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水泥砼强度控制及检测论文

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水泥砼强度控制及检测论文

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你可在百度上下载《混凝土质量控制标准》GB50164-2011。 混凝土质量控制--学习新规范《混凝土质量控制标准》GB50164-2011按时间顺序分,混凝土质量控制分:事前(生产准备)控制、事中(生产)控制、事后(合格)控制。事前控制主要有二个方面,一是原材料质量检验与控制,二是配合比控制。事中控制主要有计量、搅拌、运输、浇筑和养护控制。事后控制指对混凝土质量按有关规范、规程进行验收评定。 以下主要从搅拌站角度进行归纳,原材料仅选用搅拌站常用原材料。 §1 事前控制 一、事前原材料质量检验与控制 1、原材料质量证明文件的检验 原材料进场时,应按规定批次验收:型式检验报告、出厂检验报告、合格证。外加剂产品还应具有使用说明书。 2、进场复验 为了保证进场材料的真实质量,进场材料必须进行复验。 进场原材料复验检验批量应符合下列要求: ①散装水泥应按每500t为一个检验批;粉煤灰或粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料应按每200t为一个检验批;砂、石骨料按每400m3或每600t为一个检验批;外加剂按每50t为一个检验批;水按同一水源不少于一个检验批。 ②当符合下列条件之一时,可将检验批扩大一倍。 对经产品认证机构认证符合要求的产品。 来源稳定且连续三次检验合格。 同一厂家的同批出厂材料,用于同时施工且属于同一工程项目的多个单位工程。 ③不同批次或非连续供应的不足一个检验批量的混凝土原材料应作为一个检验批。 3、质量主要控制项目 ⑴水泥 质量主要控制项目--凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化镁和氯离子含量,碱含量低于0.6%的水泥主要控制项目还应包括碱含量,中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥主要控制项目还应包括水化热。 水泥应用还应符合下列规定:宜采用新型干法窑水泥;应注明水泥中的混合材品种和掺加量;用于生产混凝土的水泥温度不宜高于60℃。 ⑵粗骨料 质量主要控制项目--颗粒级配、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量、压碎值指标和坚固性。用于高强混凝土的粗骨料还应包括岩石抗压强度。 粗骨料应用还应符合下列规定: 宜采用连续级配; 对于混凝土结构,粗骨料最大公称粒径不得大于构件截面最小尺寸的1/4,且不得大于钢筋最小净间距的3/4;对于混凝土实心板,骨料的最大公称粒径不宜大于板厚的1/3,且不得大于40㎜;对于大体积混凝土,粗骨料最大公称粒径不宜小于31.5㎜。 对于有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨或其他特殊要求 的混凝土,粗骨料中的含泥量泥块含量分别不应大于1.0%和0.5%;坚固性检验的质量损失不应大于8%。 对于高强混凝土,粗骨料的岩石抗压强度应至少比混凝土设计强度高30%;最大公称粒径不宜大于25㎜,针片状颗粒含量不宜大于5%且不应大于8%;含泥量和泥块含量分别不应大于0.5%和0.2%。 对于粗骨料或用于制作粗骨料的岩石,应进行碱活性检验,包括碱—硅酸反应活性检验和碱—碳酸盐反应活性检验;对于有预防止混凝土碱—骨料反应要求的混凝土工程,不宜采用有碱活粗骨料。 ⑶细骨料 质量主要控制项目--颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、坚固性、氯离子含量和有害物质含量;海砂还应包括贝壳含量;人工砂还应包括石粉含量和压碎值指标,人工砂主要控制项目可不包括氯离子含量和有害物质含量。 细骨料应用还应符合下列规定: 泵送混凝土宜采用中砂,且300µm筛孔的颗粒通过量不宜少于15%; 对于有抗渗、抗冻或其他特殊要求混凝土,砂中的含泥量和泥块含量分别不应大于3.0%和1.0%;坚固性检验的质量损失不应大于8%。 对于高强混凝土,砂的细度模数宜控制在2.6~3.0范围内,含泥量和泥块含量分别不应大于2.0%和0.5%; 钢筋混凝土和预应力混凝土用砂的氯离子含量分别不应大于0.06%和0.02%。 河砂和海砂应进行碱—硅酸反应活性检验;对于有预防混凝土碱-骨料反应要求的工程,不宜采用有碱活性的砂。 ⑷矿物掺合料 粉煤灰质量主要控制项目---细度、需水量比、烧失量和三氧化硫含量,C类粉煤灰还应包括游离氧化钙含量和安定性。 粒化高炉矿渣质量主要控制项目---比表面积、活性指数、流动度比。 矿物掺合料质量主要控制项目还应包括放射性。 矿物掺合料应用还应符合下列规定: 掺用矿物掺合料的混凝土,宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。 在混凝土中掺用矿物掺合料时,矿物掺合料的种类和掺量应经试验确定。 矿物掺合料宜与高效减水剂同时使用。 对于高强混凝土或有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨等其他要的混凝土,不宜采用低于Ⅱ级的粉煤灰。 ⑸外加剂 外加剂质量主要控制项目分掺外加剂混凝土性能和外加剂匀质性两方面。 掺外加剂混凝土性能主要控制项目—减水率、凝结时间差、抗压强度比。 外加剂匀质性主要控制项目—pH值、氯离子含量和碱含量;膨胀剂还应包括凝结时间、限制膨胀率和抗压强度。 外加剂应用还应符合下列规定: 在混凝土中掺用外加剂时,外加剂应与水泥具有良好的适应性,其种类和掺量应经试验确定。 高强混凝土宜采用高性能减水剂,大体积混凝土宜采用缓凝剂或缓凝型减水剂。 外加剂中的氯离子含量和碱含量应满足混凝土设计要求。 宜采用液态外加剂。 外加剂的送检样品应与工程大批量进货一致。 ⑹水 水的质量主要控制项目--pH值、不溶物含量、可溶物含量、硫酸根离子含量、氯离子含量、水泥凝结时间差和水泥胶砂强度比。当混凝土骨料为碱活性时,还应包括碱含量。 二、事前配合比控制 1、混凝土配合比设计应符合现行行业标准【普通混凝土配合比设计规程】JGJ55—2011的有关规定。 2、混凝土配合比设计应满足混凝土施工性能要求,强度及其力学性能和耐久性应符合设计要求。 3、对首次使用、使用间隔时间超过三个月的配合比应进行开盘鉴定,开盘鉴定应符合下列规定: 生产的原材料与配合比设计一致; 混凝土拌和物性能应满足施工要求; 混凝土强度评定应符合设计要求; 混凝土耐久性能应符合设计要求。 4、在混凝土配合比使用过程中,应根据混凝土质量的动态信息及时调整。 三、制定技术方案 混凝土生产前,应制定完整的技术方案,并应做好各项准备工作。 §2 事中控制 一、计量 1、计量设备 应具有计量部门签发的有效检定证书,并应定期校验。 混凝土生产单位每月应自检一次。 每一工作班开始前,应对计量设备进行零点校准。 2、原材料计量允许偏差原材料种类 计量允许偏差 原材料种类 计量允许偏差胶凝材料 ±2 拌合用水 ±1粗细骨料 ±3 外加剂 ±1 3、生产配合比 应根据粗细骨料含水率变化,及时调整粗细骨料和用水量。 二、搅拌 1、原材料投料方式应满足混凝土搅拌技术要求和混凝土拌合质量要求。 2、混凝土搅拌的最短时间按下表采用:混凝土坍落度㎜ 搅拌机机型 搅拌机出料量(L) ﹤250 250~500 ﹥500≦40 强制式 60 90 120﹥40且﹤100 强制式 60 60 90≧100 强制式 60 60 60 当搅拌高强混凝土时,搅拌时间应适当延长。对于双卧轴强制式搅拌机,可保证搅拌均匀的情况下适当缩短搅拌时间。混凝土搅拌时间应每班检查二次。 3、同一盘混凝土的搅拌匀质性应符合下列规定:混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0.8%;混凝土稠度两次测值的差值不应大于下表规定的混凝土拌合物稠度允许偏差的绝对值:拌合物性能 允许偏差坍落度(㎜) 设计值 ≦40 50~90 ≧100 允许偏差 ±10 ±20 ±30扩展度(㎜) 设计值 ≧350 允许偏差 ±30 三、运输 1、在运输过程中,应控制混凝土不离析、不分层,并应控制混凝土拌合物性能满足施工要求。 2、采用搅拌罐车运送混凝土拌合物时,卸料前应采用快档旋转搅拌罐不少于20秒。因运距过远、交通或现场等问题造成坍落度损失较大而卸料困难时,可采用在混凝土拌合物中掺入适量减水剂并快档旋转搅拌罐的措施,减水剂掺量应有经试验确定的预案。 3、采用泵送混凝土时,混凝土运输应保证混凝土连续泵送,并应符合现行行业标准【混凝土泵送施工技术规程】JGJ/T10的有关规定。 4、混凝土拌合物从搅拌机卸出至施工现场接收的时间间隔不宜大于90分钟。 四、浇筑成型 1、在浇筑过程中,应有效控制混凝土的均匀性、密实性和整体性。 2、泵送混凝土输送管道的最小内径宜符合下表规定,混凝土输送泵泵压应与混凝土拌合物特性和泵送高度相匹配。粗骨料最大公称料径㎜ 输送管道最小内径㎜ 25 125 40 150 3、不同配合比或不同强度等级泵送混凝土在同一时间段并替浇筑时,输送管道中的混凝土不得混入其他不同配合比或不同强度等级混凝土。 4、混凝土拌合物从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间(分)不宜超过下表规定:混凝土生产地点 气温 ≦25℃ ﹥25℃预拌混凝土搅拌站 150 120 强制性条文:混凝土拌合物在运输和浇筑成型过程中严禁加水。 五、混凝土拌合物性能检验 1、质量要求 ①混凝土拌合物应在满足施工要求的前提下,尽可能采用较小的坍落度,泵送混凝土拌合坍落度设计值不宜大于180㎜。 ②泵送高强混凝土的扩展度不宜小于500㎜。 ③混凝土拌合物的经时损失不应影响混凝土的正常施工。泵送混凝土拌合物坍落度经时损失不宜大于30㎜/h。 ④混凝土拌合物应具有良好的和易性,并不得离析或泌水。 ⑤混凝土拌合物的凝结时间应满足施工要求和混凝土性能要求。 ⑥混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量应符合下表要。混凝土拌合物中水溶性氯离子含量应按现行行业标准【水运工程混凝土试验规程】JTJ270中混凝土拌合物中氯离子含量的快速测定方法或其他准确度更高好的方法进行测定。混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量(水泥用量的质量百分比,%)环境条件 水溶性氯离子最大含量 钢筋混凝土 预应力混凝土 素混凝土干燥环境 0.30 0.06 1.00潮湿但不含氯离子的环境 0.20 潮湿且含氯离子的环境、盐渍土环境 0.10 除冰盐等侵蚀性物质的腐蚀环 0.06 2、在生产施工过程中,应在搅拌地点和浇筑地点分别对混凝土拌合物抽样检验。搅拌地点检验属控制性自检。 3、混凝土拌合物的检验频率应符合下列规定: 坍落度取样频率应符合现行国家标准〖混凝土强度检验评定标准〗GB/T50107的有关规定。同一工程、同一配合比、采用同批水泥和外加剂的混凝土的凝结时间至检验一次。同一工程、同一配合比的混凝土的氯离子含量应至少检验一次。 六、养护 生产和施工单位应根据结构、构件或制品情况、环境条件、原材料情况及对混凝土性能的要求等,提出施工养护方案或生产养护制度,并应严格执行。 七、生产控制水平 混凝土生产控制水平按强度标准差σ和实测强度达到强度标准值的组数百分P表征。 1、混凝土强度标准差宜符合下表规定:生产场所 强度标准差 ﹤C20 C20~C40 ≧C45预拌混凝土搅拌站 ≦3.0 ≦3.5 ≦4.0统计周期内相同强度等级混凝土试件组数,不应小于30组。 2、实测强度达到强度标准值的组数百分P不应小于95%。 3、预拌混凝土搅拌站统计周期可取一个月。 §3 事后控制—合格控制(混凝土质量检验与评定) 一、混凝土拌合物 在生产施工过程中,应在搅拌地点和浇筑地点分别对混凝土拌合物抽样检验。浇筑地点检验属验收检验。 二、硬化后混凝土1、强度检验评定应符合现行国家标准【混凝土强度检验评定标准】GB/T50107的有关规定,其他力学性能检验应符合设计要求和有关标准规定。2、耐久性检验评定应符合现行行业标准【混凝土耐久性检验评定标准】JGJ/T193。3、长期性能检验规则可按现行行业标准【混凝土耐久性检验评定标准】JGJ/T193。

