随着建筑工程的发展,建筑工程材料也变得越来越重要,建筑项目的完成质量往往取决于建筑材料质量的好坏。下文是我为大家搜集整理的关于建筑材料论文2000字的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析建筑材料检测的相关技术
1、建筑材料的分类与检验项目
房屋建筑材料根据其在建筑物中的部位或使用性能,大体上分为三大类,即建筑结构材料(建筑物受力构件和结构所用的材料)、墙体材料(建筑物内、外及隔墙所用的材料)、建筑功能材料(承担某建筑功能的非承重用的材料)。施工现场所用的建筑材料品种繁多,进场检测、试验材料项目要服从国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规定,并服从《省建筑工程竣工技术档案编制办法》。
例如配制混凝土用的水泥,需按批检验其安定性、 强度、凝结时间和细度;混凝土用粗骨料按常规进行颗粒级配、密度、含泥量及泥块含量、针片状颗粒含量等检验项目,如若用于≥C35的混凝土须做压碎指标,新采用的质地疏松的骨料还应做坚固性试验,活性骨料做活性试验等。对于合成高分子防水材料,按―2000《高分子防水材料――第一部分片材》,应按批检验其物理性能,例如断裂拉伸强度、胶断伸长率、不透水性和低温弯折。材料检测试验项目的确定应以确保工程质量为前提,只检验其原始合格证明而不按规定抽样试验,或虽抽样试验但检测项目不全,都是不符合要求的。
2、取样的数量和方法
取样要有代表性,一般是以一批材料不同部位随机抽取规定数量的样品(钢材是从规定部位截取),即不仅取样数量要正确,而且取样部位及方法也要按规定进行。试样的数量关系到试验结果的准确性,数量过少、取样部位及方法的偏差,都会使试验误差增大,甚至会得出相反的结果。但是,在实际检测中经常会出现取样不具有代表性、取样的数量不够、取样方法不正确等问题。例如袋装水泥要从该批不少于20袋水泥中任取等量样品,总质量至少12kg。
在实际工作中,多次遇到送检人员一次性提取半袋或整袋水泥作为样品,经检测水泥强度值不符合标准要求的情况,后经现场按标准要求取样后复试,试验结果则完全符合国家标准;又如送检钢筋焊接试件时,有的是用工地的废钢筋头作为模拟试件或者取样方法不正确;再如钢筋气压焊焊件按标准应送检6根,3根做拉伸试验,3根做弯曲试验,而有的只送检3根试件,这样即使3根试件的拉伸试验结果全部合格,仍无法判定该批试件是否合格。
3、常用建筑材料检测技术要点分析
在建筑材料质量控制的实践中,我们深刻地体会到,工程材料的质量监控要采取施工单位自检和监理单位平行检测、跟踪检测、见证取样相结合的办法,检测和试验相结合,完善“企业自检、社会监理、政府监督” 的质量保证体系,牢固树立“百年大计、质量第一” 的方针。 现总结几种建筑材料的检测取样试验方法。
钢筋的检测
钢筋进场时,应按照现行国家标准《钢筋砼用热轧带肋钢筋》GB1499等的规定抽取试件作力学性能检验,其质量必须符合有关标准规定。1)取样时,从任一钢筋端头,截取500mm2~1000mm的钢筋,再进行取样。2)冷拉钢筋:应进行分批验收,每批重量不大于20t的同等级、 同直径的冷拉钢筋为一个检验批。3)钢筋焊接。钢筋焊接在建筑施工中一般分为:闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊、预埋件T型接头埋弧压力焊、钢筋气压焊。
(1)闪光对焊:其机械性能试验包括拉伸试验和弯曲试验,拉伸试件长度一般≥500mm(500mm~650mm),冷弯试件长度一般250mm(250mm~350mm)。
(2)电阻点焊:热轧钢筋点焊做抗剪试验,试件长度一般≥600mm;拔低碳钢丝焊点,除作抗剪试验外,还应对较小钢丝做拉伸试验,试件长度一般≥500mm(500mm~650mm)。
(3)电弧焊与电渣压力焊:在现场安装条件下都做拉伸试验,试件长度一般≥500mm(500mm~650mm)。
水泥、砂石的检测
砂石、水泥、外加剂是建筑工程中最基本的、也是用量最大的建筑材料,以往建筑工程在对这些产品检验时,只是检验产品的强度和一些与强度有关的常规性技术指标。而如今对砂、石和水泥甚至包括回填上都要进行放射性的检测。
水泥进场验收:水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验,其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时,应进行复验,并按复验结果使用。?
砂石取样方法:在料堆水取样时,取样部位应均匀分布。在料堆的顶部、中部、底部各均匀分布的5个不同部位取得,组成一组样品,砂子在各部位抽取大致相等的8份,石子在各部位抽取大致相等的15份。砂石、水泥送检的同时,进行砼配合比、砂浆配比的检验工作,一般是与砂石、水泥检验报告同期出示。在第一次使用配合比搅拌砼或砌筑砂浆时,应至少留置一组标准标养试件(标养条件:温度为20±30℃,相对湿度为90%,试件间距为10mm~20mm)作为验证配合比的依据。同时,根据砂浆配比,对所搅拌的砌筑砂浆用砂的粒径、水泥用量、搅拌时间、砂浆和易性等进行检验试验。
砼工程
结构混凝土的强度等级必须符合设计要求,用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机抽取,应及时检查施工记录及试件强度实验报告。对有抗渗要求的混凝土结构,其混凝土试件应在浇筑地点随机取样 ,抗渗试验报告也应随时检查以保障施工质量。
检测时环境温度与湿度的控制温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响,故在标准中对材料养护、测试时的环境条件有明确的规定,必须严格遵守。如GB/T17671―1999《水泥胶砂强度检验方法》规定,试体成型时的环境温度应稳定保持在20℃±2℃,相对湿度应>50%;试体拆模前的养护温度为20℃±1℃,相对湿度应>90%;试体在水中养护的温度控制在200C±10C。又如弹性体改性沥青防水卷材(SBS)等防水材料,其性能对环境温度较为敏感,进行拉伸试验时要求室温控制在23℃±2℃。
4、结束语
随着我国建筑行业的发展飞速,人们越来越关注建筑材料的质量。建筑材料作为构建建筑工程的基础,其质量好坏对建筑工程的安全性造成直接的影响。在施工之前,一定要高度重视建筑材料的检测工作,严格执行质量标准,并不断地总结经验教训,不断提高实际操作水平,保证检测结果的准确性,从中确保建筑材料的质量和工程的使用安全。
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信息检索报告―――毕业论文《新型防水涂料的研究》文献检索报告课题分析防水涂料根据其用途可以分成很多种类,我本人毕业论文主要是研究其中应用最为广泛的建筑防水涂料.建筑防水涂料以合成高分子材料,沥青,聚合物改性沥青,无机材料等为主体掺入适量的助剂,改性材料,填充材料等加工制成.与防水卷材相比,防水涂料施工简单方便,适用于任何形状的基面,并可形成致密无缝的涂膜,因此,防水涂料已广泛应用于各种防水工程中,并取得了迅速的发展.对本课题研究主要分三个阶段.研究新型防水,需要做的前期准备工作:(1)了解目前防水涂料在国内外的研究状况,发展前景.(2)了解我国建筑防水涂料的应用状况,与国外相比存在缺点.(3)目前国内外在防水涂料上所做出的进一步相关研究.(4)新型防水涂料的研究状况以及应用状况.(5)防水涂料应用仍需要解决的问题.新型防水涂料研究制备(1)目前已有制备配方研究(2)实验室产品制备(3)产品性能检测(4)成本,大批量生产可行性,产品环保以及应用推广度进行综合核算评价.目前面临问题(1)实验室条件限制(2)各种原料的购买(3)性能检测的费用2.背景资料建筑防水涂料的概念建筑防水材料是建筑材料的一个重要组成部分,属于功能性材料,建筑物和构筑物之所以要采用防水材料其主要目的是为了防潮,防渗,防漏.建筑防水涂料,(简称防水涂料)是一种建筑防水材料.将涂料单独或与胎体增强材料复合,分层涂刷或喷涂在需要进行防水处理的基层表面,即可在常温条件下形成一个连续无缝整体且具有一定厚度的涂膜防水层,从而能满足工业与民用建筑的屋面,地下室,卫生间和外墙等部位防水抗渗要求.防水涂料一般是由沥青,合成高分子聚合物,合成高分子聚合物与沥青,合成高分子与水泥或以无机复合材料等为主要成膜物质,掺入适量的颜料,助剂,溶剂等加工制成的溶剂型,水乳型或反应型的,在常温下无固定形状的黏稠状液态或可液化的固体粉末状态的含高分子合成材料的复合材料,其发展概况见检索结果(1).目前防水涂料在研究和应用上仍待解决的问题(1)防水涂料大多数是溶剂型,对环境污染较大,而水乳型聚合物改性防水涂料的质量还不够稳定.(2)一些聚合物防水涂料在力学性能,防水性能和耐久性等方面尚不是十分理想.(3)部分厂家为了降低成本,偷工减料,以次充好,致使大量不合格的产品流入市场.3.解决的问题(1)检索建筑防水涂料制备的背景知识以及相关基础知识.(2)检索到国内建筑防水涂料研究状况检索建筑防水涂料制备的背景知识.(3)检索到建筑防水涂料目前的应用状况.(4)了解到目前建筑防水涂料迫切需要解决的问题.(5)了解到各种防水涂料的生产配方以及生产工艺.4.检索过程与方法检索过程中甬道的数据库以及搜索引擎(1)检索过程甬道中外文献数据库有:中国期刊网(CNKI),维普中文期刊全文数据库,万方数据库,中国专利数据库,EBSCO数据库,CSA数据库.(2)检索过程中使用的搜索引擎:Google, . 2检索途径关键词:防水涂料Google搜索引擎:搜索词汇有:① 防水涂料②在结果中搜索:建筑防水涂料研究发展③建筑防水涂料 制备cnki数据库检索:①数据库:中国期刊全文数据库②搜索关键词:建筑防水涂料③文献分类:建筑 化工④跨库检索:题名:建筑防水涂料 匹配:模糊 从1960到2006 目录:建筑 化工万方数据库检索①搜索关键词:建筑防水涂料③文献分类:建筑 化工维普中文期刊全文数据库检索关键词:建筑防水涂料主题:研究 制备5.检索结果(1)【主题】我建筑防水涂料的现状与发展【作者】余剑英; 董连宝; 孔宪明;【作者单位】武汉理工大学; 济南钢铁集团总公司原料处; 石油大学(华东); 湖北武汉; 山东济南; 山东东营;【刊名】新型建筑材料, New Building Materials, 编辑部邮箱 2004年 10期期刊荣誉:中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊【关键词】建筑防水涂料; 现状; 发展;【摘要】介绍我国建筑防水涂料的现状及存在问题,提出我国建筑防水涂料的发展应由溶剂型向水乳型,由薄质型向厚质型,由深色向浅色,由低档向高弹性,高耐久性,功能性方向发展.大力研究开发和推广高性能,高耐候,环保型防水涂料和多功能防水涂料,研究开发防水涂料系列产品,重点发展环保型聚氨酯,丙烯酸,橡胶改性沥青和水泥基渗透结晶型防水涂料,提高中,高档防水涂料比例,加快施工机具的研制与推广.