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水稳碎石毕业论文

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水稳碎石毕业论文

会、

常用水稳中的水泥含量一般在5%~12%,水泥会与水产生水化反应,因低于0度,水结冻成冰(冰的密度更低),体积膨胀,破坏已凝结的晶构。同时反应所需的水减少,水化反应不足,进而影响水稳的强度和稳定性。

扩展资料:

通过观测、分析不同配比的灰土基层板体性较差,干缩、温缩系数大,这样的基层表层受水浸泡后强度降低,在行车荷载反复作用下,容易被面层材料啃噬成粉末状,极易被渗进的水混合成泥浆流走,逐渐使面层脱空,造成油面沉陷、龟裂、脱落,这就是沥青路面病害产生的主要原因。而由水泥、粉煤灰、碎石、砂、石屑等组成的水稳基层,具有强度高、面层薄、板体性、水稳定性、抗冻性好等特性,正好弥补了灰土基层的缺陷,从而大大提高沥青混凝土道路的使用寿命。

参考资料来源:百度百科-水稳碎石

论水泥稳定碎石基层施工技术控制

摘要:水泥稳定碎石基层在各等级公路路面工程中已广泛应用,文中针对水泥稳定碎石基层在施工过程中,对碎石控制、水泥剂量控制、含水量控制等方面存在的问题,针对性地提出了解决方法,有利于提高路面基层的施工质量。

关键词:水泥稳定碎石基层;水泥剂量;集料;含水量;施工控制

目前我国各等级公路路面基层大多采用水泥稳定碎石结构形式,它具有足够的强度和稳定性、较强的抗冲刷能力等优点,但在实际应用中,水泥稳定碎石基层存在许多问题,如干缩裂缝等,本文针对这些问题,提出了控制质量的施工方法。

1、集料的质量控制

集料的级配对水泥混合料的强度有显著影响,因此,应严格控制集料的最大粒径,碎石统料中大于37.5mm的石块,要避免使其进入搅拌机,需及时用人工剔除,同时应控制好31.5mm以上的碎石含量和4.75mm以下的碎石含量。

为了减少水泥稳定碎石基层裂缝,应严格控制原料中细集料的含量和塑性指数。通过0.075mm筛孔的颗粒含量应控制在2%~4%范围内,细土无塑性指数时其含量不应超过3%,细土的塑性指数要尽可能低,不宜大于2。

2、水泥剂量的.控制

水泥稳定碎石施工的特点不同于其他半刚性材料,需保证有足够的时间满足施工工艺的要求,水泥应选用初凝时间在3h以上和终凝时间较长的水泥。终凝时间一般要求6h~10h,夏季气温较高时可取高值,春秋季节气温较低时取低值。

同时还规定水泥的最大剂量通常为5%~6%,以减少水泥稳定土基层的干缩裂缝,实验表明,当水泥剂量超过6%后,随着剂量增加。混合料的最大干缩应变逐渐增大,基层容易产生干缩裂缝。

因此,为改善水稳基层的缩裂性,宜在水稳碎石层中掺入水泥用量10%的优质粉煤灰,以减少基层对油面面层的反射裂纹。

3、最佳含水量的控制

混合料含水量的大小对混合料的强度和干缩应变有很大影响,含水量过小,难以碾压密实,影响混合料的强度,且容易产生松散、起皮、裂纹等质量缺陷;含水量过大,碾压时容易产生“弹簧”现象,混合料压不实,同时,混合料大量蒸发散失水分,容易产生严重的干缩裂缝。实践证明,拌制混合料含水量宜略大于最佳含水量,一般可控制大于1%~2%左右,使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水量(控制不大于最佳含水量的1%为宜)。

4、混合料拌和的控制

混合料的拌制质量是保证基层施工的基础,是至关重要的环节。在拌和过程中:一是要保证混合料配合比的准确性和均匀性;二是要严格控制搅拌时间;三是要避免混合料在装料过程中发生集料离析现象。

为确保混合料配合比的准确性和均匀性,应在拌和前对设备进行调试,合理控制细料仓、中料仓、粗料仓和水泥料仓的输料机转速,仓门保持正常全开,达到按配合比要求匹配、均衡进料拌和。

拌和时间对混合料的离析有较大影响,搅拌时间太短,各组成材料不能充分混合;搅拌时间过长会使水分散失,并造成粗集料下沉。因此,当搅拌机连续稳定作业时,应严格控制搅拌时间。

5、混合料摊铺的控制

摊铺前,应将下承层清扫干净,充分洒水湿润,并始终保持下承层表面处于湿润状态。

混合料应采用机械摊铺,规范施工,保证摊铺效果。摊铺过程中,要随时用水准仪对松铺层高程、压实后高程进行跟踪测量检验,对明显厚度不足或偏高的及时进行处理,确保基层的高程、厚度、平整度符合设计要求。

需注意的是在摊铺时应确保基层平整度。第一次摊铺后进行静压,发现不平整时应及时补料,边压边补,并要保证基层的摊铺厚度。

6、碾压控制

混合料碾压是确保水泥稳定碎石基层获得足够密度和强度的重要施工工序,水泥稳定碎石混合料压实效果的好坏取决于两个方面:混合料含水量的控制;压实机械、压实工艺的选择。

混合料碾压分为初压和终压两个阶段。初压是先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后面及时进行静压、轻碾,待基本成型并对标高、横坡进行检测、调整后再用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。如采用18t~20t重型振动压路机时,每层压实厚度不超过20cm;用12t~15t三轮压路机时,每层压实厚度不超过15cm。