水泥混凝土强度检测论文

楼上说得很清楚了,文献的话就就找下水泥混凝土教官的标准就可以了

水泥混凝土的强度等级和强度评定方法一、混凝土的强度等级钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土桥梁结构设计时,混凝土材料的强度是用强度等级作为设计依据的。在结构设计时,混凝土各种力学强度的标准值,均可由强度的标准值,一般可由强度等级换算出,所以强度等级是混凝土各种力学强度标准值的基础。在了解强度等级之前要弄清立方体抗压强度标准值的概念。(一)立方体抗压强度按照标准的制作方法制成边长为150mm的正方体试件,在标准养护条件下,养护至28d龄期,按照标准的测定方法,测定其抗压强度值,称为混凝土立方体抗压强度,筒称立方抗压强度。以三个试件为一组,取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值。如任一个测值与中值的差超过中值的15%时,则取中值为测定值,如有两个测值的差值均超过上述规定,则该组试验结果无效。(二)立方体抗压强度标准值混凝土“立方体抗压强度标准值”,按我国现行国标规范名称(GBJ107-87)和(GBJ10一89)的定义是按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期,用标准试验方法测定的抗压强度总体分布的一个值,强度低于该值的百分率不超过5%(即具有95%保证率的抗压强度),以MPa计。立方体抗压强度标准值以表示。从以上定义可知,立方体抗压强度只是一组混凝上试件抗压强度的算术平均值,并未涉及数理统计、保证率的概念。而立方体抗压强度标准值是按数量统计方法确定,具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。(三)强度等级混凝土“强度等级”是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的。强度等级表示方法,是用符号“C”和“立方体抗压强度标准值”两项内容表示。例如C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值=30MPa 。我国现行规范(GBJ10一89)规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为:C7.5、c10。C15、C20、C25、C30、C40、C45、C50、C55和C60等11个强度等级。二、水泥混凝土强度评定方法(一)水泥混凝土抗压强度评定1. 评定水泥混凝土的抗压强度。应以标准养护28d龄期的试件为准。试件为边长150mm的立方体。3件试件为1组,制取组数应符合下列规定:(1)不同强度等级及不同配合比的混凝土应在浇筑地点或拌和地点分别随机制取试件。(2)浇筑一般体积的结构物(如基础、墩台等)时,每一单元结构物应制取2组。(3)连续浇筑大体积结构物时,每80~200m3或每一工作班应制取2组。(4)上部结构,主要构件长16m以下应制取1组,16~30m3制取2组,31~50m制取3组,50m以上者不少于5组。小型构件每批或每工作班至少应制取2组。(5)每根钻孔桩至少应制取2组;桩长20m以上者不少于3组;桩径大,浇筑时间很长时,不少于4组。换工作班时,每工作班应制取2组。(6)构筑物(小桥涵、挡土墙)每座、每处或每工作班制取不少于2组,当原材料和配合比相同,并由同一拌和站拌制时,可几座或几处合并制取2组。(7)应根据施工需要,只制取几组与结构物同条件养护的试件,作为拆模、吊装,张拉预应力、承受荷载等施工阶段的强度依据。2.水泥混凝土抗压强度的合格标准(1)试件≥10组时,应以数理统计方法的规定进行判断。(2)试件少于10组时,可按下述条件进行评定:、只要材料和配合比不变,混凝上构件如桩盖梁和梁等的混凝土强度都应尽可能采用数理统计评定。梁可以每孔或每二孔、三孔(较窄桥时)作为一批评定,中、小跨径桥的桩、盖梁,可以数孔作为一批评定。每批的混凝上试件组数也不宜太多,一般不超过80~100组。如果在一些构件浇筑后较长时间才浇筑另一些同类构件,或者虽然时间不久,但温度等气候条件变化较大时,则不应视作同批,而应分别评定。(二)水泥混凝土抗弯拉强度评定1.混疑土抗弯拉强度试验方法可用小梁法或劈裂法,试件标准养护时间为28d,每工作班或每200m3混合料制备试件2组,每组3个试件的平均值作为一个统计数据。2.混凝土抗弯拉强度的合格标准(1) 试件组数大于10组时,平均强度合格判断以数理统计方法的标准进行判定。当试件组数大于20组时,允许有一组强度小于0.85Rsz,但不得小于0.75 Rsz。高速公路和一级公路均不得小于0.85 Rsz 。(2)试件组数等于或少于10组时,试件平均强度不得小于1.05 Rsz,但任一组强度均不得小于0.85 Rsz 。(3)应该尽可能地采用更为科学合理的数理统计评定方法。