【DOI】 cnki:ISSN:(2)【主题】浅议我国的建筑防水涂料【作者】 广厦; 【刊名】 建材工业信息, , 编辑部邮箱 2003年 08期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【DOI】 cnki:ISSN:(3)【主题】建筑防水涂料【作者】 叶林标;【刊名】 建筑工人, Builders' Monthly, 编辑部邮箱 2006年 03期期刊荣誉:ASPT来源刊 中国期刊方阵 CJFD收录刊【DOI】 cnki:ISSN:(4)【主题】环保型建筑防水涂料【作者】 李长仁; 【报纸中文名】 科技信息快报, 2000-06-23【版号】 002【栏目】 技术市场【DOI】 CNKI:PCN:(5)【主题】 硅橡胶建筑防水涂料【作者】 谭玉春; 【刊名】 砖瓦世界, Brick & Tile World, 编辑部邮箱 1993年 11期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【摘要】桂橡胶建筑防水涂料的主要用途为屋面,地下室,卫生间及各种储水构筑的防渗,存水,隔热等.它的特点是无毒,无味,抗龟裂,抗老桂橡胶建筑防水涂料的主要用途为屋面,地下室,卫生间及各种储水构筑的防渗,存水,隔热等.它的特点是无毒,无味,抗龟裂,抗老化,耐高温,耐低温,耐碱和无腐蚀性,1992年末通过鉴定.硅橡胶建筑防水涂料系湖北金龙防水材料有限公司从中国科学院化学研究所引进的最新成果,在湖北独家生产.经武汉大学物理系实验室主体建筑的防水工程等施工表明,该防水涂料性能优越.经湖北省建材产品质量监督检验中心站测试,其性能指标如下:【DOI】 cnki:ISSN:(6)【主题】建筑防水涂料的现状及发展趋势【作者】蓝仁华; 陈立军; 陈焕钦; 【作者单位】 华南理工大学;【刊名】国外建材科技, Science and Technology of Overseas Building Materials, 编辑部邮箱 2004年 04期 期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【关键词】 防水涂料; 现状; 发展趋势; 【摘要】 防水涂料是一种建筑防水材料 ,广泛应用于屋面,地下室,厕浴间和外墙等的防水.介绍了防水涂料的概念及分类,防水机理以及国内外的研究现状 ,并对未来的防水涂料的发展进行了展望【DOI】 cnki:ISSN:(7)【主题】美国防水涂料的发展现状与特点【作者】叶林标; 曹乃明; 【作者单位】 北京市建筑工程研究院; 100039;【刊名】建筑技术开发, Building Technique Development, 编辑部邮箱 2001年 12期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【DOI】cnki:ISSN:(8)【主题】健康型聚氨酯防水涂料研制【作者】 戴永清; 李亚军; 【作者单位】 北京市顺义鹏程防水材料厂; 【刊名】 化学建材, Chemical Materials For Construction, 编辑部邮箱 2002年 05期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【关键词】 聚氨酯; 健康型; 减量; 节能; 高性能; 防水涂料;【摘要】 对聚氨酯防水涂料的原材料选择,配方设计,生产工艺等方面进行了研究 ,以期实现聚氨酯防水涂料达到健康型,减量,节能,多功能,高性能之目的.【DOI】 cnki:ISSN:(9)【主题】国外建筑防水涂料的发展【作者】赵军;【刊名】砖瓦世界, Brick & Tile World, 编辑部邮箱 1987年 22期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【摘要】 在世界各国防水材料市场90%左右为沥青卷材和高分子片材的情况下,防水涂料仍以其多变的色泽,灵巧的施工,以及在特殊形状屋面,外墙及地下建筑的防水,防渗,防潮等方【DOI】 cnki:ISSN:(10)【主题】【英文篇名】Application and Development of Waterproof Coatings for Architectures in China【作者】 徐峰;【英文作者】 XU Feng;【作者单位】 安徽省建筑科学研究设计院;【刊名】 现代涂料与涂装, Modern Paint & Finishing, 编辑部邮箱 2006年 07期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【关键词】 防水涂料; 环保涂料; 施工机具;【英文关键词】 waterproof coatings; environmentally friendly coatings; application machines;【摘要】 简要介绍了我国防水涂料的主要种类和应用发展情况.我国防水涂料的发展将主要集中在高性能防水涂料的发展与应用,环保型防水涂料的开发,多功能防水涂料以及新型施工机具等方面.【英文摘要】 Main catergories,applications and development of waterproof coatings for architectures in China are introduced development thereof will mainly focus on the reseach and application of high-performance,environmentally friendly,multi-functional waterproof paints and the new type application machines.【DOI】 cnki:ISSN:(11)【主题】一种较好的新型建筑防水涂料【作者】肖新莲;【作者单位】四川攀枝花市十九冶建研所;【刊名】中国建筑防水, China Building Waterproofing, 编辑部邮箱 1990年 02期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【摘要】 氯丁胶乳沥青防水涂料是以氯丁橡胶和沥青为基料,经加工而成的一种水乳型建筑防水涂料.特点它兼有橡胶和沥青的双重优点,具有成膜快,强度高,耐候性好,难延燃,基本无毒,无味,不污染环境,冷作业施工,操作方【DOI】 cnki:ISSN:(12)【主题】建筑防水涂料试验方法—标准操作探讨【作者】朱志远;【作者单位】 国家建材局建筑防水材料产品质量监督检验中心;【刊名】 中国建筑防水, CHINA BUILDING WATERPROOFING, 编辑部邮箱 1998年 02期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【摘要】『建筑防水涂料试验方法』标准操作探讨朱志远1前言GB/T16777-1997《建筑防水涂料试验方法》为各种防水涂料产品提供了一个统一的尺码来衡量产品性能,规定了一致的试验方法作为产品检测的依据,有利于防水涂料产品质量的提高及推广应用.方法标准主要参考...【DOI】 cnki:ISSN:(13)【主题】新兴防水涂料在民用建筑中的应用【作者】 熊君放;【作者单位】 湖南省建筑工程集团总公司;【刊名】中外建筑, Chinese and Overseas Architecture, 编辑部邮箱 2004年 03期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【关键词】防水涂料的特性; 施工工法;【摘要】随着建筑事业的迅猛发展,新型建筑防水涂料在基础设施建设,住宅建筑,城市建设,市政建设等领域得到了广泛的应用,并取得了显著成效.本文结合工程实践,介绍几种新型建筑防水涂料的特性,施工工法及施工中存在的问题及对策.【DOI】 cnki:ISSN:(14)【主题】建筑防水材料的现状及新型防水卷材和涂料的应用【英文篇名】The present situation of waterproof materials andapplication of new-type waterproofingroll-roofing and waterproofing paint【作者】 石磊; 李青;【英文作者】 Shi Lei Li Qing;【作者单位】 茂名石比检修公司设计室;【刊名】 茂名学院学报, Journal of Guandong College Petrochemical Technology, 编辑部邮箱 1996年 01期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【关键词】防水层; 防水材料; 防水卷材; 防水涂料;【英文关键词】 waterproof layer; waterproof materials; waterproofing roll-roofing; waterproofing paint;【摘要】该文介绍了新型防水卷材,防水涂料的特点和应用.【英文摘要】This paper introduces characters and application of new-type waterproofing roll-roofing, waterproofing paint.【DOI】 cnki:SCN:【作者】 广厦;【刊名】建材工业信息, , 编辑部邮箱 2003年 08期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊 96-01-011(15)【主题】防水涂料【刊名】 涂料技术与文摘, , 编辑部邮箱 1995年 03期期刊荣誉:ASPT来源刊 CJFD收录刊【DOI】 cnki:ISSN:.小结虽然我我们是化学系,但与化工中的防水涂料还是相隔很远.选择这个题目来自于自己的一个生活体会.实习时正好学校刷油漆,同学对那种油漆味真是达到难以忍受的地步,油漆是钢材防水涂料.当时我就想能不能有一种环保型涂料来代替,没有这种难以忍受的味道,后来选题时候我看到了这个题目就毫不犹豫的选择了.与导师接触以后才知道这个题目不是很简单,要有很好的专业知识和研究精神.可对这个题目我可以说一无所知,就是其中最简单的成分也不清楚.学习了化学检索这门课程,对各大数据库的相互检索,我了解了建筑防水涂料的相关知识,制备方法和配方,一些相关涂料生产地,也知道了目前国外国内在这个方面做出一些相关研究,激起了我对这个题目兴趣,虽然自己还是外行,但我相信兴趣是成功的第一步,以后我会更好的利用信息检索这个工具,圆满的完成这个课题.但有些地方我还感到不足,和很多同学一样,那就是外文检索,对于这个专业的一些英文词语很陌生,这也是自己需要改进的地方,多熟悉相关的英文词语,中英文互通.7.建议学习文献检索课我受益非浅,对学校的数据资源库也不再是任其浪费,知道了怎么样去找自己需要的一些专业性的文献,对做毕业论文以及以后的课题研究有非常大的作用.而杨老师的课件更是做的很让人佩服,学习起来轻松多了.但在教学上,可能因人而异,仍有一些地方需要改进一下.课堂气氛有些时候仍然沉闷,我们应该营造一个轻松愉快的气氛,有利于所有的同学都来参与教学,尤其是大四的学生.老师在讲课的同时应该适当和同学一起完成文献检索,多用一些实例,少介绍一点理论的知识,文献检索是一门应用性非常强的课程,多让学生动手, 而少记一些理论知识.不过在这门课上我学到了很多,这和杨老师的努力是分不开的.