施工中要由专人对压实进行监管,一边压实,一边检测。检测内容包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等。

7、养生控制

养生的目的是使水泥稳定碎石基层在规定时间内达到规定的技术指标,养生期限不小于7d,春秋季节气温较低,强度增长缓慢,养生期需要适当延长,建议为10d左右。

养生的方法有多种,如湿砂养生、草袋覆盖洒水养生、薄膜覆盖养生、沥青乳液养生等,可根据不同具体情况选用。对于大面积的机械化施工作业,通常也采用洒水车洒水养生,每天洒水的次数应视气候条件而定,原则是在整个养生期间应始终保持基层表面潮湿。

养生结束后应及时铺装面层,不能长时间让水泥稳定碎石基层直接承受行车荷载。

8、结束语

水泥稳定碎石基层有着许多优点,值得在各等级公路路面工程中推广应用。实践证明,在施工中只要加强对混合料含水量、材料组成比例的控制,有效防止混合料离析,选择合适的压实机械,采取适当的压实工艺,并注意混合料养生,就能够提高工程质量。

水泥稳定碎石基层养生期结束后,应立即喷洒透层或粘层沥青,或者铺设下封层,以防止基层干缩开裂,保护基层免遭施工车辆破坏,确保基层的质量成果。铺设下封层后,宜在10d~30d内开始铺筑沥青混凝土面层的底面层,避免由于基层产生大量的裂缝而导致沥青面层产生反射裂缝或对应裂缝,从而保证路面工程的总体质量。

当空气温度低于零度时间较长,浇筑的水泥稳定层的温度就会低于零度,水分结冻成冰,同时体积膨胀,破坏已凝结的晶构;未凝的就因水化作用停止而不再凝结,消融后难于恢复。这就是水泥的冻害。

1、裂缝产生的原因 (1)冷缩裂缝 水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥,所以具有热胀冷缩的性质,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的热量,但散热比较慢,因此其内部温度较高,使内部体积膨胀。免费论文网。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩,内胀外缩相互制约,产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度,将产生冷缩裂缝。(2)干缩裂缝 水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,每隔一段距离便会产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化反应,消耗大量的水分。水泥含量越高,则消耗的水分越多。另一方面,碎石集料表面也要吸附水,集料中的细料成分越多,表面吸附的水分就越多。再者, 基层施工过程中,含水量越大,蒸发散失的水分就越多。免费论文网。因此就越易产生干缩裂缝。 (3)路基不均匀沉降产生裂缝 如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝,多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起,在重车的作用下产生的反射裂缝,有时显弧状分布,且表面形成一定的高度差。(4)纵缝 水泥稳定碎石基层在施工过程中如果控制不好,极易产生纵缝。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。同时在道路基层7天养护期满后,如果管理维护不到位,也会产生纵缝。再者由于基层较厚,一般采用分层碾压作业,第一层摊铺碾压成型时,其厚度较薄,一般在15cm左右,尽管养护期满,但其承载能力较低,铺筑上层时运输车辆经过也会产生纵缝。因此双基层连铺也是一种保护基层的有效措施。免费论文网。 (5)网状裂缝 网状裂缝也叫“龟裂”,它是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下,基层呈塌陷状。2、 裂缝预防(1)原材料控制 水泥:为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输、摊铺和压实,应对水泥的终凝时间做好限制,一般在6~10h。夏季施工时,气温较高,表面层的凝结硬化速度较快,水泥终凝时间应尽可能达到10h;春秋季施工时水分蒸发较慢,终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高,最好不要超过32.5R,采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5% 左右。因为水泥剂量太低,强度难以满足要求;而剂量过高时,混合料的收缩系数增大,裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试验配合比、生产配合比并结合现场调试合适之后确定。石料:石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗,强度越高,稳定性越好,预防温缩、干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙,则粒料间的粘接力不足,一旦车辆上路,表面层极易跑散,使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细,基层强度难以合格。而且石粉含量偏多时,水泥稳定碎石的收缩性增大,裂缝也就越多。(2)施工控制 压实度:水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小,机械化程度不高,石料加工质量普遍不够稳定,存在粒径不均匀现象,骨料时而偏粗,时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中,如果采用同一干密度指标作为标准,很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时,应对集料筛分,以确定粗骨料的含量,分别选用不同的密度标准。含水量:水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失,尤其夏季施工时水分蒸发快,施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1% 左右。含水量过小时,基层表层松散,碾压容易起皮,难以压实;含水量过大碾压时粘轮,表面起拱,而且基层成型后水分散失愈多,形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜。施工接缝:基层在施工过程中留有接缝是难以避免的。但接缝处往往是应力的集中区,在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下,容易诱发为裂缝,从而导致沥青面层产生反射裂缝。(3)养护控制 水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应,水分的散失将影响其正常的反应,从而影响凝结硬化后形成的强度,特别是夏季施工,气温较高,基层表面的水分蒸发更快,极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草帘覆盖,保证基层不直接暴露在外。(4)车辆通行影响 水泥稳定基层是半刚性路面结构,在铺筑面层前,严禁车辆通行,过早通行会使水稳基层的结构强度受到破坏,产生不规则的细小裂缝。基层施工完毕后,为保证水泥稳定碎石结构不继续失水,减少干缩裂缝产生,最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工,尽早铺筑沥青面层。

水泥稳定碎石的研究论文

浅谈水泥稳定碎石基层的要求和控制

导语:水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实。下面为大家带来了浅谈水泥稳定碎石基层的要求和控制,欢迎大家阅读参考!

