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混凝土抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是采用龄期28d的标准试件在水饱和状态下，承受反复冻融循环，抗压强度下降不超过25%，而且质量损失不超过5%时所能承受的最大冻融循环次数来确定的。
《混凝土质量控制标准GB50164-92》中把混凝土的抗冻性划分为D50、D100、D150、D200、D250、D300、D350、D400和>D400共9个等级。
《水工混凝土结构设计规范SL191-2008》中把混凝土的抗冻等级分为F400、F300、F250、F200、F150、F100、F50共7个等级。
扩展资料
混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的一个重要内容，在北方寒冷地区工程中是急待解决的重要问题之一。中国地域辽阔，有相当大的部分处于严寒地带，致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。
混凝土的冻融破坏主要集中在东北、华北、西北地区。尤其在东北严寒地区，兴建的水工混凝土建筑物，几乎100%工程局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏。除三北地区普遍发现混凝土的冻融破坏现象外，地处较为温和的华东地区的混凝土建筑物也发现有冻融现象。
因此，混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行，为使这些工程继续发挥作用和效益，各部门每年都耗费巨额的维修费用，而这些维修费用为建设费用的1～3倍。
长期的工程实践与室内研究资料表明：提高混凝土抗冻耐久性的一个十分重要而有效的措施是在混凝土拌合物中掺入一定量的引气剂。引气剂是具有增水作用的表面活性物质，它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能，使混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡。
这些气泡切断了部分毛细管通路能使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到缓解，不使混凝土遭到破坏，起到缓冲减压的作用。这些气泡可以阻断混凝土内部毛细管与外界的通路，使外界水份不易浸入，减少了混凝土的渗透性。同时大量的气泡还能起到润滑作用，改善混凝土和易性。
因此，掺用引气剂，使混凝土内部具有足够的含气量，改善了混凝土内部的孔结构，大大提高混凝土的抗冻耐久性。国内外的大量研究成果与工程实践均表明引气后混凝土的抗冻性可成倍提高。
参考资料来源：百度百科--抗冻标号
参考资料来源：百度百科--混凝土抗冻等级
参考资料来源：百度百科--抗冻性
没有抗冻、不怕冻的普通混凝土！暴露于室外露天的混凝土寿命会大大减少；处于室内环境的达到龄期的混凝土才能不受冻害的影响。规范上说的超过临界冻害强度的混凝土也不是不怕冻的混凝土，只不过是说施工过程中遇冻，解冻后强度发展损失小一点而已。
混凝土未来发展，大致有下列几个方向：——绿色化。作为矿物掺合料，大掺量或广泛使用粉煤灰、磨细高炉矿渣和其它工业废渣，减少水泥消耗；更多使用再生骨料，如破碎混凝土、工业废渣，减少资源消耗。总之，尽可能循环利用资源，降低生产单位体积混凝土的CO2排放。——高耐久化。混凝土的抗冻性能、耐腐蚀性能、护筋性能、抗裂性能等等达到新水平。混凝土增强材料的品种和耐腐蚀性能大幅度提高，其中包括不锈钢钢筋、不锈钢包覆钢筋、镀锌钢筋、碳纤维树脂棒，等等。——超高性能混凝土广泛应用。简称UHPC或RPC的超高性能混凝土具备超高强度(150-250MPa)和超高耐久性，能够建造许多高耐久轻巧结构，为一般高强钢筋混凝土结构或钢结构所不能。目前，配制技术已经趋于成熟，预计将会得到越来越广泛的应用。——自密实混凝土广泛应用。配制技术目前也比较成熟。由于自密实混凝土能够大幅度提高生产效率，浇筑高难度结构，并且不产生振捣噪音，肯定会越来越多地采用。
混凝土的耐久性是混凝土抵抗气候变化、化学侵蚀、磨损或任何其它破坏过程的能力，当在暴露的环境中，能耐久的混凝土应保持其形态、质量和使用功能。混凝土的耐久性研究内容包括:钢筋锈蚀、化学腐蚀、冻融破坏、碱集料破坏。混凝土的抗冻性作为混凝土耐久性的一个重要内容，在北方寒冷地区工程中是急待解决的重要问题之一。我国地域辽阔，有相当大的部分处于严寒地带，致使不少水工建筑物发生了冻融破坏现象。根据全国水工建筑物耐久性调查资料，在32座大型混凝土坝工程、40余座中小型工程中，22%的大坝和21%的中小型水工建筑物存在冻融破坏问题，大坝混凝土的冻融破坏主要集中在东北、华北、西北地区。尤其在东北严寒地区，兴建的水工混凝土建筑物，几乎100%工程局部或大面积地遭受不同程度的冻融破坏。除三北地区普遍发现混凝土的冻融破坏现象外，地处较为温和的华东地区的混凝土建筑物也发现有冻融现象。因此，混凝土的冻融破坏是我国建筑物老化病害的主要问题之一，严重影响了建筑物的长期使用和安全运行，为使这些工程继续发挥作用和效益，各部门每年都耗费巨额的维修费用，而这些维修费用为建设费用的1～3倍。美国投入混凝土基建工程的总造价为16万亿美元，据估计今后每年用于混凝土工程维修和重建的费用估计达3000亿美元。 长期的工程实践与室内研究资料表明:提高混凝土抗冻耐久性的一个十分重要而有效的措施是在混凝土拌合物中掺入一定量的引气剂。引气剂是具有增水作用的表面活性物质，它可以明显的降低混凝土拌合水的表面张力和表面能，使混凝土内部产生大量的微小稳定的封闭气泡。这些气泡切断了部分毛细管通路能使混凝土结冰时产生的膨胀压力得到缓解，不使混凝土遭到破坏，起到缓冲减压的作用。这些气泡可以阻断混凝土内部毛细管与外界的通路，使外界水份不易浸入，减少了混凝土的渗透性。同时大量的气泡还能起到润滑作用，改善混凝土和易性。因此，掺用引气剂，使混凝土内部具有足够的含气量，改善了混凝土内部的孔结构，大大提高混凝土的抗冻耐久性。国内外的大量研究成果与工程实践均表明引气后混凝土的抗冻性可成倍提高。美国是最早开始研究引气剂的国家，自1934年在美国堪萨斯州与纽约州道路工程施工中发现引气混凝土，至今已有半个多世纪。挪威1974年首次在大坝中使用引气剂，经过20年运行后，掺引气剂的混凝土表面完好无损，而未掺引气剂的混凝土则已遭受较严重的冻融破坏。我国这方面的工作始于50年代。我国混凝土学科创始人吴中伟教授，在50年代初期就强调了混凝土抗冻的重要性，并创先研制了松香热聚物加气剂(引气剂)，应用于治淮水利混凝土工程，开创了我国采用引气剂而提高混凝土抗冻耐久性的先河。范沈抚(1991年)分析了掺引气剂混凝土的抗压强度和抗冻耐久性，得出与上述同样结论：掺用引气剂，使混凝土达到足够的含气量要求，可改善混凝土的孔结构性质，并明显改善混凝土的抗冻耐久性。