在经济高速发展的要求下,车流量、交通运输业务量等也逐渐增加,为道路运输带来了繁重的压力。因此,我们有时会发现即使道路建设中使用了高质的沥青,也难免会产生一些开裂、坑陷的状况。为了解决这样的问题,全面提升我国道路的质量与性能,使用改性沥青来铺建道路是有效的措施之一。
改性沥青是一种混合料,它基于有机物的相溶机理,通过高分子聚合物的强力吸附作用,用物理方法使沥青相与分散相发生离析,重新构成均匀的沥青体系。
用来生产改性沥青的原料主要有基质沥青、SBS改性剂与稳定剂。其中,基质沥青对改性沥青的性质影响最为显著,因此选择基质沥青是重中之重。首先应根据改性沥青的等级来选用合适的基质沥青标号,一般来说,I-D、I-C、I-B会分别选用70、90与110号的基质沥青。并应保证基质沥青的各项指标(如延展性、感温性等)符合重交沥青的技术标准。
改性剂是一种同时兼有橡胶、塑料两种材料的性能,在常温下,它如橡胶一般具有弹性,而在高温下又能像塑料一般熔融,具有可塑性。用于改性沥青的制造中,它能改变沥青的弹性、韧性与延展性,增大其使用限度。 常用的SBS改性剂有线型与星型两种结构,其中星型结构的效果更出色,但在加工方面却更为困难。因此,基于不同的改性沥青标准、基质沥青性能与生产加工的能力,应选择结构适合的改性剂。
在改性沥青的生产加工中,稳定剂一般是无需使用的原料,因为在现场加工中只需将沥青保温储存即可。而用成品沥青生产改性沥青时,由于需要进行长期的放置,而在长期的存储运输中,由于密度不同会导致不同的物质分离,使沥青沉在下部。这事就需要使用稳定剂使沥青混合物保持均一不分层。
尽管改性沥青的生产工艺要求较高,对原料、设备与其他各种外部条件的要求诸多,但由于它能真正的提高沥青路面的性能,满足我国公路建设的需要,改性沥青还是被广泛地应用在混合料路面中。那么,为了在保证质量的同时控制成本,我们在生产改性沥青的过程中需要无时无刻地检测、调整各个方面的因素。
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一、概述 我国高等级公路骨架网络迅速发展,其中,绝大部分是沥青路面。与此同时,在超载、气候变暖和车速提高的综合影响下,路面行车作用呈现高温、高荷载和高动水压力的三高趋势。各种新形式的水损坏和高温永久变形等路面早期损坏较大面积的出现在近年建成通车的道路上。某些改性沥青和纤维类材料的添加在一些特殊工程中取得了比较明显的效果,但其较高的成本限制了推广使用。然而,废旧轮胎橡胶粉改性沥青作为一种新型的改性沥青由于其独特的路用性能和环保效益及相对较低的成本投入,目前在美欧等发达国家得到了普遍的推广和应用。 橡胶沥青的生产工艺主要有干法和湿法两条技术路线,两条路线同时起步于20世纪60年代。干法是指橡胶粉与集料先拌和后再喷入沥青拌制的混合料,常称为橡胶改性沥青混凝土《Rubber Modified As-phalt Concrete);湿法是橡胶粉与沥青混合作为粘结剂再与矿料混合,一般称为橡胶沥青混凝土(Asphalt Rubber Concrete)。 目前,我国改性沥青常用的改性剂为和SBR等。利用废橡胶粉替代价格昂贵的SBS作沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法,不仅可以降低修路的成本,还可以变废为宝,消除“黑色污染”。因此,我国修筑公路及维修公路采用橡胶粉改性沥青的意义重大。 二、工程背景及工程情况 东湖路位于哈尔滨市开发区迎宾区,为机场高速路北侧区域的干道。本次工程设计起点为秦岭路,终点为昆仑路,全长米,道路为双幅横断面型,每幅机动车道宽12米。 本路段是由哈市机场路附近区域进入环城高速的入口之一,现路面普遍出现网裂、沉陷、翻浆等现象,已属破坏状态,不能再满足正常的通车要求。因此应该及时给予补修,哈尔滨开发区市政相关部门经反复认证及对当前市场状况的考虑,最终决定采用新型筑路材料——橡胶沥青及相关的施工工艺。 1.结构设计:道路结构如下 (1)左幅:6cm橡胶沥青混凝土 20cm三灰碎石(石灰:水泥:粉煤灰:碎石=::15:75) 20cm二灰土(石灰:粉煤灰:土=10:20:70) 石灰土稳定层(8%消石灰或6%生石灰粉末) (2)右幅:4cm橡胶沥青混凝土 5cmAC-25C沥青混凝土20cm三灰碎石(石灰:水泥:粉煤灰:碎石=::15:75) 20cm二灰土(石灰:粉煤灰:土=10:20:70) 石灰土稳定层(8%消石灰或6%生石灰粉末) 2.材料准备 面层材料为:左幅6cm AC-16型橡胶沥青混凝土,右幅4cm AC-16F型橡胶沥青混凝土。本次橡胶沥青采用湿法的生产工艺。 橡胶沥青生产 橡胶沥青生产设备采用全套进口移动式现场改性设备。设备生产能力为15t/h.设备主要组成部分为4个原材料入口、基质沥青快速升温装置、高速搅拌罐、反应罐(带底部搅拌)、中央控制和监控室。所有原材料均自动连续计量。输送速度自动控制。生产设备尺寸相当集装箱拖车。自带导热油系统、自带沥青输入输出泵。完全为独立单元。 沥青与橡胶粉的拌和 橡胶沥青的制作是通过高速搅拌罐,在温度、时间、机械三者的综合作用与协调下,将4种原材料按比例混合,经过吸收、湿润、膨胀等物理和化学变化,使其粘度增加,软化点提高,从而获得高质量的改性沥青材料。橡胶沥青在190℃时的粘度在15—之间。 质量检测 由于是现场改性,需要对橡胶沥青成品进行质量抽检。主要抽检指标是粘度。要针对不同的生产和储存情况。制定周密的成品抽检预案。确保最终用在混合料中的橡胶沥青粘度在规定的范围内。 3.橡胶沥青混凝土面层施工 橡胶粉改性沥青混合料采用传统的摊铺和压实方式,摊铺及压实工艺可参考普通改性沥青混合料。由于橡胶粉改性沥青混合料具有自身的特点,施工中应该注意以下几点,一是摊铺机的熨平板调整必须准确,因为橡胶粉改性沥青粘度非常大,容易出现拖痕;二是橡胶粉改性沥青混合料通常使用大吨位轮胎压路机和高频振动压路机组合碾压;三是橡胶粉改性沥青混合料运输到现场的温度通常为160—170℃,摊铺后混合料的温度仍然非常高,很容易被压路机带起,且被压路机轮子带起的沥青掉在路面上后容易形成油斑。因此建议压路机和摊铺机保持一定距离,以使混合料冷却到一定温度,并采用肥皂水湿润压轮以防止粘轮。 4.路面检测 项目完工开放交通前,试验室按照验收评定相关要求,组织了对部分验评项目的现场检测。从检测结果可以看出。橡胶沥青混合料摊铺取得了比较理想的结果。一方面,渗水系数和构造深度这对矛盾达到了理想的平衡状态,2个值都处在较高值位,超过了SMA的相关技术要求;另一方面,压实度普遍达到98%,说明在碾压及时的情况下,完全可以达到充分碾压。摆式摩擦的结果。则综合体现了构造深度和橡胶粉对摩擦力的效应。 5.项目效益评价 节约成本 可减薄路面面层结构厚度:面层厚度如减至—10cm,就可获得满意的使用效果,并可同时降低生产成本。在东湖路结构设计中,面层结构:一侧为6cmAC-16F型橡胶沥青混凝土,另一侧为4cmAC-16F型橡胶沥青混凝土和5cmAC-25型普通沥青混凝土,而正常的面层结构设计中,一般都为4cmAC—16I型中粒式沥青砼、5cmAC—25I型粗粒式沥青砼、6cmAC—30Ⅱ型粗粒式沥青砼,结构厚度为15cm才能保证路面的正常使用,由此可见,橡胶沥青混凝土路面的造价只占普通沥青混凝土路面的70%左右。 改善使用性能 1)抗低温开裂:橡胶沥青低温回弹率高,粘韧性好,可抵抗低温开裂,尤其在北方高寒地区,对于降低路面开裂或维修旧路时的反射裂缝,非常有效。2)高温稳定性好:可解决高温时路面产生车辙、搓板等流变现象。3)抗老化性能好:对阳光中的红外线和紫外线不敏感。4)抗疲劳、耐磨损:轮胎的耐疲劳、耐磨损性能转移到橡胶沥青。5)橡胶沥青对石料选择宽容度大:对酸碱石料不敏感,以水煮法测量粘附性,都能达到5级标准。6)较好的抗水损坏能力——防止水损病害:残留稳定度、冻融劈裂强度比、冻融APA比等指标都(上接第42页) 表明,橡胶沥青混合料的抗水损坏性能达到了改性沥青的要求,比普通沥青有明显改善。7)降低道路行车的噪声——提高居民生活质量:利用橡胶本身特有的弹性和吸音特性,将橡胶沥青应用于路面,可使路面行车噪声降低3—6dB,相当于减少80%的行车量或节省一道3m高的隔音墙。 6.项目完工总结 由于东湖路位于哈尔滨绕城高速公路入口,多重载车辆经过,重载车辆荷载大都在百吨以上,在这种情况下,经过两个冻融期的使用,路面状况良好,无明显的车辙,坑洞,证明了减薄后的橡胶沥青混凝土路面优越的性能,完全能达到道路使用标准。具有很高的实际应用价值。 三、结语 (1)橡胶粉加人沥青混凝土,能全面提高路用性能,能很好迎合道路路面工程对高性能沥青混凝土不断增长的需求,同时实现低污染回收利用废旧轮胎,应用前景远大。 (2)室内的初步试验,表明橡胶粉能同时显著改善沥青混合料的高温稳定性、抗水损坏性能和低温性能,东湖路近两年严酷交通考验也表明了橡胶粉的对沥青混合料综合性能的提高。 (3)橡胶粉的施工工作性很好,施工温度的要求不超过其他改性沥青,运卸铺离析减少,施工工艺只须在现有机械设备基础上稍作调整,技术指标和手段需要少量的补充。
沥青路面冷再生技术是怎样的?应用现状怎么样?请看中达咨询编辑的文章。冷再生技术不仅可以节约资源,100%利用旧沥青混合料,还能够延长施工季节,改善施工条件,减少环境污染。与传统方法相比,一般情况下冷再生可节省40%~50%左右的投资,还能有效解决原路面开裂、车辙等病害。本文借鉴国际上已有成果,探讨冷再生沥青路面结构方法,为完整的冷再生沥青路面结构设计提供借鉴。一、沥青路面冷再生技术1、沥青路面冷再生技术概论沥青路面再生技术将旧沥青路面材料经适当加工,按比例加入一定量胶结材料或再生剂(如果需要,还可以加入部分新集料),制成混合料重复利用的一种路面养护维修技术。按工艺不同,分热再生技术和冷再生技术。热再生技术用于恢复老化沥青粘结性,重新发挥胶结料作用,再生利用沥青资源,所以能够用于热再生的材料只能是沥青面层材料。而冷再生技术主要是重复使用原有的路面材料(起骨料作用),因此冷再生路面材料可以是沥青面层材料,也可是无机结合料稳定的基层材料。自然温度下,冷再生经历沥青路面破碎、翻挖、新材料添加、拌和、摊铺、压实成型,从而重新形成路面结构层,其主要作路面的基层或底基层,也可作低等级公路面层。2、该技术研究现状废旧沥青路面材料再生利用研究最早从1915年在美国开始,但由于之后大规模新路建设,加之再生沥青混合料性价比与新拌沥青混合料差距较大,施工关键设备无法满足期望等原因,这项技术没有引起足够重视。国外发达国家沥青路面再生已形成一个技术系统。我国早期只将旧沥青混合料用于轻交通道路、人行道或道路垫层,1982年山西省在大中型道路工程铺筑沥青再生试验80余公里。1983~1988年,云南省分别对昆碗、昆洛、贵昆路进行再生沥青路面试验。1998年10月邯郸市引进世界最先进再生机――德国维特根公司WR2500,首次利用现场再生技术对境内一段路进行改造。2006年,江苏省在沪宁高速改扩建中采用沥青路面厂拌冷再生作为柔性基础,效果较好;江西昌九高速维修工程也将乳化沥青厂拌冷再生对旧沥青路面进行再生处理,用于基层。这些再生利用旧沥青路面工作的成功为我国旧沥青路面再生提供了经验,为下一步工作奠定了基础。但是,沥青路面再生技术在国内研究仍处开始阶段,虽有应用但没有大规模推广,该项技术也未形成系统。冷再生沥青路面的结构设计还没有一个完整方法,也未有相关资料文献。二、冷再生沥青路面结构设计冷再生沥青混合料强度的实现是经交通荷载与自然相互作用,通过水分蒸发和密度增加逐步发展起来。在路面铺筑完1-2年或更长时间后,冷再生沥青混合料抗磨耗能力就会得到降低,会导致不可逆的松散破坏。所以,一般不直接在路表面应用冷再生沥青混合料。1、最小表面层厚度初期,冷再生沥青混合料抗磨耗能力相对比较低,经交通荷载与自然的作用,往往会出现松散损坏,为此,冷再生沥青混合料结构层上一般要设一层高质量的表面层。而如何确定冷再生沥青混合料上表面层最小厚度,更多是依靠积累经验,还难从理论计算上根本解决。美国沥青协会在冷再生沥青路面结构设计方法中对冷再生沥青混合料上面层最小厚度提供了重要的参考数据,如表1所示。其中,以80-kN ESAL表示交通荷载,与我国现行JTG D50规范100-kN BZZ-100不同,但是对于两者之间是可以采取恰当的公式进行转化的。注:a:80-kN当量轴载;c:沥青混凝土或Ⅰ型乳化沥青罩面处理2、冷再生沥青混合料配合比设计进行冷再生沥青混合料配合比设计操作包括:确定混合料级配、原材料试验、试件制作及养生、确定最佳油石比和最佳含水量等。设计混合料配合比是沥青路面冷再生的重要内容,是进行相关室内试验来确定冷再生沥青混合料性能的基础。原材料试验冷再生沥青路面材料由之前破碎的旧沥青路面材料、低粘度沥青、少量新集料、少量再生剂、泡沫沥青或乳化沥青、少量水泥组成,典型的是在常温下乳化沥青加破碎的旧沥青路面材料拌制的混合料。