摘要: 本文主要简绍了水泥稳定碎石的技术指标、原材料要求、施工顺序及注意事项,可供从事市政、公路设计、施工的相关人员作为参考。

关键词: 水泥稳定碎石;无侧限强度;水泥用量;摊铺;碾压。

交通及城市道路的基层通常采用水泥稳定碎石、二灰碎石等,其中水泥稳定碎石近几年来普遍为江苏省的交通道路基层所采用,在城市道路中也逐步被采用,打破了原来以二灰碎石为主的格局。

水泥稳定碎石基层:在有一定级配的碎石或砂砾集料中加入一定剂量的水泥而形成的混合料,经摊铺碾压后形成的路面基层。这种基层具有施工工艺较简单,材料来源方便,强度高,水稳定性较好、板体性好等优点,在缺乏粉煤灰或其它工业废渣的地区尤为适合采用。其与二灰碎石的性能主要的.区别就在于其强度高、强度发展快、强度易调整及施工周期短。

水泥稳定碎石作为道路基层的主要采用形式之一,其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量,必需从各相关环节进行严格要求和控制。

一、水泥稳定碎石的技术指标

水泥稳定碎石集料级配采用抗裂型级配。承受重交通时,水泥用量宜为5.0%,中等和轻交通时宜为4.0%,实际施工时需经试验确定,但不宜超过6%。其7d无侧限抗压强度规定如下:

水泥稳定碎石的压实度应不低于96%。

二、水泥稳定碎石的原材料要求

1、水泥应采用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,其标号宜为42.5级。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。

2、碎石的压碎值不大于35%,针片状含量不大于20%,液限小于28%,塑性指数小于6,有机质含量不大于2%,硫酸盐含量不大于0.25%。其集料级配要求可见下表。

三、水泥稳定碎石的施工顺序

水泥稳定碎石的主要施工顺序为:拌和、运输、摊铺、碾压、养生。

四、水泥稳定碎石的施工注意事项

1、拌和

水泥稳定碎石宜采用集中厂拌法,厂拌法可采用强制混凝土拌合机拌和;拌和时应严格控制水泥用量,在考虑各种施工因素及设备计量控制的影响下,水泥用量宜大于试验室配比0.3%~0.5%,但总量不得大于6%;同时应根据气温及水分散失等现场施工情况,混合料含水量宜高于配比试验值1.5%~2.5%。

2、运输

运输中应加盖蓬布,以减少水分散失;混合料从出料到摊铺不应大于2h,若超时则不得使用。

3、摊铺

摊铺前应对下承层进行适当洒水保湿;宜采用专用摊铺机械摊铺,有条件时应采用全幅同时摊铺;压实系数应通过试验段确定,一般机械摊铺宜为1.25~1.35,人工摊铺适当放大至1.35~1.5;摊铺时每层应按虚厚一次铺齐,颗粒分布应均匀,厚度一致,不得多次找补。

4、碾压

碾压应按先轻后重、由低到高,先稳定后振动的原则进行。宜先用轻型两轮压路机紧随摊铺机稳压,后用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机碾压密实;碾压时,错轮应重叠二分之一,相邻两作业段的接头处应按45度的阶梯形错轮碾压。静压速度应控制在25m/min,振动碾压速度应控制在30m/min,严禁压路机在已完成或正在碾压的水泥稳定碎石上急刹车或调头;稳压时,若发现有混合料离析或表面不平,应由人工更换离析混合料或进行找补处理。

碾压时,应注意摊铺结合处的保湿及接缝处理;当不能避免纵向接缝,纵缝必须垂直相接,严禁斜缝,纵缝具体设置要求可参见《公路路面基层施工技术规范》;摊铺时应设专人消除粗细集料离析现象,对摊铺中局部出现的粗集料"窝"应及时铲除,并用新拌混合料填补;摊铺过程中不宜中断,如因故中断时间超过2h,应按《公路路面基层施工技术规范》要求设置横缝。

碾压效果应达到缝隙嵌挤密实,稳定坚实,表面平整,压路机轮迹小于5mm,压实度满足设计要求。

5、养生

混合料碾压完成后,应及时进行洒水养生,洒水养生宜用麻袋或渗水土工布覆盖。当采用无覆盖洒水养生时,其洒水频率不小于1次/小时,养生期不得少于7d;养生期内,除洒水车外,应封闭交通,控制施工车辆的通行,养生期结束后,可以逐步开放交通,但必须严格控制行车速度,严禁施工车辆急刹车、调头。

结束语:

水泥稳定碎石作为道路基层主要采用形式之一,其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量。实际操作中必需对设计技术指标、原材料及具体施工作业严格要求、控制,方可保证水泥稳定碎石基层质量,对确保道路整体质量起到有力的支持。

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任务描述

天然的岩石矿物是极不均匀的。将天然的地质样品变成可供实验室的分析样品,这个过程称为样品加工或样品制备,俗称碎样。样品加工是分析工作必不可少的第一步,而且是分析质量保证的重要环节。分析中的误差可以通过不同的分析方法、不同的分析人员或不同实验室的相互比对发现,而样品加工不当引入的误差是分析工作本身无法消除的。通过本次任务的学习,懂得样品加工的重要性,了解样品加工的方法和程序,知道样品加工的基本要求和加工过程中可能存在的误差来源。