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。

正面材料上下不均匀一致,且正面与压头不完全贴合

水泥砼毕业论文

毕业论文~大体积混凝土施工 班级: 学号: 姓名:目录一、施工方案的合理选择……………………………………………………1二、连续浇捣混凝土时在拌合及运输方面应采取的措施…………………………….2三、在施工过程中钢筋工程及模板工程的质量控制………………………………..2四、外加剂的合理选择………………………………………………………………..6五.高温条件下的混凝土浇筑质量……………………………………………………6大体积混凝土施工中的质量控制摘要:大体积混凝土的施工技术要求较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土顺利施工。 关键词:大体积混凝土 施工方案 高温条件 钢筋模板一、施工浇筑方案的选择:大体积混凝土的施工技术要求比较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证大体积混凝土顺利施工。1、 材料选择本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下:(1)水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥,标号为525#,通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。(2)粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。(3)细骨料:采用中砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。(4)粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。。2、混凝土配合比(1)混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土,因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求,提前做好混凝土试配。(2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。(3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。二、连续浇捣混凝土时在拌合及运输方面应采取的措施1、混凝土浇筑(1)混凝土采用商品混凝土,用混凝土运输车运到现场,每区采用2台混凝土输送泵送筑。(2)混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。钢筋泵车布料杆的长度,划定浇筑区域,每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行,直至达到设计标高,混凝土形成扇形向前流动,然后在其坡面上连续浇筑,循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺,使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上,确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题,也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。(3)混凝土浇筑时在每台泵车的出灰口处配置1~2台振捣器,因为混凝土的坍落度比较大,在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右,2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实,另外2~4台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。(4)由于混凝土坍落度比较大,会在表面钢筋下部产生水分,或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝,在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。(5)现场按每浇筑100立方米(或一个台班)制作3组试块,1组压7d强度,1组压28d强度归技术档案资料用;l组作仍14d强度备用。三、在施工过程中钢筋工程及模板工程的质量控制根据平面控制网,在防水保护层上放出轴线和基础墙、柱位置线;每跨至少两点用红油漆标注。顶板混凝土浇筑完成,支设竖向模板前,在板上放出该层平面控制轴线。待竖向钢筋绑扎完成后,在每层竖向筋上部标出标高控制点。1、机具准备1)、剥肋滚压直螺纹机械连接机具由该项技术提供单位配备。高峰期钢筋施工时至少保证5台钢筋剥肋滚压直螺纹机,其技术参数如下表示:设备型号 GHG40型滚丝头型号 40型可加工范围 16~40整机质量(kg) 5902)限位挡铁:对钢筋的夹持位置进行限位,型号划分与钢筋规格相同。3)螺纹环规:用于检验钢筋丝头的专用量具。4)力矩扳手力矩扳手精度为±5%5)辅助机具砂轮切割机:用于钢筋端面整平用于检验钢筋丝头的专用量具6)、钢筋焊接机具电焊机、控制箱、焊接夹具、焊剂罐等焊接电流:焊接电源400~450A;施工手续现场钢筋工人员必须佩戴上岗证,焊工必须有岗位资格证(有效)参加钢筋机械接头加工人员必须进行技术培训,经考试合格后方可执证上岗。未经培训人员严禁操作设备。钢筋连接及锚固要求A.竖向钢筋D≥18mm,采用电焊压力焊;横向D≥18mm采用机械连接;D<18mm用搭接。B.相关要求(1)钢筋锚固必须符合GB5001-2002的规定,提供参考值如表:名称部位 锚固长度 末端弯钩长度 d<25 d≥25 基础DL 35d ≥10d底板 35d 40d ≥10d墙柱插筋 直接插至底板下表面 ≥10d(2)钢筋搭接长度必须符合GB50010-2002或按GB50204-2002附录B:纵向受力钢筋的最小搭接长度(3)机械连接接头按加工标准,见4.1.2D项所述钢筋的加工钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求:A.钢筋调直采用冷拉方法进行钢筋调直,I级钢筋冷拉率为4%,由于钢筋加工区场地有限,钢筋冷拉长度为27m,冷拉后为28.08m;钢筋冷拉采用两端地锚承力,标尺测伸长,并记录每根钢筋冷拉值。B.钢筋弯曲1)钢筋弯钩或弯折:I级钢筋末端做180°弯钩,其圆弧弯曲直径2.5d(d为钢筋直径),平直部分长度为3d;Ⅱ级钢筋做90°或135°弯折时,其弯曲直径为4d。2)箍筋末端的弯钩:I级钢筋弯钩的弯曲直径≥受力钢筋直径或箍筋直径的2.5倍,弯钩平直长度为箍筋直径的10倍,弯钩角度45°/135°。C.焊接接头1)施焊前检查设备、电源,随时处于正常状态,严禁超荷工作;2)钢筋安装之前,焊接部位和电极钳口接触的(150mm区段)钢筋表面的锈斑、油污、杂物等,应清除干净,钢筋端部若有弯折、扭曲,应予以矫直或切除,但不得锤击矫直。3)选择焊接参数主要参数为:焊接电流,焊接电压和焊接通电时间(参见施工工艺标准)。焊剂应存放于干燥的库房内,防止受潮。如受潮,便用前须经250~300℃烘焙2小时,并进行记录。D.机械连接 钢筋端面整平→剥肋滚压螺纹→丝头质量检查→带帽保护→丝头质量抽检→存放待用。b.操作要点钢筋端面平头:采用砂轮切割机平头(严禁气割),保证钢筋端面与母材轴线垂直。剥肋滚压螺纹:使用钢筋滚压直螺纹机,将待加工钢筋加工成直螺纹;丝头质量检查:对加工的丝头进行质量检验(按以上丝头设计表);带帽保护:用专用的钢筋丝头塑料保护帽进行保护,防止螺纹损伤;丝头定量抽检:项目部质检部组织自检,存放待用:按规格型号及类型进行分类码放。钢筋绑扎及安装(1) 底板、基础梁钢筋防水保护层上放线,基础标高放线→搭设梁脚手架→南北向梁上铁放置、绑扎→东西向梁上钢筋放置、绑扎→放南北向梁箍筋→放置三道柱箍→东西向板梁钢筋下铁放置、绑孔→南北向板梁下铁放置、绑扎→放置底板、基础梁垫块→拆除基础梁脚手架→调整基础梁位置→墙柱插筋放线→放置墙柱插筋并临时固定→放置三道墙体水平筋→底板上铁标高放线→放置马凳→南北向底板上铁放置、绑扎→东西向底板上铁放置、绑孔→调整、固定墙柱插筋。a.底板、基础梁钢筋排列顺序为:东西向筋上铁在上,下铁在下;南北向钢筋在东西向钢筋中间;若基础梁上下铁不只一排,东西向筋与南北向钢筋交错布置;b.底板钢筋的弯钩,下排均朝上,上排均朝下;c.钢筋网的绑扎:所有钢筋交错点均绑扎,而且必须牢固;同一水平直线上相邻绑扎成“八”字型,朝向混凝土内部,同一直线上相临绑扣露头部分朝向正反交错;d.箍筋接头(弯钩叠合处)沿受力方向错开布置,箍筋转角与受力筋交叉点均应扎牢,绑扎箍筋时绑扣相互间应呈“八”字形 本工程主要是防护墙及顶板的支模及混凝土的浇筑,要确保混凝土的密实度防止射线泄漏, 防护墙、顶板模板在施工中的稳定性做到不变形、胀板。其它辅助用房按常规工程施工方法便可。 ⑴ 模板安装及支撑工程 本工程防护墙厚度有0.5m 、2.5m,高度3.8m、4.3m,为了保证工程需要,采用支模方法如下:模板采用20mm 厚竹胶合板、横档用80× 80 枋木间距400mm,拉丝及内撑均用Ф 16钢螺丝两用/ 梅花状0.80 × 0.80m 一道作为墙体拉结、墙体高度在2.0 米以上拉丝间距可墙大至1.20 × 1.20m 一道,立档采用宽160mm 槽钢、间距600,经计算防护墙体的侧压力在高3.5 米以下为16.5T/m2,因此,斜支撑需用200mm 槽钢间距为1200。立柱水平拉杆用40 × 40 角钢、十字交叉拉结。同时,在墙体转角位置由于拉丝不能固定,立档及斜撑槽钢按外侧壁的间距加密一倍安装。 为保证F 轴防护墙外侧模板的平整、垂直,除了在墙体用钢螺栓拉结外,在地梁上预埋Ф 16a1200 钢筋,作水平拉结,防止斜撑滑移。 ⑵ 顶板模板有支撑 本工程的顶板厚度不同, 梁部X 机房厚500,60CO 机房1000、直加机房2500,经计算,直加机房顶板的最大荷载重是65800N/m 2, 因此, 对模板、杉木支撑的要求很高, 为保证其模板的稳定生刚性, 采用支模如下。 模板为20mm 竹胶合板,下用80 × 80 枋木拼密。 模枋条用工字钢1 2 # , 固定在支顶上。 支顶用Ф 108 无缝钢管。间距800mm。顶板厚度为0.5 — 1.0 米的支撑,间距可增大到1 米。 为确保整体稳定性, 防护墙、枯板部分的模板均采用满堂红支顶一次成型,互成连整体 外加剂:设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,每立方米混凝土2kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能,商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位4.外加剂的合理选择外加剂:设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,每立方米混凝土2kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能,商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位(1)选择水泥。选用杭州水泥厂水化热较低的#425矿渣硅酸盐水泥。其早期的水化热与同龄期的普通硅酸盐水泥相比,3d的水化热约可低30%。 (2)掺加磨细粉煤灰。在每立方米混凝土中掺加粉煤灰75kg,改善了混凝土的粘聚性和可泵性 ,还可节约水泥50kg。根据有关试验资料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增减10kg,其水化热引起混凝土的温度相应升降1~1.2℃,因此可使混凝土内部温度降低5~6℃。 (3)选用优质外加剂。为达到既能减水缓凝,又使坍落度损失小的要求,经比较,最后选用了上海产效果明显优于木钙的E.A—2型缓凝减水剂,可减少拌和用水10%左右,相应也减少了水泥用量,降低了混凝土水化热。 (4)充分利用混凝土后期强度。实践证明,掺优质粉煤灰混凝土后期强度较高,在一定掺量范围内60d强度比29d约可增长20%左右。同时按《粉煤灰混凝土应用技术规范(GBJ 146— 90 )》,地下室内工程宜用60d龄期强度的规定。为了进一步控制温升,减少温度应力,根据结构实际承受荷载情况,征得设计单位同意,将原设计混凝土28d龄期C30改为60d龄期C30(即用28d龄期C25代替设计强度),这样可使每立方米混凝土的水泥用量减少50kg,混凝土温度相应随之降低5~6℃。5.高温条件下的混凝土浇筑质量1.,考虑高温和远距离运送造机坍落度18±2cm, 水泥用量控制在370kg/m.3以下。由于降低水泥用量可降低混凝土温度16~18℃。 成的坍落度损失较大,取出2. 用原材料降温控制混凝土出机温度 根据由搅拌前混凝土原材料总热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理,可求得混凝土的出机温度T,说明混凝土的出机温度与原材料的温度成正比,为此对原材料采取降温措施:①将堆场石子连续浇水,使其温度自浇水前的56℃降至浇水后的29℃ ,且可预先吸足水分,减少混凝土坍落度损失;②黄砂在钱塘江码头起水时,利用江水淋水冷却,使之降温。③虽混凝土中水的用量较少,但它的比热最大,故在搅拌混凝土用的3只贮水池内加入冰块,使水温由31℃降到24℃,总共用去冰块75t。这样一来,经计算出机温度T为32.8℃,37次实测的平均实测值33.2℃,送达现场的实测温度为34.60℃,从而使入模温度大为降低。 3 保持连续均衡供应控制混凝土浇筑温度 (1)为了紧密配合施工进度,确保混凝土的连续均匀供应,经过周密的计算和准备,安排南星桥和六堡两个搅拌站同时搅拌,配备了18辆6m.3搅拌车和两只移动泵,在三天四夜里始终保持了稳定的供应强度,基本上做到了泵车不等搅拌车,搅拌车不等泵车,未发生过一次由于相互等待而造成堵泵现象。 (2)本工程基坑挖深8.7m,坑内实测最高气温达62℃,为避免太阳直接暴晒,温度过高,造成浇筑困难,采取在整个坑顶搭盖凉棚,并安设了通风散热设施,使坑内浇筑温度大幅度降低,接近自然气温,不仅控制了最高温升,而且改善了工人劳动条件,得以顺利浇筑。 3)为不使混凝土输送管道温度过高,在管道外壁四周用麻袋包裹,并在其上覆盖草包并反复淋水、降温。 (4)考虑混凝土的水平分层浇筑装拆管道过于频繁,施工组织工作难于实施,故采取斜面分层浇筑,错开层与层之间浇筑推进的时间以利下层混凝土散热,但上下层之间严格控制,不得超过混凝土初凝时间,不得出现施工“冷缝”。由于泵送混凝土的浆体较多,在浇筑平仓后用直尺刮平。约间隔1~2h,用木蟹打压两次,以免出现表面收水裂缝。4 加强混凝土保湿保温养护 混凝土抹压后,当人踩在上面无明显脚印时,随即用塑料薄膜覆盖严实,不使透风漏气、水分蒸发散失并带走热量。且在薄膜上盖两层草包保湿保温养护,以减少混凝土表面的热扩散 , 延长散热时间,减少混凝土内外温差。经实测混凝土3天内表面温度在48~55℃之间,且很少发现混凝土表面有裂缝情况。 5 通过监控及时掌握混凝土温度动态变化 (1)温度监控的最终目的是为了掌握混凝土内部的实际最高温升值和混凝土中心至表面的温度梯度,保证规范要求的内部与表面的温差小于25℃及降温速率。 (2)温度是直接关系整个混凝土基础质量的关键。为了客观反映混凝土温度状况,进行原材料温度 、出机温度、入模温度、自然温度、覆盖养护温度、混凝土内部温度、棚内温度等7个项目的测试,便于及时调整温控措施。(3)主楼基础的混凝土温度按不同平面部位和深度共布置了25个测点(图1),由专人负责连续测温一周,每间隔2h测一次,比规范规定每8h测2次的频度要大些。效果及结论 (1)混凝土强度按《混凝土强度检验与评定标准(GBJ 107-87)》进行了测试,有关结果 如表1,属合格。(2)由于采用了“双掺技术”(缓凝减水剂和磨细粉煤灰),延缓了凝结时间,减少了坍落度损失,改善了混凝土和易性和可泵性。使得混凝土在高温、远距离运送条件下仍能顺利泵送 ,也未发生堵泵。 (3)混凝土出机温度和入模温度共实测37次,原材料温度测试20次,混凝土内外温度连续测一周,混凝土中心最高温度出现在浇注后的3~4d之间,与文献介绍的一致。内外温差仅为1 5℃,且低于规范规定不得大于25℃的要求。 (4)经各有关单位的严格检查和近年来的使用,未发现有害裂缝(仅表面有个别收水裂缝)。 混凝土密实平整光洁,无蜂窝麻面

