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.吸水性材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。（1）质量吸水率Wm（2）体积吸水率Wv质量吸水率与体积吸水率存在下列关系。Wv=Wm×ρo/l000（1-12）式中ρ。――材料在干燥状态下的表观密度，kg/时。材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则吸水率愈大，闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不能存留，只能润湿孔壁，所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如花岗石的吸水率只有，混凝土的吸水率为2%~3%，勃土砖的吸水率达8%~20%，而木材的吸水率可超过100%。吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分，此称还湿性。材料的吸湿性用含水率表示。Wh=（ms－mg）/mg×100%式中Wh――材料的含水率，%;ms――材料在吸湿状态下的质量，kg;mg――材料在干燥状态下的质量，kg。材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。具有微小开口孔隙的材料，吸湿性特别强。如木材及某些绝热材料，在潮湿空气中能吸收很多水分。这是由于这类材料的内表面积大，吸附水的能力强所致。材料的吸水性和吸湿性均会对材料的性能产生不利影响。材料吸水后会导致其自身质量增大，绝热性降低，强度和耐久性将产生不同程度的下降。材料吸湿和还湿还会引起其体积变形，影响使用。不过利用材料的吸湿可起降湿作用，常用于保持环境的干燥。
一.调查背景：造纸术是中国古代的四大发明之一。公元105年东汉时期的蔡伦用树皮、破布、麻头、钱网等为原料，造出了当时非常著名的“蔡侯纸”。从东汉到明朝以后约1800年间，中国的制纸一直仪在手工制造阶段，到清朝1891年，在上海创建了伦章造纸厂，这才开始了机器造纸工业。目前，在国际上，造纸是仅次于电信和钢铁的第三大产业，是国家经济发展水平的重要标志之一。纸在各行各业发展及人们生活中是不可缺少的，给事业的需求和人们带来的方便也是不容忽视的。但是，在它的制造过程中，给我们赖以生存的地球，绚丽多彩的大自然带来了灾难——严重的环境污染。二、调查目的：为了更好贯彻可持续发展战略，了解我们赖以生存的地球现在所面临的危机，从身边的一点一滴做起保护我们周围的环境，保护我们的家园。三、调查时间：2008年4月6至2008年6月6日。四、调查方法：从网上浏览，翻阅书籍。到造纸厂实地调查生产程序及原料。五、网上资料（1）传统造纸术的现状投资巨大的金东公司自1997年6月建厂，1999年远行就进入了有序的发展，并于2002年5月创办了公司自己的刊物《太空梭》。创刊伊始，就以着力于弘扬与挖掘中国的传统造纸文化为已任，在公司副总黄良典先生与工会主席孙炳健先生的大力支持下，成立了文化报道小组，深入了安徽、浙江、四川、福建等地偏僻山村采访，亲身触摸到中国传统造纸术跳动的脉搏，及时了解到造纸术在中国的现状。2004年的6月，我们在安徽宣城的泾县西乡小岭村一带，亲眼目睹了被誉为“中国国宝”的宣纸的整个制作过程，从采集原料，到发酵打浆，到揭纸脱水，烘干等大小繁琐的工序七十二道，并深深地为中华民族的勤劳智慧而自豪。在随后的一年多时间里，我们又利用业余时间赶赴浙江，陕西等地，在一个个古朴接近于封闭的小材古寨，真实地领略到传统文化在中国民间旺盛的生命力的同时，也深深为造纸的现状感到忧虑。中国造纸术在千余年的变革中，不断融合了本地的特色，逐渐形成了自己的纸品工艺。传统造纸中，都是因地制宜，选用当地最为廉价，取之最为方便的植物原料进行造纸，四川的青衣江畔，安徽的泾河流域，西安的沣河两岸都隐藏着一个个古老手工作坊。在四川夹江县，遍生竹林，因而纸农把嫩竹“砍其麻，去其青，渍以灰，煮以火，洗以水，舂以臼，抄以帘，刷以壁” 短短的二十四个字，概括了传统手工造纸的全过程，用这种工艺做成的纸，在四川称为“蜀笺”，备受近代大书画家张大千先生的钟爱，又被今人称为“大千纸”，四川的造纸尤以马村的规模最为庞大。宣城的泾县所产纸张称为“宣纸”。历来为贡品，并为科考用纸，因古泾县的地势有“七山一水一分田，一分道路和庄园”之说，山多，灌木资源丰富，故聪明的宣城人利用檀树皮、稻草等物造纸，皆为上品。具体做法为将山上脱落的檀树皮、稻草放在山坡上，经风吹日晒，自然漂白，然后舂碎成浆，加上山上的大量的弥猴桃树树脂放入浆水内，捞出的纸品质地洁白细密、柔软均匀、光而不滑，宋代诗人王令在《再寄权子满》诗中写到“有钱莫买金，多买江东纸，江东纸白如春云”可见宣纸在当时的价值。福建将乐、浙江的泽雅也以纸山而闻名于世。从我们的文化报道小组成员在当地所见情形来看，两者应该是相承一脉，皆以竹佐以石灰，渍之入水，再利用水碓、石臼等设备捣烂成浆，因没有加以漂白，故所产纸张呈黄色，因而只能用于冥烧，来寄托现代人的一种哀思罢了。（2）关于造纸的传承与思考虽然传统造纸术，具有很高的观赏及研究价值，但也无法掩饰她的颓废与没落，难以满足现代社会的需要，那规模小、产量低、劳动强度大、高污染的弊病也日渐突现。在山清水秀的雅泽山区，人们利用“四连碓”水能造纸，我们在浆池边看到，一股股发黄的散发着刺鼻气味的废水直接向山涧流去，据了解这种水流进田地庄稼将枯死，流进河池鱼虾也根本无法生存。四川夹江也因人们大量无节制地砍竹林造浆做纸，造成山体岩石裸露，灰尘四处飞扬，原本悠静的青山已是千疮百孔，在马村的一家宣纸作坊的巨大篁锅前，一张姓老板告诉我们，造一吨手工纸大约要耗费一百二十余吨的水，废水也是未经任何处理，直接排放于山野之间。因为我们传承的是中国造纸文化,我们奉献的是利用现代化造纸技术来造福人类的一种精神。六.调查结果纸是纸质文物主要构成材料，纸的种类可分为手工纸和机械纸。手工纸有麻纸、皮纸、藤纸、竹纸、棉纸，还有宣纸、毛边纸、连史纸等。19世纪末，机器纸逐渐代替了手工纸，常用的有新闻纸、印刷纸、打字纸、有光纸、图画纸、牛皮纸等。一.造纸原料1.韧皮纤维: 是古代造纸主要原料，由于含纤维素多，一般多在 60% ~ 83% 之间。加上纤维长达120~180毫米，纤维长度比宽度约大于950至1230倍。由于韧皮纤维很长，造出纸来很坚韧。2.茎纤维: 如竹、稻草。其纤维素含量在24％~ 60% 之间，长度比宽度约大于100至 200倍。纸张在不同时期，选用什麼材料和工艺制作，其纸张的成份、性能是不同的。3. 种毛纤维: 如棉花，棉花纤维素含量最纯、最多，一般可达 90% 以上。纤维长度比宽度大约有1250倍。由于纤维特别细长，交结力好，质地强韧、组织细致柔腻，造出来的纸较耐磨、耐久。二.纸的分类1.麻纸。麻纸就是以麻类纤维（萱麻和大麻）制的纸张。常见的有白麻纸、黄麻纸、麻沙纸、旱滩坡纸等。2.藤纸 。藤纸早在晋代已有制作，到了唐代已在浙江、江西两省大量生产，其纸是用藤树皮的纤维所造。当时有白藤纸、青藤纸、黄藤纸之分。3.宣纸 。宣纸是用檀树皮、稻草为原料制成的手工纸，出产於安徽宣州而得名。此纸质地柔韧、洁白平滑、细致匀整、色泽经久不变，被誉为「滑如春冰密如蚕」的美称。宣纸属皮棉纸类，因品种规格繁多，不一一详述，常见的有：罗纹纸、棉连纸、玉版宣、单宣、十刀头、夹连纸等，为我国唐、宋以来的古代书画所采用的纸。4.棉纸 。棉纸又称皮纸，是以楮树皮为原料制作而成，质地细柔、富有轫性。从纸的纵面撕去，其断裂处呈现丝棉状，因而得名。棉纸的品种因地而异，常见的有河南棉纸、贵州棉纸、上海棉纸、迁安棉纸、蚕茧纸、藏经纸、高丽纸、册子纸、美浓纸、开化纸、太史连纸等20余种。5.竹纸 。竹纸是用石灰处理的嫩竹为原料制作而成，因颜色略呈黄色，又称「黄纸」，主要有：毛边纸、毛太纸、川连纸、元书纸、梗棒纸、连史纸等十余种。6.其它纸。 除了上面介绍的几种纸以外常见的还有牛皮纸、磁青纸、虎皮宣、蜡笺纸、发笺纸、金纸等。三.造纸法造纸法分两种，但目前因为科技的发展与机器的不断改良，手工造纸法逐渐退出了历史舞台。以机器造纸法为主。（一）手工造纸法我国是发明纸张最早国家。在十九世纪以前生产的纸，通称手工纸。手工纸又分竹纸和皮纸。历代许多珍贵的古籍、文献、书画都是采用皮纸做成的。这些纸张保存了几百年，甚至上千年仍然很好，是什麼原因呢?这与手工纸的生产过程有著密切的关系。造纸术随著时代的发展，社会的进步，不断得以发展、改正、提高。潘吉星先生经过实地调查研究、分析，在纸坊工人师傅的大力支持下，采取模拟实验，从汉纸制造最原始的八步流程：浸湿→切碎→洗涤→舂捣→打槽→抄纸→晒纸→揭纸。过渡到现今陜西凤翔造纸的十六步复杂过程：浸湿麻料→切碎→碾料→洗涤→化灰水→灰碾→灰沃→蒸煮→洗涤→细碾→洗涤→打槽→剪纸→压榨→晒纸→揭纸。但归纳起来，手工纸生产过程大致可分蒸煮、漂白、打浆、抄纸四个阶段进行讨论。1.蒸煮: 造纸原料经机械预处理（浸湿、切碎、洗涤），在制浆过程中，用石灰乳〔Ca（OH）2〕，草木灰水作蒸煮剂浸透，目的在於脱去原料中的色素，除去污质、蜡质、松解原料中残留的胶质及其它填充物，使制成的纸张不残留有害的化学物质，而含有钙(Ca2+)、镁(Mg2+)等物质，使纸呈中性或偏碱性，阻止游离酸的形成，防止纸张进一步的变质，使纸延年起了很好的作用。2.漂白: 古代造纸的漂白工艺采用「日光漂白」，其方法据清人莫兴三《造纸说》: 「曝已复渍，渍已复曝，如是者三，则黄者转为白矣。其渍也必以桐子灰，黄荆木灰，非是则不白」。纸浆先经过阳光照射，利用空气中的臭氧产生氧化作用，使值物纤维中所含的天然色素或著色物质变成其他基因，然后利用桐子灰、黄荆木灰和草木灰的水溶液，溶出被氧化的物质，起到漂白作用。经过这种漂白处理的纸浆所造的纸，久不变色，不易老化变脆。3.打浆: 胡韫玉在《纸说》中写道:「铸之於臼，千锤万杵捣愈多，而质愈融，楮骨竹筋尽为液流」。 说明打浆要充分，只有通过充分的锤捣才能造出纤维交织均匀的纸来。4.