国内外许多学者研究了影响混凝土抗耐久性的因素，Seibel，Sellebold，Malhotra，Pigen等人研究表明：混凝土的含气量、临界气泡间距、水灰比、骨料、临界饱水度和降温速度等因素综合决定了混凝土的抗冻耐久性能。StarkandLudwig(1993)提出：水泥熟料中C3A的含量的增加会提高其混凝土的抗冻耐久性，但会降低混凝土抵抗盐冻能力。OsamaA.Mohamed(1998)研究了水泥品种，引气剂质量及引气的方法对混凝土抗冻融耐久性影响，得出：引气能显著提高混凝土的抗冻融性，然而，长期处于冻融循环的混凝土的抗冻能力则取决于天气的恶劣程度及冻融周期的频率。关英俊，范沈抚(1990)讨论了提高水工混凝土抗冻耐久性的技术措施，提出耐冻混凝土必须正确进行配合比设计，掺优质引气剂，减小水灰比，合理选用原材料，还要严格按施工规范技术要求施工，加强养护。范沈抚(1993)进一步研究得出：混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性的根本所在。混凝土的抗冻耐久性随孔结构性质变化而变化，当孔间距系数小于250μm时，混凝土抗冻耐久性指数基本能达到60%以上，即可经受300次快速冻融循环试验。这一点与Powers的临界孔间距概念相符：早在50年代，鲍尔斯(T.C.Powers)等人首先开展了掺引气剂硬化混凝土孔结构的测试分析研究，并提出了满足混凝土抗冻耐久性要求的孔间距系数的重要概念：即当孔间距小于临界孔间距(<250μm)时混凝土是抗冻的。宋拥军(1999)认为，只要引气量合适，普通混凝土均能获得较高的抗冻耐久性。引气混凝土中气泡平均尺寸及其间距随水灰比的增大而加大，同时水泥浆中可冻水的百分率也相应加大，从而导致混凝土抗冻耐久性的显著下降，因此，不能忽视对水灰比的限制。朱蓓蓉，吴学礼，黄土元(1999)认为：合理的气泡结构是混凝土抗冻耐久性得以真正改善的关键，然而，气泡体系形成、稳定与气泡结构的建立密不可分，因此高度重视气泡体系稳定性的问题就显得更加重要。他们根据国外的研究成果和部分实验结果得出结论:影响混凝土中气泡体系形成与稳定性的因素有混凝土各组成材料、混凝土配合比、拌合物特性以及外界条件，如环境温度、搅拌、运输和浇灌技术等。针对不同环境条件、不同工程要求的混凝土，必须进行适应性试验，才能使得硬化混凝土具有设计所要求的含气量和合理的气泡结构，增进了混凝土工程界对引气剂应用技术的认识。由以上众多学者的研究表明：混凝土孔结构性质是影响混凝土抗冻耐久性及其它性质的根本所在。掺引气剂可以改善混凝土孔结构性质，因此，测试硬化混凝土孔结构性质是研究混凝土抗冻耐久性能的有效途径和方法之一。引气剂的掺入虽然是提高混凝土抗冻耐久性最有效的手段，但引气剂的掺入同时会引起混凝土其它性能降低，如强度、耐磨蚀能力等。 改善混凝土抗冻耐久性技术研究动态混凝土是各种建筑工程上应用最广泛、用量最多的人造建筑材料，我国正处在大规模的基础建设时期，对混凝土的需求量也就更大。因此，有效地降低混凝土的成本，提高混凝土的各项技术性能，对于充分利用有限的投资，延长混凝土结构的使用寿命，减少自然资源的消耗，保护生态平衡，有着非常巨大的经济效益和社会效益。在混凝土的基本组成材料中，水泥的价格最贵，因此，在满足对混凝土质量要求的前提下，单位体积混凝土的水泥用量愈少愈经济。因此，用一些具有活性的掺和料(硅粉、矿渣、粉煤灰)来替代一部分水泥正在被广泛的应用。 硅粉混凝土也已应用于混凝土工程各个领域，其抗冻耐久性问题已引起人们的普遍重视，在丹麦、美国、挪威等国家，硅粉作为混凝土混合材已经得到了广泛的应用。但关于硅粉混凝土的抗冻耐久性，各国学者结论各异。日本的Yamato等人通过试验得出结果：非引气混凝土当水/(水泥+硅粉)=0.25，不管硅粉的掺量如何，皆具有良好的抗冻耐久性。加拿大的Malhotra等人通过试验得出:引气硅粉混凝土不管水灰比多少，硅粉掺量15%以下时都具有较高的抗冻耐久性。我国学者丁雁飞，孙景进(1991)通过实验探讨了硅粉对混凝土抗冻耐久性的影响，得出结论：非引气硅粉混凝土的抗冻耐久性与基准混凝土比较，在胶结材总量相同，塌落度不变的条件_下，非引气硅粉混凝土的抗冻能力高。范沈抚(1990)得出：在相同含气量的情况下，掺15%的硅粉混凝土比不掺硅粉的基准混凝土，气孔结构有很大的改善。硅粉对抗冻耐久性有显著的效果，但硅粉的产量有限而且成本较高。 国内外粉煤灰应用已有几十年的历史。最早研究粉煤灰在混凝土中应用的是美国加洲理工学院的R.E.Davis，1993年他首次发表了关于粉煤灰用于混凝土的研究报告。到本世纪五、六十年代，粉煤灰作为一种工业废料，其活性性能被进一步研究和推广，不仅仅是为了节约水泥，更主要是为了改善和提高混凝土的性能。美国加洲大学Mehta教授指出，应用大掺量粉煤灰(或磨细矿渣)，是今后混凝土技术进展最有效、也是最经济的途径。国内外有关资料表明：粉煤灰混凝土的抗冻能力随粉煤灰掺量的增加而降低，和相同强度等级的普通混凝土相比较，28d龄期的粉煤混凝土试件抗冻耐久性试验结果偏低，随着粉煤灰混凝土技术的深入研究和发展，引气粉煤灰混凝土的抗冻耐久性研究已越来越多地引起人们的关注。LinhuaJiang等学者(2000)通过研究高掺量粉煤灰混凝土水化作用得出:粉煤灰的掺量和水灰比影响了高掺量粉煤灰混凝土的孔结构，并且随着掺量和水灰比的增加而孔隙率增加，但随时间的延长，孔隙率会下降。这是因为粉煤灰的掺入改善了混凝土的孔尺寸，但最大掺量不得超过70%。游有鲲、缪昌文、慕儒等(2000)对粉煤灰高性能混凝土抗冻耐久性的研究表明:水胶比在0.25-0.27范围内，随着粉煤灰内掺量的提高，不掺引气剂，混凝土抗冻耐久性随粉煤灰增加而增加。当掺引气剂后，混凝土抗冻耐久性有先升后降的趋势，既存在最佳的粉煤灰掺量为30%。习志臻(1999)认为:相对于许多混凝土而言，粉煤灰高性能混凝土提高了混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化能力。田倩、孙伟(1997)讨论了掺入硅灰、超细粉煤灰及两者的复合物对抗冻耐久性能的影响以及钢纤维的阻裂效应对混凝土抗冻耐久性能的作用。实验证明:当超细粉煤灰与硅灰相掺时，提高抗冻耐久性的效果尤为显著，其冻融循环300次以后，动弹性模量与重量基本无变化，而钢纤维的进一步复合有利于混凝土抗冻耐久性的改善。由此可见，双掺或多掺矿物的复合效应对混凝土抗冻耐久性的提高是值得研究的课题。 高强度混凝土已在工程中得到广泛应用，但是，由于理论上认为高强度混凝土应具有较高的抗冻能力，所以对高强度混凝土的抗冻性的研究并不多。由于试验结果限制，高强混凝土本身抗冻融能力仍有争论。Marchandetal.(1995)认为:当水胶比为0.3，并且硅灰掺量为20%-30%时，混凝土需要适当的引气来增强抗冻融能力，只有当水灰比低于0.25时，混凝土不需要引气。李金玉(1998)从宏观和微观结构两个方面研究高强度混凝土的抗冻性及其冻融的破坏规律，并配制出C60.C80.C100高强混凝土。在C60高强混凝土的基础上，掺用优质引气剂配制成C60引气混凝土，该混凝土具有超高抗冻性，进行1200次快速冻融循环后，相对冻弹性模量仅为92.6%，为开发研制高强度高耐久性能的混凝土提供基础。