1. 前言� 混凝土是由水泥、砂、石和水拌合后,水泥水化反应形成凝胶,将砂、石胶结而成具有一定强度的固体复合材料。其内部结构为:水和水泥作用形成水泥浆,水泥浆包裹在砂的表面,并填充于砂的空隙中成为砂浆,砂浆又包裹在石子的表面,并填充砂子的空隙。水泥浆将砂、石牢固地胶结为一整体,使混凝土具有所需的强度、耐久性等性能。混凝由于土自身的特殊性能在水利水电工程、桥梁工程等土木工程领域发挥着极其重要作用。但是混凝土原材料质量、混凝土配合比、混凝土的搅拌和输送、混凝土浇筑、养护及拆模等施工工艺对混凝土质量有较大的影响,施工过程中需对其进行严格的质量控制。� 2. 原材料的质量控制� 原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏,因此首先要把好原材料质量关。� 2.1水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的强度上下波动,混凝土的强度就会发生相应的变化;水泥的体积安定性差,就会使混凝土产生膨胀性裂缝。因此,要选择好水泥品种,根据经验,大水泥厂生产的水泥质量比较稳定可靠。� 2.2石子主要控制好级配、针片状含量和压碎值。经调研,目前,好多混凝土厂家的石子级配都不是很好,因此,如何确保石子级配连续,且在生产中切实可行,还值得进一步探讨研究。� 2.3砂最关键的是细度模数和含泥量,砂子太细或含泥过多, 会增加混凝土的干缩裂缝。另外,砂石中含泥量高,不仅影响混凝土的强度,而且影响抗冻性、抗渗性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。� 2.4混凝土拌和所用的水中,不应含有影响水泥水化和混凝土质量的有害物质,如使用有机杂质的沼泽水、海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。� 在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制,除经常性的检测外,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施,如:砂石的含泥量超出标准要求时,及时反馈给生产部门,及时筛选并采取能保证混凝土质量的其它有效措施;砂子含水率通过干炒法测定,及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量;对于相同标号之间水泥活性的变异,通过胶砂强度试验快速测定,根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。� 3. 混凝土配合比� 混凝土配合比是指单位体积的混凝土中各组成材料的重量比例。水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数,它们与混凝土各项性能之间有着非常密切的关系。确定这三个基本参数的基本原则是:在满足混凝土强度和耐久性的基础上,确定混凝土水灰比,在满足混凝土施工要求的和易性基础上,根据粗骨料的规格确定混凝土单位用水量,砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。混凝土施工配合比必须通过实验,满足设计技术指标和施工要求,经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发,严格按签发的混凝土施工配料单进行配料,严禁擅自更改。在施工配料中一旦出现漏配、少配或者错配,混凝土将不允许进仓。� 4. 模板工程质量控制� 施工方案应根据主体工程的结构体系、荷载大小、合同工期及模板的周转情况等,综合考虑所选择的模板和支撑系统。保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相关位置的正确,对结构节点及异型部位模板合理设计(是否采用专用模板)有重要意义。模板具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受新浇混凝土的自重和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载。模板接缝处理方案要保证不漏浆,模板及支架系统构造要简单、装拆方便,便于钢筋绑扎、安装、清理和混凝土的浇筑、养护。� 目前施工中常用钢组合模板、木模板、胶合板模板、塑料模板等。应对模板质量(包括重复使用条件下的模板)、外型尺寸、平整度、板面的洁净程度、相应的附件(角模、连接附件),以及支撑系统进行检查,确定模板规格。重要部位应要求预拼装。� 隔离剂选用质地优良和价格适宜的,隔离剂合理选用是提高混凝土结构、构件表面质量和降低模板工程费用的重要措施。因此,选用时应考虑脱模剂的干燥时间是否满足施工工艺要求。脱模剂的脱模效果与拆模时间有关,当脱模剂与混凝土接触面之间粘结力大于混凝土的内聚力时,往往发生表层混凝土被局部粘掉的现象,因此具体拆模时间应通过试验确定。� 5. 混凝土的搅拌及输送质量控制� 根据工程量的大小并结合施工单位自身设备条件选取相应拌和设备和运输设备,提前预测拌和设备和运输设备可能出现的故障和问题,及时安排机修人员做好设备的检查和修理工作。不能因为设备故障而停止混凝土的浇筑,确保施工过程中及时提供工程所需混凝土,满足工程的要求,保证施工进度。� 5.1混凝土拌和质量控制要点。� (1)混凝土最小拌和时间。根据拌和容量、最大骨料粒径、拌和方式等具体确定。� (2)在混凝土拌和中应定时检测骨料含水量。� (3)混凝土掺和料在现场宜用干掺法,且必须拌和均匀。� (4)混凝土拌和物出现下列情况之一,按不合格处理。①错用配合比;②混凝土配料时,任意一种材料计量失控或漏配;③拌和不均匀或夹带生料;④出口混凝土坍落度超过最大允许范围。 5.2混凝土运输过程中注意事项。� (1)运输中不致发生分离、漏浆、严重泌水、过多温度回升和坍落度损失。� (2)混凝土运输时间。根据运输时段平均气温等具体确定。� (3)低温天气应避免天气、气温等因素的影响,采取遮盖或保温设施。� (4)混凝土的自由下落度不宜大于1.5m,否则应设缓降措施,防止骨料分离。� (5)混凝土在运输过程中如果出现故障,必须及时处理。在混凝土初凝前想办法将混凝土运送到浇筑仓位,否则以不合格处理。� 6. 混凝土浇筑� 浇筑混凝土前,对模板及其支架、钢筋和预埋件必须进行检查,并做好记录,符合设计要求后,清理模板内的杂物及钢筋上的油污,堵严缝隙和孔洞,方能浇筑混凝土。� (1)混凝土浇筑前仓面要清理干净,浇筑面验仓合格后才允许进行混凝土浇筑。 � (2)为保证新老混凝土施工缝面结合良好,在浇筑第一层混凝土前,应铺与混凝土同标号的水泥砂浆2㎝~3㎝,铺设的砂浆面积应与混凝土浇筑强度相适应,铺设厚度要均匀,避免产生过厚或过薄现象。� (3)混凝土的浇筑应采用平铺法或台阶法施工,严禁采用滚浇法,应按一定厚度、次序、方向、分层进行,且浇筑层面平整,浇筑墙体时应对称均匀上升,浇筑厚度一般为30cm~50cm。 � (4)混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,将混凝土内的气泡振捣出,避免振捣时间太短或过长,造成欠振、漏振及过振,振捣完应慢慢拔出,严禁速度过快。混凝土的振捣半径应不超过振捣器有效半径的1.5倍,应将振捣器插入下层混凝土5cm左右,不应过深,以免造成下层混凝土的过振。 � (5)混凝土浇筑期间,如表面泌水较多,应及时清除,并采取措施减少泌水。严禁在模板上开孔赶水,以免带走灰浆。 � (6)在混凝土浇筑过程中,尤其是浇筑顶板,应设置位移变形观测点,设专人定期观测模板是否偏移,设专人检查、加固模板。 � (7)浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。� 7. 混凝土的养护及拆模质量控制� 7.1混凝土的养护。 为使混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土自型后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润。� 混凝土表面的养护要求:� (1) 塑性混凝土应在浇筑完毕后 6-18 小时内开始洒水养护,低塑性混凝土宜在浇筑完毕后立即进行洒水养护。� (2) 混凝土应该连续养护,养护期内必须确保混凝土表面处于湿润状态。� (3) 混凝土养护时间不宜少于 28 天。� 7.2拆模。 拆模的迟早直接影响到混凝土质量和模板使用周转率。拆模时间应根据设计要求、气温和混凝土强度等级情况而定。对非承重模板,混凝土强度达到2.5MPa以上,其表面和棱角不因为拆模而损坏方可拆除。对承重模板达到规定的混凝土设计标号的百分率后才能拆模。� 8. 结束语� 混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果。每一位负责质量的人员必需注意预防质量缺陷的发生或尽早地发现施工中可能出现的缺陷,以不误时机地采取补救措施,所有的施工人员、监理人员都应当随时监控混凝土的配制、搅拌、浇筑和养护等过程。

水泥稠度检测操作论文

水泥标准稠度用水量与凝结时间试验( T 0505 - 2005 )一、目的、适用范围与引用标准本方法规定了水泥标准稠度用水量、凝结时间和体积安定性的测试方法。本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥及指定采用本方法的其它品种水泥。二、仪器设备1、水泥净浆搅拌机:符合JC/T 729的要求。2、标准法维卡仪:标准稠度测定用试秆有效长度50㎜±1㎜的圆柱形耐用腐蚀金属制成。测定凝结时间时取下试杆,用试杆代替试杆。试杆由钢制成,其有效长度初凝针为50㎜±1㎜、终凝针为30㎜±1㎜、直径为 1.13±0.05㎜的圆柱体。滑动部分的总质量为300±0.05g。与试杆、试针联结的滑动杆表面应光滑,能靠重力自由下落,不得有羞涩和旷动现象。盛装水泥净浆的试模应由耐腐蚀的、有足够硬度的金属制成。试模深40㎜±0.2㎜、顶内径 65±0.5㎜、底内径 75±0.5㎜的截面圆锥体,每只试模应配备一个大于试模、厚度大于等于2.5㎜的平板玻璃底版。3、沸煮箱:有效容积约为410㎜×240㎜×310㎜,箅板结构应不影响试验结果。4、雷氏夹膨胀仪:由铜制材料制成。5、量水器:分度值为0.1mL,精度1%。6、天平:量程1000g,感量1g。7、湿气养护箱:应能使温度控制在20℃±1℃,相对湿度大于90%。8、雷氏夹膨胀值测定仪:标尺最小刻度0.5㎜。9、秒表:分度值1s。三、试样及用水1、水泥试样应充分拌匀,通过0.9 ㎜方孔筛并记录筛余物情况,但要防止过筛时混进其它水泥。2、试验用水必须是洁净的淡水,如有争议时可用蒸馏水。四、实验室温度、相对湿度1、实验室的温度为20℃±2℃,相对湿度大于50%。2、水泥试样、拌和水、仪器和用具的湿度应与实验室内室温保持一致。五、标准稠度用水量测定(标准法)1、试验前必须做到⑴维卡仪的金属棒能够自由滑动。⑵调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点。⑶水泥净浆搅拌机运行正常。2、水泥净浆拌制用水泥净浆搅拌机搅拌,搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过,将拌和水倒入搅拌锅中,然后5s~10 s内小心将称好的500g水泥加入水中,防止水和水泥渐出;拌和时,先将锅放在搅拌机的锅座上,升至搅拌机,低速搅拌120s,停15s,同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌120 s停机。3、标准稠度用水量测定步骤(1)拌合结束后,立即将拌制好的水泥净浆装入已放在玻璃板上的试模中,用小刀插捣,轻轻振动数次,刮去多余的净浆。(2)抺平后迅速将试模和底板移到维卡仪上,并将其中心定在试杆上,降低试杆直到与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝1s~2 s后,突然放松,使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s时记录试杆到底板的距离,升起试杆后,立即擦净。(3)整个操作应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量(P),按水泥质量的百分比计。(4 )当试杆距底板小于5mm时,应适当减水,重复水泥浆的拌制和上述过程;若距离大于7mm时,则应适当加水,并重复水泥浆的拌制和上述过程。六、凝结时间测定1、测定前的准备工作:调整凝结时间测定仪的试针接触底板,使指针对准零点。2、试件的制备:以标准稠度用水量按5.2制成标准稠度净浆一次装满试模,振动数次刮平,立即放入湿气养护箱中。3、初凝时间测定(1)记录水泥全部加入水中到初凝状态的时间作为初凝时间,用“min”计。(2)试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时,从湿气养护箱中取出试模放到试针下,降低试针与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝1s~2 s后,突然放松,使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。观察试针停止沉入或释放试针30s时的指针的读数。(3)临近初凝时,每隔5min测定一次。当试针沉至距底板4mm±1mm时,为水泥达到初凝状态。(4)达到初凝时应立即重复测一次,当两次结论相同时才能定为达到初凝状态。4、终凝时间测定(1)由水泥全部加入水中至终凝状态的时间作为终凝时间,用“min”计。(2)为了准确观察试件沉入的状况,在终凝针上安装了一个环形附件。在完成初凝时间测定后,立即将试模连同浆体以平移的方式从底板下翻转180°,直径大端向上、小端向下放在底板上,再放入湿气养护箱中继续养护。(3)临近终凝时间时每隔15min测定一次,当试针沉入试件0.5 mm时,即环形附件开始不能在试件上留下痕迹时,为水泥达到终凝状态。(4)达到终凝时,应立即重复测一次,当两次结论相同时才能定为达到终凝状态。5、测定时应注意,在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱,使其徐徐下降,以防止试针撞弯,但结果以自由下落为准;在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。每次测定不能让试针落入原针孔,每次测试完毕应将试针擦净并将试模放回湿气养护箱内,整个测试过程要防止试模振动。七、标准稠度用水量测定(代用法)1、标准稠度用水量可用调整水量和不变水量两种方法中的任一种测定,如有争议时以调整水量方法为准。采用调整水量法时拌合水量按经验确定,用不变水量法时拌和水量用142.5ml,水量准确至0.5ml。2、试验前须检查仪器项目:仪器金属棒应能自由滑动;试锥降至锥模顶面位置时,指针应对准标尺零点;搅拌机应运转正常等。3、水泥净浆拌制上。4、标准稠度用水量测定(1)拌合结束后,立即将拌好的净浆装入锥模内,用小刀插捣,振动数次后,刮去多余净浆,抹平后迅速放到试锥下面固定位置上。将试锥降至净浆表面处,拧紧螺丝1s~2 s后,突然放松,使试锥垂直自由沉入净浆中,到试锥停止下沉或释放试锥30s时记录试锥下沉深度。整个操作应在搅拌后1.5mm内完成。(2)用调整水量法测定时,以试锥下沉深度(28±2㎜)时的净浆为标准稠度净浆。其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量P,按水泥质量的百分比计。如下沉深度超出范围,须另称试样,调整水量,重新试验,直到达到(28±2)㎜时为止。(3)用不变水量法测定时,根据测得的试锥下沉深度S(㎜)按下式计算标准稠度用水量P(%),也可从仪器上对应标尺读出。 P = 33.4-0.185S当试锥下沉深度小于13㎜时,应改用调整水量方法测定。八、安定性测定(一)雷氏法(标准法)1、测定前的准备工作每个试样需要两个试件,每个雷氏夹需配备质量约75g~80g的玻璃板两块。凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹表面都要稍稍涂上一层油。2、雷氏夹试件的制备方法将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上,并立刻将已制好的标准稠度净浆装满雷氏夹。装浆时一只手轻扶持雷氏夹,另一只手用宽约10mm的小刀插捣数次然后抺平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立刻将雷氏夹移至湿气养护箱中养护24h±2h。3、沸煮(1)调整好沸煮箱内的水位,使之在整个沸煮过程中都能没过试件,不需中途添补试验用水,同时保证在30min±5min内水能沸腾。(2)脱去玻璃板取下试件,先测量雷氏夹指针尖端间的距离A,精确到0.5mm,接着将试件放入水中箅板上,指针朝上,试件之间互不交叉,然后在30min±5min内加热水至沸腾,并恒沸3h±5min。4、结果判别沸煮结束后,即放掉箱中的热水,打开箱盖,待箱体冷却至室温,取出试件进行判别。测量雷氏夹指针尖端间的距离C,精确到0.5mm,当两个试件煮后增加距离(C-A)的平均值不大于5.0mm时,即认为该水泥安定性合格;当两个试件的(C-A)的值相差超过4.0mm时,应用同一样品立即重做一次试验。再如此,则认为该水泥为安定性不合格。(二)代用法(试饼法)1、测定前的准备工作每个样品需要两块约100mm×100mm的玻璃板。凡与水泥净浆接触的玻璃板都要稍稍涂上一层隔离剂。2、试饼的成形方法将制好的净浆取出一部分分成两等份,使之成球形,放在预先准备好的玻璃板上,轻轻振动玻璃板并用湿布擦净的小刀由边缘向中央抺动,做成直径70mm~80mm、中心厚约10 mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼,接着将试饼放入湿气养护箱中养护24h±2h。3、沸煮(1)、调整好沸煮箱内的水位,使之在整个沸煮过程中都能没过试件,不需中途添补试验用水,同时保证在30min±5min内水能沸腾。(2)、脱去玻璃板取下试件,先检查试饼是否完整(如已开裂、翘曲,要检查原因,确定无外因时,该试饼已属不合格品,不必沸煮),在试饼无缺陷的情况下将试饼放在放入水中箅板上,然后在30min±5min内加热水至沸腾,并恒沸3h±5min。4、结果判别沸煮结束后,即放掉箱中的热水,打开箱盖,待箱体冷却至室温,取出试件进行判别。目测试饼未发现裂缝,用钢直尺检查也没有弯曲(使钢直尺和试饼底部紧靠,以两者间不透光为不弯曲)的试饼的安定性合格;反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时,该水泥的安定性为不合格。九、试验报告