抄纸: 植物纤维经上述处理制成纸浆，为使纤维在水中离散浮游，除了充份搅拌，通常加一些如黄蜀葵、杨桃藤、野葡萄、梧桐等悬浮剂，以便使纤维分布均匀，增加强度。从上述简单过程可以看出: 手工法造纸加工缓慢，生产过程细致，残留在纸中的有害化学物质很少，纤维不易受到损害，因此纸就坚固、耐磨。目前我们见到的晋、宋代的书画和古书籍，已有1000多年的历史了，有的纸张仍然是洁白如玉，完整无恙，这些纸都是用传统手工方法生产出来的。（二）机器造纸法机器造纸大致经过以下几个过程，首先准备原料，然后再制成纸浆。由於制造纸浆时所用的方法不同，又有机械与化学法之分。1.机械法：就是用机械的方法来离解纤维制成机械木浆。这种木浆，木质素无法除去，且其纤维短而粗，又含有较多非纤维素，所以制成的纸张疏松容易破脆 ，在日光及空气中容易氧化变黄，这是耐久性差的其中一个因素。2.化学法，就是用适当的化学药剂，在蒸煮原料过程中，除去木质素及其它非纤维素，使纤维离解而成一种纸浆。根据所用的化学药品的不同，化学法可分为亚硫酸盐法、碱法和氯化法等。（1）亚硫酸盐法:是用亚硫酸氢钙[Ca(HS04)2〕和亚硫酸(HS03)2的混合液，用这种混合液蒸煮纤维，制成亚硫酸盐化学纸浆，此种纸浆中含有一定量的半纤维素和蒸煮液以及产生木质素磺酸的酸性残留在纸浆中，因此，纸张的耐久性受到了很大的影响。（2）碱法: 是用苛性钠作为蒸煮液与原料一起在高温下蒸煮的方法。由於碱性太大，对纤维损害较大，使纸强度降低，加上成本高，现已很少应用。（3）氯化法: 是将原料同氢氧化钠一起蒸煮，经氯化、碱液后处理，除去木质素， 再经过漂白，在这过程中有时用碱，有时用漂白粉，有时用氯来处理，会使纤维素遭到不同程度的损坏。从纸浆制造方法可以看出:纸浆的质量与纸张的耐久性有著直接的关系。造纸原料消耗情况原材料不仅是制约我国造纸业发展最大的瓶颈，而且是影响我国环境质量的重要因素。由于近年来我国对废纸进口的需求强劲，已经使国际市场上废纸的价格不断攀升，造纸工业因废纸进口价格快速增长而深受影响。目前我国造纸原料中，废纸所占比重高达44％，国内市场造纸原料需求量巨大，却长期依赖进口。据了解，我国每年有1400万吨废纸没有回收利用。据专家介绍，回收1吨废纸能生产吨好纸，还可以节约一半以上的造纸能源，减少35％的水污染。目前，中国的木浆消耗量比较低，也有1130万吨，不是中国造纸企业不喜欢木浆。而是我们没有这么多木浆，没有这么多木材，没有这么大的木浆厂。 目前我国纸业当务之急是研究如何加快发展木材制浆造纸问题和建立有效的回收渠道。我国的废纸回收量远远不能满足需求主要是废纸回收的渠道未开通，尤其是产生专业类废纸的行业机关大户的通道“关闭”。 仅以新闻纸为例，北京现在有上百种报纸发行，每日发行吨数起码有几十吨，这其中有70％－80％的废纸可以回收再利用，而实际回收的数量远远没有达到这一标准，大量的废纸被白白浪费掉了。而这样的情况，足以导致我国的环境因素极为严峻。让我们再来看一组数据。制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10％-12％，居各项污染的第三位；排放污水中化学耗氧量约占全国排放总量的40％-45％，居各项排放量的第一位，造纸工业已成为我国污染环境的主要行业之一。造纸工业是一个产量大，用水多，污染严重的轻工业；水污染在各种工业中，名列废气，固体废气物及噪声等污染，也很严重。造成这么严重的污染的原因主要有：1、纸浆结构中草浆、苇浆等非木浆占比偏高。因为木浆有着成熟的污染回收技术，碱回收可达98，因此给环境造成的污染较小。但是对草浆造纸，目前全球都还没有找到有效经济的防治污染的办法，对环境污染较大。发达国家造纸业纸浆结构为木浆，废纸浆34，非木浆（草浆、苇浆等）。但在我国，草浆、苇浆等非木浆占比高达22。2、造纸业集中度低，小纸厂偏多，污染严重。这些高耗能、高耗水的以草浆制纸为主的小纸厂是造纸业重要的污染源。3、造纸工业的废水若未经无效处理而排入江河中，废水中的有机物质发酵，氧化等。使鱼类，贝类等。水生生物缺氧致死；一些细小的纤维悬浮在水中，也很容易造成鱼类死亡；废水中的树木屑，木屑，草屑，腐草，腐浆等沉入水底，淤塞河床，发酵中，不断产生有毒臭气；废水中还有一些不容易发酵，分解的物质，悬浮在水中，吸收阳光，减少阳光透入河水，妨碍水生植物的光合作用；另外带有一些致癌，致畸，致突变的有毒物质。总之，造纸废水使河水浊黑，恶臭，水草不生鱼虾灭迹，蚊蝇丛生，蛀虫遍地，危害沿岸居民的身体健康，造成痢疾，肠炎，痔疮等急病盛行，同时，还不利于农田灌溉和居民用水。4、造纸工业排放的一些固体废物如腐烂浆料，浆渣，树皮，碎木片，草根，煤灰渣等，发酵变质，放出臭气，下雨时，还流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。生产过程中锅炉燃煤产生的废气和烟尘及机械的噪声也影响工作人员和附近居民健康。六、调查建议：1、造纸工业的污染大部分来自制浆过程。制浆废水中还含有很多有用物质如烧碱和纤维。一些物质若直接排到河中，会发生物理的，化学的，生物的变化而污染环境。这些物质弃则为害用则为宝。因此，小纸厂向中大型纸厂发展，也是防范措施之一。例如，制浆过程中的蒸煮工序，撮出纸浆后，排出来的黑色残液，黑色残液的治理是回收热能和碱治理的装置叫碱回收装置。即将黑色残液蒸发掉水分，然后送入碱回收炉内燃烧，产生热能，可用来产生蒸汽、发电和热水，回到生产过程中利用。燃烧后剩下的物质加入水和石灰，就得以碱，这些碱又回到制浆过程的蒸煮工序，还可作为副产品销售。2、造纸过程的废水，可先回收纤维，剩下的水经过滤后再回到前面的工序进行循环利用，反复利用几次后再排。这样，即可节约资源，又减少纸厂的废水经回收有用物质和综合利用后，若土地有条件，可采用土地处理法来净化废水漫流在坡度较平缓的草地或林地上利用土壤净化。另外可利用天然洼地，水塘培植水生植物以净化废水，水生植物以水花生及水葫芦效果最好。出水用于农田灌溉，固体废气物大部分可综合利用。通过此次调查，我们发现，造纸业虽为我国的一个重要企业，但是国家对于此页的环境的重视度不够。不光从产业结构和科技，就连原料都有着一定的差距。我们认为国家应对此问题给予足够的重视。改善环境，不能再走那条先污染再治理的老路。但从我们普通人来说，更应从中得到更多。在平时的日常生活中，应该节约用纸，尽我们的可能为地球的环境力所能及的做些事。从身边做起，从一点一滴做起，为保护我们的地球母亲献出我们的一份力。
影响纸张耐久性的因素很多，其中酸是促进纸张脆化变质的重要因素。美国化学家巴罗于20世纪40年代初对纸张的酸性效应进行了大量的科学实验，实验结果表明：图书纸张85%-90%的恶化都是因纸张含酸量明显上升造成的。酸对纸张的潜在危害主要是促进纸张中纤维素的酸性水解，使纸张变脆泛黄，机械强度下降，最终造成纸张老化失去韧性而无法使用。
探索纸张的去酸技术早在上世纪30年代就已经开始了。经过半个多世纪的不懈努力，国内外图书、档案保护工作者研究出很多纸张去酸技术。酸是缩短纸质文献使用寿命的关键因素
为了延长纸的寿命，晋时已发明染纸新技术，即从黄檗中熬取汁液，浸染纸张，有的先写后染，有的先染后写。浸染的纸叫“染黄纸”，呈天然黄色，所以又叫“黄麻纸”。黄麻纸有灭虫防蛀的功能。
这一时期，造纸业也初步形成规模。如果说汉代在书写记事材料方面还是缣帛和简牍并用，纸只是作为新型材料刚刚崛起，还不足以完全取代帛简的话，那么，这种情况到了晋代，就已发生根本性的变化。
浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文
在日常学习和工作中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。你所见过的论文是什么样的呢？以下是我为大家收集的浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文，希望对大家有所帮助。
摘要 ：
新建筑工程的建设和旧建筑工程的拆除都会产生大量的建筑垃圾，既造成环境污染又浪费大量资源，如何处理日益增多的建筑废弃垃圾，减轻对环境的污染，已成为各个国家必须面对的重要课题.通过分析再生混凝土的物理、力学性能、耐久性能、剪切性能以及抗震性能，探讨了再生混凝土的应用前景。
关键词 :再生混凝土;性能指标;建筑垃圾;应用前景
引言
目前我国正处于大兴土木的建设时期，土木建筑的快速发展带动了国民经济，也成为了消耗资源和产生垃圾最多的行业.为了有效减少环境污染破环，减少废弃混凝土的数量，做到可持续协调发展，目前解决该问题的方法只有再生利用，于是跟再生混凝土有关的一些技术和研究也快速发展起来。
再生骨料或再生混凝土骨料[1-2]是指将废弃混凝土块破碎、分级，并按一定的级配混合后形成的骨料，而利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土，简称再生混凝土.再生混凝土是建筑材料的循环再利用，是与生态环境发展相协调的重要一部分，也 符合国家的可持续发展战略.本文主要讨论再生混凝土基本性能，探讨再生混凝土应用工程的发展前景。
1、再生混凝土研究现状
国外研究现状国外对于再生混凝土的研究比较早，可以追溯到二次世界大战期间，连年的战争破坏了大量的建筑物，同时也产生了大量的废弃物，因此许多欧洲国家均不同程度地面临着如何处理废弃物的问题[2].20世纪50年代，苏联和德国为了处理大量废弃混凝土同时为城市重建提供新的原材料，相继开展了再生混凝土技术的研究工作.1977年日本政府制定了JIS TR A 0006《再生骨料和再生混凝土使用规范》;1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》，规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾，必须送往“再生资源化设施”进行处理。
对于废弃物再利用，美国政府也制定了《超基金法》，规定:“任何生产有工业废弃物的企业，必须自行妥善处理，不得擅自随意倾倒.”这个规定给再生混凝土的发展提供了操作依据和法律保障.