任务分析

岩矿分析试样是经过正确的采样及合理的加工制备而得到的,地质工作者根据不同的情况,确定出合理的采样规格、采样长度和采样量,利用各种手段所采集的样品,称为原始样品。原始样品具有数量多,组成不均一,颗粒大小悬殊的特点。而实验室分析的样品一般只需要几克或几十克,最多不过几百克,同时为了便于试样的分解,要求试样必须有足够的细度。这样,在分析前必须对原始样品进行加工处理,缩减数量,并使之成为组成均匀(能代表整个原始样品的物质组成)、粒度细(易于被分解)的试样。在不改变原始平均样品组成的情况下,对其进行一系列加工处理,缩减试样量,并使之成为组成均匀、粒度很细的适用于分析测试的分析试样的过程,叫试样的制备或样品加工。固体试样的制备一般需要经过破碎、过筛、混合、缩分等步骤。

一、样品制备依据

试样制备工作原则就是采用最经济有效的方法,将实验室样品破碎、缩分,制成具有代表性的分析试样。制备的试样应均匀并达到规定要求的粒度,保证整体原始样品的物质组分及其含量不变,同时便于分解。

要从原始大样中取得具有代表性的分析试样,需要对原始样品进行多次破碎和缩分。而每次需要缩分出来的量由缩分公式算得。目前仍采用最简单的切乔特经验公式

Q=Kd2

式中:Q为样品最低可靠质量,kg;d为样品中最大颗粒直径,mm;K为根据岩矿样品特性确定的缩分系数。

公式的意义是样品的最低可靠质量(Q)与样品中最大颗粒直径的平方(d2)成正比。样品每次缩分后的质量不能小于Kd2的数量。根据物料特性,缩分系数(K)决定于矿石的性质和矿化的均匀程度,通过查表得到。经试验一般介于0.05~1.0之间。

二、决定样品最低可靠质量的因素

依据试样制备应遵循的原则,要从样品中取出少量能够代表其组成的试样。首先需要考虑决定样品最低可靠质量的因素,这些因素包括:

(1)样品粒度:颗粒愈大,样品的最低可靠质量愈大。

(2)样品密度:密度愈大,样品的最低可靠质量愈大。

(3)被测组分含量:含量愈小,样品的最低可靠质量愈大。

(4)均匀程度:样品愈不均匀,样品的最低可靠质量愈大。

(5)分析允许误差:允许误差愈小,样品的最低可靠质量愈大。

三、样品制备程序

化学分析样品的加工粒度因矿种的不同而不同,如:硅酸盐要求160~200目、黄铁矿只要求100~120目、光栅光谱分析样品要求为200目。如样品矿种不明,一般要求至160~200目。

分析试样的制备原则上可分为三个阶段:粗碎、中碎和细碎。每个阶段又包括破碎、过筛、混匀和缩分四道工序。根据实验室样品的粒度和样品质量的情况,试样制备过程中应留存相应的副样。样品的烘样温度和最终破碎粒度见表1-3。

一般岩石矿物分析试样的制备流程见图1-1。

表1-3 各类岩石矿物样品烘样温度和分析样品粒度要求

实验室可以根据用户送样的粒度、样品的质量大小以及自身碎样设备的具体情况,确定分析试样制备的阶段和工序。样品质量较小、粒度较细或者自身碎样设备具有连续破碎缩分功能时,实验室也可以省略上述三个阶段中的粗碎或中碎阶段或省略某个阶段中的缩分工序。

图1-1 一般岩石矿物分析试样的制备流程

1.破碎

破碎可分为粗碎、中碎、细碎3个阶段。根据实验室样品的颗粒大小、破碎的难易程度,可采用人工或机械的方法逐步破碎,直至达到规定的粒度。

破碎的目的是为了把试样破碎至所要求的细度,以便于试样的缩分和在分析时有利于试样的分解。

破碎一般采用机械(粗式颚式粗碎机、颚式轧碎机、圆盘式细碎机或球磨机等)破碎,或手工破碎(如用大锤或手锤在平滑的锰钢板上将物料击碎,以及使用玛瑙研钵等)。

在破碎时要注意破碎设备的清洁和磨损,以免引入杂质,同时要防止颗粒跳出,粉末飞散,也不可随意丢弃难破碎的任何颗粒。

以上每个破碎阶段,又分为四道工序:破碎、过筛、混匀、缩分。

2.过筛

物料在破碎过程中,每次磨碎后均需过筛,未通过筛孔的粗粒再磨碎,直至样品全部通过指定的筛子为止(易分解的试样过170目筛,难分解的试样过200目筛)。

3.混匀

试样混匀是保证缩分具有代表性的关键环节,有机械混匀器进行混匀和人工混匀法。人工混匀法通常有堆锥法或环锥法、掀角法。

堆锥法主要用于粒度小于100 mm的矿样,如果矿样中有粒级大于100 mm的,可预先将这部分矿样挑选出来碎至100 mm以下后进行堆锥。具体方法是将试祥用铁铲堆成锥形,每次堆锥时,均需把物料送到锥顶,让物料均匀地从锥顶滑下。堆好一次后,换个地方按上述方法再堆一次,这样反复三次,然后用四分法或二分法缩分。

掀角法用于矿量较少,粒度小于3 mm的样品。其方法是将样品放在正方形的塑料布或胶布上,然后对角合起来,让矿样在布上反复滚动几次,每次滚动让试样超过对角线,放下一副对角,拿起另一副对角照上述办法重复进行,这样交替反复10次以上。

