值应取0.3mm。由表6可以得到，推测的试验梁的最大裂缝宽度值均小于0.3mm，因此细晶粒高强钢筋混凝土受弯构件在正常使用极限状态下裂缝宽度满足要求。

4结语

细晶粒高强钢筋混凝土梁同普通钢筋混凝土梁受力性能相似，混凝土截面平均应变符合平截面假定。规范关于极限荷载、刚度、平均裂缝间距、最大裂缝宽度的理论与试验结果吻合较好。HRBF400级钢筋混凝土梁在正常使用状态下的挠度、最大裂缝宽度满足规范要求。新规范为推广HRBF500级钢筋，在进行正常使用状态验算时取荷载效应的准永久组合，HRBF500级钢筋混凝土梁在正常使用状态下最大裂缝宽度满足规范要求，但其挠度仍不满足规范要求，在设计时应加强对挠度的验算。

参考文献

中国建筑科学研究院．混凝土结构设计规范 GB50010-2010 [S]．北京：中国建筑工业出版社，2010.

王铁成，李艳艳，戎贤．配置500 MPa钢筋的混凝土梁受弯性能试验[J]. 天津大学学报，2007, 40(5):507-511.

李艳艳，崔武文，戎贤．高强钢筋混凝土梁裂缝控制试验研究[J]. 混凝土，2011(5):132-135.

王命平，张自琼，耿树江．500MPa级带肋碳素钢筋混凝土简支梁的受弯试验[J]. 工业建筑，2007，37(8):39-42.

王全凤，刘凤谊，杨勇新，黄奕辉，张清河．HRB500级钢筋混凝土简支梁受弯试验[J]. 华侨大学学报（自然科学版），2007，27(3):300-303.

篇（10）

中图分类号：TU377.1文章标识码：A文章编号：

1 引言

建筑物的高层化超高层化，桥梁的大跨化超大跨化，使用环境的超恶劣化，使得水泥混凝土“强度低、流动性差”的低性能面临着严峻挑战。这种发展趋势对混凝土的性能提出了新的要求，强烈地促使水泥混凝土材料由低性能向高性能方向发展。例如，高层和超高层建筑的出现，不仅提出了混凝土高强超高强的问题，更提出了施工可泵性的问题；大跨化超大跨化桥梁所处环境的超恶劣化，除了混凝土的强度、施工性问题，更对混凝土的耐久性能提出了更高的要求。

自1990年5月在美国国家标准与技术研究所(AIST)和混凝土协会(ACI) 主办的第一届高性能混凝土会议中提出“高性能混凝土(HPC)”的概念以来，混凝土得到了长足的发展[1]。当前，混凝土正向超高性能化的方向发展。超高性能混凝土越来越受到工程界的关注并越来越多地应用于高层和超高层建筑以及其他重要工程。

超高强高性能混凝土首先是高强混凝土，其首要技术特征是低水胶比。相对地，低水胶比又导致混凝土拌和体系性质粘稠，泵送施工难度非常大。因此，混凝土强度和混凝土可泵送性成为相互牵制的一对矛盾，在实际工程中往往难于同时兼顾。高强超高强混凝土的可泵性能已成为建筑行业有待解决的一大技术难题。因此，要平衡上述两个“不可调和”的矛盾，就必须采用先进技术措施。

2 混凝土高强高性能化的关键措施

混凝土高强高性能化拟解决两大关键问题[1]：改善混凝土内部结构和改善水泥石中的相组成。

2.1 改善混凝土内部结构

在普通混凝土中，为了保证混合料的施工和易性，其用水量（占水泥重量的50%～70%）比水泥水化所需的水量（水泥重量的15%～20%）大得多。多余的水在水泥硬化后蒸发，在水泥石集料界面区域形成大量的各种孔径的孔隙，以及因泌水、干缩等所引起的微管和微裂缝，这些缺陷是导致混凝土强度下降和其他性能指标降低的根本原因[2]。因此，掺加高效减水剂是混凝土高强高性能化的重要措施。

2.2 改善水泥石中的相组成

众所周知，硅酸盐水泥水化后形成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸铝，水化铁铝酸钙等多种胶凝物质，它们把混凝土中各种固体颗粒胶结成整体。其中，以水化硅酸钙的数量最多，最为重要。水化硅酸钙的种类很多，主要分为两类:即低碱性水化硅酸钙(C/S

其方法是在混凝土中掺入活性二氧化硅微粒或铝硅酸盐微粒等矿物掺和料。矿物掺合料的掺入，会产生以下三种效应[3]：

1) 火山灰效应：矿物掺合料具有良好的火山灰活性，含有的SiO2、Al2O3等活性组分，在碱性环境条件下，这些掺料与游离石灰以及高碱性水化硅酸钙产生二次反应，生成低碱性水化硅酸钙，使胶凝物质的质量得以改善，数量增加，从而使混凝土的强度大幅增加，其他性能也得到相应改善。