水泥室温湿度,换算标准稠度值得出用水量,微调整看搅拌机水泥粘结情况。

水泥物理指标的试验方法【1】

摘 要:水泥是混凝土的重要组成部分之一,其品质的好坏,将直接影响混凝土的质量,进而影响整个工程的质量,如何正确地检验水泥的品质,就成了公路检测试验部门的一个重要任务。

本文分析了水泥标准稠度用水量、水泥凝结时间、水泥安定性等物理指标在试验中容易出现的问题和注意事项。

关键词:水泥;标准稠度用水量;水泥凝结;试验

1 水泥净浆搅拌

水泥净浆搅拌的均匀与否直接影响标准稠度用水量、凝结时间、安定性测定。

水泥净浆搅拌与水泥和水的计量、净浆搅拌机等有关,因此应对电子天平、加水器和净浆搅拌机等仪器设备进行严格控制。

1.1 量水器

规范规定:量水器分度值为0.1mL,精度1%。

读数时以弯月低面为准。

一些试验室对这条规定没有引起足够的重视,直接采用量筒加水,量筒的分度值为1mL,根本无法满足试验精度要求,造成标准稠度用水量的加水误差。

1.2 电子天平

电子天平应满足精度要求,最大量程1000g,感量1g,并定期检定。

水泥复称,避免计量误差。

一些试验室在加水时采用称量的方法,认为电子天平的精度很高,加水量能控制得比较准确,但忽略了环境温度对水的密度的影响,如果采用称量的方法必须进行温度修正

才能确保试验数据的准确性。

1.3 水泥净浆搅拌机

水泥净浆搅拌机应符合JC/T729的要求。

水泥净浆搅拌机的工作程序为:启动搅拌机―低速搅拌120s―停15s―高速搅拌120s停机。

净浆搅拌前,应先用拧干的湿抹布将搅拌锅内壁和搅拌叶片抹湿,但是不能带有明水,并且在重复试验时始终保持同一湿度,这一点是调整加水量的关键,量水器加水再准,如果抹布忽干忽湿,加水量都很难控制。

先将量好的拌和水靠锅口小心倒入锅中,再用加料器在5~10s内小心地将称好的500g水泥加入水中,避免水泥溅出或粘在锅内壁、叶片上形成干灰,影响净浆的标准稠度。

注意试验的顺序为先加水,后加水泥。

在停15s时将锅壁和叶片上的水泥刮入锅中,特别提醒的是操作一定要快,防止刮刀还在锅内没有刮完,搅拌机已开始高速搅拌而引发事故。

2 水泥标准稠度用水量

水泥凝结时间测定是以标准稠度用水量制成的标准稠度净浆装在圆锥试模中来测定的。

标准稠度用水量的确定,对水泥凝结时间、水泥安定性的检验都非常关键。

不同加水量对水泥凝结时间的影响很大,同一水泥用水量愈多,凝结时间愈长,用水量减少,凝结时间会缩短。

因此标准规定凝结时间测定用水量必须满足标准稠度用水量的要求,以确保同一水泥的用水量基本相同。

标准稠度用水量测定有标准法(试杆法)和代用法(试锥法)。

我们一般采用试杆法。

搅拌结束后,立即将搅拌好的水泥净浆装入试模中,要一次装满,并用擦湿的水泥刀从外向内螺旋插捣使其填实,然后拿稳玻璃板连同试模,尽量平端,轻轻振动数次,使浆体内气泡由大变小,再用水泥刀刮平多余的净浆,尽量使刮平面光滑并与试模顶边齐平。

刮平后迅速移至试杆下,使试杆垂直自由下落沉入水泥净浆中,试杆停止下沉或释放试杆30s后记录下沉深度,整个操作过程要在搅拌结束1.5min内完成。

试杆法操作时水量调整的规律难于把握。

操作时应注意以下要点:

(1)测定标准稠度用水量时,应将拌和水一次加入,然后视试杆沉入的情况,根据经验调整水量重新称样另拌一锅,如此重复直至达到试杆下沉深度6mm±1mm,并注意下沉时不要阻挡试杆,更不能碰动维卡仪,避免因操作不规范造成误差。

(2)测定出水泥的标准稠度用水量后,不能直接用该水泥净浆装模来测定凝结时间,应按标准稠度用水量重新拌和一锅净浆来装模测定凝结时间,避免因操作时间过长、标准稠度针下落位置留有空隙而造成误差。

(3)标准稠度用水量的测定要求在拌和结束后1.5min内完成整个测试操作。

如果时间超过1.5min,由于水泥的水化和水分的蒸发,净浆稠度变大,标准用水量会受到很大影响。

因而试验人员正确熟练的操作是关键。

3 水泥凝结时间测定

水泥的凝结时间对工程施工的质量和进度至关重要。

水泥凝结时间过慢,会因水泥浆体或混凝土强度发展缓慢而使脱模时间延长,严重影响工程进度;水泥凝结过快,拌制的水泥浆体和混凝土来不及输送和浇注就失去了流动性或可塑性,使浇捣不能顺利进行,甚至会

在浇捣过程中破坏已不具备触变性的浆体结构,导致混凝土的性能和整个工程质量的降低。

所以水泥凝结时间的测定显得尤为重要。

应从以下几个方面进行控制:

3.1 做好温、湿度的控制

水泥的凝结时间受环境温度和湿度影响很大,只有在规定的温度、湿度条件下,水泥凝结时间的测定才具有复演性和可比性。

GB/T 1346-2001规定,试验室温度为20±2℃,相对湿度大于50%,养护箱温度20±1℃,相对湿度大于90%,而且规定水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与试验室内室温一致。

因为养护箱内试验温度越高,水泥水化速度越快,凝结时间越短;湿度过小,水泥浆体水分蒸发加快,凝结时间缩短。

3.2 试验前做好仪器检查

凝结时间测定的主要仪器是维卡仪。

要保证维卡仪的金属棒自由顺畅地滑动,调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点,初凝时间测定时维卡仪调整至试针接触玻璃板时指针对准零点。

同一时间测定多个试样时,各圆模的玻璃底板厚度要相同,避免厚度不一致影响零点的

调整,造成试验数据的混淆。

有些试验人员调整试杆接触试模顶边时指针对准零点,这种做法是错误的,因为在试样刮平过程中,试样与试模顶边不一定在同一个水平面上,造成试验误差。

3.3 凝结时间测定

在测定凝结时间时,首先要检查试针是否弯曲或表面是否锈蚀,弯曲或锈蚀的试针会使自由下落的阻力增大,产生初凝时间提前的假象。

初凝时间测定在开始时应轻轻扶持金属柱,使其徐徐下降,以防试针撞弯,但结果以自由下落为准。

试针下落的位置应距圆模内壁10mm以外的圆模中心,落点最好在距圆模内壁10~20mm的环状带上,应避免针孔之间的位置过于接近、密集。

每测一次要用湿布抹干净试针。

注意从水泥全部加入水中后30min时开始第一次测定,快要初凝时每隔5min测试一次。

当试针下沉到距底板4±lmm时重复测试,两次结论一样达到初凝;标准要求在初凝时间到达时,应及时将圆模翻转进行终凝时间的测定,在翻转过程中要注意操作技巧,先用一块玻璃板放在试模上面,连同玻璃板一起翻转过来后,沿着水泥方向均匀用力抽出原来的玻璃板,小心不要损坏试体。