4.缩分

缩分是在不改变物料的平均组成的情况下,逐步缩小试样量的过程。

常用的方法有堆锥四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。

(1)堆锥四分法(四分法):此法(图1-2)是先将混匀的矿样堆成锥形,然后用薄板插至矿堆到一定深度后,旋转薄板将矿堆展平成圆盘状,再通过中心点划十字线,将其分成4个扇形部分,取其对角部分合并成一份矿样;如果矿量过大,可照此法再进行缩分,直到符合所需要的质量为止。

图1-2 四分法示意图

(2)正方形挖取法:将混匀的样品铺成正方形的均匀薄层,用直尺或特制的木格架划分成若干个小正方形(图1-3)。用小铲子将每一定间隔内的小正方形中的样品全部取出,放在一起混合均匀。其余部分弃去或留作副样保存。

(3)二分器法:此法一般用于矿粒尺寸在3mm以下、质量又不大的物料的缩分,由二分器(图1-4)来完成。为了使物料顺利通过小槽,小槽宽度应大于物料中最大矿粒尺寸的3~4倍。使用时,两边先用盒接好,再将矿样沿二分器上端沿整个长度徐徐倒入,从而使矿样分成两份,取其中一份作为需要矿样。如果矿样量还大,再进行缩分,直到缩分到所需的矿量为止。

图1-3 正方形挖取法

图1-4 二分器

四、特殊岩石矿物分析试样的制备

1.铁矿和测定亚铁分析试样的制备

将中碎后通过1.00 mm筛的试样直接用棒磨细碎机细碎。如采用圆盘细碎机时,不能将磨盘调得太紧,以免磨盘发热引起试样在磨样过程中氧化变质。如磨样时间长,引起磨盘发烫时,必须将磨盘冷却后再继续加工。要求制备的分析试样最后粒度只需通过0.149mm(100目)筛,黄铁矿副样应装入玻璃瓶中蜡封保存。测定亚铁的分析试样不烘样。铬铁矿中FeO的测定样品,应粉碎到0.074 mm。

2.铬铁矿分析试样

破碎铬矿时,应避免铁质混入,可用高强度锰钢磨盘或镶合金磨盘加工,然后分取少量试样用三头研磨机玛瑙研细至0.074 mm。

3.玻璃及陶瓷原料

用石英砂、石英岩、高岭土、黏土、瓷土等分析试样。这类试样制备过程中不能使用铁制工具,以免混入铁质。对石英岩,若较致密、坚硬不易破碎,可将样品在800℃以上烧约1h,然后迅速将灼热的样品放入冷水中骤冷,使试样疏松,易于破碎,样品从水中取出风干后,再进行粗碎。

4.岩盐、芒硝、石膏分析试样

芒硝、岩盐和含有芒硝、岩盐的石膏样品,各项分析结果均应以湿基原样为计算标准。为避免样品中水分的损失,样品应尽可能就地、及时制样和分析。若送样路途较远,送样时间较长,样品应瓶装、密封,尽快送出,实验室收样开瓶后,应立即粗碎,迅速装入干净的搪瓷盘中称重,然后放入干燥箱中,于40~50℃温度下烘6~8h(样品很湿时还可以延长),烘干后称重,计算样品在此过程中失去的水分。即:

w(H2O)=(原样质量-烘干后样品质量)×100%/原样质量

此后,继续按一般样品加工制备,但在破碎和缩分过程中,也应防止水分变化而尽可能将工作在短时间内连续进行,试样制好后应尽快装瓶,以免吸收水分。

石膏样品的制样粒度为0.125 mm(120 目),对不含芒硝、岩盐的样品于55℃烘干2h;对含有芒硝、岩盐的样品则不烘干,立即装入瓶内。

岩盐样品,制样粒度为0.149mm(100目)。

上述样品均应留粗副样,装入玻璃瓶中,盖严蜡封保存。

5.云母、石棉分析试样

云母、石棉试样制备时,可先用剪刀剪碎,然后在玛瑙研钵中磨细,也可以先灼烧使云母变脆,然后粉碎、混匀,但不烘样。纯度不高的石棉、云母样品,可按一般岩矿分析试样进行制备,采用棒磨细碎机细碎至0.125 mm。

6.沸石分析试样

沸石样品经中碎全部通过0.84 mm筛后,需留800 g左右试样,缩分出一半作为副样保存,另一半再缩分为两份,一份A样过筛后作为吸钾分析试样,另一份B样加工后作为阳离子总交换容量及化学分析用试样。

吸钾分析试样因分析需用0.84~0.42 mm(20~40 目)的试样,将A样过0.42 mm(40目)筛,筛上试样一次不要放得太多,以免筛上留存小于0.42mm细粒试样,最后筛上0.84~0.42 mm的试样应小于过筛试样的10%,取筛上试样供吸钾分析用,筛下试样弃去,不烘样。

阳离子总交换容量分析试样,将B样细碎至全部通过0.105 mm(140 目)筛,缩分为两份,一份样品为测定阳离子总交换容量的分析试样,另一份为化学分析试样。化学分析试样继续粉碎通过0.074 mm筛,不烘样,分析后校正水分。沸石吸水性很强,副样应装瓶封或放在塑料袋中密封保存。