然而，21世纪的混凝土是高性能混凝土，是混凝土技术的主要发展趋势。著名的中国工程院资深院士吴中伟教授对高性能混凝土下的定义是：高性能混凝土是一种新型高技术制作的混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代技术制作的混凝土，以耐久性作为设计的主要指标，高性能混凝土具有很丰富的内容，但核心是保证耐久性，不能片面追求单一性。 3.1能在（10±5）℃条件下荼的干燥箱。能取得相同试验结果的微波、红外线或其他干燥系统均可使用。3.2用称量精确到试样质量的0.01%的天平。3.3能用真空泵抽真空后注入水的装置。能使装砖容器内的压力隐低到（60±4）Kpa的真空度。3.4能冷冻至少10块砖的冷冻机，其最小面积为0.25m2,并使砖互相不接触。3.5麂皮。3.6水。温度保持在（20±5）℃。3.7热电偶或其他合适的测温装置。 4.1使用不少于10块整砖其最小面积为0.25m2,砖应没有裂纹、釉裂、针孔、磕碰等缺陷。如果必须用有缺陷的砖进行检验，在试验前应用永远性的染色剂对缺陷做记号。试验后检查这些缺陷。4.2试样制备砖在（110±5）℃的干燥箱（3.1）内烘十至恒重，即相隔24h，连续两次称量之差值小于0.01%。记录每块砖的干质量（m1）。 5.1砖冷却至环境温度后，将砖垂直地放在真空干燥箱（3.3）内，砖与砖、砖与干燥箱互不接触。真空干燥箱连接真空泵抽真空，抽到压力低于（60±2.6）Kpa。在该压力下保持把水（3.6）引入装有砖的真空干燥箱内浸没，并至少高出砖50mm。在相同压力下维持15min，然后恢复到大气压力。用手把湿麂皮（3.5）拧干，然后将麂皮放在一个平面上。依次将每块砖的各个面轻轻擦干，记录每块砖的湿质量m2.5.2初始吸水率E1用质量百分比表示，由下式求得：式中：m1每块干砖的质量m2每块湿砖的质量在试验时选择一块最厚的砖，该砖应视为对试样具有代表性。在砖一边的中心钻一个直径为3mm的孔，该孔距砖边最大距离为40mm，在孔在插一支热电偶（3.7）,并用一个片隔热材料（例如多孔聚苯乙烯）密封孔。如果用这种方法不能钻孔，可把一支热电偶放在一块砖的一个面的中心，用另一块砖附在这这个面上。在冷冻机（3.4）内欲测的砖垂直地放在支撑架上，用这一方法使得空气通过每块砖之间的空隙流过所有表面。把装有热电偶的砖放在试样中间，热电偶的温度定为试验时所有砖的温度，只有在用相同试样重复试验的情况下这点可省略。此外，应偶尔用砖中的热电偶作核对。每次测量温度应精确到±5℃。以不超过20℃/h的速率使砖隐温到-5℃以下。砖在该温度下保持15min。砖浸于水中或喷水（3.6）直到温度达到+5℃以上。砖在该温度下保持15min。重复上述循环至少100次。如果将砖保持浸没在+5℃以上的水中，则此循环可中断。称量试验后的砖质量（m3），再将其烘干事至恒重的试样称出质量（m4）。最终吸水率E2用质量百分比表示，由下式求得:式中：m3试验后每块湿砖的质量；m4试验后每块干砖的质量。100次循环后，在距离25cm-30cm、大约300lx的光照条件下，用肉眼检查砖的釉面、正面和边缘。如果通常戴眼镜者，可以戴眼镜检查。在试验早期，如果有理由确信砖已遭受损坏，可在试验中间阶段检查并及时作记录。记录所有观察到砖的釉面、正面和边缘的损坏情况。试验报告应包括以下内容：a)按照本标准的规定报告；b)经鉴别的合格砖，如需要砖的背面也要检验；c)用作试验砖的数量；d)初始含水量E1；e)最终初始含水量E2；f)记录试验前的缺陷及经冻一融试验后砖的釉面、正面和边缘的所有损坏情况；g)100次循环试验后砖的损坏数量。
一、当前建筑结构抗震设计需要解决的问题
（一）合理选择建筑结构体系
在建筑物的结构设计中，最重要的一项就是选择结构体系，该体系选择的合理与否，直接关系到整个建筑物结构的安全。因此，要想合理的选择结构体系，应该从以下两方面入手：第一，结构体系需要具有明确计算的简单图纸。在对结构体系进行设计时，应该将建筑物房间的主要受力点放在主梁上，以便垂直的重力能够在最短时间内，从长度最短的路径传到主要的受力部位。合理布置屋内的内部结构，可以采用竖向构建的内部结构布置方案，该方案需要保证竖向构件压应力的均匀性。第二，结构体系的强度应该具有较高的合理性。一个建筑物结构体系的好坏，在很大程度上都是由其强度决定的，所以，设计人员应该在建筑物的薄弱部位进行合理的强度抗震设计，提高其抗震性。同时，在对结构的框架进行设计时，要保证节点构造不被破坏，尽可能的分散房梁和房柱顶端的塑性，并提高其薄弱部位的抗震能力。
（二）选择抗震的场地
建筑地点的抗震性对建筑物的抗震设计会产生直接的影响，所以，相关人员应该选择抗震性较强或者是有利于抗震设计的场地来建造建筑物，尽可能的避开那些不利于抗震设计的地段。由于地震会引发地裂、地表错动等，对地面的危害较大，所以，在选择抗震场地时，一定不可以选择一些土地液化、软弱、地质元素分布明显不均衡的地点，如果确实无法避开这些地点，则应该在施工初期在地面进行一定的抗震设计，加强地面的强度，稳定地基建造。同时，对于一些随时可以会发生地裂或者是滑坡的场地，施工人员一定要运用科学合理的手段来对地表进行全面的稳定。另外，对于一些需要将地基建设在土层分布不均或者是粘性土质较多的地区的建筑物，需要采用地基加固、桩基等方式来加强建筑的基础和上部结构的抗争性，做好抗震措施的处理。
（三）建筑的平面布置要有规则
在对建筑进行平面布置设计时，应该尽量的`遵循采用抗震设计的原则，使用规则性高的建筑设计方案。设计结构的规则性主要分为三方面：第一，建筑物的主体的抗压性必须要够强，其侧面受力结构不能够出现变形的情况，要尽可能的均匀受力。第二，建筑物主体在抗侧力结构方面的平面布置情况，在布置建筑物主体的抗侧力结构时，要保证同一侧的建筑物主体其抗侧力的强度是相同的，要保证同一侧各部分都能够均匀受力。第三，保证建筑物主体的抗侧力结构在布置上是与其周围结构体系的刚度是相同的，并且，都具备很强的抗扭刚度。
二、建筑结构抗震设计的注意事项
目前，当今社会已有的有关建筑抗震设计方面的理论，是对建筑行业逐年的实例验证进行研究分析，对结果不断的总结归纳得到的。并且，随着当前人们对于住房质量要求的提高，在建筑物结构中融入抗震设计是势在必行的，这也是当前人们之所以高度重视抗震设计的原因。因此，为了能够设计出抗震性较强的建筑物，在实际设计时应该注意：第一，建筑物的布局要保证科学合理性，保证建筑物中每个主要的受力物体都处在同一水平面中，只有这样才能在地震来临时承受住来自地面的压力，减少地震的破坏程度。第二，按照地震等级的不同，对房梁、房柱以及墙体的各个节点部分进行对应的抗震等级设计，保证内部的混凝土钢筋结构能够在受到地震作用后不会受到严重的破坏。第三，在建筑物中设计多个抗震防线。建立一个良好的抗震体系，对于缓解和消除地震带来的压力是十分重要的。因此，应该根据地震等级的不同在建筑物中设计多个抗震防线，当地震来临时，可以依靠这些防线对人们的生命安全提供多重的保护。
三、结论