材料组成的多样性决定了冷再生混合材料具有复的杂性质。为此,需要对冷再生沥青混合料各组成成分进行原材料试验分析,确定其满足各项技术要求。级配确定美国沥青协会把冷再生沥青混合料分为两大类,A类和B类。A类是集料级配能够满足表2中A、B、C、D的混合料(简单处理、轧制碎石、天然料场或河岸料场),B类是集料级配满足表2中E、F、G的混合料(砂或粉砂)。表2美国沥青协会冷再生混合料集料级配试件成型方法在试验室中进行乳化沥青冷再生混合料试件试验可以参照JTJ 052规程T 0702“沥青混合料试件制作方法(击实法)”,在室温(22±5℃)中操作。首先加适量水在矿物集料中,拌和均匀,完全湿润集料表面;再注入适量乳化沥青,在1min时间内均匀搅拌,让混合料变成褐色;最后把混合料装入试模,击实成型。需注意,要在乳化沥青破乳前做好混合料的击实工作,两面各击50次后,连同试模横放24h,之后再两面各击25次,进行脱模处理;最后将试件放在60℃通风烘箱中72h进行养生,但在养生中要注意确保其中没有水分,完全干燥。确定最佳含水量和油石比最终再生沥青混合料强度与压实后密度有直接关联,密度越大,强度越高。适量的水让乳化沥青裹覆在集料表面均匀分散,同时润滑集料有利于混合料压实。在混合料压实过程中,如果水分过少,乳化沥青就难以分散、集料颗粒之间的润滑就不充分,混合料难以压实。而如果水分过多,动水压力会在击实过程中增加,也难以压实混合料,同时还可能导致乳化沥青流失、养生时间过长降低强度。因此,在进行冷再生沥青混合料压实工作时,其处理方法要和土的压实相似,达到最佳含水量,让混合料干密度实现最大值。确定最佳油石比是冷再生混合料配合比设计实验室主要试验目的之一。目前,冷再生混合料配合比设计在国内外还没有一个统一的步骤,各相关机构更多的是依据试验结果及之前的实践经验来建立设计指导方法。与采用60℃马歇尔试验的热拌沥青混合料设计不同,冷再生混合料最佳油石比的确定试验呈多样化,有劈裂试验、马歇尔试验、无侧限抗压强度试验及其他方法,试验温度也不局限在60℃,也可是25℃或其他;试件状态可是养护后干燥,也可是再浸水后湿润。此外,也有不进行实验室试验而只依据集料级配计算最佳油石比,如美国沥青协会 MS-21手册中的方法。相比热拌沥青混合料,通常冷再生混合料配合比设计步骤要更简单粗略些。三、冷再生沥青混合料应用中存在的问题1、压实度通常最大干密度在试验室与实际施工有较大差距,主要是:再生材料变异性大冷再生尤其是就地冷再生技术有个固有特征:铣刨材料级配有较大变异性。原路面大量修补也会有一些变异性。而再生材料最大干密度甚至会出现最大变异超过5%的情况。因此,多数工程在测定现场密度的地方测定最大干密度,每一路段使用一个标准密度,施工时增加室内土工击实试验的频率,尽量消除这种变异性。现场材料含水量影响再生后的材料现场密度受材料含水量影响大。如果材料含水量低于最佳含水量,可增加压实功来满足压实度要求;而如果含水量超过最佳含水量,再生层压实度就会难达到压实度要求,这就需要在施工中加强对含水量的监控,原路面含水量超过最佳含水量的,需要在铣刨后进行晾晒,再进行再生施工。压实设备与工艺冷再生混合料胶结料黏度较大,对冷再生材料压实要求比一般材料高,因此须选大吨位压路机充分压实,提高压实度水平,减小压实度变异性。2、使用性能再生材料变异性、压实不均匀性也让再生沥青混合料的性能有较大差异。冷再生沥青混合料强度随水分蒸发、车辆荷载压实逐渐发展,如何对变化的使用性能进行评价并将其融入路面结构设计也是一难题。四、结束语冷再生沥青路面能够大幅度降低路面维修成本,提高维修质量,保持路面完整,缩短施工工序。同时,再生利用旧料从而减少了新筑路料的开采料,而且现场冷再生也没有旧料运输与存放问题,所以这是一项绿色环保技术。以上由中达咨询搜集整理更多关于工程/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:
关于沥青混凝土路面的问题
导语:沥青混凝土路面指的是用沥青混凝土作面层的路面。经人工选配具有一定级配组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。
一、目前沥青混凝土路面存在的突出问题
据有关资料统计,沥青混凝土路面造价占公路总造价的1/4~1/3,并且维修经费又绝大部分用于路面,沥青混凝土路面普遍存在的技术和质量难题主要有两点。
一是耐久性差。目前国内沥青混凝土路面较长的使用寿命为8年~12年,普遍短于设计使用寿命(15年~20年),而且因自然环境和运行状况不良,有的路面甚至3年~5年即需要整体翻修改造。
二是路面的早期破坏严重。有的新路开通后2年~3年,长的6年~8年就出现坑槽、开裂、车辙、抗滑性能不足等病害而需要维修。
自20世纪80年代以来,我国虽然在公路设计、施工、原材料等方面水平上有了很大的提高,但公路路面仍然经常发生不少早期破坏现象。除设计和施工方面的原因以外,主要外因是交通量增长过快,重载、超载严重,使道路长期处于超负荷运转状态;主要内因是材料(沥青、骨料等)性能差,导致路面抵抗拉应力(如冷热、干湿的胀缩应力、荷载弯拉与疲劳应力、反射裂缝的扩张应力等)剪应力、渗水和粘结老化等能力相对不足。
由于上述原因产生的不良后果是令人震惊的,即使采用重交通道路沥青和规范规定的混合骨料及级配下,路面也难以承受目前道路运输的现状。
二、改性沥青和SMA技术的不足
我国公路部门为了解决这些严重又紧迫的问题,在学习国外先进经验的基础上采取了一些措施和办法,摸索出一些成功的经验,其中使用最多的改性沥青与SMA路面两项新技术。例如北京市公路局将其用在“国门第一路”(首都机场路)、“国航第一道”(首都机场跑道)、“中华第一街”(长安街)的建设和改造中,取得了良好使用效果和经济效益,两项技术同时采用则效果更好。
但改性沥青和SMA路面两项新技术用于公路工程时仍存在缺陷:
1)它需要的专用设备和材料(优质骨科、改性剂、填料)一般地区难以具备,而且一次性投资较大,其要求的施工技术也比目前常规做法增加了不小的难度。
2)随着近期国内外石油价格的上涨,两项新技术原已较高的成本又将增加。按1998年物价计算,SMA路面每公里成本需增加万元,若与改性沥青同时应用则每公里约增加万元,费用增加多少与是否采用国外原料、加工设备和不同改性剂有关。长期以来,进口道路沥青以高于国际市场近2倍价格输入我国而牟取了暴利。例如在美国、新加坡等国家的沥青价格约90美元/吨,而在我国的销售价格为135美元/吨。我国近年来道路沥青年产量在220万吨以上,在数量和质量上与实际需求都有很大差距,导致进口沥青仍然有增无减。因此这两项新技术在我国也只是在高速公路、高等级公路重要路段、交叉口、停车场、立交桥、机场等使用,还不能像发达国家那样普遍使用。
3)从增加路面抗裂、防渗、隔离、扩散的机理来说,过分依赖于增加沥青结合料的弹性和粘结力,以及增大骨科强度与减少混合料孔隙率的办法并不是最优的。因为沥青结合料的改性能使其抗拉、抗剪的力学性能增加,但幅度终究不会太高;高强骨料也不是各地区均有;混合料孔隙率的降低已近极限,而且在骨科和结合料之间的.界面总会因材料的物理和力学性质的差异而不可避免地出现渗水通道。另外其对路基承载能力的改善也无能为力,反而要求更高。
4)沥青材料本身的日晒老化、高温软化、低温脆化、冲击疲劳等问题还有待解决。
三、将土工合成材料引入沥青混凝土路面
在一般车辆荷载作用下,公路三层结构的动稳定度基本取决于表层,而与中、下层关系不大。在目前广泛使用重交通道路沥青和规范规定的混合料骨料级配条件下,如果在面层下部或底面合理采用适合的土工合成材料,既可提高面层的抗裂、防渗性能,还可以对基层或路基承载能力的提高发挥作用,不仅能够相对节省造价和不增加施工难度,而且维修周期将有效延长,破损程度也将减轻。
比如纯水泥混凝土承担更高荷载作用时,如果只考虑水泥的力学性能或骨料的配合比而不加入适当的钢筋(高分子聚合物等非金属)来承担它工作中过大的拉、压、剪应力,那么它至今也不会获得如此广泛的应用。公路、市政等部门何不也将注意力更多转向加筋沥青混凝土的试验研究和设计应用呢?据国外统计数据,公路工程中应用的土工合成材料已占其全部用量的1/3以上。
交通部在1993年就曾将《土工格栅在道路工程中的应用研究》列为“八五”联合攻关课题,其中采用土工格栅防止寒冷地区沥青路面开裂的研究由黑龙江省交通厅承担。河南、湖南、湖北、陕西、黑龙江、北京等地公路部门利用土工格栅修筑了一些试验路。2000年4月26在江苏省连云港市召开了“全国公路土工合成材料应用技术交流会”,并出版了会议论文集,交通部公路司副司长李彦武作了题为“应重视土工合成材料在公路工程中的应用”的报告,报告中介绍了3项措施:制订规范、建立重点土工合成材料企业、修筑示范工程。
上个世纪80年代以来,各地也曾陆续开展了这方面的现场试验研究。如1986年陕西公路局在西包线上开展的沥青路面开裂的试验研究;1985年同济大学在福厦线上路面裂缝的治理研究;河北工学院对上海机场水泥混凝土跑道病害的治理研究;湖北省宜昌市公路局对土工网在沥青路面中的应用研究;大连港湾工程总公司在出港公路上的面层补强应用研究;大连黄海大道采用多功能土工格栅治理纵缝研究;佳木斯市公路局用土工织物治理道路翻浆的研究;以及最近辽宁省高速公路局在沈阳-铁岭高速公路路面采用玻纤网的试验等等。另外还可看到不少公开发表的有关探讨公路面层或基层加筋效果数值计算的文章。
对上述这些宝贵的实践有以下几点体会:公路病害治理要长、短期结合,标本兼治,路面和基层(包括路基)处理时要统一考虑,技术和经济要结合起来,采用新材料要有新技术配合。
迄今试验所采用的土工合成材料主要是无纺土工布(非织造针刺土工织物)、编织土工布(织造土工织物)、土工网、土工格栅、土工膜、排水带等,近期还有玻璃纤维网(玻纤格栅)、多功能土工格栅等。
根据以往实践经验和国家标准《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-98)第节及交通部标准《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019-98)第七章规定,为了减少或延缓新建道路基层(因干缩作用)或旧路面(各种拉应力作用)已有裂缝向上新铺面层反射,可以选用非织造针刺土工织物,其单位面积质量(g/㎡)不大于200,极限抗拉强度不小于8kN/m,耐温性宜在170℃以上。也可选用玻纤网,其孔眼尺寸宜为沥青混凝土面层的混合骨科最大粒径的~倍,极限抗拉强度应大于50kN/m,最大负荷延伸率不大于3%。不过二者在面层下面实际所起的作用机理和效果是多方面的(不仅限于防治反射裂缝),既有相同但又有区别。
1)薄层非织造针刺土工织物(无纺土工布)的抗拉强度和模量均低,并具有微小三维孔隙结构。在浸粘层油后原有渗透系数要降低约两个数量级,所形成的沥青布要比沥青混凝土具有更好的抗渗漏性和传热性,当它与沥青混凝土面层底部粘结时,会使面层的拉伸强度和模量有所提高,裂缝大为减少。旧路面或路基如已有了裂缝,在向上新铺面层反射时,会由于它的韧性及一定的蠕变性而被其吸收及松驰,从而发挥它的应力阻隔作用。
2)近来出现的玻纤网具有高抗拉强度和模量,无长期蠕变且热稳定性好,表面经处置后与沥青的相容性、材质的化学稳定性和网格嵌锁骨料的作用均较好。因此当它铺在沥青混凝土面层下部或底面时,能使面层抗变形能力增强。同时由于它摊铺的面积一般较大,有时是在整路段全铺,面层上轮轴荷载带来的压力、次生弯拉应力、剪力以及温度拉应力就会在界面变形相容条件下转由它承担,并通过它在其覆盖范围内得到扩散,从而使面层抗疲劳强度获得提高、抗车辙及鼓包能力增强,同时还可减少弯沉值。
可见上述两类土工合成材料对提高面层的耐久性、防止早期破坏都有不可替代的作用,不能仅将其看成一种短期、临时、紧急抢救的被动工程措施。
注:(a)如果路基和基层和实际承载能力也不满足轮轴荷载和交通量的要求而需要补强时应另行考虑,也可采用相适合的土工合成材料统一解决,采用高强轻质真性塑料单、双向土工格栅可作首选考虑。
(b)如果路基和基层同时存在有渗水、翻浆、沉陷等病害,则需另行考虑排水、防渗等措施,也可采用相应的土工合成材料解决,例如采用加筋复合土工膜达到防渗、排水、加筋、隔离等要求。
四、经济效益分析
应用土工合成材料的经济效益一直是影响其推广的关键问题。国内外的很多应用实例进行过经济效益分析,均认为具有明显的优越性,但目前推广起来仍有不小的阻力。我们认为可以采用如下办法进行经济效益分析。
按目前通常的做法,新建公路(高速、一级)每平方米约需150元到200元,其中面层约需50元/㎡到70/㎡,而路面维修约需50元/㎡。正常设计使用寿命为15年、小修5年、大修约8年。现分别按新建、维修和二者统一考虑3种情况分析其经济效益。从对比中确定最好的解决办法。