国内研究现状
我国对再生混凝土的研究工作起步相对较晚，目前还停留在实验室研究阶段，不过政府对再生混凝土研究工作相当重视，相继投入了不少的资金，也取得了一些成果.同济大学对再生混凝土技术进行了大量的研究工作[2-3]，包括再生混凝土的强度和工作性能、废弃混凝土破碎及再生工艺研究、再生混凝土耐久性研究、再生混凝土梁柱试验研究、再生混凝土框架节点试验研究、再生混凝土框架结构抗震性能的研究等.2007年同济大学编写了地方标准《再生混凝土应用技术规程》(DG/TJ 08-2018-2007)，为再生混凝土的应用提供了技术指导。
另外，中科院、东南大学、浙江大学和北京工业大学等相关科研单位也对再生混凝土开展了大量的研究工作，并开发了相关的再生混凝土技术。
2、再生混凝土性能特点
物理力学性能东南大学陈亮等对再生骨料混凝土技术开发与研究的最新进展进行了综述与对比分析[3]，分析结果表明再生混凝土的破坏过程和破坏模式与普通混凝土基本一致.从破坏形态来看，再生混凝土的破坏基本上始自粗骨料和水泥凝胶体面的黏结破坏，再生混凝土的长期抗压强度发展规律与普通混凝土有所差异.分析还指出，全部采用废混凝土作骨料的再生混凝土与相同配合比的普通碎石混凝土相比，抗压强度降低9%，抗拉强度降低7%，抗压弹性模量降低28%，抗拉弹性模量降低34%，说明再生混凝土脆性降低，韧性增加.而全部采用废弃混凝土作骨料的再生混凝土较相同配合比的普通混凝土极限拉应变增大28%，拉伸弹模降低34%，抗压强度比有所增加，说明再生混凝土的抗裂性能较好。
中国科学院武汉岩土力学研究所骆行文等通过一系列试验，分析研究了不同再生混凝土取代率对静力力学性能的影响，研究了再生混凝土声波传播特征参数随再生混凝土轴向压缩变形的变化规律[4].指出随着再生混凝土取代率的增加，再生混凝土的应力峰值在减小，再生混凝土的弹性模量和变形模量也在降低.分析还表明再生混凝土声波传播速度随着再生混凝土的轴向压缩变形先增大后减小，在再生混凝土轴向压缩过程中，超声波在再生混凝土中波幅先增大后减小。
同济大学肖建庄通过不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力应变全曲线试验，分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力应变全曲线形状和再生混凝土抗压强度、弹性模量、峰值及极限应变的影响[5].研究表明，再生混凝土的应力应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似，但曲线上各特征点的应力和应变值有所区别;再生混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值高于普通泥凝土;再生混凝土的峰值应变大于普通混凝土;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土.分析还指出再生混凝土应力应变全曲线的上升段和下降段可以分别用3次多项式和有理分式分别进行拟合。
浙江大学徐亦东等采用优质矿物掺合料和高效减水剂成功配制出C40—C60高性能再生混凝土，并采用电液伺服压力试验机对高性能再生混凝土进行单轴受压试验，测得其应力应变曲线并进行理论分析，总结出了再生混凝土单轴受压应力应变全曲线的数学表达式，与试验结果吻合较好[6-7]。
西班牙加泰罗尼亚理工大学等设计4种不同的再生混凝土粗集料取代率，通过4种混凝土的搭配比例来得到相同的抗压强度，分析了再生混凝土的力学性能[8].试验中，回收集料处于吸水状态，但不饱和，以控制新拌混凝土的性能、有效水灰比和更低的强度偏差.结果表明采用中低抗压强度的集料生产再生混凝土，其必要性已被证实归结于水泥的用量，测定了再生混凝土相对较低的弹性模量，此结果验证了几位学者提出的数学模型的有效性。
葡萄牙里斯本理工大学等通过不同的养护条件分析了再生混凝土的物理力学性能，分析了再生混凝土的抗压强度、劈裂强度、弹性模量和磨耗值，分析结果表明影响再生混凝土物理力学的养护条件大体上跟普通混凝土一致[9]。
意大利马尔凯理工大学Valeria Corinaldesi等采用取代率为30%的再生集料配制再生混凝土，分析了梁柱结合处再生混凝土在周期荷载下适用于结构的可行性[10].当取代率为30%时，再生混凝土与普通混凝土有几乎相同的抗压强度，然而，再生混凝土的抗拉强度、劈裂强度和弹性模量比普通混凝土偏低.基于周期荷载试验结果，通过参数裂缝类型、分布能、延展性和设计值来评价梁柱结点处的性能，结果显示，利用再生混凝土浇筑的结点具备充足的结构性能。
耐久性能
武汉大学刘数华、饶美娟对再生混凝土的变形性能主要包括弹性行为、干缩与徐变、温度变形性能，再生混凝土的耐久性包括渗透性、抗冻耐久性和抗化学侵蚀性能[11].对再生混凝土的变形性能和耐久性能进行深入分析，结果表明，再生骨料对再生混凝土变形性能和耐久性能虽有不同影响，但亦可满足于工程应用。
湖南省高速公路管理局龚先兵和长沙理工大学刘朝晖、李九苏对道路再生骨料混凝土的耐久性进行系统试验研究，包括抗硫酸盐侵蚀试验、抗冻性试验和干缩性试验，结果表明，再生骨料混凝土的耐久性能能够满足道路工程的需要[12]。
浙江大学徐亦冬，沈建生根据再生骨料的特性并结合当今的研究热点“高性能混凝土”技术，使再生混凝土向高性能化的方向发展[13].研究表明，尽管再生骨料属于低品质骨料，但通过将粉煤灰、矿渣及硅灰等矿物掺合料应用于再生混凝土中，充分利用粉体的优化组合以及界面强化效应，可使再生混凝上具有良好的工作性及较高的强度等级。
安徽水利水电学院的魏应乐对再生混凝士的抗渗性、抗冻融性、抗碳化、氯离子渗透性、硫酸盐侵蚀、耐磨性进行了分析，并提出了减小水灰比、掺加粉煤灰、采用二次搅拌工艺、减小再生骨料最大粒径、采用半饱和面于状态等改善再生混凝土耐久性的措施[14].研究结果表明，再生混凝土的抗渗性、抗冻融行、抗硫酸盐侵蚀性、抗氯离子渗透性和耐磨性均较普通混凝土弱。
美国威斯康星大学麦迪逊分校等在中干试验环境下，对引气型再生混凝土和非引气型再生混凝土进行自由状态下冻融耐久性试验[15]，结果表明，直接冻融坚固性试验为判断再生混凝土集料的坚固性提供了更为实际的试验条件，硫酸盐坚固性试验不能预测再生混凝土集料的冻融难易程度。
英国诺桑比亚大学Alan Richardson等基于质量损失和极限抗压强度2个指标，采用对比试验，对再生混凝土的冻融耐久性试验进行研究[16]，结果表明，再生混凝土与普通混凝土几乎有着相似的耐久性，原因归结于在分批前对再生集料仔细的选择和处理.耐久性是材料的一个重要指标，再生集料需要被大量的测试以便用于工业生产，本文表明了未来应用的可能性。
抗剪性能
广西大学黄莹、邓志恒等通过对四点受力等高变宽梁进行剪切试验，探讨水灰比相同的条件下，再生骨料取代率对再生混凝土剪切性能的.影响[17].研究表明，再生混凝土剪切破坏形态和普通混凝土相似，但其抗剪强度和变形能力均低于普通混凝土.在对再生混凝土抗剪强度、剪切变形和剪切模量分析的基础上，绘制了再生混凝土的剪应力应变曲线，建议了剪应力应变曲线方程和剪切模量的计算公式。
广东省建筑科学研究院黄健和同济大学建筑工程系肖建庄、雷斌对影响再生混凝土梁抗剪承载力的各因素作了定性分析，得出再生混凝土梁抗剪机理，包括剪跨比、混凝土强度及配箍率在内的诸多因素对再生混凝土梁抗剪承载力的影响趋势与普通混凝土梁基本一致的结论[18].同时指出增大荷载分项系数可明显提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标，但在配箍率较小时，荷载分项系数提高至时再生混凝土梁抗剪可靠度也不能满足可靠度要求.增大再生混凝士抗压强度平均值，使其标准值达到与普通混凝土相同的水平，再生混凝土梁的抗剪可靠度均可满足规范要求，这是提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标的最佳途径。
西安建筑科技大学刘丰、白国良等试验采用等高变宽梁，考虑混凝土强度等级和再生骨料取代率，研究了再生混凝土梁的抗剪强度和变形及其发展规律[19]，得出了再生混凝土梁抗剪极限承载力与取代率没有直接关系的结论，同时还得出再生混凝土梁的切应力主应变曲线接近直线，试验所得抗剪强度相对普通混凝土较低的结论。
郑州大学的张雷顺通过13根再生混凝土梁与普通混凝土梁的对比试验，对再生粗骨料取代抗震性能同济大学建筑工程系的肖建庄、朱晓晖完成了3种不同再生粗骨料取代率再生混凝土框架边节点在恒定竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究[23]，指出再生混凝土节点的破坏过程与普通混凝土相类似，虽然再生混凝土节点的抗震性能略低于普通混凝土，但再生混凝土节点的延性等抗震性能仍满足相应抗震设防要求，说明再生混凝土可用于有抗震设防要求的框架节点中。
同济大学结构工程研究所的孙跃东等通过对3榀1∶2比例框架模型在不同的竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能的对比试验，研究了再生混凝土框架在低周反复荷载作用下以及不同轴向力作用下对再生混凝土框架抗震性能的影响[24].结果表明，再生混凝土框架，在不同轴力和低周反复荷载作用下，其受力特性、破坏形态和破坏机制没有明显的差别，破坏机构均表现为明显的“强柱弱梁”类型;再生混凝土框架具有较好的抗震性能，结构进入弹塑性阶段后，框架的滞回曲线均比较丰满，表明框架都具有良好的耗能能力;框架的位移延性系数为～，表明框架延性良好，再生混凝土框架的位移延性小于普通混凝土框架，随着轴向荷载的增加，框架的延性降低。
北京工业大学建筑工程学院的张建伟、曹万林等进行了7个剪跨比为的中高剪力墙低周反复荷载试验研究[25]，在试验的基础上，分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能及破坏特征.研究表明，再生细骨料掺量的增加，使再生混凝土中高剪力 墙的抗震性能有所降低以及随着配筋率的提高，其承载力、延性、耗能能力有所提高.同时指出轴压比的提高，使再生混凝土剪力墙的承载力提高，弹塑性变形能力降低。
北京工业大学的尹海鹏等进行了1根普通混凝土柱和3根不同取代率的再生混凝土柱模型的低周反复荷载试验研究[26]，模型按1/2缩尺.试验结果表明，随着再生骨料取代率的增加，其混凝土的弹性模量明显减小，试件初始刚度明显下降、承载力呈下降趋势、耗能值下降，抗震能力呈下降趋势，并指出再生混凝土柱可用于多层结构轴压比较小的柱的抗震设计。
3、存在问题及应用前景
存在问题最近几年再生混凝土研究工作取得了一些成就，不过，鉴于再生骨料自身的局限性和目前我国对再生混凝土利用的实际情况，还存在一些障碍和不足，主要表现在以下几个方面。
(1)目前合适的处理废弃混凝土的设备与相关技术较少，对废弃混凝土再生利用的认识还不到位.