7.膨润土分析试样

样品粗碎前,应在干燥箱内于105℃烘干,然后取出尽快进行粗碎和中碎。通过1.00 mm筛后,留副样,装入塑料瓶(袋)中密封保存。正样倒入干净的搪瓷盘中,再于105℃温度下烘干,继续进行细碎通过0.074 mm筛,备作可交换阳离子和交换总量、脱色率、吸蓝量、胶质价、膨胀容、pH值等测试项目用。

8.物相分析试样

物相分析对试样的粒度要求较严,颗粒应尽量均匀一致。在制样时不能一次磨细,磨盘不可调得太紧,应逐步破碎,多次过筛,以免试样产生过细颗粒。一般物相分析试样过0.149mm(100目)筛,不烘样。如含硫化物高时,应用手工磨细或用棒磨细碎机细碎。金红石、硅灰石的物相分析试样应过0.097mm(160目)筛。

9.单矿物分析试样

单矿物样品质量很小(特别是稀有元素单矿物),所以在破碎时不能污染,不能损失,必须在玛瑙研砵中压碎和磨细至0.074mm(200目)。

10.组合分析试样

每个勘探矿区采样分析进行到一定程序后,需要提出一定数量的组合分析样,测定其基本分析项目中未测定的有益元素和有害杂质。组合样由几件或几十件样组合而成,组合的方法为按采样长度比计算出每件单样应称取的量。计算方法为:

单样(g)=[单样长度(cm)/组合长度(cm)]×组合样质量(g)

一般组合样的质量不少于200 g。由于试样是由粒度细和件数较多的单样所组合,量又较大,仅在橡皮布上不易混匀,有的试样因存放过久会有结块现象,为此,可采用将圆盘细碎机磨盘调的较松一些,把组合后的试样先细碎一次,然后选用比原样粒度粗一点筛子过筛,使试样松散,再充分混匀、缩分、粉碎至分析所需粒度。另一简单方法是将组合好的试样直接进入或烘干后装入棒磨筒中,棒磨至分析所需粒度。如不需对组合样继续粉碎,也可用棒磨磨样约半小时初步混匀。

11.水系沉积物和土壤试样

水系沉积物和土壤样细碎加工的粒度要求达到0.074 mm(200目)。符合粒度要求的试样质量应不少于加工前试样质量的90%,凭手感检查试样是否达到0.074 mm(200目)的粒度,不需过筛。

12.金矿和铂族矿分析试样的制备

金在矿石中往往可能以自然金状态存在,嵌布极不均匀,且富有延展性,所以给试样制备造成困难。

由于金矿样品中基岩母质与金粒不能同步破碎,用基岩的最大颗粒直径代替金粒最大颗粒直径是不适合的。除微细粒级型金矿样品外,样品缩分不应该采用切乔特公式,每一矿区的样品,应经试验确定金粒度级别后,再确定其缩分程序。

金矿试样的制备应根据自然金在样品中粒度的分布情况,制定不同流程,并兼顾不同的分析取样量。流程中的关键是确定第一次缩分时的试样粒度,有条件的矿区,应通过试验研究求得。

五、副样保存

实验样品副样一般均应装入牢固的牛皮纸袋(如为黄铁矿、煤或岩盐等易变质的样品,则应装入密闭瓶内),或使用不吸湿的容器保存,副样袋应写明批号;容器应写明送样单位和年批号,按一定顺序放入副样库,妥善保管。并保持整齐干燥,避免阳光直晒,防止风化变质。

岩矿分析一般只需保存一种副样,且以分析样品副样作为副样。分析样品副样的留存量:一般样品保留200g,贵金属样品留500g;若为硫化矿物、岩盐等易变质的样品和沸石样品,以及详查、勘探矿区的对内部检查样品,则应以0.84mm粗样400~600g作为副样;若为煤样,可从小于3mm的煤样中直接缩分出0.5kg作为副样;对于样品量少,仅要求做工业分析的煤样,亦可以0.84mm粗样作为副样。粗副样保存量,均应符合Q=Kd2公式要求。

技能训练

实战训练

1.实训时,6位同学组成1个小组,分别接受铁矿石、钴矿石、钨矿石、稀土、金矿石试样制备任务。

2.学生以小组为单位,实训前按照任务单要求查找相关试样制备方法,提出书面试样制备方案。

3.试样制备方案通过指导老师检查后,老师示范制备相关操作,学生以小组为单位完成试样制备工作。

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高压脉冲碎石本科毕业论文

武汉理工大学资环学院2022本科生优秀毕业论文暂未公布。截止2022年7月1日,武汉理工大学资环学院2022本科生还未毕业,毕业论文未在任何渠道对外公布。

这个呢》机电一体化技术及其应用研究摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。参考文献1 杨自厚. 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5)2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4) 3 唐怀斌. 工业控制的进展与趋势 [J].自动化与仪器仪表,1996(4) 4 王俊普. 智能控制[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1996 5 林行辛. 钢铁工业自动化的进展与展望[J].河北冶金,1998(1)6 殷际英. 光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社,20037 芮延年. 机电一体化系统设计[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