1)新建情况
将新建经费按不同使用寿命来分解,那么:
当寿命为15年(设计),则每年每平方米平均数为~元;
当寿命为12年(4/5),则每年每平方米平均数为~元;
当寿命为10年(2/3),则每年每平方米平均数为~元;
当寿命为年(1/2),则每年每平方米平均数为~元。
如果为了能达到设计寿命15年而增加经费每平方米75元(总计达到225元/㎡~275元/㎡),在这种情况下尽管平均每年每平方米增为~元,但也比目前寿命为10年时的每年每平米平均费用元还省~元。从目前市场情况来看,每平米造价增加75元对选用长丝非织造土工织物或覆有长丝非织造土工织物的格网都绰绰有余。
2)维修情况
按现有有关工程实例提供的经验,当在面层下铺设合适的土工合成材料(相应施工技术要跟上)后,一般可推迟维修期1倍以上。如此在设计寿命(15年)内大约只需维修3次,大约可节省维修费用为每平米3×50元=150元。
3)如果在整个使用寿命中将新建与维修在经费上统一考虑,工程质量责任由一家承包,那么即使在将预计新建公路经费不增加的条件下,如能将采用土工合成材料节省的维修费用会150元/㎡中取一半即75元/㎡,提前投入到新建时采用土工合成材料摊铺在新路面之下,那么不仅有可能使公路实际使用寿命达到设计要求,而且还可以同时达到延长维修期的双重目的,这在经济效果上将更现优越。
沥青路面泛油现象的分析及防治论文
【摘 要】 本文分析了沥青路面泛油现象的危害性及传统和现代定义的不同。综合国内外研究对沥青路面泛油现象,按照原因和机理的不同分为空隙率过小型、压密型、动水作用型和施工不当型四种,并分别阐述了其判别性特征和原因机理。结合新、旧规范对比分析,按泛油型式不同提出了相应的预防措施。
【关键词】 沥青 路面 泛油 分型 预防措施
一、沥青路面泛油的定义和危害
(一)沥青路面泛油的定义
传统型定义为:沥青面层中的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝,空隙无法容纳,溢出路表的现象;新型定义为:路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。
(二)沥青路面泛油的危害
路面泛油会造成三种直接后果:一是路面滑溜,对行车安全构成严重威胁,特别是雨天。二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高,而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低,直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。三是沥青迁移造成路面空隙率的不利性改变,上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大,中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通,路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层,甚至击穿上面层,形成水损害。
二、泛油现象分型及其机理
(一)空隙率过小型
1.现象特征
空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节,整条路段地出现泛油现象,不管是轮迹带还是非轮迹带,只不过程度轻重不同而已。路表如镜面光滑,雨天车辆易打滑。钻心取样表明,空隙率过小型泛油的内部空隙充满了沥青,表面层厚度方向不存在明显沥青含量差异。
2.泛油的机理
该型泛油的机理是沥青混合料的设计空隙率过小,油石比偏大,在高温季节,沥青受热膨胀,在填满混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。因此,泛油现象的内因是空隙率过小,而诱发的直接外因是高温。空隙率过小型泛油的原因有二。一是规范标准的不合理导致设计空隙率过小。如我国刚开始推行SMA路面时,照搬国外规范,没有考虑环境条件的差别,将设计空隙率的标准规定为2%-4%,而我国不论北方还是南方,夏季都十分炎热,因此,路面出现泛油成为必然。二是沥青混合料配比设计不当,经验不足,对规范理解不深,没有考虑具体工程的实际情况而造成。
(二)压密型
1.现象特征
压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害,泛油只发生在轮迹带,表面油膜分布较均匀。由于车辙的存在,车辆往往被迫变道行驶,而雨天容易形成积水,这些易对交通安全构成威胁。
2.泛油的机理
压密型泛油的机理:沥青混合料由于压实度标准偏低或压实度不足,路面开放交通后在重载车辆的再次压密作用下,沥青混合料内的集料不断嵌挤而空隙率减少,最终沥青胶浆被挤压到路表而发生泛油。在高温季节,沥青受热体积膨胀,会进一步加剧轮迹带的泛油现象。压实度标准偏低的原因通常是刚引进国外新技术时,对技术标准吃不透,加之缺乏经验造成;而压实度不足是压实功不够造成。
(三)动水作用型
1.现象特征
动水作用型泛油有两种表观形式:一是点状的油斑,由小到大发展;二是沿轮迹带分布的带状泛油。点状油斑的发展过程是,首先在某段轮迹带上出现小块油斑,直径1~2cm左右;随后,轮迹带上的小块油斑逐渐增多、增大,油斑的直径增大到2~5cm不等,继续沿轮迹分布;油斑发展的最后阶段,油斑的直径、面积和爆发密度进一步增大,直至各块油斑逐渐联通成片。带状泛油现象是沿轮迹带分布的。外观考察和钻芯抽提试验发现此类泛油的路段沥青用量正常,不存在过量沥青。
2.泛油的机理
该型泛油的机理是:路面积水在高速行驶的汽车轮胎下形成很高的动水压,这种动水压力随车速的提高呈现几何级数增长。当车速较高时,所产生的动水压足以击穿表面层沥青混凝土,进入面层底部;路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散。
(四)施工不当型
1.现象特征
根据美国热拌沥青混合料铺筑手册,施工不当型泛油一般表现为点状油斑或片状油膜,油斑或油膜的`分布较随机,不具规律性,油斑的发生与有无车辙无关。油斑处钻心试验表明仅该处的沥青含量偏高。
2.泛油的机理
由于原因的复杂性和现象的多样性,施工不当型泛油无法归结为统一的泛油机理。常见的施工不当型泛油的原因有:
(1)骨料离析;
(2)混合料中矿料含水量超标;
(3)石油或柴油污染基层顶面;
(4)施工时改性沥青结合料易聚积在施工机械上,机械碾压过程中这些聚集的沥青从机械掉落下来,从而导致油斑现象。
三、泛油现象的防治
(一)空隙率过小型
空隙过小型泛油是系统性泛油现象,一旦发生,危害严重,影响范围大。预防关键是做好两方面的工作:一是国家主管部门要把好技术规范或标准关;二是国家应尽快实行行业准入制度,无资格认定的不准从事相关技术工作。
(二)压密型
压实度标准偏低或压实度不足,不仅造成车辙和压密型泛油,还造成水损害等早期破坏,影响交通安全和路面耐久性。我国新规范明确指出:沥青路面的成败与否,压实是最重要的工序,许多高速公路沥青路面发生早期损坏,多与压实不足有关,因此压实度的评定至关重要。针对原规范在压实度和压实工艺方面的不足,新规范采取了两项措施:一是将原来的压实度标准提高了1%;二是对沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制,并适度钻孔抽检压实度的方法。新规范在压实度控制方面是观念上的重大转变,从原来的钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主、钻孔检测作为抽检校核的手段,将事后检查转变为过程控制,即实行施工过程中的在线监测。
(三)动水作用型
由于大空隙率、高速行车和水的综合作用是动水作用型泛油的主要原因。因此,在混合料设计上对不同空隙率的混合料不应使用相同的粘附性标准,应根据沥青混凝土面层中各层孔隙率的不同,对沥青与集料的粘附性要求应随设计空隙率的变化而变化。混合料的空隙率越大,其内部遭受水侵蚀的影响越大,沥青与集料的粘附性要求应越高。对于孔隙率与路面水损害之间的关系,新规范认为孔隙率过大会造成“路面渗水情况严重,并造成严重的水损坏”,如“桥面沥青昆合料的空隙率过大,残余空隙率超过6%-8%,在汽车荷载作用下会产生很强的动水压力,加速铺装层的水损害破坏”。因此,“沥青混合料配合比设计时,最重要的指标莫过于空隙率”。新规范认为原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大,不适用于多雨潮湿地区的路面使用。对于设计孔隙率指标,新规范结合我国实际情况,规定一个空隙率范围,以适应于不同的需要,这个范围根据公路等级、气候、交通条件不同而有所不同。
(四)施工不当型
防范施工不当型泛油的关键是观念转变,重点抓施工质量过程控制,而不仅是传统的最终质量,在材料和施工工艺两个方面严把质量关。
四、结语
由于泛油现象的多样性和原因的复杂性,所以应是按不同原因和机理对沥青路面的泛油现象进行分类,然后提出针对性的预防措施从根本上解决问题。
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改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂,或采用对沥青进行轻度氧化加工,从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。用它铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性,实现高温不软化,低温不开裂。 改性沥青的特点 1、耐高温,抗低温,适应性强; 2、韧性好,抗疲劳,增大路面承载能力; 3、抗水、油和紫外线辐射,延缓老化; 4、性能稳定,使用寿命长,降低养护费用。 下面的是详细的: 改性沥青的优良性能来源于它所添加的改性剂,这种改性剂在温度和动能的作用下不仅可以互相合并,而且还可以与沥青发生反应,从而极大地改善了沥青的力学性质,犹如在混凝土中加了钢筋。为了阻止一般改性沥青可能发生的离析现象,沥青的改性过程是在一种特殊的移动设备中完成的,将液态的包含沥青和改性剂的混合料通过布满沟槽的胶体磨,在高速旋转的胶体磨的作用下,改性剂的分子被裂解,形成了新的结构然后被激射到磨壁上再反弹回来,均匀地混合到沥青当中,如此循环往复,不仅使沥青与改性得了均化处理,而且使改性剂的分子链相互牵拉,网状分布,提高了混合料的强度,增强了抗疲劳能力。当车轮压过改性沥青时,沥青层面发生相应的轻微变形,当车轮过后,由于改性沥青对骨料的粘结力强,弹性恢复好,使受挤压的部分迅速恢复平展的原状。 在沥青中加入某种称之为改性剂(Modifier)的材料,使沥青的某些特性从根本上得到改善,扩大了沥青的使用范围。这种加入改性剂的沥青,我们称为为改性沥青(Modified asphalt)。 改性沥青的种类及其特性,在国内使用情况: 在国内使用过的改性沥青有: (一)丁苯橡胶(SBR);粉碎后按2%加入沥青,制成改性沥青母体,然后使用时再加入一定比例与普通沥青混合。还有将SBR加入溶剂成为Sspan>胶乳,直接掺入沥青,但这种方法施工工艺料为繁琐,效果也不甚明显,未能大面积推广使用。 (二)聚乙稀(PE);奥地利使用了一种称之为Novophalt的改性沥青,使用已有15年的历史,其后在意大利、捷克、美国也相应推广使用。在沥青加入聚乙稀(PE)或再掺苯乙烯共聚物(热塑料性体(SBS),在表面层中还使用了石棉纤维,称之为沥青玛蹄脂碎石混合料 路面(SMA)。我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路,使用了奥地利技术NOVOPHALT。其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达 到非常均匀与沥青共混,用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。PE对改善高温稳定性较好,而SBS对改善低温稳定性较好,96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS,另外还掺入石棉纤维,使用改性剂以后,针入度比原来沥青减少了一个等级,软化点大 为升高,粘度增加了7倍,说明沥青的高温稳定性有显著提高。 96年夏季在北京至八达岭高速公路中再次使用了改性沥青仍然是奥地利技术Nobohalt,在沥青砼上面层中加入4%PE+2%SBS,中面层中加入5%PE,经胶体磨六次循环研磨,方可达到混 匀效果,每一周期约需半小时,产时为4吨。