(2)废弃混凝土来源广泛且非常复杂，如何合理分级处理是需要解决的关键问题。
(3)相应的标准规范太少，实际操作时比较困难，目前还难以大面积推广。
应用前景
再生骨料混凝土与普通混凝土相比，虽然在物理力学性能等指标上稍有逊色，但毋庸置疑的是，再生混凝土具有广阔的应用前景.具体应用时，可根据结构所处的部位进行选择性替代[27-28].对于主要的承重结构，再生粗骨料取代率可以适当减少，设定限值或容许范围.对于一般结构工程，例如人行道板、桥梁护栏、防护砌块和其它附属结构，取代率可根据情况适当增大。
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
1、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。
2、再生骨料的生产工艺及性能
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。
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。
3、再生混凝土物理性能及力学性能
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 。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。
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。
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，当水灰比由降低到时，再生混凝土的抗压弹性模量增加。
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。
4、再生混凝土的耐久性
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。
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。
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。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。
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。
5、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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[论文关键词]现浇混凝土结构裂缝 原因 防治[论文摘要]现浇钢筋混凝土结构裂缝是施工中一个带有普遍性的问题。它不仅有损外观整体性，降低刚度。所以很有必要对裂缝进行鉴别、分析和控制。一、钢筋混凝土现浇结构收缩裂缝为保证操作需要的稠度，混凝土加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分多4～5倍，这部分多余的水蒸发后会产生体积收缩，一般称为湿度收缩。另外水泥水化作用也会引起体积收缩，称为自收缩。施工中常见的混凝土收缩有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝。（一）塑性收缩裂缝一般出现在干热或刮风天气，形状像干燥泥浆面。裂缝多为中间宽两端渐细且长短不一、互不连贯。产生的主要原因是混凝土在塑性状态时表面水分蒸发过快，产生了急剧的体积收缩，从而导致混凝土表面裂缝。而蒸发速度的快慢和风速、相对湿度、混凝土表面空气湿度以及自身的温度有关。风速越大，温度越高，水分蒸发速度越快。防止产生这种裂缝的有效方法是：尽可能减少混凝土表面与内部的相对体积变化的差异。混凝土浇灌后及时覆盖，洒水养护；严格控制混凝土配合比；将基层和模板浇水均匀湿透；对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压，防止裂缝继续产生。（二）沉降收缩裂缝多沿主筋通长方向上在混凝土表面断续出现。或在相邻断面显著变化部位出现，裂缝较浅较宽。常在混凝土浇灌后发生、硬化后停止。产生的原因为混凝土浇捣后骨料颗粒沉落，水分上升，受到钢筋或埋设件或大的粗骨料阻挡，而使混凝土互相分离，或混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂，斜面上的混凝土由于重力向下流动而开裂。为防止这类裂缝，可采用稠度适当的低流动性混凝土加强捣实；对断面相差较大的结构物先浇深部位2～3 h后再与薄断面一起浇灌。（三）干燥收缩裂缝多发生在混凝土终凝前后。裂缝为表面的，较浅较细，沿短向分布。随着湿度和气温的变化，由表及里，由大到小逐渐发展。产生的原因主要是混凝土养护不到位，风吹日晒，表面水分散失过快而内部湿度变化小，表面干缩变形受内部混凝土的约束，产生较大的拉应力而引起裂缝。为防止这类裂缝，可采取严格控制混凝土的水灰比、砂率、砂石含泥量；加强早期覆盖和养护适当延长养护时间；密封保水养护对长期露天堆放的构件采取适当洒水养护。二、温度裂缝混凝土受温度影响，会产生热胀冷缩变形。当变形变化不均受到约束，便会产生应力导致裂缝。（一）内约束裂缝由于混凝土内外温差过大引起的。从理论上计算，混凝土表面温度骤降超过5～7度就有可能引起裂缝。多发生在早期，通常只在混凝土表面出现。控制这类裂缝的方法，在于控制混凝土内外温差，防止表面急剧冷却，冬季采取保温、缓拆模；加热养护严格控制升降温度速度，温差不大于10度。（二）外约束裂缝由于平均降温过大引起的。大体积混凝土浇灌后，硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度上升很高，散热慢，表面散热快，内外温差在表面引起拉应力；后期降温冷却时，当受到其他约束，又会在内部出现拉应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，便出现裂缝。控制这类裂缝的方法有采用低热水泥；改善骨料级配；拌合水掺冰屑，对砂石冷却；合理安排工序进行薄层浇灌；预留孔洞；合理分缝分块。三、沉降裂缝多为深进的或贯穿性的，其位置与深陷方向一致，较大的沉陷裂缝往往有一定错位，裂缝宽度与沉降值成比例。产生的原因是结构构件落在未经加强处理的回填土或松软地基上，混凝土浇灌后，因地基浸水引起不均匀沉降而导致裂缝，特别是平卧生产的薄形构件。再有模板刚度不够，支撑间距过大或底部松动以及拆模过早，也常导致这类裂缝。 控制这类裂缝方法是，避免直接在松软土上制作构件；保证模板有足够刚度和强度，支撑牢固；作好周围排水，防止浸泡地基；拆模时间和顺序要按规定进行。四、地基不均匀沉降产生的裂缝由于地基沉降不均匀引起梁板裂缝。不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝，其走向与沉降情况有关，一般表现为垂直或是呈30～40°角方向发展。防止这类裂缝产生的方法是，地基必须进行认真勘测，充分掌握地基下的土质特征，如果遇到软弱土层，应对地基进行处理，保证地基满足设计要求，同时还应当注意基础周围的排水情况，防止地面水浸泡基础下的土层。五、结束语为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生，需要不断提高设计施工质量，把好原材料质量关，采取有效措施，提高混凝土结构的耐久性，加强对建筑物的使用管理，避免随意增加荷栽，莫忘经常性的维护和维修工作，以延长建筑物的使用寿命。参考文献：[1]《建筑工程常见病多发病防治》，河南科学技术出版社.[2]金毳鸣，《浅谈钢筋混凝土楼板的裂缝产生原因和防治措施》.
绿色高性能混凝土建筑材料可持续发展的设想 多年来,关于混凝土材料的研究和对其发展方向的制定,过于偏重于使其达到某种或综合的优良性能这一基本原则上,而对其耐久性重视程度不够。90 年代初高性能混凝土概念提出后,促使人们加强了对混凝土材料的施工性和耐久性的研究,而绿色高性能混凝土则是将单纯的材料性能的获得与建筑材料的可持续发展综合考虑时的必然方向。1 绿色高性能混凝土 高性能混凝土应该具有下列某些或多项优良性能: (1) 优良的施工性:能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性,并尽量降低振动噪音和振实能耗; (2) 强度高:尽量减少肥梁胖柱,并要考虑到建筑的美学效果和结构挠度以及功能等方面的要求; (3)耐久性优良:如抗冻性、抗渗性、抗冲击性、抗水砂冲刷性等; (4) 具有某些特殊功能:如超早强、低脆性、高耐磨性、吸声、自呼吸性等。尽管在开发应用高性能混凝土的过程中,一般都要使用高性能外加剂和性能优良的掺合料,在一定程度上可以起到节约水泥从而节约资源和能源、保护环境的作用,但高性能混凝土的提出者及研究开发者都很少从环境保护、节约资源和能源的高度来认识这一问题,过分强调在任何工程中都使用高强混凝土,无凝是对宝贵而有限的地球资源和能源的浪费。 最早提出绿色高性能混凝土概念的是中国工程院院士吴中伟教授。简要地说,符合以下条件的高性能混凝土才真正能称得上是绿色高性能混凝土: (1) 所使用的水泥必须为绿色水泥,砂石料的开采应以十分有序且不过分破坏环境为前提; (2) 最大限量地节约水泥用量,从而减少水泥生产中的“副产品”———CO2 、SO2 和NOx 等气体,以保护环境; (3) 更多地掺加经加工处理的工农业废渣,如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料,以节约水泥保护环境,并改善混凝土耐久性; (4) 大量应用以工业废液,尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂,以及在此基础上研制的其它复合外加剂,帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物; (5) 集中搅拌混凝土,消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水,并加强对废料、废水的循环使用; (6) 发挥高性能混凝土的优势,通过提高强度,减小结构截面积或结构体积,减少混凝土用量,从而节约水泥和砂、石的用量;通过改善施工性能来减小浇筑密实能耗,降低噪音;通过大幅度提高混凝土耐久性,延长结构物的使用寿命,进一步节约维修和重建费用,减少对自然资源无节制的使用; (7) 对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用,发展再生混凝土。2 绿色高性能混凝土的原材料 尽管绿色高性能混凝土是一种相对节能的建筑材料,但随着世界水泥年产量和混凝土浇筑量的不断增加,它对资源、能源和环境所产生的影响是非常惊人的。据估算,生产1t 水泥熟料所排放的CO2 约为1t ,同时还要排放SO2 、NOx 等有害气体,CO2 的大量排放直接导致“温室效应”,而SO2 、NOx 等气体的排放则会引起“酸雨”现象,由于收尘设施不佳,水泥生产还排放出大量粉尘,水泥厂一直被看作环境污染源;水泥工业也是耗煤、耗电大户,水泥的大量生产和应用还将导致地球矿产资源的匮乏和生态平衡的破坏。因此,混凝土能否长期作为最主要的建筑材料,不仅要求其具备在耐久性、施工性和强度等方面的高性能,而且最关键之处在于其绿色“含量”是否高。水泥虽然只占混凝土所有原材料质量的10 %～20 % ,但水泥工业生产中所消耗的能量是最多的,几乎占混凝土能耗的50 %～60 %;混凝土从原材料生产加工到浇筑成型的整个过程中,水泥工业是排放粉尘和有害气体的最大的污染源。 因而,发展绿色高性能混凝土的首要条件是生产和使用节能型、环境污染少的绿色水泥。“绿色”型水泥生产是将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高水平,并能够循环利用其它工业的废渣和废料;技术装备上更强化了环境保护的技术和措施;产品除了全面实行质量管理体系外,还真正实行全面环境保护的保证体系;粉尘、废渣和废气等的排放几乎接近于零,真正做到不但自身实现零污染,无公害,又因循环利用其它工业的废料、废渣,而帮助其它工业进行三废消化,最大限度地改善环境。3 开发研制和应用绿色高性能混凝土尚需进行的工作 绿色高性能混凝土从原材料到具体工程应用涉及到的部门和环节很多。实现水泥生产“绿色化”一个环节是不够的,必须同时开展如下工作: 第一、要加强混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保节能意识,加大“绿色”概念的宣传力度,引起混凝土工程领域各环节的高度重视。 第二、工程设计人员应更新传统的混凝土设计方法,敢于在重大工程中掺用活性混合材料和加大掺量;施工人员要提高质量意识,严格施工,加大活性混合材掺量对混凝土各项性能所产生的益处已众所周知,但未被工程界充分重视。比如,对粉煤灰的应用问题,尽管科研工作者早就着手大掺量粉煤灰混凝土的研究,但目前即使在商品混凝土中粉煤灰的实际掺量一般也只有15 %左右,很少超过20 %。有人曾研究过粉煤灰替代率为35 %～50 %的低强度等级混凝土(14MPa)的性能,认为可大量用于道路的路基,大掺量粉煤灰混凝土,尤其适合于大体积混凝土工程和海工混凝土工程。再如针对混凝土材料的耐久性,人们并没有象所期望的那样加大活性混合材的用量,控制某些种类防冻剂和早强剂的掺量,或者重视低碱水泥的使用,以致范围广泛的混凝土工程碱集料破坏现象仍很严重。 第三,研究对工业废渣行之有效的加工方法、加工设备,以期充分利用其活性;在工业废渣利用方面,还要坚持贯彻优质优用的原则,即超细磨矿渣和优质粉煤灰主要用于配制高强度混凝土,而配制中低强度等级混凝土一般仍应采用普通细度矿渣或低等级粉煤灰。 第四,开发适合于掺活性混合材混凝土的高性能外加剂,以解决掺混合材对混凝土性能产生的某些负面效应,同时还可避免过分提倡混合材超细磨所引起的能耗问题。通过掺用合适的高效减水剂和引气剂,可配制出各种性能相当优异的混凝土。对于大掺量普通细度活性混合材的混凝土,通过掺加有效的激发剂,有望改善其早期强度,但应严格限制激发剂中C1 和SO2的含量,或禁止使用这类激发剂,以免引起钢筋锈蚀或碱集料反应。 第五,研究一种或多种活性混合材和外加剂与水泥矿物成分的超叠加效应,以便针对具体材料提出最佳设计方案。 第六,对纸浆黑色废液进行加工处理,开发以纸浆废液为主要原材料的各种外加剂,并扩大其使用范围,长期以来,黑色纸浆废液一直是导致我国长江、黄河流域以及其它河道水质严重污染的“元凶”。我国大约有9000 多家造纸厂,每年产生的黑色废液大约有30 亿～90 亿t ,绝大多数厂家都把未经处理的废液直接排放到江河中,造成的污染十分惊人———竟占我国所有化工污染的1/ 4 ! 尽管国家已对部分厂家实行了关停并转,但处理纸浆废液的任务仍刻不容缓。利用纸浆废液来制取混凝土减水剂不仅可以节省工业萘的消耗,降低成本,最重要的是可帮助造纸厂处理并循环利用废液,减少其对环境、工农业生产以及人身健康造成的巨大危害。 第七,研究和制定绿色高性能混凝土的质量控制方法、验收标准等,绿色高性能混凝土都要求掺加活性混合材,然而,除硅灰和稻壳灰等外,活性混合材对混凝土强度的贡献主要在后期。如果仍沿用普通混凝土质量控制方法和验收标准,即以28 d 抗压强度来衡量混凝土的质量,则不符合实际情况,势必要造成强度和材料的浪费,也影响绿色高性能混凝土生产者的积极性,使绿色高性能混凝土难以推广,这与混凝土“绿色化”的真正目的是背道而驰的。另外,绿色高性能混凝土要求混凝土具有较为优良的耐久性,但对混凝土质量评定的传统和现行的标准只考虑强度,而对耐久性指标一般不予考虑,希望新标准中增加耐久性指标。 第八,应针对当前城市改造过程中大量拆除旧结构物混凝土,研究出一整套破碎、分级技术,开发再生混凝土,用于浇筑强度要求相对较低的地坪、中低等级混凝土路面、路基等工程。