终凝用安装了一个环形附件的终凝针测试,每次测定前要确认环形附件的透气孔无堵塞,环形圈与试针之间的凹槽无水泥浆。

临近终凝时每隔15min测试一次,当试针沉入试体0.5mm,即环形开始不能在试体上留下痕迹时重复测试,两次结论一样时达到终凝。

测试初凝和终凝时间的操作要注意试针突然放松的力度要巧而适宜,既能使试针垂直自由地沉入水泥净浆,又要避免维卡仪晃动。

4 水泥体积安定性

水泥体积安定性,是评定水泥质量的重要指标之一,也是保证水泥制品、混凝土质量的必要条件。

安定性不良的水泥会使水泥硬化体膨胀开裂、强度降低、甚至引起严重工程事故。

水泥安定性测定有试饼法(代用法)和雷氏法(标准法),有争议时雷氏夹法为标准。

我们一般采用雷氏夹法。

操作中应注意以下几点:

(1)由于雷氏夹较小,在装浆和用小刀插捣时,雷氏夹很容易倾斜,底面浆体容易漏出,有些试验人员为了抓牢雷氏夹,紧紧捏着试针,使得雷氏夹的体积减少,结果试样在养护24h后,很容易从雷氏夹内脱落下来,无法测定。

还有一种情况是:插捣用的小刀过宽,向下插捣时会撑开雷氏夹,向上拔出时又会带出一些水泥浆,不容易密实,也影响到测试结果的准确性。

所以小刀宽度一般不要大于10mm。

(2)沸煮 调整沸煮箱内的水位,保持在整个沸煮过程中没过试件。

雷氏夹脱去玻璃板取下试件,先测量雷氏夹指针尖端的距离A,精确到0.5mm,把试件放入沸煮箱内的支撑板上,指针朝上,试件之间互不交叉,然后在30min±5 min内加热至沸,并恒沸3h±5 min,中途不得添补试验用水,避免因温度高而出现的烫伤情况发生。

(3)结果判别 沸煮结束后,取出试件,测量雷氏夹指针尖端的距离C,精确到0.5mm,标准规定:当两个试件煮后增加距离(C-A)的平均值不大于5.0mm时,认定水泥安定性合格,当两个试件的(C-A)值相差超过4.0mm时,应用同一水泥立即重做一次试验,再如此,则认为该水泥的安定性不合格。

5 结束语

本文通过对水泥净浆搅拌、标准稠度用水量确定、水泥凝结时间测定、水泥安定性测定等试验环节的阐述,重点论述了试验操作过程中的注意事项、试验环境、仪器设备等因素的`影响,并对如何提高水泥试验能力提出建议。

参考文献

[1]JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程.

[2]JC/T 727-1996,水泥物理检验仪器净浆标准稠度与凝结时间测定仪.

[3]JC/T 729-1996,水泥物理检验仪器水泥净浆搅拌机.

[4]孙忠义,王建华.公路工程试验工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2009.

通用硅酸盐水泥物理指标及其试验方法【2】

摘要:介绍了通用硅酸盐水泥物理指标及试验方法。

关键词:凝结时间;安定性;强度;细度

通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。

硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。

普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个强度等级。

矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。

通用硅酸盐水泥技术要求包括化学指标和物理指标。

化学指标包括不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子。

物理指标包括:凝结时间、安定性、强度、细度。

1凝结时间

硅酸盐水泥初凝时间不及小于45min,终凝时间不大于390min。

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝时间不小于45min,终凝时间不大于600min。

初凝时间的测定,水泥净浆的拌制:用水泥�浆搅拌机搅拌,搅拌机和搅拌叶片先用湿布擦过,将拌合水倒入搅拌锅内,然后在5s-10s内小心将称好的500g水泥加入水中,防止水和水泥�出;拌合时先将锅放在搅拌机的锅座上,升至搅拌位置,启动搅拌机,低速搅拌120s,停15s,同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌120s停机。

拌合结束后,立即将拌制好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中,用小刀插捣,轻轻振动数次,刮去多余的净浆抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上,并将其中心定在试杆下,降低试杆直至与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝1s-2s后,突然放松,使试杆垂直自由的沉入水泥净浆中。

在试杆停止深入或释放试杆30s时记录试杆至底板之间的距离,升起试杆后,立即擦净;整个操作应该在搅拌后1.5min内完成。

以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。

其拌合水量为该水泥的标准稠度用水量,按水泥质量的百分比计。

以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模,振动数次刮平,放入湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定,维卡仪试针与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝1s-2s后,突然放松,或观察试针停止下沉30s时指针的读数。

临近初凝时每隔5min测定一次。

当试针沉至距底板4mm±1mm时,为水泥达到初凝状态,由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间。

终凝时间的测定:直径大端向上,再放入湿气养护箱中继续养护,临近终凝时间每隔15min测定一次,当试针沉入试体0.5mm时,既环形附件开始不能在试体上留下痕迹时,为水泥达到终凝状态。

由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为终凝时间,用“min”表示。

2安定性

每个试样需成型两个试件,每个雷试夹需配备质量约75-85的玻璃板两块,凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层油。

将雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上,并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹,装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹,另一只手用宽约10mm的小刀插捣数次,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立即将试件移至湿气养护箱内养护24h±2h。

调整好沸煮箱的水位,使能保证在整个沸煮过程中都能超过试件,不需中途添补试验用水,同时又能保证在30min±5min内升至沸腾。

脱去玻璃板取下试件,先测量雷氏夹尖端间的距离(A),精确至0.5mm,将试件放入沸煮箱水中试件架上,在30min±5min内加热至沸并恒沸180min±5min。

沸煮结束后,放掉水冷却至室温。

测量雷氏夹指针尖端的距离(C),准确至0.5mm,当(C-A)的平均值不大于5.0min时,即认为该水泥安定性合格,当两个试件(C-A)相差超过4.0mm时,应用同一样品立即重做一次试验。

再如此,则认为该水泥安定性不合格。

3强度

试体成型试验室的温度应保持在20℃±2℃,相对温度应不低于50%。

试体带模养护的养护箱或雾室温度应保持在20℃±1℃,相对温度应不低于90%。

试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。

水泥450g±2g,标准砂1350g±5g,水土保持225ml±1ml。

把水加入锅里,再加入水泥,把锅放在行星式水泥胶砂搅拌机的固定架上,上升至固定位置。

立即开动机器,低速搅拌30s后,在第二个30s开始的同时均匀的将砂子加入。

高速再拌30s。

停90s,再高速搅拌60s。

胶砂制备后立即成型。

将空试模和模套固定在振实台上,将砂分两层装入试模,装第一层时,每个槽里约放300g胶砂,用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平,接着振实60次。

再装入第二层胶砂,用小播料器播平,再振实60次。

移走模套,从振实台上取下试模,用一金属直尺以近似90℃的角度架在试模模顶的一端,然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动,一次将超过试模部分的胶砂刮去,并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。

放入雾室或湿箱的水平架子上养护。

试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起,不同龄期强度试验在下列时间里进行。

24h±15min,48h±30min,72h±45min,7d±2h,>28d±8h。

4细度

硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示,其比表面积不小于300m�2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水水泥的细度以筛余表示,其80um方孔筛筛余不大于10%或45um方孔筛筛余不大于30%.试验前所用试验筛应保持清洁,负压筛和手工筛应保持干燥。

负压筛析法:试验时,80um筛析试验称取试样25g,45um筛析试验称取试样10g。

筛析试验前应把负压筛放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,检查控制系统,调节负压至4000Pa―6000Pa范围内。

称取试样精确至0.01g,置于洁净的负压筛中,放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,开动筛析仪连续筛析2min,在此期间,如有试样附着在筛盖上,可轻轻敲击筛盖使试样落下。

筛毕,用天平称量全部筛余物。

对其它粉状物料、或采用45-80以外规格方孔筛进行筛析试验时,应指明筛子的规格、称样量、筛析时间等相关参数。

试验筛必须经常保持洁净,筛孔畅通,使用10次后要进行清洗。

金属框筛、铜丝网筛清洗时应用专门的清洗剂,不可用弱酸浸泡。

1 标准法(1)试验准备:① 维卡仪金属棒能自由滑动;②调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点;③搅拌机运行正常。(2) 水泥净浆的拌制:用水泥净浆搅拌机搅拌,搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过,将拌和水倒入搅拌锅内,然后在5s~10s内小心将称好的500g水泥加入水中,防止水和水泥溅出;拌和时,先将锅放在搅拌机的锅座上,升至搅拌位置,启动搅拌机,低速搅拌120s,停15s,同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间,接着高速搅拌120s停机。(3) 标准稠度用水量的测定步骤拌和结束后,立即将拌制好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中,用小刀插捣,轻轻振动数次,刮去多余的净浆;抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上,并将其中心定在试杆下,降低试杆直至与水泥净浆表面接触,拧紧螺丝1s~2s后,突然放松,使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s是记录试杆距底板之间的距离,升起试杆后,立即擦净;整个操作应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量(P),按水泥质量的百分比计。2 代用法:(1)试验准备;(2)称样、进样:采用调整水量方法时、拌和用水量是先按经验确定一个水量,然后逐次改变用水量,直至达到标准稠度为止;采用不变水量方法时,拌和用水量为142.5mL(准确至0.5mL);(3)水泥净浆的拌制(同上);(4)装模测试。

盐度检测控制论文

只需要放在太阳下面晒,速度不够的话,可以放在大锅里煮。

仪器分析法

方法提要

测量海水试样与标准海水在101325Pa下的电导率比R0,再查国际海洋常用表,得出海水试样的实用盐度。或由公式计算盐度S:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:a0=0.0080,a1=-0.1692,a2=25.385,a3=14.0941,a4=7.0261,a5=2.7081。K=0.0162,b0=0.0005,b1=-0.0056,b2=-0.0066,b3=-0.0375,b4=0.0636,b5=-0.0144。Rθ为被测海水与实用盐度为35的标准海水在温度为θ时的电导率的比值(均在101325Pa下)。适用于在陆地或船上实验室中测量海水样品的盐度。典型的仪器应用范围:盐度3~42,温度-2~35℃。

试剂

标准海水。

仪器和装置

实验室用的盐度计分为感应式、电极式两种类型。

仪器型号不限,仅以SYC2-2型电极式盐度计为例介绍测量方法。

主要技术指标。测量范围3~42S。测量准确度±0.01S。测量精密度±0.001S。盐度分辨率±0.001S。

校准

启动水浴搅拌,取盐度接近35‰(即R15约为1)的标准海水,注入并充满校准电导池和试样电导池(近操作者一侧),清洗1~2次,确认无气泡存留在电导池的两个电极间。

设置试样单元Rt的5个旋钮为标准海水的R15,调整校准单元A的5个旋钮:依次将检测增益放到×1~×10k挡,调节校准单元A的相应旋钮使平衡指示器μA读数最小,记录此时的校准单元A读数。重复操作至第5个旋钮相差不超过5个字。