加入改性剂以后的沥青软化点可达60-70℃,马氏稳定度均在10KN以上,而稳定度的改变特别显著,号称“80度不软,30度不脆”(后者指零下温度)。其成本由于租用奥地利设备再加上原材料及能源消耗,每吨沥青混合料 约需增加100元左右。 改性沥青的施工工艺条件也有所改变,不能完全按现有施工技术规范进行控制。例如其“固化”温度明显高于变通沥青,辗压温度宜控制130-140,因此压路机必须紧随摊铺机之后不得拖延。 北京市公路局已自行研制成功大型胶体磨,研磨后的晶体直径可达15(微米)以下,其性能已超过奥地利设备,故生产成本可以大幅度降低。 (三)北美沥青UN-A:是美国犹他州东部UINTAH盆地所产的一种天然树脂,呈块状,经加工研磨成粉末,成为商品。根据北京公路局所作试验,加入5%-10%的UN-A。沥青的针入度延度脆点以及粘附性、马歇尔稳定度均有明显的改善。 UN-A是粉末状,可直接加入沥青。所以它的添加使用非常方便。目前尚未使用于工程。有 待进一步论证。 沥青玛蹄脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。SMA改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构,改性沥青及SMA混合料冷却后非常坚硬,强度高。本文结合上海城市外环线(浦东段)环南一大道工程的施工,谈谈如何对改性沥青及SMA路面的施工进行控制。 一、工程综述 本工程北起张扬路立交东至环东一大道,路幅红线宽度100米,为城市Ⅰ级主干道,双向8车道,总长2387米。车行道结构形式为沥青柔性路面,结构层组成为路基+15厘米砂砾垫层+40厘米二灰碎石基层+15厘米三层式沥青混凝土面层。面层组合如下:表面层为改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-16)4厘米;中面层为中粒式改性沥青砼(LH-25)6厘米;底面层为粗粒式改性沥青砼(CLH-35)6厘米;下封层1厘米。 二、改性沥青施工质量控制的难点 1.改性沥青混合料粘度较高,各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高,贮存、运输期间的降温不应超过10℃,生产厂至施工现场的距离较长,上海交通繁忙,气候变化大,混合料贮藏温度控制难。 2.沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关,沥青摊铺机械型号多种,性能不一。如何选择性能良好的施工机械,是工程质量控制的重点。 3.沥青摊铺时,必须均匀、连续,工人素质必须高,要能正确判断摊铺界面。 三、SMA沥青的拌合及施工 1.沥青混合料拌合。由于SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。细集料包括石屑和砂一共只需15%左右,给混合料的供料拌和带来不少困难。为此,料斗、料仓要重新安排,增加粒径为5~10毫米的骨料仓,以保证冷料数量,而细集料用量很少,冷料仓门开启很少,供料过程中要保持细集料干燥,以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞,通过燃烧器对骨料加热,有热电偶检测料温,自动调节燃烧器的风油比,使骨料温度达到190℃~200℃。热料经提升机进入振动筛,把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓(筛网尺寸可根据要求更换),有计算机控制各热料仓拉门,按输入的生产配合比自动配料、计量,由于SMA粗料粒径单一,细料很少,热料可能会发生粗集料仓经常不足(亏料),而细集料仓经常溢仓的不正常情况,控制室的操作人员不可调整放料的数量,使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌,再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青,拌和后,完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒~5秒,湿拌30秒~45秒。 各种材料加热温度控制:沥青加热温度160℃~165℃,现场制作温度165℃~170℃,加工最高温度175℃,集料加热温度190℃~200℃,混合料出场温度175℃~185℃,混合料最高温度(废弃温度)195℃,摊铺温度不低于160℃,初始开始温度不低于150℃,复压最低温度不低于130℃,碾压终了温度不低于130℃,开放交通温度不高于60℃。 2.运输。由于SMA沥青混合料的沥青玛蹄脂的粘性较大,运输车的车厢底部要涂较多的油水混合物,而且为了防止运输车表面混合料结成硬壳,运输车运输过程中必须加盖油布,同时车量要适当增加。 3.摊铺。沥青必须缓慢、均匀连续不间断地摊铺。摊铺过程中,不得随意变换速度或中途停顿,摊铺速度应根据拌和机产量,施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定。摊铺速度为米/分钟。 4.碾压。碾压过程是面层施工中的重要环节,碾压SMA的八字方针为“紧跟、碾压、高频、低幅”,并合理地选择压路机组合方式及碾压步骤。 5.接缝。 (1)纵缝:根据本工程特点,我单位在沥青混合料摊铺过程中采用一台德国产ABG423摊铺机并排摊铺,采用此方式可以一次整幅摊铺,纵缝热接提高了路面的平整度,美化了路面的视觉效果。 (2)横缝:SMA路面的接缝处理要比普通混合料困难一些,因此,摊铺时在边部设置挡板,也可以在沥青SMA层每天施工完工后,在其尚未冷却之前,即切割好,并利用水将接缝冲洗干净。第二天涂刷粘层油,即进行摊铺新混合料。 沥青混合料施工中容易产生的问题: (1)过碾压:由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实程度不大,压实度较易达到,但是随着碾压遍数的增加,集料不断地往下走,玛蹄脂一点点地向上浮,造成构造深度减小。在碾压过程中,特别注意表面构造保持在1~毫米,以便有适宜的构造深度。 (2)出现油斑:SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害,这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时,要严格控制纤维的投放数量和投放时间,并延长干拌时间,确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥,防止纤维受潮成团。 (3)碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压,容易出现不平整。在行车过程中出现车辙,是因为碾压不足造成的。 虽然我对沥青懂一点,但还是回答不好你的问题。呵呵。但是有个中国沥青论坛,你可以去那里问问,那里都是有专家解答问题。 参考资料:
浅谈路基回弹模量对沥青路论文
目前,沥青路面的早期病害问题突出,除重载和施工因素外,大多与路面性能及排水有关。下面是我整理的浅谈路基回弹模量对沥青路论文,欢迎来参考!
摘要:
以半刚性基层方案为研究对象,采用软件,分析20~100MPa路基回弹模量条件下的路表弯沉值与面层剪应力变化,最后根据数据结果,得出以下结论:①伴随回弹模量不断增大,其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱,新建公路回弹模量应确定在40MPa以上;②路基的回弹模量并不会对面层上剪应力造成太大影响。
关键词: 路基;回弹模量;路表弯沉值;面层剪应力
0引言
回弹模量在沥青路面的结构设计中十分重要,其数值大小不仅会对工程造价造成影响,还关系到公路整体使用品质。本文借助计算软件,深入分析不同回弹模量对公路弯沉值和剪应力造成的实际影响。
1路面结构方案确定
对半刚性基层而言,其拥有良好的刚度、稳定性和强度,适宜作为路面主要承载层,同时还具有造价低、设计与施工成熟等诸多优势,是国内常用的典型路面结构。运用单轴双圆均匀荷载条件下的弹性层状连续体系及其基本理论分析各种回弹模量水平下弯沉、剪应力、面层压应力、基底拉应力实际变化规律,以此明确回弹模量对于公路路面带来的实际影响。此次分析过程中涉及到的参数有标准轴承、垂直荷载等,如果当量圆的半径等于,则轮间距可确定为3倍当量圆半径。采用软件进行计算和分析,为方便计算,给出的假定条件有:路面的横向用y轴表示;车辆行驶的方向用x轴表示,也就是路面的纵向;路面深度方向用z轴表示。在计算得出的结果当中,拉应力与压应力分别为正、负值。在对某个参数所具有的敏感性进行分析时,其余参数均不发生变化。
2回弹模量的实际影响分析
弯沉影响分析
弯沉值是指路面中各个结构层次和路基整体变形的总和。为分析弯沉值受回弹模量变化的影响,路基的回弹模量分别选择九种情况,变化区间为20~100MPa(以10MPa标准递增),各结构层除弯沉值外的参数均不发生变化,通过对比深入分析路面结构的受力,以此得出回弹模量实际变化趋势。当路基的回弹模量为20MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者92%;当路基的回弹模量为30MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者90%;当路基的回弹模量为40MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者87%;当路基的回弹模量为50MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者85%;当路基的回弹模量为60MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者83%;当路基的回弹模量为70MPa时,路表和路基顶面的`弯沉值分别为和,后者占前者82%;当路基的回弹模量为80MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者80%;当路基的回弹模量为90MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者79%;当路基的回弹模量为100MPa时,路表和路基顶面的弯沉值分别为和,后者占前者77%。(1)路表弯沉值下降约62%,路基顶面弯沉值下降约67%,路基顶面弯沉值占路表弯沉值的百分比在77%~92%范围内,伴随回弹模量不断增大,其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱;(2)相比较小的回弹模量所带来的弯沉值实际影响较大,若回弹模量在40MPa以内,弯沉值的曲线有较大陡度;而超过40MPa后,曲线较为平缓[2]。
剪应力影响分析
在车轮施加的横向作用力下,面层将产生一定剪应力。同样借助软件,对不同回弹模量造成的剪应力影响进行分析。在回弹模量小于30MPa的情况下,将单圆荷载的中心位置作为控制基准点,重点探讨深度和回弹模量对剪应力带来的影响。
面层压应力影响分析
采用软件,对双圆荷载中心各个位置上的面层底部竖向应力进行计算,此时路基的回弹模量确定在30MPa。通过计算可得,在双圆荷载中心外的位置上,面层底部竖向应力达到最大值。选择不同层位,对深度造成的竖向应力实际影响进行分析,选择6cm,9cm和15cm层位,深入研究竖向应力受基层模量的实际影响。从分析结果中可以看出,面层竖向应力和深度成反比关系,即伴随深度不断增加,面层竖向应力减少。路基的回弹模量不会对压应力造成太大影响。
基底拉应力影响分析
在半刚性基层中,无论层间连续或滑动,面层通常都处在受压区,无法发挥控制作用,所以基底拉应力为路面结构的主要控制因素。实践表明,基底拉应力是结构层产生开裂现象的主要原因,路面使用时会受到荷载长期作用,长时间处在应力和应变的交迭变化情况下,导致结构强度不断降低。在荷载达到一定作用次数以后,基底拉应力就会造成路面开裂。通过对基底拉应力受路基回弹模量变化影响的分析可知,回弹模量由20MPa以10MPa标准上升至100MPa,基底拉应力共降低31%。
3结论
本文借助计算软件,将半刚性基层方案作为主要研究对象,探讨了不同回弹模量对于弯沉和剪应力带来的实际影响,最终可得出下列结论:(1)路基顶面的弯沉值约占路表弯沉值的80%~90%,而且伴随回弹模量不断增大,其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱,回弹模量在40MPa以内时,弯沉值的曲线有较大陡度,而超过40MPa后,曲线较为平缓。基于此,新建公路回弹模量应确定在40MPa以上,以此提升路面整体承载力。(2)深度在10cm以上时,面层剪应力在深度不断增大的情况下明显降低,说明路基的回弹模量并不会对面层上剪应力造成太大影响,提高回弹模量不是解决波浪、堆挤等病害的有效措施。(3)随深度不断增加,面层竖向应力减少。路基回弹模量不会对压应力造成太大影响。(4)基底拉应力是结构层产生开裂现象的主要原因,路基回弹模量的不断增大,会降低对基底拉应力造成的实际影响。