虽然，目前我国相关行业在建筑物抗震设计方面已经取得了较好的研究成果，整个建筑体系的抗震设计也日趋完善，但是，还是有许多的问题还没有被及时全面的解决，这也是相关行业在日后的工作目标和任务。因此，相关行业部门应该将日后的工作重点放在研究地震破坏的原因上，只有这样，才能够在对建筑结构进行抗震设计时取得质的飞跃。
1. Z. Y. Wang, D. Y. Wang, and S. A. Sheikh. Seismic Performance of FRP-Confined Circular RC Columns. Fifth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE 2010), 2010, Sep 27-29, Beijing, China. (revised)2. Z.Y. Wang, D.G. Lu, D.Y. Wang, Z.M. Chang. Nonlinear Reliability Analysis of RC Columns Designed According to Chinese Codes. 11th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering (ICASP11). August 1-4, 2011, ETH Zurich, Switzerland. (revised)3. Z. Y. Wang, S. A. Sheikh, D. Y. Wang, and J. T. Liu. Seismic Behavior of Circular Reinforced Concrete Columns Confined with Carbon Fiber-Reinforced Polymers Ⅰ: Experimental Research. ACI Structural Journal. Feb. 2010. (submitted)4. Z. Y. Wang, S. A. Sheikh, D. Y. Wang, and J. T. Liu. Seismic Behavior of Circular Reinforced Concrete Columns Confined with Carbon Fiber-Reinforced Polymers Ⅱ: Nonlinear Finite Element Analysis. ACI Structural Journal. Feb. 2010. (submitted)5. 王震宇, 王代玉, 吕大刚. 高轴压比CFRP约束钢筋混凝土圆柱抗震性能试验与有限元分析. 土木工程学报. 2010. （已录用）6. 王震宇, 王代玉, 吕大刚. FRP约束混凝土圆柱应力—应变分析模型. 哈尔滨工业大学学报. 2010, Vol.42 (2) :1569-15757. 王震宇, 王代玉, 卢学磊. 碳纤维约束高强混凝土圆柱压弯构件非线性全过程分析. 计算力学学报. 2009, Vol.26(6):913-9188. 王震宇, 芦学磊, 李伟, 王代玉. 塑性铰区碳纤维约束高强混凝土圆柱抗震性能的试验研究. 建筑结构. 2009, Vol.39(2):21-249. 王震宇, 李洪鹏. 重复荷载作用下碳纤维约束混凝土加卸载准则. 建筑结构. 2009, Vol.39(7):100-10310. Zhen-yu Wang, Hui Li. Seismic Flexural Performance of New Hybrid Steel-High Strength Concrete column. Pacific Science Review. 2006. Vol.(7):151-15611. 王震宇. 外包碳纤维增强高强混凝土柱的研究趋势. 混凝土. 2005, (1):16-19
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这个也许对你有用建筑材料的发展史 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。 建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物。人类为了适应自身的生存和发展,从天然洞穴之中走出来,开始利用土、石、草、木、竹等作为建筑材料,这又经过了一个漫长的历史过程。 建筑材料的发展史建筑材料, 发展史建筑材料的发展史 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。 建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物。人类为了适应自身的生存和发展,从天然洞穴之中走出来,开始利用土、石、草、木、竹等作为建筑材料,这又经过了一个漫长的历史过程。 建筑材料是随着人类的进化而发展的,它和人类文明有着十分密切的关系,人类历史发展的各个阶段,建筑材料都是显示它的文化的主要标志之一。 建筑材料的发展是一个悠久而又缓慢的过程。原始人类为了躲避雨雪、雷电和野兽等的侵害,最初是居住在洞穴中的,这种洞穴,就是天然的建筑物 中国建筑材料的发展史是依附于建筑的发展，从建筑的发展就能看出建材的发展 原始社会至汉代是中国古建筑体系的形成时期。 在原始社会早期，原始人群曾利用天然崖洞作为居住处所，或构木为巢。到了原始社会晚期，在北方，我们的祖先在利用黄土层为壁体的土穴上，用木架和草泥建造简单的穴居或浅穴居，以后逐步发展到地面上。南方出现了干栏式木构建筑。 进入阶级社会以后，在商代，已经有了较成熟的夯土技术，建造了规模相当大的宫室和陵墓。西周及春秋时期，统治阶级营造很多以宫市为中心的城市。原来简单的木构架，经商周以来的不断改进，已成为中国建筑的主要结构方式。瓦的出现与使用，解决了屋顶问题，是中国古建筑的一个重要进步。 战国时期，城市规模比以前扩大，高台建筑更为发达，并出现了砖和彩画。秦汉时期，木构架结构技术已日渐完善，其主要结构方法抬梁式和穿斗式已发展成熟，高台建筑仍然盛行，多层建筑逐步增加。石料的使用逐步增多，东汉时出现了全部石造的建筑物，如石祠、石阈和石墓。 秦汉时期还修建了空前规模的宫殿、陵墓、万里长城、驰道和水利工程。结构技术的提高；砖结构被大规模地应用到地面建筑，河南登封嵩岳寺塔的建造标志着石结构技术的巨大进步；石工的雕凿技术也达到了很高的水平。大量兴建佛教建筑，出现了许多寺、塔、石窟和精美的雕塑与壁画。 魏晋南北朝时期是中国古建筑体系的发展时期。在建筑材料方面，砖瓦的产量和质量有所提高，金属材料被用作装饰。在技术方面，大量木塔的建造，显示了木结构技术的提高；砖结构被大规模地应用到地面建筑，河南登封嵩岳寺塔的建造标志着石结构技术的巨大进步；石工的雕凿技术也达到了很高的水平。大量兴建佛教建筑，出现了许多寺、塔、石窟和精美的雕塑与壁画。 隋唐时期是中国古建筑体系的成熟时期。 隋朝建造了规划严整的大兴城，开凿了南北大运河，修建了世界上最早的敞肩券大石桥??安济桥。唐朝的城市布局和建筑风格规模宏大，气魄雄浑。其长安城在隋大兴城的基础上继续经营，成为当时世界上最大的城市。 在建筑材料方面，砖的应用逐步增多，砖墓、砖塔的数量增加；琉璃的烧制比南北朝进步，使用范围也更为广泛。 