1.环境因素决定了混凝土结构的耐久性使用环境分类。影响混凝土结构耐久性的重要因素是环境，环境类别应根据其对混凝土结构耐久性的影响确定。混凝土结构的环境类别参见《钢筋混凝土结构设计规范》的表。第一类环境类别为：室内正常环境。第二a类环境类别为：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。这部分主要是考虑基础、地下室、人防工程等在浸水情况下的耐久性。第二b类环境类别为：严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。第三类环境类别为：使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境。这类环境在空气中含有大量的氯离子，氯离子有很强的活性，日长月久极易破坏钢筋表面的钝化膜而引起钢筋锈蚀；水位变动的环境加上严寒和寒冷地区冬季的反复冻融，往往对混凝土造成很大的损伤。第四类环境类别为：海水环境。如港口码头，灯塔、海岛高脚屋等。港口的耐久性规定详见《港口工程混凝土结构设计规范》。第五类环境类别为：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。对于人为侵蚀性环境应根据《工业建筑防腐蚀设计规范》的有关规定进行耐久性设计。论文参考。对于自然侵蚀性物质影响的环境应根据水文地质勘察报告，确定自然侵蚀物侵蚀性的强弱，采取相应的防护措施，否则极易引起事故。混凝土的基本要求。影响混凝土耐久性的一个重要因素是混凝土本身的质量。论文参考。提高密实度而减少混凝土的渗透性可以减缓侵蚀性物质侵入混凝土内部的速度，而这又与混凝土的强度等级、水灰比等因素有关。论文参考。由于氯离子可引起钢筋锈蚀，所以根据不同的环境类别限制混凝土中氯离子的含量。当混凝土中含有碱活性骨料时，在露天和潮湿的环境中，碱和骨料内的活性颗粒产生碱—骨料反应造成混凝土表面产生裂缝，加速侵蚀性物质的破坏作用。因此规范第条对一类、二类和三类环境中，设计使用年限为五十年的结构混凝土的最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量和最大碱含量都做出明确的规定。对于在一类环境中设计使用年限为100每年的结构混凝土的耐久性应做更严格的要求，详见规范第条。规范第条规定，在二、三类环境中设计使用年限为100年的混凝土结构应采用专门有效措施，保证其耐久性。规范第条和条主要针对混凝土的抗冻要求和抗渗要求。混凝土的抗冻等级和抗渗等级的设计见《水工混凝土结构设计规范》和《地下工程防水设计规范》。规范第条规定，三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；这种钢筋表面的环氧树脂涂层可有效防止钢筋锈蚀，钢筋使用可参见《环氧树脂涂层钢筋》。而预应力结构的耐久性要求更高，故对预应力钢筋、锚具及连接器应采用专门防护措施；可采用刷防锈漆，封闭灌浆，用混凝土封闭，外加水泥砂浆抹面保护。规范第条规定，四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。临时性混凝土结构可不考虑混凝土的耐久性。2.耐久性设计的内容混凝土耐久性设计的内容：一部分为《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010—2002 中的第～条规定的内容。另一部分则分散在不同规范的各章节中。为此，我们在进行混凝土耐久性设计时，应综合有关规范的要求来进行设计。例如：规范规定楼板的保护层厚度为20mm，天面层钢筋应设置温差钢筋；《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002中扩展基础的构造措施第条，有垫层时钢筋的保护层厚度不小于40MM，混凝土强度等级不应低于C20。第条高层建筑筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30等。3.设计使用年限普通混凝土是以水泥为胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过搅拌浇筑成型，养护凝结硬化形成的固体材料。由于物理、化学作用，施工、环境因素的影响，混凝土是带裂缝工作的。当混凝土结构裂缝较大时，侵蚀性物质会通过裂缝渗入混凝土内部到达钢筋表面引起锈蚀。钢筋锈蚀养化后体积膨胀将混凝土保护层涨裂，反过来又加速钢筋锈蚀，最后导致保护层剥落。钢筋锈蚀后，钢筋的有效面积减小，强度降低导致结构承载力下降。另一方面锈蚀钢筋的抗滑移能力降低，有可能导致结构出现滑移破坏。由此可见随着时间的推移，混凝土结构可能出现承载力方面的问题，有时甚至会是脆性破坏。这就是混凝土耐久性问题的根源。由于耐久性问题对结构抗力的影响，所以混凝土结构不仅应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算，而且还应保证其在相当长的时期内满足设计规定的功能要求。这个时间区段称为“设计使用年限”。设计使用年限是指设计规定的结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》的规定，设计使用年限对临时结构是5年；易于替换的结构构件为25年；普通房屋和构筑物为50年；记念性建筑和特别重要的建筑结构为100年。4.结语由于影响混凝土结构耐久性的因素很多，学习研究不深，难以达到定量设计的程度。规范采用了宏观控制的方法，即根据结构设计使用年限和环境类别对结构混凝土提出相应的限制和要求，以保证其耐久性。这种方法概念清楚，设计简单。规范规定设计人员在设计图纸上应标明建筑结构的使用年限，为此，设计人员应结合巳有的设计经验和当地工程建设实践认真进行结构的耐久性设计。
高速铁路混凝土常见问题及对策论文
摘要： 混凝土工程质量尤为重要，从设计、施工到运营管理都必须严格控制混凝土施工质量，确保质量零缺陷。但由于施工现场诸多不可预见因素，导致混凝土在施工过程中出现许多质量问题，混凝土施工中出现的质量问题有共性的，还有由于结构特殊性而存在的个性问题。如何在现场及时有效地解决这些问题，对混凝土工程技术人员来讲至关重要。
关键词： 铁路；混凝土；含气量；隧道
混凝土工程在铁路工程中占有很大比重，由于铁路建设标准高、技术要求高、质量目标高，因此，混凝土工程质量尤为重要，从设计、施工到运营管理都应充分重视，特别施工过程中必须严格控制混凝土施工质量，确保质量零缺陷。但由于施工现场诸多不可预见因素，导致混凝土在施工过程中出现许多质量问题，如何在现场及时有效地解决这些问题，对混凝土工程技术人员来讲至关重要。
1共性质量问题及对策
混凝土离析、泌水
铁路混凝土离析、泌水比较常见，其直接后果是混凝土可泵性差，难以振捣密实，对混凝土外观及实体质量影响较大。
混凝土离析、泌水的原因有以下几方面：
（1）水泥、粉煤灰、矿粉等胶凝材料及减水剂、防腐剂等外加剂质量波动较大，导致胶凝材料与外加剂的适应性变差。
（2）粗、细骨料粒形变差，特别是针片状颗粒增多，细骨料细度模数增大10%以上，混凝土问题更加明显。
（3）粗、细骨料含水率变化大，没有按要求正确换算施工配合比，混凝土单方用水量偏大。
（4）混凝土净搅拌时间不足90s-120s，搅拌机拌合叶片上残余混凝土没有及时清理，导致混凝土搅拌不均匀，减水剂性能没有充分发挥。搅拌设备计量偏差大，没有按施工配合比生产混凝土。
（5）混凝土运输中没有转动运输罐，有二次加水现象。
预防及处理措施：
（1）严格控制原材料进场质量，不合要求的原材料禁止进场使用。重点了解掌握粉煤灰、减水剂等原材料的质量特性，含品质指标、质量波动情况。对质量波动大的除按要求做好品质质量检测外，还应每批对减水剂与胶凝材料相互进行适应性验证检测，对适应性差的不应生产混凝土，最好对减水剂予以调整或退换胶凝材料。
（2）对由于骨料原因引起的混凝土离析、泌水的，可通过增加砂率，调整粗骨料各级比例，增加胶凝材料用量等方法解决。实践证明砂率增加3%，粗骨料比例调整，胶凝材料总量在耐久性要求的允许范围内增加对混凝土结构实体强度、耐久性及长期性影响较小。
（3）对粗、细骨料均化处理，避免含水率变化过大。并勤测含水率，及时调整施工配合比。保持混凝土施工用水量与理论配合比相差不宜超过5kg/m3。
（4）定期检查、维护、保养搅拌设备，严格执行混凝土生产管理程序。
（5）加强混凝土运输过程管控，运输车中积水应倾倒干净，不得二次加水。
混凝土坍落度、含气量损失大
混凝土坍落度、含气量损失大也是非常棘手的`问题，如果处理不当，混凝土将无法正常浇注施工，硬化混凝土质量也无法保证。混凝土坍落度、含气量损失大的原因如下：
（1）原材料中粉煤灰吸附性强、水泥C3A含量高、减水剂（含引气剂）保坍保气性能差，粗、细骨料含泥量高。
（2）胶凝材料、骨料温度高，环境温度高，使混凝土中水分蒸发加大加快，从而导致混凝土坍落度、含气量损失大。
（3）施工组织不当，混凝土运输及浇注等待时间过长也是导致混凝土坍落度、含气量损失大的重要原因之一。
预防及处理措施：
（1）避免使用磨细粉煤灰及高C3A含量水泥，减水剂保坍保气性能应满足工程需求，粗、细骨料含泥量应符合标准要求。当胶凝材料、骨料性能难以改变时，应匹配合适的减水剂。并根据原材料性能、混凝土运距、浇注方式、环境气候条件等设计适宜的混凝土配合比，室内配合比设计相关试验指标必须符合设计要求。
（2）高温季节做好胶凝材料储备，避免使用高温胶凝材料，对粗、细骨料洒水降温处理，使用低温地下水，错开高温时段施工。
（3）强化施工组织，混凝土拌合站与浇注现场应加强沟通协调，杜绝混凝土运输及等待浇注时间过长。
（4）未雨绸缪，混凝土在搅拌站拌合生产时，根据实际情况（运距、气温、浇注时长等）将混凝土坍落度较设计增大5%-10%，可通过增加减水剂掺量解决。
（5）一旦混凝土出现坍落度、含气量损失过大，无法满足浇注施工，而废弃处理成本损失又较大时，可采取如下处理措施：①在现场混凝土入泵口（泵送设备搅拌锅中）采用雾化装置均匀加入减水剂，严禁加水。②将混凝土运回搅拌站，按照理论配合比相同的掺合料掺量、水胶比二次加入混凝土车中剩余混凝土浆体总量3%-5%的浆体，加入浆体的同时应高速搅拌罐车直至混凝土均匀。如还不能满足要求，再加入减水剂。③对二次处理后的混凝土浇注部位，应做好详细记录，并增加检查试件数量，及时对混凝土实体质量进行验证。
实践证明，混凝土二次处理中，增加5%的胶凝材料浆体和的减水剂掺量对混凝土实体质量影响较小。
混凝土含气量不符合要求
因结构耐久性要求，《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010对混凝土含气量做了明确的规定，见表1。
在施工现场混凝土含气量不符合要求的也屡见不鲜，但大多数人都没有引起足够重视，更谈不上如何去应对处理。实际上含气量是混凝土拌合物性能中重要指标之一，其对混凝土的浇注、力学、耐久及长期性影响较大，如处理不当会留下质量隐患。
混凝土含气量不符合要求的原因分析如下：
（1）粉煤灰质量波动大，玻璃珠颗粒数量及形态变化都可导致含气量的变化。水泥质量波动大，引气剂质量差，减水剂与胶凝材料适应性差。
（2）粗、细骨料含泥量、粉尘含量高，颗粒级配变化大。
（3）混凝土拌合物坍落度控制不严，与设计范围值偏差过大。
预防及处理措施：
（1）对重要结构如梁体、轨道板等混凝土正式生产前，应采用现场原材料进行试拌，实测混凝土拌合物的含气量及经时损失，不符合要求的应调整外加剂组分。
（2）随时关注粗、细骨料含泥量、粉尘含量及级配变化情况，对变化幅度大的应及时调整混凝土配合比，如增减减水剂掺量等。
（3）严格按设计要求控制混凝土坍落度。
（4）实践证明，实际施工中混凝土含气量低于最低限值1%，梁体、轨道板混凝土含气量在对施工浇注及工程质量影响较小。
混凝土粘稠、内聚力大
混凝土粘稠、内聚力大在施工现场也较常见，其直观症状可通过坍落度试验表征出来，即混凝土铲装困难，坍落度桶提起后混凝土流动缓慢，20s-30s才能静止（正常状态混凝土5s-10s后静止即可量测坍落度及扩展度），并且混凝土可塑性差，呈粘底状。此类混凝土虽然拌合物性能指标符合要求，但其可泵性较差，容易堵管，不易振捣，对工程质量及进度影响较大。
混凝土粘稠、内聚力大的原因有以下几点：
（1）粗、细骨料含泥量、粉尘含量大，使用磨细粉煤灰，减水剂与胶凝材料适应性差。
（2）胶凝材料用量大，砂率大，水胶比低。