打开显示开关,记录Rt、校准单元的读数、水浴温度、盐度数据。关闭显示开关。

放尽试样电导池的标准海水。

分析步骤

启动水浴搅拌,将被测海水试样注入并充满试样电导池中,清洗1~2次,确认无气泡存留在电导池的两个电极间。

依次将检测增益放到×1~×10k挡,相应调节测量单元Rt的×0.1~×0.00001档旋钮使平衡指示器μA读数最小。

打开显示开关,记录Rt、水浴温度、盐度数据。关闭显示开关。

仪器自动计算和显示试样的盐度。记录仪器显示的盐度结果,应至少表示至小数点后第三位。

注意事项

1)样品瓶及瓶塞必须用同一水样严格清洗3次后,再装取测试水样。使用后的样品瓶应盛有部分海水,在下一次取样的时放掉。

2)向电导池内充灌海水样品时,要注意避免电导池内有气泡产生。若有气泡,测量读数一般会偏小,此时应重新充灌测量。

3)向电导池充灌水样时,要先把样品容器内的残留水样放掉,擦干样品容器,再按分析步骤中所述程序进行。否则,残留水会污染水样。

4)连续测量时,应用标准海水或工作副标准海水定时检验仪器,并将检测的数值填入记录表内。间断测量时,按需要随时检验校准仪器,确保测量数据的准确可靠,并将校准的情况,记入记录表内,以备分析参考。

这个问题,我已经在以前的文章中反复的提及过,卤水的盐味口尝就是很咸很咸,咸的骂人的感觉。换算成百分比,一般盐的用量要占卤水+食材总重的1.8~3%之间,按卤水+食材总重100斤计算,盐量应在900克到1500克之间,低于1.8%卤出的产品盐味过淡,高于3%盐味过重。 落实在实际的操作中,调基础卤汤时可按每10斤高汤加入盐150克,后期卤制食材可按每500克食材加入盐8克左右,这样的盐味大众都能接受。 其实,很多老师傅在操作过程中很少按照比例添加,都是凭经验在操作,调好味的卤汤一尝就知道盐味合不合适。但是,当你缺乏经验时,数字化的使用盐就非常重要。 制作卤菜时我们讲究的是“色、香、味”,如果有一点达不到要求,就会影响卤菜的口感和卖相,所以盐在卤水中的作用也是起至关作用的,盐少了压不住食材本身的腥味,多了则遮盖了香味,卤水中盐的添加比例一直困扰着很多人,今天我们就一起探讨盐在卤水中针对不同的食材我们如何把握盐使用比例;卤水中盐的使用比例 根据不同的地域和口味的要求,所使用盐的量也是不相同的,下面就介绍一下不同地域卤水盐的使用比例:北方卤水 北方常见的卤水为酱卤,在盐的使用上每斤酱汤调用7-8g盐,百分比是1.4%-1.6% 南方卤水 在南方制作卤水时每斤卤水调用6-7g盐、百分比是1.2%-1.4% 制作卤水初期盐的使用比例 一、新卤水盐的使用比例 新起锅制作卤水时我们需要提高盐的调入量,平时我们使用的比例是每斤 6-7g ,新调制卤水时我们就需要将盐提高到 10g ,增加一斤卤制食材我就需要添加 8g 盐,我们以 20 斤猪蹄为列:我们当前的卤水为50斤,我们以这样的公式进行换算: (50×10)+(20×8)=660g ,现在我们就可以出得当前卤水盐的调入量为 660g 二、卤水使用过程中续汤盐的添加比例 卤水在反复使用过程中,卤水都会有消耗,为了保证卤水的口感和色泽,我们都需要加入高汤进行补充,加入高汤后卤水会变淡,这时就需要补充盐度,比如加入高汤 10 斤就需要添加 80g 盐,卤水调配好后进行卤制食材时, 1斤 食材就需要再添加 8g 盐如何保证肉厚的食材充分入味 在制作卤菜时我们比较常见的问题肉薄咸了,肉后的没有入味,那么我们该如何处理呢?一、肉厚的与肉薄的分开卤,比如猪头肉和鸡爪, 二、肉厚的我们提前进行腌制6-8小时,进行一个基础入味, 三、进行卤制时,关火后在卤水中浸泡30分钟,这样也能使卤制品充分入味 2018年最后一天看着元旦晚会回答这个问题,希望看这篇文章的朋友2019年幸福快乐, 健康 长寿,财源滚滚,学业有成,事业有成,节节高升! 请关注和点赞长安白菜心心的文章! 卤水里盐度控制非常重要,它是百味之首,没香料可以,但是没盐是万万不能的。 这是因为盐卤水中起到以下作用。 1:提咸味,也就给了卤水的香味。 2:给卤水提鲜度。食材的蛋白质和盐在卤水中融化会产生氨基酸盐类,这就是鲜的纬度。 3:盐在卤水中还起到防腐作用,没盐,卤水已变质,食材更容易变质。 4:盐在卤水中起到压腥去臭去异味的作用。卤水里加多少盐,你首先要看你的地域口味,如果是北方偏咸,如果是南方怎偏淡。以500克食材为例,北方8克左右,南方6克左右。 这一点很重要。有了前面的前提再说卤水加盐,不要搞得那么复杂,记住下面的公式。 新卤水加盐量=高汤或水总量2%+食材总量1.5%-各酱料(酱类,酱油类,蚝油等)总量的含盐量。老卤水加盐量=新加食材总量1.5%+新加水或高汤的总量2%-新加酱料总量的含盐量。特别提示: 1:如果高汤里含盐,加盐总量剪掉该部分盐量。 2:盐做好在后面加,如果是肉类肉易烂软。 3:注意地域口味盐的用量,参考上面公式添加。一家之言,错误难免。 控制卤水的咸度?这个问题正是我的本职了。山珍海味离不开盐,适口的盐度,往往给菜着增色不少,作为制造卤品的卤汁更尤显重要。 那我们实际操作过程中是怎样控制的呢? 一般基准一百斤高汤一斤盐左右上下调整。即煮制食材前,将所有调料放完以后,尝一下卤汁,只要比平常菜肴稍咸点为最佳。又受季节因素影响,夏季卤汁要稍淡点,冬季稍咸点为最佳。观注我,有很多精彩带给你 我不是厨师,所以我说的未必有用! 我只想从精准二字进行分析这个问题! 第一,经验论:要向有经验的师傅取经!当然这里面有个问题是人家要不要告诉你,会不会真心告诉你!假设,人家真心告诉你,那么就要知道肉怎么切,放多少肉,多少汤,多少料,多大的火候,烧多久时间!严格执行肯定没有问题! 第二,经验论:首次煮出来后,根据咸淡来进行记录,记录完毕后,根以此为参考来调整第二次的尺度!每次记录,进行调整,一旦发现合适的口味口味就以此为参照就好了!但重点是你每次都要用同样的量,否则这个标准就失去了作用!当然,每个人的口味不尽相同,每次的量也未必统一!所以,有可能我上面说的都是废话!哈哈,不喜勿喷,谢谢! 用检测设备测量一下!

试想,在陆地上,仅凭“气温为36℃”这一信息,你能判断是在武汉还是吐鲁番吗?没错,你还需要空气湿度和降水量等信息。

同样,在海洋中,仅凭“海温为28℃”这一信息,你也无法判断是在阿拉伯海还是孟加拉湾,虽然它们仅仅隔着一个印度次大陆、处于同一纬度、海温相差无几——因为你还需要 海洋盐度 的信息(图1)。

海洋盐度 与 海洋温度 、 海洋流场 一起,构成海洋动力学中最基本的三个要素。对海洋动力环境要素实现多尺度、多要素、大面积、实时和动态的立体式监测,是海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋环境保护、海域使用管理、海上执法监察、海洋灾害与突发事件应急观测、新型海洋要素观测等领域的迫切需求。其中,海洋盐度在 海洋中尺度现象 、 海洋温盐环流 、 海气相互作用 和 海洋淡水收支平衡 等过程中起着重要的作用,也是研究 全球气候变化 及 天气预报模式 的重要依据。鉴于采用 海洋浮标 、 船基 等传统手段进行几十年的观测后全球依然有25%的海域从未有过盐度观测数据,无法有效满足工程建设和业务应用需求,通过 天基遥感 对海洋盐度观测是唯一可行的大范围、连续观测海洋盐度的方法。

不同海区海水盐度之所以会有差异,主要的影响因素包括 蒸发、降水、洋流、径流、海域封闭程度 等。在南北方向,盐度主要受 蒸发降水 影响,自南北半球的副热带海区向两侧的高纬度、低纬度海区递减(图2):①赤道附近海区地处赤道低压带,降水大于蒸发,因此盐度较低;②副热带海区地处副热带高压带,蒸发大于降度水,因此盐度较高;③自副热带向高纬度海区,温度逐渐降低,蒸发逐渐减少,盐度也逐渐降低。

在东西方向,盐度一般受 洋流 影响,暖流流经海区,盐度较高,寒流经过海区,盐度较低,大洋中部盐度居中;比如,北太平洋中低纬度海区,大洋西岸为日本暖流,盐度较高,大洋东岸为加利道福尼亚寒流,盐度较低。盐度还受 径流 淡水汇入影响,各大河流入海口处,盐度都较低,如亚马孙河、刚果河、长江、密西西比河等。

全球海洋平均盐度约34.7PSU;世界盐度最高的海区是红海,一是因为当地地权处副热带海区,二是因为当地周围几乎没有淡水汇入;世界盐度最低的海区是波罗的海,一是因为当地地处高纬海区,二是因为当地周围有大量淡水汇入。

国外海洋盐度卫星计划

欧空局ESA的土壤湿度和海洋盐度卫星(SMOS,Soil Moisture and Ocean Salinity)和NASA的宝瓶座盐度卫星(Aquarius/SAC-D)于2009年和2011年相继发射,使得海表盐度成为最后实现太空遥感监测的海面关键要素。两颗卫星参数如表1所示。

SMOS卫星(图3)装载了L频段二维综合孔径微波辐射计,采用Y型二维稀疏天线阵,由3个支臂组成,单臂的长度约为4.5m,整个系统含69个接收单元及约5000个数字相关单元,是目前复杂程度最高的综合孔径辐射计系统。

Aquarius卫星(图4)采用L频段主被动结合的工作体制,散射计和辐射计共用3个馈源的推扫式偏置抛物面天线交替观测同一海面区域。

SMOS卫星和Aquarius卫星采用2种不同的观测体制,在技术上都取得了巨大进步。SMOS卫星的成就包括:首次在轨验证了综合孔径技术在海洋盐度测量中的应用能力;采用二维综合孔径探测体制,对目标进行多入射角探测,显著地提高了盐度测量精度和射频干扰的检测能力。Aquarius卫星的成就包括:实现了高稳定度、高灵敏度的辐射计测量技术;增加散射计测量海面粗糙度,明显提高了盐度测量精度。综合卫星数据的应用情况,SMOS卫星和Aquarius卫星存在的问题可归纳为:两颗卫星都未采用校正L频段亮度温度的同步测量手段;两颗卫星都未能解决L频段射频干扰问题,导致部分测量数据精度受到影响;SMOS卫星的有效载荷接收机稳定度不高,且没有对天线采用温控技术,导致观测亮温误差较大;Aquarius卫星采用实孔径体制,其空间分辨率低,观测幅宽小。ESA针对SMOS卫星在轨出现的问题,在后续发展规划中提出全新的六边形阵列形式的综合孔径微波辐射计,可提升L频段综合孔径微波辐射计的地面分辨率、测量灵敏度及射频干扰抑制能力,同时增加海面粗糙度的测量手段,可提高SMOS后续卫星的观测能力。