我国现存最早的木结构建筑的实物仅有唐代的五台山南禅寺和佛光寺部分建筑。其建筑特点是，单体建筑的屋顶坡度平缓，出檐深远，斗拱比例较大，柱子较粗壮，多用板门和直柩窗，风格庄重朴实。 自从80年代以来，中国新型建筑材料发展迅速，形成了沥青及沥青改性卷材、合成高分子卷材、涂料、封闭材料和刚性止水堵漏材料共5大类几百个品种，已经形成品种门类齐全、低中高性能档次齐全的材料体系。 1．SBS、APP改性沥青卷材 （1）改性剂：改性剂有SBS、APP、IPP、APAO等，大部分采用SBS沥青改性剂。 （2）胎基：我国聚酯无纺布生产线陆续增加，聚酯无纺布年使用量在150平方米以上。 （3）引进生产线：我国先后引进高聚物改性沥青卷材生产线数十条，生产能力在1．5亿平方米以上，产品广泛用于国家粮食储备库的工程。 （4）国内生产线：到目前为止，国内自行研制开发的生产线包括消化吸收的翻版线大约为200多条。 2．合成高分子卷材发展概况 （1）三元乙丙卷材 我国在1980年开始从日本引进三元乙丙橡胶卷材技术和设备，到目前我国三元乙丙卷材的生产能力约1000万平方米以上。 （2）氯化聚乙烯卷材（CPE卷材） 品种有有胎基、无胎基、复合型、非硫化等。目前我国氯化聚乙烯卷材的生产能力在1500万平方米以上。 （3）氯化聚乙烯－－胶共混卷材 我国年生产能力在500万平方米以上。 （4）聚氯乙烯卷材（PVC） 我国聚氯乙烯卷材于80年代末由济南塑料一厂引进意大利技术和设备生产宽幅2米PVC卷材，目前已和瑞士SARNA集团合资生产渗耐PVC卷材。另外国内有广东汕头汕樟塑料机械厂、苏州526厂昌达机械公司及北京等几十家企业生产PVC卷材设备。到目前为止，我国PVC卷材生产能力约在1500万平方米以上。 （5）其它高分子卷材 其它高分子卷材有三元丁、EM、PE、ECB、LHJ、SBC等高分子卷材。EM型海帕伦高分子卷材由辽宁丹东东港等材料公司和湖南省南县新型材料有限公司等企业生产。目前国内生产能力在1500平方米以上。 3．涂料发展概况 我国70年代主要生产氯丁胶和橡胶改性沥青涂料。另外，用煤焦油生产塑料油膏，除嵌缝外，还用于屋面涂抹。1985年上海首先推出851焦油聚氨酯涂料。由于德国巴斯夫公司等国外大型化学公司与中国的合资企业生产出了高质量的丙稀酸乳液，使中国开发高性能彩色单组分丙稀酸涂料成为可能。目前，由由全国多家工厂生产出了彩色丙稀酸涂料。这种涂料的耐用年限在10年以上，在潮湿基层上可以施工，在现场开盖直接涂刷或滚刷，可得到一种无接缝的彩色涂膜。这种涂料在我国有很大的市场前景，预计今后产量会大增，用途更广泛。 4．密封材料的发展概况 我国密封材料从80年代起步，以后品种发展较多，速度较快，主要品种有PVC油膏、PVC胶泥、沥青油膏、丙稀酸、氯丁、丁基密封腻子、氯磺化聚乙烯、聚硫、硅酮、聚氨酯、窗用弹性密封膏、中空玻璃用弹性密封膏等十几个品种。1998年销量约11万吨。我国已颁布了近十项密封材料的标准。 5．刚性和堵漏材料 （1）无机铝盐剂。行业产销量在1万吨以上。 （2）有机、无机复合剂。这种剂掺量为水泥重量的3－5％。 （3）有机硅剂。 （4）M1500水泥水性密封剂。这种材料用于治理地下室和水池等贮液构筑物大面积渗漏较适用。用量为0．25公斤／平方米。 （5）4＃、6＃防潮剂。（6）另外，快速、外墙剂、、稳挡水、墙克漏、永凝液、宝、堵漏停、堵漏能、确保时、注浆堵漏王、止水带、遇水膨胀橡胶、膨润土止水板、抗压密封剂等漏材料品种繁多、功能多样，完全能够满足我国堵漏工程的需要。 6．建设部曾经推荐的13种材料 卷材：SBS改性沥青卷材、APP改性沥青卷材、氯化聚乙烯卷材、PVC卷材、三元乙丙橡胶卷材、氯化聚乙烯橡胶共混卷材。 涂料：沥青聚氨酯涂料、聚合物水泥基复合涂料（JS复合涂料）、硅橡胶涂料。 密封材料：丙稀酸建筑密封膏、聚硫建筑密封膏、硅酮建筑密封膏、聚氨酯建筑密封膏。 近年由国家投资180亿元在全国建设388个粮库，新增库容250亿公斤，面积超过2000万平方米。第一批生产SBS、APP卷材的24家工厂由中国建筑材料工业协会推荐给国家粮食储备局，这些企业生产形势很好，受益匪浅。第二批推荐PVC、SBC和CPE共混的合成高分子卷材业已公布。中国水泥工业经过百余年的发展，2003年，水泥年产量已达8．6亿吨，约占世界总产量的40％，雄居世界第一位。然而，至今尚无一本全面叙述中国水泥工业发展历史的书。 中国水泥史跨越的时代虽不长，但其内容浩瀚，对她的研究，非个人之力所能承担，非短期之内所能完成。作者在退休之后，出于对事业的责任感，抽出时间对中国水泥史作了些初步研究探索，现将其结果汇编成册，抛砖引玉，希望能引起更多人来关注水泥工业的发展。 为全面客观地评述中国水泥史，作者将中国水泥工业发展过程置于中国近代社会史和世界水泥发展史的进程中来进行考察和研究，注重了历史的相关性和继承性，以及历史的经验。 水泥，是建筑用胶凝材料。中国古代曾有过辉煌的建筑胶凝材料史。早在公元前新石器时代的仰韶文化时期，我们的祖先就懂得用“白灰面”涂抹山洞，此后又学会用黄泥浆砌筑土坯墙，至公元前7世纪，开始出现了石灰。在公元5世纪的南北朝时代，出现了一种名叫“三合土”的建筑材料，然而，由于社会与经济的停滞，我国建筑胶凝材料发展到“三合土”阶段似乎就停止不前了。在欧美国家，建筑胶凝材料的发展则在罗马砂浆的基础上不断提高，最终发明了波特兰水泥。相应的，水泥工业成长壮大，其生产技术不断进步。当时的中国从外国输入水泥，输入生产技术，许多人当时把水泥称为“洋灰”。 中国水泥工业在各个时期的发展都与当时国内外所发生的政治事件有关。清朝末期，鸦片战争打开了中国闭关自守的大门，世界列强纷纷入侵中国，输入商品，开办工厂，恣意掠夺，其中包括输入水泥和在中国开办水泥厂。清末的“洋务运动”中，军事工业和民用工业建设需要大量水泥，促使中国民族水泥工业兴起。20世纪初的日俄战争后，日本水泥资本随日本侵略势力的入侵进入中国，开办了一批日资水泥企业。第一次世界大战中，世界列强热衷于国内战争，无暇顾及对中国的进一步掠夺，中国民族水泥工业乘机获得较大发展。抗日战争期间，沦陷区民族工业遭挫折和破坏，敌后的西南、华中和西北地区由于战争和经济建设需要而产生了一些小水泥厂。中华人民共和国成立后，百废待兴，大兴土木，在计划经济体制时期国家建设了一大批水泥企业，改革开放使中国现代水泥企业纷纷诞生。 中国水泥生产技术水平随着时代的进步而不断提高，由低到高大致分为立窑、湿法、日产2000吨熟料预分解窑新型干法和日产5000吨熟料预分解窑新型干法等4个层次。每一个层次的发展基本上都是先购买外国成套技术设备，然后进行自主开发，实行设备国产化，最后达到全国普遍推广。中国水泥史上设备国产化的进程中有4个里程碑：昆明水泥厂(后改名云南水泥有限公司)是国产设备建设立窑厂的里程碑；湘乡水泥厂(后改名韶峰水泥集团有限公司)是国产设备建设湿法厂的里程碑；江西水泥厂(后改名江西万年青水泥股份有限公司)是国产设备建设日产2000吨熟料预分解窑新型干法厂的里程碑；安徽海螺集团有限责任公司是国产设备建设日产5000吨熟料预分解窑新型干法厂的里程碑，中国水泥工业现代化步伐从此大大加快。 从经济体制的变化看，中国水泥工业先后经历了半封建、半殖民地的市场经济体制和社会主义的计划经济体制，又经历了由计划经济体制向社会主义市场经济体制的转变。半