2）微集料填充效应：细微矿物掺合料颗粒填充在水泥颗粒之间，使胶凝材料具有良好的级配。在水灰比不变、不影响水泥浆体的孔隙率的条件下，可细化混凝土内部的孔隙。

3）减水效应：粒径小于水泥的矿物掺合料填充于水泥颗粒之间的空隙中时，将原来填充于空隙中的填充水置换出来，配合高效减水剂进一步减水，提高混合料的流动性。

3 超高强高性能混凝土制备的技术途径

国际通用的制备超高强混凝土的技术路线：硅酸盐水泥+活性矿物掺料+高效减水剂，采用此技术路线并以矿物减水理论[4]为指导，选用常规的原材料及通用的施工工艺制作混凝土试件，可实现混凝土的超高强高性能化。具体的技术措施如下：

3.1 选用优质水泥

由混凝土强度理论可知，在其它条件相同的情况下，混凝土强度与水泥强度成正比，选用优质高标号水泥是提高混凝土强度的最根本措施。然而，由于制备超高强混凝土时水泥用量较大，水化热高，所以需选取低水化热水泥，即水泥中C2S比例须增大，而C3S及C3A量减少。

3.2 掺加高效减水剂

在和易性相近时，掺加高效减水剂可降低水胶比，达到减水的目的，从而改善混凝土的内部结构，提高混凝土的强度。高效减水剂对水泥有强烈分散作用，能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低用水量，显著改善混凝土工作性。但有的高效减水剂会加速混凝土坍落度损失，掺量过大则泌水。高效减水剂基本不改变混凝土凝结时间，掺量大时（超剂量掺入）稍有缓凝作用，但并不延缓硬化混凝土早期强度的增长。

为适应高性能混凝土的发展要求，新一代的混凝土减水剂 ――聚羧酸系高性能减水剂已开始投入实际应用。

3.3 掺加活性矿物掺合料

活性矿物掺料是制备超高强混凝土不可或缺的组分。

目前，常用的活性矿物掺合料有硅灰、磨细矿渣、粉煤灰和稻壳灰等，活性最好的属硅灰。

硅灰是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料，平均粒径约为0.1μm，比表面积约为15～25m2/g。硅灰中非晶态Si02可达85%～95%，具有很高的火山灰活性，但其比表面积相当高，需水量大，必须配合使用高效减水剂[3]。掺入硅灰，会产生火山灰效应和填充效应。

矿渣的主要化学成分是CaO、SiO2、Al2O3，以及少量Fe2O3、MgO等，各成分的质量分数与水泥最为接近，具有潜在水硬性。经超细磨的矿渣（粒径1～3μm），30%掺量会产生强烈的减水效应，是一种理想的矿物减水剂。

粉煤灰是煤粉在火力发电厂的燃煤锅炉中燃烧后排出的烟气中收集下来的粉尘。粉煤灰的主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3，其中CaO、MgO的质量分数很小，具有一定火山灰活性。由于煤粉在高温过程中形成玻璃珠，粉煤灰颗粒多成球形，在混凝土中发挥“滚珠作用”，改善混和料的流动性。

3.4 采用低水胶比

众所周知，混凝土的强度取决于水胶比。水胶比越低，硬化水泥浆体越密实，混凝土强度就越高。有研究表明[5]，水胶比在0.185～0.23之间，C100超高强混凝土28d抗压强度变幅很小。水胶比＜0.2时，流动性将迅速降低，为了保证混凝土的流动性，宜将水胶比控制在0.22～0.23。

3.5 选用优质骨料

配制超高强混凝土的骨料应符合以下要求：

1）骨料的最大粒径要小。文献[6]建议制备超高强混凝土的粗骨料的最大粒径宜为10～14mm，因为骨料粒径越大，存在微裂纹的概率就越大。

2）骨料母岩抗压强度要大于混凝土强度。根据文献[6]，混凝土中骨料的应力约为混凝土平均应力的1.7倍，因此，粗骨料母岩强度宜大于混凝土强度的1.7倍。

3）骨料粒形好，方圆型颗粒多，针、片状颗粒少；含泥、含粉率小，级配良好。

3.6 提高胶凝材料的用量

由于本实验中采用的水胶比很低，为保证混凝土的工作性，需提高胶凝材料的用量来保持必要的用水量。

3.7 控制水泥用量

水泥用量较大时，水化热高。因此，须增大活性矿物掺合料用量，取代等质量的水泥。如掺入磨细矿渣、粉煤灰等火山灰活性较低的矿物掺合料，具有显著的降低水化热的作用，掺量越大，降低得越多。

4 结语

研制超高强高性能混凝土具有十分重大的意义。其配制必须从原材料的选择、采用低用水量、低水灰比、高活性矿物磨细掺和料、高效减水剂、改善界面结构、提高水泥浆体的内聚力及水泥浆体与集料间的粘结力等因素来考虑。

参考文献

[1] 蒲心诚.超高强混凝土的研究与应用[J].混凝土,1993,(05).

[2] 蔡基伟,周明凯. 超高强混凝土的配制原理与关键技术[J].房材与应用,2006,2:1-4.

[3] Mehta P.Kumar，Monteiro Paulo J.M. 混凝土的结构，性能与材料[M]. 覃维祖，王栋民，丁建彤译.北京，中国电力出版社，2008：185-201.