海洋盐度卫星资料处理

以SMOS和Aquarius为例,海洋盐度卫星资料的一般处理流程如下。

在Level-1阶段,通过对海面微波观测进行辐射订正得到观测亮温(Tb,单位: K)。SMOS利用干涉技术,对众多小天线的信号进行合成实现高分辨率;以不同入射角和偏振方式对视域(FOV)中同一点进行连续观测,不同点的空间分辨率和辐射精度有所不同。Aquarius的3个微波辐射计则以垂直和水平偏振方式、28.7°/37.8°/45.6°的入射角测量亮温。由于亮温对盐度的敏感度低且依赖于海温 (20 °C 时约为0.5 K•PSU−1,而5 °C时约为0.3 K•PSU−1),辐射敏感度误差是L1阶段的主要误差。其它误差源包括:法拉第旋转,月球、行星、银河噪音,日光影响,大气影响,亮温系统偏差等。

在Level-2阶段,观测亮温被转换为海表盐度。“Klein & Swift”介电常数函数中,亮温与海水的电介质属性有关,而后者在微波波段(即L波段,1.413 GHz)与盐度有关,因此亮温可表示为海表盐度的函数:Tb=Tb(SSS)。利用回归方法可使观测亮温和正演模型Tb(SSS)得到的模式亮温之差达到最小。正演模型的描述量包括入射角和方位角等已知参数,海表盐度、海表温度、风等目标变量,以及特定粗糙度模型所需的其它变量;背景海表温度、风速、风向等辅助数据则作为初猜值和物理约束。这一级的误差包括正演模型误差和辅助数据误差,其中最大误差源来自风浪引起的海表粗糙度效应。对于SMOS,风速风向等粗糙度描述量来自欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)或者美国国家环境预报中心(NCEP);对于Aquarius,除了NCEP的风速风向数据外,另一载荷即L波段(1.26 GHz)雷达散射计可同时测量海面后向散射以改进粗糙度订正效果。两颗卫星不同的海表盐度分析产品所用粗糙度模型不同。

在Level-3阶段(图5),大量含噪的L2数据融合生成格点产品。由于观测亮温(误差约1 K)得到的盐度反演值不准确 (误差约1 PSU),而轨道级观测的时空密度很高,因此可对大量轨道级数据进行格点化处理。主要过程包括:选择所用的观测资料;选择分析产品的空间格点和时间间隔;选择投影方法和分析参数进行偏差订正;在有些情况下,需要进行适当的滤波以抑制高频能量,包括信号和噪音。

在Level-4级,遥感盐度和现场观测等其它类型数据或温度等其它要素数据进行融合。

我国海洋动力环境卫星发展现状

根据我国面向海洋强国战略在海洋资源开发、海洋环境保护、海域使用管理、极地大洋管理和海洋权益维护等方面的重大需求,我国逐渐形成海洋水色、海洋动力和海洋监视监测3个卫星系列。20世纪末,我国国防科工局支持了发展我国海洋动力环境卫星的设想,并在此后由中国航天 科技 集团公司于2011年完成了我国首颗海洋动力环境卫星海洋二号A的研制发射,实时获得全球海洋表面风场,得到全球海洋上的风矢量场和表面风应力数据,为海洋环境预报提供准确的初场和表面驱动力;获取全球海洋地形数据,提供海面动力拓扑基本环境参量;掌握全球海面温度场和极地冰盖的变异,提高我国对全球变化预测和长期气候预报的准确性。海洋动力环境卫星的发射,提升了我国海洋动力卫星的载荷研究和数据应用水平,也为我国海洋动力环境监测提供了坚实的理论基础和扎实的工程经验。装载C频段SAR载荷的高分三号卫星于2016年8月成功发射,可以用于海洋动力环境的测量。2019年6月,海洋二号B卫星正式在轨交付自然资源部使用。9月,中法两国合作研制的首颗海洋微波遥感卫星中法海洋卫星在轨测试通过评审,它是世界首颗具备全球全天候、全天时大范围同步获取海洋风浪信息的卫星。海洋二号B卫星、中法海洋卫星将与后续的海洋二号C和海洋二号D卫星组网形成全天候、全天时、高频次全球大中尺度海洋动力环境卫星监测体系。海洋二号C卫星已完成全部研制,计划于2021年发射。海洋二号D卫星和2颗海洋三号(1米C-SAR)业务卫星(海陆兼顾)工程研制进展顺利。海洋科研卫星方面,新一代海洋动力卫星、高轨海洋与海岸带环境监测卫星正开展型号立项前的准备。现阶段,除探测海洋盐度外,我国海洋动力环境卫星具备了观测所有动力环境要素的能力,并已经与中国海监飞机、船舶、浮标和岸站一起,构成对我国海域的立体监测体系并投入业务运行。正在实施着对我国管辖海域的有效监测,必将对综合管理国家海域、保护海洋环境、维护国家海洋权益、发展海洋经济、增强国家海防实力发挥重要作用,并取得巨大效益。虽然目前我国规划了业务星和科研星,具备形成稳定运行的业务系统,可以基本满足各行各业对海洋的应用需求,但与国际同类卫星的发展相比还存在较大差距,主要表现在性能指标尚有差距、观测手段还需完善和天地一体化应用发展缓慢。

2019年,我国海洋盐度探测卫星已获立项批复。长久以来,由于缺少实时的盐度观测数据,我国在海洋环境预报、海洋生态预报、短期气候预报、全球水循环和极端天气预报等领域的精度不高,对此各行各业已经迫切提出了盐度数据精度的指标需求,如表2所示。为了适应海洋大国的发展战略,适应空间信息建设和国民经济的发展需求,我国海洋动力观测卫星系列需要加速发展高精度观测海洋盐度的卫星,作为海洋二号系列卫星的组成,填补海洋动力环境参数获取能力的空缺,完善观测要素,提高测量精度,实现海洋动力环境全要素的综合探测,更好地为海洋环境预报、中尺度海洋环境信息的提取等应用服务。

我国海洋盐度卫星发展建议

一是坚持自主的海洋盐度观测体系。海洋观测需要长期、动态、连续、实时和大面积定量监测,独立自主地发展我国自己的海洋盐度卫星对于海洋监测与调查的现代化、国民经济、国防建设,都具有十分重要的意义。特别对于我国作为管辖约300万平方千米海域面积的海洋大国,拥有自己的海洋盐度卫星显得尤为重要,可以避免受制于人,以满足平战结合、寓军于民的需求。二是充分利用国内外的人才资源。我国作为航天大国必须拥有一批掌握海洋盐度卫星研制和应用的技术队伍,带动空间技术和基础学科的发展;与此同时.海洋盐度卫星的研制和应用存在许多与国外合作的途径,可以缩短研制周期、提高卫星技术和应用水平。三是综合开发利用国外已有的观测数据。在我国尚未形成以本国盐度卫星系列为应用主体之前,充分利用国外同类型卫星数据,促进我国卫星海洋应用技术的发展。一方面,为国家和地方海洋部门提供海洋环境与资源遥感信息,为海洋环境预报、海洋和海岸带管理、开发利用的决策服务;另一方面,为我国今后发射高性能盐度卫星奠定应用技术基础。

海洋环境预报

海洋盐度是影响海洋动力环境和海气相互作用驱动全球三维海洋环流模式的一个关键因子。盐度对海洋中的热力、动力过程的影响非常显著,是大洋热盐环流的驱动因素之一。盐度变化决定海洋密度或浮力,控制海洋底层水的生成,影响热盐环流。海洋盐度卫星观测数据不仅能为海洋环境数据同化提供可靠的盐度观测数据,还能丰富近海海洋环境预报产品种类,为近海海洋养殖、海洋资源开发利用等提供保障产品。海洋盐度观测数据能明显提高海洋环境预报能力和准确率,为近海海洋活动提供准确海洋环境预报。

短期气候预报

海洋盐度是影响障碍层、深层水团、温盐环流等海洋物理过程的重要因素,海洋盐度在空间上的分布是模拟海洋垂直剖面结构、海洋热贮存的重要数据源。海洋盐度的季节和年际变化还与厄尔尼诺等海气相互作用现象息息相关(图6),是认识和预测短期气候变化的主要数据来源。

水资源监测预报

海洋蒸发与降水对海洋盐度的影响最显著。全球86%的蒸发来自海洋,78%的降水最终汇集到海洋,蒸发或降水导致海洋盐度的上升或下降。海洋表面盐度的空间分布与海表蒸发降水差的空间分布一致,因此,海洋盐度是全球降水量、洪涝和干旱现象的重要指示器。

极地海冰监测

海冰对海上运输和海洋资源开发的影响极其重要,海冰的总面积和厚度是非常重要的参数,影响海洋大气的相互作用,反映了极地冰盖冰架和临海海域的动态变化,是研究海洋和大气相互耦合关系中的重点因素。海洋盐度观测获取海冰厚度、面积、空间分布及冰龄等数据,为极地气候预报和临海区域气象预报提供不可或缺的数据源。

海洋生态预报

海洋生态系统变化的随机性是由天气过程及气候变化、大气及陆源物质输运、流场改变等外在环境随机性及生态动力学的随机性等内在随机性共同作用决定的,需要输入大量的基础数据。海洋盐度卫星观测数据输入到生态模型中,可明显提高模拟的精度和预报的准确性,为近海海域生态环境保护、资源利用及监测评估等提供决策依据。

极端天气预报

近年来全球气候变化的加剧对天气预报的准确性提出了更高的要求。海洋盐度的变化直接影响海洋等温层间的混合及热量传输,且对提高长期气候预报精度和模式优化至关重要,因此准确、全面、连续的全球海洋盐度观测数据正是气候预报准确性的重要保证。利用海洋盐度卫星数据进行四维同化,可以监测大尺度海洋盐度现象,特别是追踪交汇海域的海洋盐度的年际变化对极端条件下天气预报意义重大。

海洋盐度是海洋动力中最基本的要素之一,发展盐度观测卫星是获取海洋动力环境数据的重要手段,在海洋观测和数据预报中发挥着巨大的作用。我国初步形成了对全球海域内海洋动力业务化运行能力,根据我国实际需求和技术基础,迫切需要研制完成一颗具备业务化运行能力的海洋盐度卫星,实现对海洋长期、稳定的海洋盐度观测,与海洋二号系列、高分三号系列卫星一起,构建我国完整而又具特色的全球海洋观测体系。同时升级现有在轨载荷观测能力,研制新型遥感载荷,加强天地一体化研究,提升遥感定量化应用能力,完善海洋要素观测手段,提升海洋动力环境卫星观测能力。

[1]张庆君,殷小军,蒋昱:发展海洋盐度卫星完善我国海洋动力卫星观测体系[J]. 航天器工程,2017,26(1):1-5

[2]唐治华.国外海洋盐度与土壤湿度探测卫星的发展[J].航天器工程,2013,22(3):83—89

[3]陈建,张韧,王辉赞,安玉柱,马强,杨代恒. SMOS卫星遥感海表盐度资料处理应用研究进展. 海洋科学进展[J],2013,31(2): 295–304

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