【正文快照】： 1 概述混凝土是当今应用量最大的建筑材料,我国每年生产水泥大约5亿t~6亿t,用于混凝土20亿t~30亿t,但是混凝土强度等级平均仍然不高(C20~C25),导致能源消耗量大,造成环境污染,而建筑物重量大,原材料用量多,运输量大,劳动力用量增多,增大了工程成本。另外一个重要问题是混凝土结构的耐久性不足,一般使用30年左右时间就出现严重的结构破坏问题,必须进行拆除或者维修加固,这样既造成了经济损失,又造成了不良的社会影响。为了克服混凝土的不足,混凝土需要向良好的工作性、高耐久性、高强度的高性能方向发展。
摘 要: 建筑结构的现场检测，按结构、材料不同可分为混凝土和钢结构现场检测。通过对混凝土建筑结构、砌体结构及钢结构现场检测方法的总结、分析、评价，结合检测技术的现场应用，提出对结构现场检测技术的展望。 关键词: 建筑结构；检测方法；非破损检测；强度 引言 建筑结构的现场检测，按不同结构、不同材料可分为:混凝土结构现场检测和钢结构的现场检测，本文试对其现状和发展趋势进行分析和展望。 1、混凝土结构现场检测方法 混凝土结构宏观性能试验方法是“试件试验”。这类方法以试件破坏时的实测值，作为判断混凝土性能的依据较为直观，称为破损性实验，由于试件中的混凝土与结构中的混凝土质量、受力状况及各种条件不可能完全一致，而且对于建筑结构的现场检测也不太适用。 20 世纪30 年代混凝土非破损检测方法发展起来了，如回弹法、超声脉冲法等在不破损混凝土的条件下进行现场检测。 1. 1 回弹法 回弹法是用回弹仪弹击混凝土表面，由仪器重锤回弹能量的变化，反映混凝土的弹性和塑性性质，测量混凝土的表面硬度推算抗压强度，是混凝土结构现场检测中常用的一种非破损试验方法，我国已编制了规范。 回弹法的主要优点是:仪器构造简单，方法易于掌握，检测效率高，费用低廉，影响因素较少，但还存在一定不足:回弹值受碳化深度、测试角度的影响，石子种类对其也有影响，要对回弹值进行不同的修正，对存在有质量疑问区域的混凝土，需用其它方法进行进一步检测。 1. 2 超声脉冲法 用超声脉冲法检测混凝土强度是测试超声波在混凝土中的传播参数，找出混凝土抗压强度与这些参数的关系，确定其抗压强度。 混凝土是各向异性的多相复合材料，内部存在广泛分布的砂浆与骨料的界面和各种缺陷，使超声波在混凝土中的传播要比在均匀介质中复杂得多，产生反射、折射和散射现象，并出现较大衰减，因此超声脉冲法检测混凝土强度虽然能够检测出混凝土内部存在的问题，但是对测试仪器、换能器与混凝土的强度和超声传播声速间的定量关系受到混凝土的原材料性质及配合比的影响；测试试件的温度和含水率的影响等，只有综合考虑各种因素和条件，建立高拟合度的专门曲线，使用时才能得到比较满意的精度。 1. 3 超声回弹综合法 超声回弹综合法是建立在超声传播和回弹值与混凝土抗压强度之间相互关系上，以声速和回弹值来综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。 超声回弹综合法在一定程度上克服了以单一指标评定混凝土强度的不足，它把石子和测试面的影响，从检测结果中加以修正，对于多指标综合，能较全面地反映与混凝土强度有关的各种要素的作用，提高了测试精度。 1. 4 钻芯法 钻芯法与前3 种方法不同。它用专用取芯机从被检测的结构或构件上直接钻取圆柱型的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验强度，推定混凝土的抗压强度，是一种较为直观可靠的检测混凝土强度的方法，由于需要从结构上取样，对原结构有局部损伤，所以是一种现场检测的半破损试验方法。 钻芯法为许多国家所采用，俄罗斯、美国、英国、日本、法国等都制定了各自的标准，国际标准化组织也提出了相应国际标准草案（ ISO/ DIS7034） 。 1. 5 拔出法 拔出法试验也是一种半破损检测方法，它是用一金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内，或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨胀螺栓，然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出时的拉力，由被拔出时的锥台型混凝土块的投影面积确定混凝土的拔出强度，并由此推算出混凝土的抗压强度。 拔出法在美国、加拿大、丹麦等国家已广泛得到应用，国际标准化组织（ ISO） 曾提出关于测定硬化混凝土拔出强度的国际标准草案（ ISO/ DIS8046） 。 1. 6 超声脉冲法 超声脉冲法是检测混凝土内部缺陷和操作应用最广泛的方法，当结构混凝土中存在缺陷或损伤时，超声脉冲通过缺陷时会产生绕射，传播的声速要比相同种类材质无缺陷混凝土的传播声速要小，声时偏长；缺陷界面上产生反射，因而能量显著衰减，波幅和频率明显降低，接收信号的波形平缓，甚至发生畸变，因此可判别混凝土的缺陷与损伤，这在工程验收、事故处理和已建建筑物可靠性鉴定工作中，可为结构补强和维修，提供可靠的判别依据。 需要特别注意的是，有波形显示的超声检测仪方可用于探伤，而无波形显示的数字式声速仪，只能提供声时和声速作为唯一的判别依据，容易造成误判。 1. 7 混凝土结构中钢筋位置和钢筋锈蚀检测1. 7. 1 钢筋位置的检测 对已建混凝土结构作可靠性诊断和对新建混凝土结构施工质量鉴定时，要求确定钢筋位置、钢筋情况，当采用钻芯法检测混凝土强度时，为所取部位避开钢筋，也常作钢筋位置检测。常用的电磁感应法检测，比较适用于配筋稀疏和混凝土保护层不太厚的情况，当钢筋位置在同一平面或在不同平面内距离较大时，测得的结果比较满意。 1. 7. 2 钢筋锈蚀的检测 混凝土若质量差、工作环境恶劣或其它原因使结构产生各种裂缝，就会造成钢筋的锈蚀。而钢筋锈蚀则导致混凝土保护层胀裂、剥落，钢筋有效面积削弱等，直接影响结构的承载能力和使用寿命，而对已建结构进行结构鉴定和可靠度诊断时，必须对钢筋锈蚀进行检测。 用半电池法测量钢筋表面与探头之间的电位差，以判断钢筋锈蚀的可能性及锈蚀程度。 2、砌体结构的现场检测方法 砌体结构主要指砖砌体，砌体强度是由砖块和砂浆强度或施工时制做的砌体试块强度来决定的，传统的检测方法是直接从砌体结构上截取试样，进行抗压强度试验而砌体结构的特点导致取样存在较大难度，取样时的扰动又会对试样产生较大损伤，从而影响试验结果。因此，砌体结构的现场原位非破损或半破损试验方法理所当然地受到重视，并广泛开展研究和工程实际应用。 2. 1 砌体强度的间接测定法 砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。由砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度，间接测定法就是使用专门的仪器和专门的测试方法，测量砂浆和砖块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数，并由此间接测定砌体强度。 （1） 冲击法。依据物体破碎时所消耗的功与破碎过程中新产生表面积成正比的基本原理、由事先建立的单位功表面积增量和抗压强度之间的经验公式，求得砂浆或砖块试样的强度。 （2） 回弹法。检测砖块和砂浆强度的基本原理与混凝土强度检测的回弹法相同，只是采用专门的砂浆回弹仪，因为砖的表面硬度与强度有良好的相关性，所以，此法精度高，且简单、适用。 （3） 推出法。推出法又称顶推法、剪法，具体称单砖单剪法。即把一单砖的顶面、两侧面砂浆清除，只留底面，用特制的小千斤顶将其“顶出”，在极限状态时，测得砖与砂浆的粘接抗剪强度，并根据抗剪强度与抗压强度的关系，推出抗压强度。 此外尚有筒压法、点荷法等通过测定砂浆的强度来测定砌体强度的方法，都已进行了大量的研究，取得了一定成果。 2. 2 砌体强度直接测定法 （1） 抽样检测法。主要包括切割法与取芯法，切割法切割的试件宠大，搬运过程中扰动大，造成试验结果的离散性大，耗费大量的人力、财力，只限于庞大砌体工程质量事故处理及对其它方法的校准。取芯法是对芯样作抗压和抗剪试验，对砌体扰动也很大，其试验结果不太一致。 （2） 原位检测法。主要包括扁顶法、原位轴压法和原位剪切法。扁顶法是采用扁式液压测力器装入开挖的砌体灰缝中进行砌体强度的原位检测方法，它较好地克服了取样法的不足，但设备复杂，允许的极限应变较小，测定砌体的极限强度受到限制。原位轴压法是对扁顶法的改进，其原理与其一致，测定砌体的极限抗压强度，推算其标准抗压强度，缺点是设备较沉重，使用不便，原位剪切法是在墙体上直接测试砌体通缝的抗剪强度，由于对测试部位有限制，使其应用有一定的局限性。 （3） 动测综合法。动测综合法是振动反演理论在工程上的应用。在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下，通过测量砌体结构的频率和振型等参数，根据系统识别理论得到层间刚度，推算出各层砌体轴心抗压强度，此法从房屋整体出发，不仅能得到砌体的强度，鉴定房屋的质量，便于对房屋进行安全性评定，随着检测仪器技术的改进，算法的优选，结果的精度不断提高，很有发展前途。 （4） 微观结构法。声、波、射线等在材料中传播时，会因材料的微观结构的判别而不同，由此可推断出材料的强度。我国在砌体房屋检测的方法有应力波法和超声波法。应力波法测低强和高强砂浆砌体时，精度不高，超声波法由于影响因素较多，测试结果不理想，有待进一步提高。 3、钢结构的现场检测方法 在我国的建筑结构形式中，钢结构也是一种重要的结构形式，对已建钢结构鉴定时，检查钢结构材质，了解结构钢材的力学性能，最理想的方法就是在结构上截取试样，由拉伸试验确定其强度，但会损伤结构，影响它的正常工作，因此，常用的方法有表面硬度法、超声法等。 3. 1 表面硬度法 表面硬度法由布氏硬度仪测定，由硬度计端部的钢珠受压时在钢材表面和硬度标准试样上的凹痕直径，测得钢材的强度，换算得到钢材的强度、屈服强度。此法在检测中，由于仪器简单、使用方便、基本无损害而得到广泛的应用。 3. 2 超声法检测钢材和焊缝缺陷 超声法检测钢材，多采用脉冲反射法。超声波脉冲发射进入被测材料传播，无缺陷时，不出现缺陷反射波，反之产生部分反射，由于钢材密度比混凝土大得多，为了能检测到较小的缺陷，要求选用较高的超声频率，此法比磁粉探伤、射线探伤更有利于现场检测。 4 、结构现场检测技术展望 结构现场检测技术对工程质量事故的检测、处理方面，具有重大的应用价值，从国内外的发展状况来看，该项技术涉及到多个学科的应用技术，应进一步研究、完善，应从以下几个方面来努力、创新。 （1） 新参数、新性能指标的测试。随着材料科学的发展，许多新材料被工程所应用，建筑结构设计的不断改进，一些新的参数和新的性能指标能够说明新材料和新结构的可靠性，需要不断研究这些参数指标的测试方法，为工程实践服务，是当前测试技术发展的趋势。 （2） 新思想的引入、对数学模型的创新和改善。在建筑结构检测方法的研究中，引入新思想，不仅要考虑宏观力学，还要考虑微观力学，深入全面地看问题。已有的检测方法中用到的经验公式有一定的局限性、在新的数学模型建立时，应更加注意其边界条件，扩大使用范围，提高拟合程度。 （3） 测量仪器的改进。随着计算机的普及与发展，改进测量仪器成为必然，测量仪小型化、智能化，使测试精度不断提高，以保证现场检测的需要。 （4） 操作方法的改进。结构检测仪器的操作方法要日趋简单化，使其更适合于大面积建筑工程质量的检测。
下面是中达咨询给大家带来关于混凝土技术的现状和发展的相关内容，以供参考。混凝土是当代最大宗的人造材料，也是最主要建筑材料。目前，世界水泥年产量已超过12亿t，我国在数量上占居首位，其产量约为世界总产量的三分之一。混凝土年使用量虽未见准确的统计资料，但如以水泥产量推测，估计在我国混凝土年使用量可达6亿m3以上，其工程量之多，社会与经济意义之大，是人所共知的。针对我国今后发展的需要，本文拟在三个方面予以论述。1预拌混凝土的现状与发展混凝土的集中搅拌是建筑工程生产管理方面一项意义重大的改革。预拌混凝土应用量比重的大小，标志着一个国家的混凝土生产工业化程度的高低。国外实践表明，采用预拌混凝土之后，一般可提高劳动率200%～250%，节约水泥10%～15%，降低生产成本5%左右，还具有保证质量、节约施工用地、实现文明施工等方面的优越性。世界上第一座预拌混凝土工厂出现在德国，建造于1903年，以后受到各国的重视，得到迅速发展。到20世纪80年代初，统计结果表明，在经济发达的国家里，预拌混凝土的供应量，已达到全部混凝土生产量的60%～80%。在我国混凝土搅拌站始建于80年代初的上海、常州两城市。20年来，由于建设规模逐步扩大，尤其是北京和东南沿海地区一些城市建设的高速发展，各级建设行政主管部门采取了一些扶植政策和措施，使城市的预拌混凝土产量每年以12%～15%幅度递增。上海、北京、广州、大连、常州等城市应用预拌混凝土量已达到该城市混凝土总用量的80%以上，接近经济发达国家的水平。但是，预拌混凝土的发展是不平衡的，就全国而言，预拌混凝土占现浇混凝土量的比重还不到30%，有的地方甚至还没有预拌混凝土站，与经济发达国家相比，我国预拌混凝土尚属起步阶段。而且我国已建成的预拌混凝土站，多属建筑企业或企业集团管理，而经济发达国家预拌混凝土已成为独立的新兴行业，有许多专业公司专门生产和供应预拌混凝土。在预拌混凝土行业迅速发展的同时，也暴露出不少需要重视的问题。如：混凝土定价不合理以及混凝土供需双方配合不密切，出现供大于求而导致降低价格出售，因而无法保证预拌混凝土的质量。这样恶性循环不利于预拌混凝土的长远发展。为了保证预拌混凝土的健康发展，必须注意以下几点：1)加强预拌混凝土厂的合理规划和布置，预拌混凝土的生产规模应与当地的建筑和市场需求相匹配，避免盲目发展过度集中。2)有计划的组织在职人员培训，提高人员素质及企业的技术和管理水平，加强有关标准的宣传贯彻力度。3)规范市场，加强有关部门的监督，使供需双方必须遵守合同，增强合同的法律效力;并制定出合理的预拌混凝土价格体系。使预拌混凝土能在正常的竞争条件下得到发展。