关于水稳的毕业论文

以下内容均为引用,成果不归本人,希望对您的提问有所帮助软土地基处理方法概述 杜艳花(中交一公局第五工程有限公司京密项目部) 摘要:本文介绍了软土及软土地基的定义及特点,探讨了软土地基在公路工程中造成的危害,并介绍了几种软土地基的处理措施,对软土地基的施工具有一定的指导意义。关键词:软土地基 喷粉桩法 土工格栅 换土垫层法 改革开放以来,我国的公路运输事业经历了一次前所未有的发展机遇,取得了辉煌的成就。随着国民经济的发展,公路对经济的发展产生了越来越大的影响,也越来越受到国家的重视。虽然东南沿海地区的高速公路建设水平居国内前列,但是软土路基公路病害也时有发生。尤其桥头跳车现象严重,影响高速公路使用功能。由于桥头与路堤沉降差异太大,造成行车事故,不得不反复根治,不仅耗费资金,还造成严重的社会影响。为了保证道路的安全运行,对软土路基进行处理就显得尤为重要。1 软土及软土地基1.1 软土软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。1.2 软土地基我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。2 软土地基在公路工程中造成的危害 (1) 勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。(2) 已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。(3) 虽然做了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。(4) 堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。(5) 扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。3软土地基的处理方法地基处理的方法很多,高速公路软基处理与其它如房建等地基处理相比,有其自身的特点。一般处理路基的地质稳定问题从以下几个方面进行考虑:(1)改善剪切特性路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度。因为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要采取一定措施以增加路基土的抗剪度。(2)改善压缩特性需采取措施提高地基土的压缩模量,以减少地基土的沉降。(3)改善透水特性由于是在地下水的运动中所出现的问题,因此,需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。(4)改善动力特性地震时饱和松散粉细砂(包括一部分粉土)将会产生液化,因此,需要采取某种措施避免地基土液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。(5)改善特殊土的不良地基的特性主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。地基处理的方法可以从不同角度来分类,一般是根据地基处理的原理来进行分类,大致可以分为以下几种方法。3.1换土垫层法当软弱土地基的承载力或变形满足不了设计要求,而软弱土层的厚度又不是很大时,将基础地面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后分层换填强度较大的砂或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压实至要求的密度为止,这种地基处理方法称为换土垫层法,简称为换填法。它适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基。换填法的加固机理是:将软弱土层利用人工、.机械或其他方法清除,分层置换强度较高的砂、碎石、素土、灰土以及其他性能稳定和无侵蚀性的材料,并夯实(或振实)至要求的密实度。对软土厚度小于3米的情况,一般可采用全部挖除换填的方法。对厚度大于3米的情况,通常只采取部分挖除换填的方法。全部挖除换填从根本上改善了地基,不留后患,效果最佳,是最为彻底的措施。当高速公路路线通过的软弱土层位于地表、厚度较薄(小于3米)且呈局部分布的软土或泥沼地段,常宜采用全部挖除换填法处理地基。此种方法又可以分为:机械换土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法、砂垫层法。3.2强夯法强夯法是20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的,国外称之为动力固结法,以区别于静力固结法。它一般是用50吨左右的强夯机,将大吨位(100~400KN)的夯锤起吊到6~40米的高度自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,使地基土压密和振密,以加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性目的。强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。因其加固效果显著,设备简单,施工方便、快捷,经济易行和节省材料,有利于环境保护等特点,很快传到世界各地3.3约束法在路堤两侧坡脚附近打入木桩、钢筋混凝土桩或者设置片石齿墙等,可限制基底软土的挤动,从而保证基底的稳定。地基在实行侧向约束后,路堤的填筑速度可不加控制,且较反压护道节省土方,少占耕地,但需耗费一定数量的三材,成本较高。此法适用于软土层较薄、底部有较硬土层且施工期紧迫的情况,下卧层面具有横向坡度时尤其适合。3.4土工织物加固法通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等,使这种人工复合的土体,可承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以提高地基承载力,减少沉降和增加地基的稳定。它适用于各种软弱地基。加固法的基本原理是通过土体与筋体间的摩擦作用,使土体中的拉应力传递到筋体上,筋体承受拉力,而筋间土承受压应力及剪应力,使加筋土中的筋体和土体能较好发挥各自的作用。常见的土工织物有土工格栅、土工带及土工格室,其中土工格室除了能够像土工带和土工格栅一样,能延缓或者切断地基破坏的滑动面,从而使地基承载能力提高。而且,土工格室能对处于格室内的土粒给予三维约束,,使土粒与格室成为一个刚度远大于地基的整体,它能较好分布施加在它上面的荷载,使地基受力较为均匀,从而提高地基承载力。3.5粉喷桩法粉喷桩法,是用特制的设备和机具,将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送,与地基土强行拌和,使之产生充分的物理、化学反应后,形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质,提高地基强度的软土地基加固方法,可以广泛地适用于淤泥质土,杂填土,软粘土等地基加固。粉喷桩处理软基属于深层搅拌法中的一种,它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料,使其与原位软弱土混合、压密,通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用,使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土,它与原位软弱土层组成复合地基,提高软土地基承载力,减少地基沉降量。3.6高压喷射注浆法我国简称为高喷法或旋喷法,这种方法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻到设计深度的土层,将浆液或水从喷嘴中高压喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快呈脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细颗粒随浆液或水冒出,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律的重新排列,浆液凝固后,便在土层中形成一个固结体,可提高地基承载力,减少沉降,还可起到支挡与防渗的作用。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。3.7轻质路基粉煤灰处理法粉煤灰是一种质轻、多孔隙、颗粒均匀、具有一定水稳性的无粘性材料。由于粉煤灰中含有一定量的CaO,SiO2,MgO等成份,它们在粉煤灰水化过程中体积产生膨胀,可利用这一膨胀率来增加软基加固效果。其路用性能满足公路中的技术要求。Ø 粉煤灰重量轻,最大干容重1.19/耐左右,比一般土的最大干容重轻40%左右,在软土路基上填筑粉煤灰时,可有效地减轻路堤重量,减少路基沉降及工后沉降量,从而影响路基处理方案,降低地基处理费用。Ø 粉煤灰强度高、磨擦系数大,在路面设计时,由于粉煤灰提高了软土的回弹模量值,相应减薄路面设计厚度。Ø 击实试验表明,粉煤灰和软土混合物具有更好的干密度,含水量和最大干密度的关系曲线较平缓,更利于在野外的施工3.8水泥土搅拌法 是通过搅拌机械将水泥或(石灰)等材料与地基的软土搅拌成桩柱体,这种桩柱体成为水泥粘土桩、石灰粘土桩或某胶结物粘土桩,它具有一定的强度和水稳性。搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基,可以提高地基承载力、提高地基强度、增大地基变形模量。因此,经搅拌法加固的软弱地基能提高地基承载力,减少地基沉降,阻止水体流动,增强地基的稳定性,还能阻止地下水的渗透。水泥土搅拌法分为深层搅拌法(湿法)和粉体喷搅法。 处理正常固结的淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘性土、粉土等软土地基,用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。在软土地基上修筑公路和桥梁并不都会发生问题、只要设计和施工措施得当,就可以保证路堤、桥梁的稳定和使用效果。软土地基上路堤的设计与施工方案,应结合当地工程地质条件、材料供应、投资环境、工期要求和环境保护等因素,按照因地制宜、就地取材、分期修建、综合处治的原则进行充分论证,使设计和施工方案达到技术上先进、经济上合理。软土地基的处理方法很多,总之,软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性,坚决以数据说话,认真测定基底的承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集桥涵施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。参考文献[1]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1993. [2]叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.[3]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.[4]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2002[5]徐至钧.水泥土搅拌法处理地基[M].北京:机械工业出版社,2004[6]汪双杰.高速公路不良地基处理理论与方法[M].北京:人民交通出版社,2004[7]SidnegM,JohnsonandJ’homas.C.Kavangh.TheDesi,offoundationsBuildings[M].1968[8]曾国熙.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993[9]孙更生.软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社,1984[10]叶观宝.地基加固新技术(第二版)「M].北京:机械工业出版社,2002[11]钱家欢.殷宗泽.土工原理与计算[M].北京:中国水利水电出版社,1996[12]叶观宝.高速公路软基处理的优化设计[D].同济大学博士论文,2003[13]刘宝兴.路基工程新技术实用全书[M].北京:海潮出版社,2001[14]刘兴德,牛福生,倪文.粉煤灰的资源化利用现状与研究进展[J].建材技术与应用,2005.[15]王建华.粉喷桩加固高速公路的机理和有效桩长的分析[D].河海大学硕士论文,2007.[16] 张洪强,房建果.土工格室在软土地基处理中的应用[J].山东交通科技,2003.