（3）混凝土含气量低，坍落度低。
预防及处理措施：
（1）严格控制粗、细骨料含泥量及粉尘含量，尽量不使用磨细粉煤灰，减水剂与胶凝材料应匹配使用。
（2）在满足混凝土性能的基础上，尽量降低胶凝材料用量和水泥用量。混凝土砂率应合理，避免盲目选用低水胶比。
（3）在允许范围内通过调整减水剂来增加混凝土含气量及坍落度，以减轻混凝土粘稠、内聚力大的症状。
（4）调整粗、细骨料的级配比例，降低粒形差颗粒含量。
2个性质量问题及对策
由于结构部位的特殊性，如按常规来控制生产混凝土，其工程实体质量不一定满足要求。下面对隧道初支、二衬拱顶混凝土予以总结。
隧道初支混凝土
现今隧道初支湿喷工艺已普遍推广应用，但其回弹量大、早期强度（特别是1天强度）低、功效低一直困扰着我们，导致很多单位继续使用干喷工艺。分析其原因有以下几方面：
（1）液体速凝剂与减水剂适应性差，混凝土凝结时间长。
（2）混凝土坍落度较大，大部分160mm以上。二次加水现象较多。
（3）配合比设计不当，混凝土细料偏少。
（4）速凝剂用量不准确，风管风压不合适等。
（5）操作工人技术水平不高，喷射角度、距离、顺序把握不当。
预防及处理措施：
（1）避免使用缓凝型减水剂，速凝剂应与减水剂相容性良好。
（2）严格控制混凝土坍落度不宜超过160mm，不得现场二次加水。
（3）设计合理的配合比，混凝土细料（小于5mm颗粒）质量不少于材料总量的55%—60%。添加增强增韧复合型掺合料。
（4）确保喷浆设备正常工作，速凝剂计量、风管风压等满足要求。
（5）使用熟练操作工人并及时总结改进。
隧道二衬拱顶混凝土
对已建和在建铁路隧道二衬无损检测质量统计发现，有近30%隧道二衬拱顶出现混凝土不密实、脱空等质量缺陷，给隧道缺陷整治和交验带来了不少麻烦。究其原因，有施工工艺方面，也有混凝土质量方面的。对于混凝土质量方面的有以下几点：
（1）在拱顶混凝土灌注过程中，盲目加大混凝土坍落度，导致混凝土匀质性变差，浆体流失，混凝土收缩变形大。
（2）坍落度偏小，无法满足“冲顶”及混凝土自密实的需求。
（3）“冲顶”时混凝土供应不连续，间隔时间长，没有一气呵成。
（4）混凝土泵车压力不足，泵送困难。
预防及处理措施：
（1）在二衬“冲顶”时，宜适当调整混凝土施工配合比，增加1%-2%砂率，必要时增加3%-5%的胶凝材料，增加坍落度10mm-20mm，使混凝土匀质性及自密实性能良好。
（2）搅拌站混凝土生产供应应连续，避免“冲顶”时出现断料现象。
（3）确保混凝土泵车等设备正常工作。
路基边坡防护骨架混凝土
路基边坡防护骨架混凝土施工质量控制一直是个薄弱环节，有不少混凝土存在裂纹、蜂窝麻面、不密实甚至空洞等质量缺陷。原因有两方面，一是管理及施工人员思想意识上没有引起重视，没有把边坡防护当作主体工程来施工。二是施工工艺存在一些问题。关于施工工艺方面的有以下问题：
（1）混凝土坍落度偏大，导致混凝土在振动力的作用下易溜坍，不易定型。
（2）没有分层浇注或层厚偏大。
（3）模板安装质量不符合要求，接缝不严实。
（4）基底处理不到位，混凝土由于基底不密实而产生沉降裂纹。
预防及处理措施：
（1）提高管理及施工人员的质量意识，要形成铁路工程没有主体与附属之分的理念。
（2）严格控制混凝土拌合物质量，坍落度不宜大于140mm，初凝时间不宜大于4h。
（3）混凝土层厚不宜大于15cm，由下至上分层循环浇注。
（4）确保模板安装质量满足要求，接缝应严实。
（5）处理好基底，不得有虚碴层，保证其密实。
3结语
混凝土质量问题特别是拌合物性能问题，一直是施工现场需要面对和及时解决的。而影响混凝土拌合物性能的因素很多，也很复杂，有原材料、配合比方面的，也有施工工艺控制和试验检测及施工技术管理方面的，广大工程技术人员应不断学习总结，努力提高现场解决问题和保证工程质量的能力。
土建结构工程的安全性与耐久性一、土建结构工程的安全性 结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。 1．我国结构设计规范的安全设置水准 对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。 构件承载能力的安全设置水准 与结构构件安全水准关系最大的二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤)，而美、英则为240和250公斤；2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为和，而美国则分别为和，英国和 ；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。 公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国规范对车载取，比国际著名的美国AASHTO规范的约低25%）与材料强度分项安全系数均规定较低。 尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。 结构的整体牢固性 除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。 结构的耐久安全性 我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。 2．调整结构安全设置水准的不同见解 我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解： 1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。 2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。 3）认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有风险，如果规范的安全水准较高，曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的，而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务，安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。 3、结构设计规范的概率可靠度设计方法 对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步，可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理，当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体，在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂，并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理；规范可靠度方法在我国十多年的实践表明，它并没有给结构设计的安全性带来明显实效，反而造成了安全概念上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题；现行设计规范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范，也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考，在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。 二、土建结构工程的耐久性 土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。 1、土建结构工程的耐久性现状 大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。 长期以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份材料估计，他们需要有万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。另有资料指出，美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施，如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土保护层和强度的要求仅为与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。我国建设部于80年代的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用，使用十几年后就出现问题，有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害，东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明，漏水的占，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行，而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策，如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。 耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训，还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥，仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。 有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。 使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有： 1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超过了也被认为不合格，这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。 2) 工程施工单位不适当地加快施工进度，尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证，早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。 3) 环境的不断恶化，如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超过国土的30% 。 当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命，在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外，工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法，对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂，而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段；又如，希望加大水泥用量来保证混凝土强度，而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 在修订规范的耐久性要求上，交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验，尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需，另一方面则要安排系统的研究项目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一，而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不能完全依赖国外研究成果的。 重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。 2．土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 结构耐久性和使用寿命的概念，与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中，应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故，就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀，如果有定期的检测要求，这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，强制规定必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度，还应以预防为主，通过例行检测及时发现问题。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看，需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。在发达国家，由于新建工程少，用于维修的费用往往更为主要，英国1978年的土建维修费上升到1965年的倍，1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家，现在正大兴土木，可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40％公路桥梁的桥龄已大于25年，加上进入90年代以后交通量猛增，超载严重，以往的设计标准又低，路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证，造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上，希望有关部门能加大已建工程维修的费用。 