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摘要:本文就通村公路的设计标准、资金筹措、建设、管理、养护等方面存在的问题做以交流探讨。
关键词:通村公路,建设,管理,养护
通村公路是农村最重要的交通基础设施,对方便人民群众出行,改善农村的生产生活条件,促进农村经济发展具有十分重要的意义,直接关系着人民群众的切身利益,群众积极支持。
特别是“十一五”期间,国家出台了“村村通”政策,加大了对通村公路建设的投资补助标准,通村公路建设突飞猛进,农村交通运输环境发生了巨大变化。
通村公路建设的确对促进农业增产,农民增收,改善农村生产生活条件起到了极为重要的积极作用。
但是,由于受资金瓶颈、自然环境等诸多因素制约,目前通村公路建设普遍存在设计标准低、资金筹措难度大、质量不高、重建轻养、安保设施不配套等突出问题。
本文就通村公路的设计标准、资金筹措、建设、管理、养护等方面存在的问题做以交流探讨。
一、通村公路建设管理中存在的问题
(一)通村公路建设标准偏低。
通村公路为四级公路,建设标准为路基宽米,路面宽米,每200-300米设1处错车道,错车道长20米,错车道路基宽米,路面宽米,两端各10-20米为渐变段,最大纵坡10%,最小平曲线半径15米,路拱横坡2%-3%,路面为沥青(水泥)路面。
但在实施建设中,通村公路基本未做专门的施工图设计,路面宽
度有的不足米,大部分无路肩,无排水设施及防护设施,路面过
窄,会车困难。
(二)通村公路建设成本越来越高,地方配套资金筹措难度大。
通村公路建设资金主要来自中央补助及地方自筹的方式,“十一五”期间,国家补助标准为东部经济较发达地区每公里补助10万元,西部偏远山区每公里补助15万元。
通村公路每公里的建设资金需要25万元左右,在实施建设中,地方自筹部分往往不能足额到位,仅依靠国家补助部分,根本无法按标准要求建设。
通过“十一五“建设,所有具备条件的建制村均已通畅沥青水泥路,接下来的通村公路建设,主要集中在西部偏远贫困山区,地形地质条件复杂,建设成本越来越高,平均每公里需35万元左右,国家补助部分远远不够,地方财力有限,自筹资金难度越来越大。
在通村公路建设中,由于对农民收费中央有硬性规定,各地在通村公路建设中所缺资金基本由村集体收入支出或外出工作人员自愿捐助,但在一些边远贫困山区,由于通村公路里程长,桥梁、涵洞多,工程量大,且桥梁、涵洞又没有国家的专门补助,资金和债务压力大,本已十分薄弱的村集体根本无法承受。
(三)通村公路建设质量存在问题。
由于通村公路基本未做专门设计,建设资金短缺,无法通过招标选择正规的施工单位进行建设,往往由本村的群众临时组建施工队伍建设,为了完成建设任务,只能降低工程造价。
实际施工时,就采用“就地滚”的方式,沿老路地势起伏铺筑,仅对过低路段采用渣石调平后,就直接铺筑水泥混凝土路面。
由于未对平面线形及纵断面进行调整,因此,普遍存在线形差、纵坡大的现象。
同时,通村公路基本未铺筑基层,仅有一层水泥混凝土面层,路面施工时常采用石屑代替黄砂,由于基层强度不足,加上面层偏薄,严重影响了通村公路建设质量,稍重车辆行驶后,常发生面板断裂,表面松散等形象。
(四)通村公路安全配套设施不完善,存在严重安全隐患。
由于通村公路建设资金短缺,也未做专门的设计,许多通村道路建设时未能将桥涵和交通安全标志一并完善,部分通村公路路肩缺损、水沟不通。
沿线急弯、陡坡、高填深挖、临河等危险路段无安全防护设施及标志标牌。
通村公路上行驶的基本是摩托车、三轮车、农用车,制动性不好,稳定性差,加之公路两边的岔路口非常多,有些通往村小组或居民家的路口,被茂盛的野草遮挡,很难看清是否有行人和车辆,而这些路口又没有交通标志,极易发生安全事故。
同时,部分村民安全意识差,骑摩托车不戴头盔,超速超载十分普遍,这些都是导致安全事故发生的原因。
(五)通村公路重建轻养,损坏严重。
由于资金不足,通村公路建设机械化程度低,施工队伍参差不齐,技术水平相对薄弱,质量本身就不高,再加上公路修通后缺乏养护,近年来修建的农村公路路基、路面毁坏严重,每况逾下,有的根本无法行车。
通村公路建时轰轰烈烈,管时无人问津,主要原因如下:
一是认识不到位。
从调查情况看,通村公路重建轻管的问题比较普遍,对养护认识不高,管理养护工作不平衡,大多数乡村没有建立通村公路养护机制。
二是养护经费相当缺乏。
除国家按1000元/公里•年给予通村公路养护资金补助外,市、县(市、区)、乡镇政府没有对通村公路安排养护资金补助,由于通村公路实行“村道村养”,村级集体经济财力匮乏,许多路面破损深陷、水毁、塌方、路基病害等公路无力修复。
三是养护管理机构不健全。
按照相关规定:县级人民政府是农村公路建设、养护和管理的责任主体,其交通主管部门具体负责农村公路建设、养护和管理工作。
乡(镇)人民政府在县级人民政府确定的职责范围内,并在交通主管部门的组织指导下,负责乡道的建设和养护工作;村民委员会在县级人民政府及交通主管部门、乡(镇)人民政府指导帮助下,做好本村村道建设和日常养护的组织实施工作。
虽然明确了各级政府的责任,但乡镇以下无专门公路管理机构,在实施过程中,工作难以到位。
四是养护措施不力。
主要体现在“三难”上,即养护人员难落实、养护责任难落实、人员报酬难落实。
有的乡镇和村虽然确定了专人养护,但因报酬偏低、兑现困难等原因,养护队伍难以稳定,养护工作难以落实。
二、加强通村公路建设管理的对策及建议
(一)提高设计标准,完善配套设施。
通村公路建设时,均应有施工图设计。
设计部门设计时,应对平、纵线形较差路段进行调整,尽量使各项指标符合规范要求;同时对路基路面应做专门设计,对路面各结构层强度、厚度提出明确要求。
在进行主线设计时,同步进行安全设施、防护设施、警示标志、指路牌等设计,随主体工程同步建设。
(二)适当提高补助标准,加大资金筹措力度。
通村公路的建设和管理,核心在政策措施,关键是资金。
目前,通村公路建设成本越来越高,主要集中在偏远贫困山区,地方自筹资金难度过大,建议国家对通村公路补助标准按地区分别对待,经济较为发达地区可适当提高补助标准,贫困偏远山区可实行全额补助。
建议地方政府出台通村公路建设管理资金筹集的政策措施,主要从以下渠道筹集资金:一是市、县(市、区)、乡镇各级政府安排一定的财政预算资金,积极帮助区位偏僻,村级经济基础薄弱村完成通村公路建设。
二是鼓励通村公路沿线受益单位和个人捐助资金。
采用冠名权、绿化经营权、广告经营权、路边资源开发经营权等方式筹集
社会资金,利用“以名养路”、“以树养路”、“以广告养路”等方
式,多渠道筹集资金。
(三)严格监管,确保通村公路建设质量。
一是选择有资质的专业化、正规化的施工队伍。
建立完善部门指导、专业监理、社会监督、施工队伍自检的四级质量保证体系,在工程备料、路基压实、路面铺设、工程验收等方面严加控制。
二是坚持建设标准。
认真贯彻有关农村公路建设的各项政策规定,严格执行建设标准,对宽度、厚度、强度等指标严格要求。
三是加强监督指导。
交通工程技术人员深入施工一线,切实加强农村公路建设工程技术指导和现场监督管理,提高农村公路建设管理水平。
同时可聘请老党员、有施工或技术管理经验的村民、有威信的群众等作为村道建设义务监督员,加强村道建设的质量监督。
四是要严把验收关。
抓好“路基、基层、面层”三个阶段的质量验收,重点抽查路基宽度,基层、面层的厚度及强度,质量不合格不得进入下道工序。
(四)部门协作、社会联动,尽快完善农村公路安保设施。
坚持“政府领导、部门协作、社会联动、齐抓共管、综合治理”的工作思路,建立健全通村公路交通安全工作管理体制和运行机制,迅速组织开展通村公路安保设施建设大会战、交通安全教育大宣传、“平安畅通县乡村”大创建等专项活动,优先解决通村公路临崖、临水等危险路段特别是客运旅游线路交通安全重大隐患,努力提高农村公路安全保障能力,扭转农村公路安全事故高发频发势头,真正使农村公路成为造福农民的平安路、幸福路、致富路。
(五)建立长效机制,加强通村公路管理养护。
各乡镇要积极探索适合本乡镇通村公路养护的具体实施办法,采取常年养护和季节性养护相结合、专业性养护和群众养护相结合,民养为主和国家补助为辅相结合等方式,实行“定人、定段、定职责”,重点路段可以聘请公路养护站养护专班养护,一般路段实行分村负责制,由村里将路段管理划分到组,落实到户,明确到人,划段分户包干养护等多种形式进行管理养护,并由乡镇政府严格兑现养护报酬。
通村公路总里程长,范围广,又分散各村,建设标准低,各村条件环境差异性大,要做到“三分建、七分养”,坚持走建养并重的路子,各级政府要将通村公路日常养护费纳入年度财政预算,除国家补助外,各级政府也要相应的增加养护资金,不断加强通村公路养护工作,发挥通村公路效益。
结束语
通村公路建设是党和政府为人民群众办的一件大好事、大实事,各级政府要加强监管,确保农村公路建设质量,多渠道筹措建设养护资金,并坚持“建养并重”的建设理念,尽快完善安全保障设施,进一步把好事办好,实事办实,让人民群众充分享受通村公路建设的发展成果。
高级电气工程师职称论文范文【2】
摘要:本文以徐州矿务集团生活服务经营总公司为例,分析了冬季锅炉供暖的节能减排工作,面对居民对供热质量要求不断提高,供热企业既要完成节能减排指标任务,又要满足用户要求、建立和谐供用热关系的局势,如何解决两者之间的矛盾,使社会效益,经济效益和环境效益三方面相统一,对生活总公司的节能减排工作提出了合理建议和措施,降低生活总公司能源消耗和污染排放,推进了节能减排工作的发展。
关键词:供热,能耗,节能减排,措施
节能减排是当今世界经济发展的重要战略方针。
国家发改委在《节能中长期专项规划》中提出:节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。
我国的经济发展是建立在高消耗的`基础上的,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。
只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。
加强对供热系统的节能减排已经成为我国城市化建设的重要内容。
生活总公司主要承担矿务集团机关及生活区的供暖,很大一部分的生活供暖属于企业内部福利,然而,近年来煤,电,水等原料价格不断上涨、采暖费收取困难,导致生活总公司经济出现亏损,发展受到制约,仅靠集团公司补贴是不能从根本上解决经济问题,应从市场要效益,强化能源管理,降低成本,挖掘公司的潜力,提升公司的综合竞争实力。
本文通过对生活服务经营总公司节能减排存在问题的分析,谈一下对策,以期能有助于促进节能减排工作。
恩施州交通技工学校根据我国已建成通车的高等级公路使用情况看...9月6日至10月15日,提交选题报告、开题报告、中期报告、指导教师检查。 10...本论文涉及的主要内容有山区公路的特点,路基工程的施工准备,针对性的施工技术处理及施工组织,路面工程结构设计,路面... 125K 2008-1-10 - 百度快照 恩施州交通技工学校但对于高等级水泥砼路面板,根据我国已建成通车的高等级公路使用情况看,有相当部分破坏,如开裂、断报、沉陷、错台等...开题报告 题 目:旧路改建路基施工技术 报告人:公路工程与管理专业性 吴尚明 一、文献综述 近年来,随着公路路网建设... 24K 2008-1-10 - 百度快照 结构论文 - 网易结构,结构,钢结构,建筑结构,结构设计,结构工程师...公路路基施工技术 作者:史章同( 3 条评论 最新评论:2008-03-05 ) 摘要:近年来,随着西部大开发、公路大建设的...毕业论文开题报告范文 作者:废名( 17 条评论 最新评论:2008-03-05 ) 摘要:毕业论文开题报告范文 下载:429次 ... ... 38K 2008-3-6 - 百度快照 张石高速公路石家庄段第四驻地办_文档下载_文酷网25,技术知识竞赛奖励办法….45 26,缺陷责任期责任追究...及时处理接待信访事项. 二,坚守岗位,刻苦学习,精心工作....2,不发生桥塌,梁断,路基沉陷,沥青路面在面积推移,水泥...本站所收录所有毕业论文、实习报告、开题报告、商业计划书... ... 67K 2007-12-28 - 百度快照
公路工程论文范文
导语:随着我国经济的不断发展,公路施工工作量不断提高。下面是我整理的公路工程论文范文,希望有所帮助!