(1)塑性收缩(凝缩)是由于混凝土终凝前水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现的体积减缩现象。塑性收缩都发生在混凝土拌和后约3~12h以内,因为发生时混凝土仍处在塑性状态,因此把这种凝缩叫塑性收缩。凝缩的大小约为水泥绝对体积的l%,随混凝土用水量、水灰比增大而增大。(2)温度收缩是混凝土由于温度下降(在0℃以上)而发生的收缩变形,又叫冷缩。对于大体积混凝土,裂缝主要是由温度变化引起的。(3)碳化收缩是混凝土中水泥水化物与空气中的C02(在有水分的条件下,真正的媒介是H2C03)发生化学反应的结果。碳化收缩的主要原因在于水泥水化物中的Ca(OH)2结晶体碳化成为CaCO3沉淀。碳化收缩的速度取决于混凝土的含水率、环境相对湿度和构件的尺寸,当空气中相对湿度为100%或小至25%时,碳化收缩停止。碳化收缩相对发展得较晚,而且一般只局限于混凝土表面。(4)干燥收缩是混凝土干燥时的体积改变,是由于混凝土中水分在新生成的水泥石骨架中的分布变化、移动及蒸发引起的。结构收缩计算主要是针对干燥收缩。国内外有关文献对混凝土的干燥收缩机理进行了分析,认为干燥收缩是由于混凝土内部毛细水分的扩散消失所致。(5)自生收缩是指混凝土在密封(与外界无水分交换)条件下,因水泥水化反应而产生的自身体积变形。干燥收缩则是混凝土暴露在空气中时因为空隙水散失而引起的体积变形。我们一般所说的收缩是两者之和,即全收缩。根据H.E.Davis等的研究,普通混凝土的极限自收缩应变最大仅为100×10~,因此从实用角度出发可忽视其影响(只有在大体积混凝土中考虑),而只需考虑干燥收缩的作用。然而高强混凝土因为水灰比小、水泥用量大,表现出的自收缩更早、更快、更明显。有关文献中证实高强混凝土的干燥收缩远小于自生收缩(大约为3:7),而高强混凝土的自收缩在初始阶段急剧增加,尔后随时间慢慢增大,90%以上的自生收缩都发生在前28d,故其影响不可无视。因此对于干燥条件下的高强混凝土必须同时考虑自生收缩和干燥收缩。因此,在混凝土施工特别是大体积混混凝土施工过程中需要在混凝土里添加膨胀剂来补偿收缩。

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