为加速路桥等公共工程建设，国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规，就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能，对于设计工作寿命为100年的桥梁，至少还可正常使用70年，而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。 三、技术规范的作用与管理 这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。 长期以来，受计划经济体制的影响，我们往往视技术规范为法，将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程，与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准，本身不具有法律作用，只当工程各方（业主、设计、施工企业）认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上，才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行，不利于技术进步和创造性的发挥，反而容易成为推卸责任的借口。当然，政府部门从国家和公众的整体利益出发，需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规，但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法，后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。 企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故，不是解决问题的有效途径。现在，有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文，同时规定各个设计单位完成的设计，须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查，而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求，其任务已类似于执法；这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因，主要在于管理不善，特别是管理环节上的腐败；其次是施工操作人员素质低，又难以短期解决；过分强调规范的地位与作用，未能建立与规范配套的完整标准体系，比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件，可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节，也有一定的关系。从设计角度看，出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定，而是方案性的错误或忽略主要的设计条件；也有一些工程则因过去的设计标准过低，耐久性不足，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实，要做到设计规范强制条文的要求最为容易，为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核，其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎，个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点，反而造成麻烦。 我国幅员广阔，各地经济发展很不平衡，技术力量悬殊，环境条件各异，客观上要求规范能给设计人员更多灵活性，少一些强制性，这样才能更好地在规范的指导下，根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之，在规范标准上，要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些，在抗震防灾要求上，更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细，其适用性可能变得愈差，造成的混乱也可能愈多；特别象岩土工程那样的规范更是如此。 发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短，不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置，分工不明，并且至今还依附于某一政府部门，基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用，距离独立和富有活力的健全机构还差的很远，如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。 四、准备提交政府有关部门考虑的建议 为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑，： 1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性，已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则，一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证，我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失，并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门，能对工程的耐久性要求作重点审查，明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证； 建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持； 建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助； 建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中，联络国内有关专家，促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。 2、土建工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程，我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，不利于工程寿命和投资效益。 建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物，在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。 建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例。 3、完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。 4、合理设置土建结构设计的安全水准，必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给、乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化，有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准，建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大，且由于车流、车载、车速的快速发展，在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全贮备。在建筑结构的安全设置水准上，建议进一步收集不同意见，包括商品房消费者的意向。我国不同地区的经济发展水平悬殊，在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。 5我国建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的经验及问题值得总结。可靠度方法用于不同类型结构的先决条件和难度不一，不必强求一律。建议有关部门在推广可靠度方法于各类设计规范时，广泛征集各种看法，实事求是，稳慎对待，不宜急于求成。
GB/T50476-2008《混凝土结构耐久性设计规范》 混凝土结构的耐久性设计应包括下列内容：1 结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级：2 有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造;3 混凝土结构材料的耐久性质量要求;4 钢筋的混凝土保护层厚度;5 混凝土裂缝控制要求;6 防水、排水等构造措施;7 严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策， 8 耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求；9 结构使用阶段的维护，修理与检测要求。GB50010-2010《混凝土结构设计规范》 混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容：1 确定结构所处的环境类别；2 提出对混凝土材料的耐久性基本要求；3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；4 不同环境条件下的耐久性技术措施；5 提出结构使用阶段的检测与维护要求。确定混凝土结构所处环境类别的按表的要求划分； 条构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应符合表 的要求。
1.环境因素决定了混凝土结构的耐久性使用环境分类。影响混凝土结构耐久性的重要因素是环境，环境类别应根据其对混凝土结构耐久性的影响确定。混凝土结构的环境类别参见《钢筋混凝土结构设计规范》的表。第一类环境类别为：室内正常环境。第二a类环境类别为：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。这部分主要是考虑基础、地下室、人防工程等在浸水情况下的耐久性。第二b类环境类别为：严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。第三类环境类别为：使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境。这类环境在空气中含有大量的氯离子，氯离子有很强的活性，日长月久极易破坏钢筋表面的钝化膜而引起钢筋锈蚀；水位变动的环境加上严寒和寒冷地区冬季的反复冻融，往往对混凝土造成很大的损伤。第四类环境类别为：海水环境。如港口码头，灯塔、海岛高脚屋等。港口的耐久性规定详见《港口工程混凝土结构设计规范》。第五类环境类别为：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。对于人为侵蚀性环境应根据《工业建筑防腐蚀设计规范》的有关规定进行耐久性设计。论文参考。对于自然侵蚀性物质影响的环境应根据水文地质勘察报告，确定自然侵蚀物侵蚀性的强弱，采取相应的防护措施，否则极易引起事故。混凝土的基本要求。影响混凝土耐久性的一个重要因素是混凝土本身的质量。论文参考。提高密实度而减少混凝土的渗透性可以减缓侵蚀性物质侵入混凝土内部的速度，而这又与混凝土的强度等级、水灰比等因素有关。论文参考。由于氯离子可引起钢筋锈蚀，所以根据不同的环境类别限制混凝土中氯离子的含量。当混凝土中含有碱活性骨料时，在露天和潮湿的环境中，碱和骨料内的活性颗粒产生碱—骨料反应造成混凝土表面产生裂缝，加速侵蚀性物质的破坏作用。因此规范第条对一类、二类和三类环境中，设计使用年限为五十年的结构混凝土的最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量和最大碱含量都做出明确的规定。对于在一类环境中设计使用年限为100每年的结构混凝土的耐久性应做更严格的要求，详见规范第条。规范第条规定，在二、三类环境中设计使用年限为100年的混凝土结构应采用专门有效措施，保证其耐久性。规范第条和条主要针对混凝土的抗冻要求和抗渗要求。混凝土的抗冻等级和抗渗等级的设计见《水工混凝土结构设计规范》和《地下工程防水设计规范》。规范第条规定，三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；这种钢筋表面的环氧树脂涂层可有效防止钢筋锈蚀，钢筋使用可参见《环氧树脂涂层钢筋》。而预应力结构的耐久性要求更高，故对预应力钢筋、锚具及连接器应采用专门防护措施；可采用刷防锈漆，封闭灌浆，用混凝土封闭，外加水泥砂浆抹面保护。规范第条规定，四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。临时性混凝土结构可不考虑混凝土的耐久性。2.耐久性设计的内容混凝土耐久性设计的内容：一部分为《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010—2002 中的第～条规定的内容。另一部分则分散在不同规范的各章节中。为此，我们在进行混凝土耐久性设计时，应综合有关规范的要求来进行设计。