摘要 :本篇文章针对压实施工技术在公路工程路基路面中的应用一题展开了较为深入的研究,同时结合笔者的自身经验总结出了几点有关于加强公路工程路基路面压实施工技术的相关措施,其中包括含水量偏高偏低情况中的压实技术应用、开挖换土法技术的应用以及压路机的应用等等,以期能够对我国压实施工技术应用水平的提升献上笔者的一点绵薄之力
关键词 :压实施工;公路工程;路基路面
近年来,伴随着我国经济水平的不断提升,各个城市中的公路交通行业也开始得到了较多的发展机遇与成长空间,民众开始对交通行业的服务标准提出了更高的要求。通常情况下,公路交通是整个道路交通行业中使用频率最高且应用范围最广的,因此其本身的道路质量、安全等级以及服务水平都是人们所极为关注的热点问题。基于此,针对我国公路工程路基路面的应用技术展开详细的分析是笔者乃至所有道路施工人员都需要去认真对待的一项任务。
1压实施工技术的重要性
首先,压实施工技术可以有效提升路面的强度。很多是施工单位由于经费与施工时间等多项因素的限制会导致公路的路面厚度较薄,而压实施工基础的应有则可以在保证路面强度的前提下达到应有的工程质量水平;
其次,压实技术能够让路面更具稳定性。在实际的公路路面施工过程中,路基路面的压实度越小,那么就会导致工程材料之间的空间变得越大,如果在使用过程中被雨水多次浸透的话就会大幅度降低路面的强度,进而出现路面变形或是塌陷等不安全事故;
再次,压实施工技术能够增强路面的平整度。如若公路路面的压实度较差,那么填充在路基处的土量高度就会出现高低不一的情况。如此下来,在路基进行固结的过程中就会让公路路面看起来出现大大小小的凹凸不平,十分不利于后期的正常使用;
最后,压实施工技术是确保公路路面耐久且安全的基本需要。简单一些解释,公路路面的耐久度所指的就是路面的使用寿命,其中主要包括了路面的强度、路面的稳定性、路面的平整性等等。当公路路面正式投入使用以后,任何施工技术中的小小失误都有可能导致路基路面的压实质量出现大幅度下降。基于此,确保在施工阶段中压实技术的应用水平是一项最为基础的条件保证。
2公路工程路基路面压实施工技术的要点
保证施工材料配比的均匀性
在公路工程路基路面的施工过程中,工程材料的配比变化虽然不会对土质本身的.含水量高低带来严重的影响。但由于外掺料与土壤之间的混合料比重存在着较大的区别,所以一旦出现了以上的情况就十分容易导致外掺料在完成压实作业以后表现出干容重上升的现象,进而难以真实的反映出压实度的具体程度。基于此种情况,在日后的公路工程施工过程中,施工方应当经常性的对外掺料计量展开详细的抽查,确保施工材料配比的均匀性。
保证含水量的科学性
在具体的施工过程中,土壤含水量的高低能够对路基路面的压实程度带来直接性的影响。通常情况下,土壤中的含水量如果越高,那么干密度也会随之降低,从而导致压实度也开始不断的减少。为此,工程施工人员应当尽可能的将土壤含水量控制在2%左右,此种方式一方面能够从根本上避免弹簧土壤现象的出现,另一方面则可以为路基路面压实质量的提升打下夯实的基础。
保证重型击实的标准性
在工程施工过程中,不同试件中所包含的物理指标也会存在着较大的差异性。因此,施工企业在针对重型击实与轻型击实的标准进行选择时需要重点考虑到路基路面的实际情况与施工条件。在一般状态中,公路工程路基路面都会选择重型击实标准,施工单位主要考虑到的是重型击实标准所选择试件压缩模的重点会比轻型击实高出两到四成,进而可以有效阻止路面变形情况的出现。
3加强公路工程路基路面压实施工技术的相关措施
含水量偏高、偏低情况中的压实技术应用
首先,如果公路工程路基土壤的含水量处于偏高状态,那么施工人员应当采用晾晒与风干等方式来及时进行降水量处理,并且保证对各层中的土壤都重新进行粉碎与翻晒,确保其能够完全达到路面整平的标准;其次,如果土壤的含水量处于偏低状态,那么施工人员就可以利用犁来将土壤进行翻松处理,并运用压路机来将土壤的密实度碾压至标准状态。在这里需要注意的是,整个作业的时间绝对不能够过长,施工人员应当掌握好盖土与碾压作业之间的节奏与频率,尽可能的保证土壤中的水分不会大量流失;再次,如果在施工的过程中出现降雨,施工人员要在第一时间将已经铺盖完成的土层进行平整与压实处理,并且在原有的基础之上做好相应的排水工作。在降雨过后的路基土壤中会存留大量的水分,施工人员要在其中加入一定数量的碎石土、煤灰以及碎石渣等材料,确保其密实度可以完全达到《公路路基施工技术规范》中的相关要求。
开挖换土法技术的应用
在路基路面正式开始压实作业之前,加入软土层的厚度在2M以下,那么就可以尝试应用开挖换土法来进行作业。首先将基地内部中的所有土壤都挖出,而后再将那些强度较大的碎石与灰土等不容易受到外界环境所感染与侵蚀的优良土质填充进去。在这里需要提醒施工人员的是,换土的对象所针对的并非是所有土层,例如那些持力层就没有必要进行换土作业。
压路机的应用
在开展路基路面压实技术的施工过程中,施工人员一定要确保压路机的碾压段长度与同摊铺之间的作业速度处于相互协调的状态当中,同时还要在原有的基础之上让两者长时间的保持在稳定的情况下。如果工程施工现场的条件不允许应用压路机的话,那么也可以选择用振动夯实的方式来完成压实作业。除此之外,施工人员还需要根据碾压段的长度以及其他设定条件来综合性的考虑到在压实作业过程中的温度、风速以及沥青出场温度与混合料的设定等等,切记不可根据以往的施工经常而去盲目的设定。还需要着重注意的是,公路路面沥青的混合料如果出于冷却的状态下,那么就不可以在其上面使用压实机械以及倾倒油料和矿料等,要保证公路工程路基路面的整洁性。
参考文献
[1]刘佩宇,宋永刚,陈文.公路工程路基路面压实施工的影响因素及控制措施[J].技术与市场,2014,4(7):55-57.
[2]马云.影响公路工程路基路面压实的因素及注意事项[J].国新技术新产品,2010,10(19):88-90.
[3]郭国光,王志鹏.公路工程路基路面压实施工技术措施分析[J].中国高新技术企业,2013,5(9):77-79.
综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。下面是我为大家整理的土木工程材料论文,供大家参考。
摘要:
通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。
关键词:土木工程;材料
一、课堂教学
(一)突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容,在有限的学时内不可能全部讲解,应根据专业性质,分清主次,突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例,课堂重点讲解的内容是:绪论,第一章(土木工程材料的基本性质),第二章(无机胶凝材料),第三章(水泥混凝土),第四章(砂浆),第六章(土木工程用钢),第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习,学生对土木工程材料有一个梗概的认识,对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质,包括物理性质、力学性质及耐久性能等,同时了解材料科学的基本理论,即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容,但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中,把重点讲解的内容讲深讲透,让学生扎扎实实地掌握,做到学有所获;避免面面俱到,不求甚解。而且,有了重点讲解的内容作为基础,学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合,既有利于学生掌握系统的理论知识,又给予了学生自主学习的空间,有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力,发展学生的想象力和探索意识。
(二)科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散,讲解时容易产生平铺直叙的感觉,甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解,效果会大不一样。比如,通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥,如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲,学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱,甚至不知所云。因此,对于这部分内容要进行科学整合,重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时,抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应,然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性,这样内容紧凑了,脉络清楚了,学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点,进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如,在现代水泥混凝土技术中,外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分,因此,为了内容的系统和完整,一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的,如果不了解混凝土的性能,很难深入理解外加剂的作用,因此,在讲授时,应作适当调整,把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲,这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之,科学地组织和讲解课程内容,对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
(三)理论联系实际
首先,从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关,其实,每个人在实际生活中都积累了很多相关经验,只是由于不具备专业知识,而不知道其中的道理。比如,某一水泥砂浆地面破损了,用水泥砂浆修补以后,需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法,但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时,提到这一现象,学生一定会恍然大悟,原来这就是养护,并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样,把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来,消除学生对课程的陌生感,激发了学生的学习兴趣。其次,大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法,注重材料的工程应用背景,避免脱离工程孤立地讲解材料。比如,在讲到混凝土耐久性问题时,实例之一:北京三元立交桥桥墩,建成后不到两年,个别地方发生“人字形”裂纹,经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应;实例之二:乌克兰境内的切尔诺贝利核电站,由于钢筋混凝土结构的泄漏,造成大面积放射性污染,生态环境遭到严重破坏等。另外,还可以用数字来说明,“在工业发达国家,建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护,60%以下用于新的设施”。通过大量实例,使学生认识到混凝土耐久性的重要性,了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足,而是由于耐久性不足。最后,重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节,实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上,学生对从书本上学到的材料有了直观的认识,对材料的性能进一步了解,在自己动手做实验过程中,提高应用材料的能力。同时,通过实验验证基本理论,学习实验方法,培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
(四)关注学科新进展
教材是教学的依据和根本,但教材的更新需要时间,而土木工程材料的发展非常迅速,因此,在教学过程中,应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展,并适时补充到教学中。同时,随着新材料及新技术的不断问世,有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新,亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样,有利于学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,激发探索精神,提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业,学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容,并能对所学内容活学活用。本课程中,一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题,需要教师紧扣课堂教学的重点和难点,从中精选,比如,混凝土骨料颗粒级配,普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改,并总结,使学生不是为了做作业而做作业,而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如,程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分,这部分内容具有一定的前瞻性,可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容,并围绕这一内容查阅文献,深度思考,自由讨论。拓宽了学生的视野,培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。
参考文献
1、国际大型土木工程承包项目投标风险定量评估刘睿天津大学2003-06-0155
2、土木工程中锚杆支护机理研究现状与展望贾颖绚,宋宏伟岩土工程界2003-08-3053
摘要:
关键词:
1智能材料在土木工程中的应用
光导纤维在混泥土材料的监控
光导纤维材料,是一种光通信介质,其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强,经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中,主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等,在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下,将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中,对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步,如果控制元件能接入信息处理系统,并引入形状记忆类金属等智能材料,形成完整的控制系统,将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。
压电材料
压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
压磁材料
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
形状记忆合金
形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后,在一定条件下能激发其形状记忆效应,这一过程中,材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性,形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器,用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中,通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的优点局限性
土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力,实践也表明,智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点,同时能智能化地执行指令,能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料,本质上属于高智能复合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造价太贵。这一缺点,使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外,智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑,在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此,但就目前看,对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及,但是,智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。
3结束语
综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目,科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究,是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。
参考文献
1、土木工程专业实践性教学环节改革的思考胡秀兰;祝明桥;刘锡军;程火焰;高等建筑教育2006-03-2556