例如：规范规定楼板的保护层厚度为20mm，天面层钢筋应设置温差钢筋；《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002中扩展基础的构造措施第条，有垫层时钢筋的保护层厚度不小于40MM，混凝土强度等级不应低于C20。第条高层建筑筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30等。3.设计使用年限普通混凝土是以水泥为胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过搅拌浇筑成型，养护凝结硬化形成的固体材料。由于物理、化学作用，施工、环境因素的影响，混凝土是带裂缝工作的。当混凝土结构裂缝较大时，侵蚀性物质会通过裂缝渗入混凝土内部到达钢筋表面引起锈蚀。钢筋锈蚀养化后体积膨胀将混凝土保护层涨裂，反过来又加速钢筋锈蚀，最后导致保护层剥落。钢筋锈蚀后，钢筋的有效面积减小，强度降低导致结构承载力下降。另一方面锈蚀钢筋的抗滑移能力降低，有可能导致结构出现滑移破坏。由此可见随着时间的推移，混凝土结构可能出现承载力方面的问题，有时甚至会是脆性破坏。这就是混凝土耐久性问题的根源。由于耐久性问题对结构抗力的影响，所以混凝土结构不仅应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算，而且还应保证其在相当长的时期内满足设计规定的功能要求。这个时间区段称为“设计使用年限”。设计使用年限是指设计规定的结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》的规定，设计使用年限对临时结构是5年；易于替换的结构构件为25年；普通房屋和构筑物为50年；记念性建筑和特别重要的建筑结构为100年。4.结语由于影响混凝土结构耐久性的因素很多，学习研究不深，难以达到定量设计的程度。规范采用了宏观控制的方法，即根据结构设计使用年限和环境类别对结构混凝土提出相应的限制和要求，以保证其耐久性。这种方法概念清楚，设计简单。规范规定设计人员在设计图纸上应标明建筑结构的使用年限，为此，设计人员应结合巳有的设计经验和当地工程建设实践认真进行结构的耐久性设计。
1前言随着预应力混凝土管桩应用范围的日益扩大，如港口、码头、地下水中侵蚀性介质浓度较高地区等，其耐久性的问题显得越来越突出。设计文件中提出的管桩基础使用寿命多为50～100a，但是很少提出如何保证达到设计使用寿命的技术措施。在管桩的设计、施工过程中，有关耐久性的问题目前也并未足够考虑。工程调查发现，许多使用了预应力混凝土管桩的工程，尤其是海港等处于腐蚀性环境中的工程，管桩的耐久性问题非常突出，有些码头在投入使用不到20a就出现了大面积的管桩损坏，有的则需要维修。最新施行的《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)在原规范有关耐久性规定较少的基础上，专门提出了耐久性设计的要求，可见混凝土结构的耐久性问题已弓1起广泛重视。预应力混凝土管桩是混凝土结构中较易产生耐久性问题的结构，且其耐久性问题也越来越突出。2研究现状我国对钢筋混凝土耐久性问题始于2O世纪6O年代初南京水利科学研究院的钢筋锈蚀研究，从2O世纪80年代起日益引起重视。中国建筑科学研究院、山东建研所等根据试验分别提出了钢筋锈蚀时间计算模型；金伟良等对钢筋锈蚀问题进行了研究；肖从真，刘西拉提出以纵向开裂结构截面损失率达5％作为寿命终点；陈新华等对海滨环境下的预制方桩耐久性进行了初步的研究等等。现有的研究基础对混凝土结构耐久性破坏机理研究比较多，尤其是对混凝土碳化中性化腐蚀及氯离子侵蚀耐久性破坏研究较为深入，但研究大多集中在单一影响因素，很少涉及多因素影响下的耐久性问题，对预应力混凝土管桩的耐久性仍缺少系统的研究。3影响因素预应力混凝土管桩的耐久性状态是一个与时间有关的动态的渐变过程，其影响因素很多，经过分析研究，结合工程实际现象，大体可归纳为环境因素、结构荷载因素、材料因素、设计和施工因素等，其中侵蚀性环境是导致预应力混凝土管桩结构耐久性失效的直接因素。3．1环境因素环境因素包括大气环境(二氧化碳、水汽、腐蚀气体等)、海洋环境(氯离子、硫酸根离子等)、土壤环境(有害离子、微生物、水等)和工业环境(工业废渣废水、水汽等)，环境因素的影响主要包括氯离子、硫酸根离子等的腐蚀作用、二氧化碳的碳化作用、冻融破坏和侵蚀性介质破坏等。氯离子可与混凝土中的某些固相组分发生化学反应而生成易溶的氯化钙和带有大量结晶水、比反应物体积大几倍的固相化合物，造成混凝土的膨胀破坏，同时，氯离子还会破坏钢筋钝化膜，导致钢筋锈蚀。硫酸根离子可与混凝土内部水泥石的某些固相组分发生化学反应而生成一些难溶的盐类矿物，这些难溶的盐类矿物由于吸收了大量的水分子而产生体积膨胀，形成膨胀内应力，当膨胀内应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致混凝土的开裂破坏。 碳化作用是指空气中的二氧化碳通过混凝土的孔隙溶解于其毛细孔中的液相，并与水泥水化产生的碱性物质反应，生成中性的碳酸钙，使混凝土的碱度降低，在一定环境下导致钢筋混凝土脱钝生锈。混凝土水化结硬后，内有很多毛细孔，低温时，滞留在毛细孔中多余的水分因结冰产生体积膨胀，引起混凝土内部结构破坏，高温时融化，反复多次，就会使混凝土的损伤累积达到一定程度而引起结构破坏，即冻融破坏。3．2结构荷载因素结构荷载因素主要包括施工荷载因素和使用荷载因素。施工荷载因素指施工过程荷载对管桩耐久性的影响，如不同施工方法成桩过程对管桩造成的损伤等。使用荷载因素指使用过程荷载或荷载的变化对管桩耐久性的影响，如低周反复荷载等。3．3材料因素材料因素包括水泥品种、骨料与级配、水灰比、外掺剂、混凝土保护剂等，产生的影响包括管桩质量问题、管桩抗腐蚀性能、碱一骨料反应等。碱一骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土内部膨胀，导致混凝土剥落、开裂，甚至破坏的现象。3．4其他因素其他因素包括设计因素、施工因素等。设计因素主要包括工程设计的耐久性标准过低、设计时环境作用的耐久性问题没有得到重视、钢筋保护层过薄、混凝土等级过低等问题。施工因素主要包括施工进度的不适当追求、偷工减料、未按设计要求施工、施工技术水平等问题。4沉桩机理沉桩方式有锤击型和静压型两种方式。但是锤击型有振动大、噪音大等不利因素。静压型被广泛应用。4．1静压压桩机理静压沉桩过程中，桩在施工压力作用下克服桩侧阻力，桩尖将土体冲剪破坏并向四周挤压。桩端土为黏土层时，黏土经挤压重塑并产生超静水压力，超静水压力扰动了土体结构，降低土体抗剪强度，减少了桩侧摩擦力及桩端阻力，沉桩贯入度较大；桩端土为砂土层时，由于砂土颗粒、孔隙比均较大、透水性较强，加之施加于桩侧土体的荷载非振动荷载，桩侧土不会形成重塑区，也不会产生超静水压力，沉桩过程中砂土被挤密，提高了砂土的抗剪强度，使桩端阻力骤升，施工贯入度较小：因沉桩过程中桩土间的相对运动，桩侧土施加给桩侧的阻力为动摩擦力，显然，动摩擦力小于静止摩擦力。桩施工完毕，随着时间的推移，桩侧黏土超静水压力逐渐消散，土体重新固结，抗剪强度及桩侧阻力逐渐恢复并有所提高；桩施工完成后，桩侧被挤密的砂土颗粒结构重组，逐渐恢复到施工前的状态，孔隙比增大，砂土的抗剪强度降低，使砂土自重应力产生的侧压力和沉桩过程中产生的挤压力均减小，导致桩侧阻力降低。 4．2静压沉桩的终压控制原则及方法静压沉桩的终压标准不能一律以终压力不小于单桩的竖向抗压极限承载力控制。静力压桩的静压力应根据场地地质条件、桩型、设计采用的单桩竖向抗压极限承载力、桩的布置等综合考虑。(1)静压沉桩的终压控制原则：①对端承摩擦桩，以桩长控制为主，终压力控制为辅；②对摩擦端承桩，在桩端进入持力层后，以终压力控制。(2)静压沉桩的终压控制方法：①对桩周土质较差而承载力较高的桩、桩端位于砂质土层及遇水易软化的土层的桩，沉桩到位后应间隔一定时间复压2～3遍。复压过程中，油压表读数稳定或上升可终压，否则，应继续压桩。②砂土地基中终压力不应小于桩的竖向抗压极限承载力。因砂土地基中不可预测的因素较多，静压沉桩的终压标准应经试压桩及承载力检验后确定。③饱和黏土层中终压力可取桩的竖向抗压极限承载力，静压沉桩的终压标准应经试压桩及承载力检验后确定。4．3桩身完整性检测桩身完整与否，直接影响到桩的承载力及耐久性。桩身完整性检测以低应变法为主。因管桩是空心构造，这样就给桩身完整性检测提供了一个天然的检测通道，并可根据桩内壁混凝土光滑程度以及渗水痕迹，判断内壁混凝土的完整性、桩身裂缝位置、接头质量等。对于直径较大、桩较短的管桩，在沉桩后或一段时间内即可采用灯光照亮管桩内壁进行目测检测；对直径较小或桩较长的管桩，可利用孔内摄像仪进行检测。灯光照亮管桩内壁或孔内摄像仪进行检测比较适用于管桩端位于地面以上或送桩一定深度、地下水位位于桩端以下及送桩孔的孔壁土体稳定等情况。采用孔内检查，必须设置封闭桩尖。孔内壁灯光或摄像检查只是对桩身完整性的宏观的检查，沉桩后还应采用低应变法结合孔内检查情况进行抽查。按以上步骤实施，桩身完蛰眭就能得到很好的保障。5结束语随着科学技术的不断发展，通过分析预应力混凝土管桩的影响因素，对每种因素采取合理的措施，结合适宜的沉桩工艺。来保证工程质量的耐久性及安全性。实际应用过程中只有不断积累经验，改进设计及施工工艺，扬长避短，才能做到技术先进、安全、经济合理、确保质量。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
目前，高校对于硕博士论文,需要通过抄袭检测系统的检测才能算过关。对本科生来说，大部分学校也采取抽查的方式对本科论文进行检测。 抄袭过多，一经查出超过30%,后果严重。轻者延期毕业，重者取消学位。辛辛苦苦读个大学，学位报销了多不爽。
李凡 龙牙葱木总甙抗病毒作用研究,中国中药杂志 1995;19(9):562李凡 柯萨奇B4病毒在体外对小鼠胰岛素分泌功能的影响 微生物学杂志1998;18(2)28李凡 柯萨奇B4病毒感染对小鼠胰岛的影响及黄芪对其保护作用, 微生物学杂志1999;19(2)28李凡 啤酒酵母多糖抗病毒作用研究 中国中药杂志 1998;23(3):171.李凡等,HP的cDNA克隆与序列分析.免疫学杂志. 1998; 14(2):13.李凡 一种与人T细胞分化有关的疏水蛋白HP的cDNA克隆及序列分析. 免疫学杂志 1998:14(2):87.李凡等,腺病毒载体介导的HSV-tk基因杀伤肿瘤细胞的研究. 中国生物制品学杂志. 2000；14（1）：4.李凡等,超高压对病毒影响的研究进展.医学综述.(2):60-61.李凡等，超高压对微生物的影响及其应用.中国公共卫生.(3): 283-284.李凡等，腺病毒介导的HSV-tk体外抗喉癌作用.免疫学杂志. (3):207-209.李凡等，大肠埃希菌耐药性监测及耐药质粒的研究.微生物学杂志. 2001; 21 (4):41.李凡等，外科感染常见菌种分布及耐药性的研究.中国实验诊断学. 2001; 3(5):109.李凡等,双黄连粉针剂体外抗病毒药效学研究.白求恩医科大学学报.2001. 27(5):490-492.李凡等,白求恩医科大学学生乙肝表面抗原及表面抗体检测结果分析.中国学校卫生.(5):165-166.李凡等，柯萨奇B4病毒对小鼠胰岛的影响.白求恩医科大学学报.) (6):31-32.李凡等，腺病毒介导的HSV-tk体外抗喉癌作用. 白求恩医科大学学报. )(6):581-583.李凡等,柯萨奇病毒的感染---I型糖尿病发病的重要环境因素.国外医学微生物学分册.(6):11-13.李凡等，双黄连粉针抗病毒作用.中草药.(1):52-55.李凡等,微生物感染对瘦素影响的研究进展.国外医学微生物学分册.(1):16-18.李凡等，柯萨奇B4病毒对小鼠胰岛的影响及干扰素的保护作用.微生物学杂志.(2):38-40.李凡等，产志贺毒素大肠埃希菌的分子生物学鉴定和耐药性分析.微生物学杂志.(2):41-43.李凡等,幽门螺杆菌空泡毒素及其致病性.国外医学流行病学传染病学分册.(4):236-238.李凡等，柯萨奇B组病毒感染与胰岛素依赖型糖尿病关系的研究.微生物学杂志.(6):5-6.李凡等,一种新的核酸扩增技术——网状分枝扩增技术.国外医学分子生物学分册.（4）：234-237.李凡等,SARS相关冠状病毒.中国实验诊断学.(4):365-367.李凡等, SARS冠状病毒S蛋白研究进展.中国实验诊断学.(6):549-551李凡等,整合子与细菌耐药性.国外医学微生物学分册.(3)15-17.李凡等,新冠状病毒与SARS.国外医学病毒学分册.(4):114-118.李凡等,SARS冠状病毒的基因结构及其产物研究进展.吉林大学学报(医学版).(5):123-126.李凡等,丙型肝炎病毒核心蛋白与慢性感染.国外医学微生物学分册.(6):4-5.李凡等, 网状分枝扩增方法检测产志贺样毒素大肠埃希菌.中华检验医学杂志.（7）：460-463.李凡等,分枝扩增法检测鼻咽癌患者外周血EB病毒基因.吉林大学学报(医学版).2004. 30(1):105-107.李凡等, 柯萨奇B4病毒感染对人胚胰岛的影响.吉林大学学报(医学版).2004. 30(1):108-110.李凡等,幽门螺杆菌感染胃黏膜病变中组织硒含量与P16、PCNA关系的研究.广东微量元素科学.（1）：19-23.李凡等,超高压对病毒的影响.国外医学病毒学分册.(2):59-61.李凡等,IL-1及其受体拮抗剂与类风湿性关节炎.国外医学免疫学分册.(2):94-96.李凡等，两种不同AFP启动子控制下表达HIV vpr基因的非重组非复制型腺病毒获得及鉴定.中国实验诊断学.(2):132-134.李凡等,人类疱疹病毒6型引起的细胞融合机制. 吉林大学学报(医学版).2004. 30(4):509-511.李凡等，O157:H7大肠癌细菌的检测方法及其进展.国外医学微生物学分册.(5):23-25.李凡等，网状分枝扩增方法检测志贺毒素2基因.中国公共卫生.（4）：423-424.李凡等，Glucosamine Chondroitin与黄芩联合对佐剂型关节炎大鼠血清PGE2影响的研究.中国实验诊断学.(1):15-17.