2、高性能混凝土的现状和发展为了弄清当前混凝土在不同用途中存在的缺点和薄弱环节，美国于80年代曾对很多土建工程单位进行了广泛的调查。从调查结果可知，在众所关注的抗压强度以外，亟待改进提高的混凝土性能，依次为体积稳定性、抗渗性、流动性、抗折(拉)强度、护筋性、线膨胀系数等，当然还须降低成本。上述各种性能归纳起来就是强度、工作性和耐久性3大类，这正符合十几年来几个发达国家正在研究开发中的高性能混凝土(HPC)。HPC的诞生与发展是近代工程发展的需要。例如高层、大跨度、大荷载、特殊使用条件和严酷的环境(如海上石油钻采平台、海底隧道等)以及对建设速度、经济、节能等有更高要求;同时也由于混凝土技术的提高使HPC成为可行。HPC的先进性使混凝土的应用范围得到扩大，使混凝土的社会经济效益得到不断增长。发展HPC的主要途径有：1)高性能的原材料以及与之相适应的工艺。2)复合化：混凝土本身是水泥基复合材料。HPC必须有活性细掺料和外加剂特别是高效减水剂的加入，常常不仅需要二者同掺，有时还必须同时采用几种外加剂以取得要求的性能，充分发挥复合化的作用，将是HPC取得更大效益的努力方向。在我国当前条件下，HPC可采用下列原材料：a)水泥。以42.5#或42.5R硅酸盐水泥为主，也可选用某些特种水泥如铁铝酸盐水泥，碱—矿渣水泥等，但水泥用量过大或细度过细均不利于耐久性。b)集料。必须符合国家标准，要求坚洁，粒径、粒形、级配和强度与工作性有关，宜先经过试验。工地必须改变不重视集料的坏习惯。c)活性细掺料。不仅为了节省水泥更重要的是为了满足工作性(如易泵性)与耐久性的要求。因此，优质活性细掺料如硅灰或粉煤灰、沸石粉以及磨细矿渣已成为HPC的必需组分。二种细掺料复合作用，有时能带来很好的效果。d)外加剂。首先是高效减水剂，是HPC的必需组分。为的是大幅度减水以提高强度与耐久性。使HPC有足够的流动性、易泵性和填充性，也使是泌水减到最小。掺加活性细掺料时必须掺加足够的减水剂或高效减水剂；为了减少坍落度损失还必须掺加缓凝剂与引气剂；为了早强，可掺加早强剂或采用早强减水剂；为了预防早期收缩可掺加适量膨胀剂。所以，外加剂的复合作用对HPC满足各种功能要求是十分重要的。HPC的复合化途径除已用得很多的活性细掺料与高效减水剂的复合使用外，还有优质粉煤灰与磨细矿渣的复合，硅灰与粉煤灰或稻壳灰的复合，沸石粉与粉煤灰的复合等。加入多种外加剂的复合在国内也愈来愈普遍。我国现在已有条件在不同用途上采用HPC。如世界跨度最长斜拉桥—杨浦大桥和亚洲最高的建筑—东方明珠电视塔，以及龙羊峡、葛洲坝等水电站建设。只要我们掌握好混凝土的基本原理，运用已有的经验，经过试验，重视质量，我们完全有能力做好和用好不同用途的混凝土，满足各种工程和制品的要求。在此基础上继续改进提高、不断创新，在混凝土技术上、数量上和质量上走在世界前列。此外，美英日等国近几年在研究开发几种特高性能水泥基新材料。其主要力学指标，大大超过高强度混凝土，而可与陶瓷、铝、钢等相比拟。例如抗压强度可达300MPa，抗折强度可达150MPa，弹性模量可达50GPa。从这些新的发展，可以说明混凝土性能还有很大潜力，混凝土技术应用方面还有很大开发的余地，有待我们去努力。3原材料的现状和发展1)水泥。由于我国水泥工业发展太快，粗放型带来了严重后果，其中经过认证可用于结构工程的不到三分之一，小水泥厂水泥性较差，且不稳定，通过提出“限制、淘汰、改造、提高”八字方针，改变检验方法与ISO接轨。增产42.5#水泥和某些特种水泥，来满足工程需要。水泥掺加混合材是正确的、必要的，对性能、经济、环保均有利。矿渣由于细度不足，活性未充分利用，应研究超细磨，将能够节约更多水泥熟料，用作高性能混凝土。其他如粉煤灰、砖灰、沸石岩、稻壳灰等活性细掺料均有利于混凝土性能的提高和经济效益。现在国内正大力开发节能水泥、碱—矿渣水泥，低需水量水泥等，也将取得巨大的社会、经济与环境效益。2)集料。集料质量对混凝土的性能与经济十分重要，我国混凝土质量不高、不稳定，影响工程质量与安全使用，这与集料的现状有一定的关系。我国除少数大工地与大城市外，均以分散无计划开采为主。优良天然集料来源日蹙，资源浪费，环境破坏。因此必须重视集料的计划生产加强质量控制与供应工作。否则要普遍提高混凝土工程质量与水平是不可能的。我国碱活性集料分布范围较大，水泥含碱量也高，必须检验集料碱活性，及早预防碱集料反应的破坏，对于轻集料、人工集料，再生集料以及海砂利用也应重视。3)外加剂。半个世纪以来，外加剂用得愈来愈普遍，我国在解放初即创造引气剂与减水剂。到如今已发展到20类几百个品种的外加剂。主要有减水剂系列、泵送剂、速凝剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂、阻锈剂、引气剂、消泡剂、着色剂等等。在混凝土应用中，减水剂尤为重要，减水剂又分为普通型和高效型，高效减水剂具有以下特性：1)减水率高，可减水18%～20%。2)减少坍落度损失。3)在保持强度恒定值时，则能节约水泥10%以上。4)不含氯离子，对钢筋无锈蚀作用。外加剂在混凝土应用中，应根据对混凝土的要求，选择合适的外加剂，外加剂使用中应注意掺量以及与水泥的匹配问题，必须先行试验。外加剂复合使用常取得良好效果，不仅二种以上外加剂复合，还有外加剂与活性细掺料的复合，以及细掺料之间的复合，都将为提高混凝土性能，取得多方面效益开阔新途径。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：
土建结构工程的安全性与耐久性一、土建结构工程的安全性 结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。 1．我国结构设计规范的安全设置水准 对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。 1.1构件承载能力的安全设置水准 与结构构件安全水准关系最大的二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤)，而美、英则为240和250公斤；2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和 1.4 ；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。 公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）与材料强度分项安全系数均规定较低。 尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。 1.2 结构的整体牢固性 除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。 1.3 结构的耐久安全性 我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。 2．调整结构安全设置水准的不同见解 我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解： 1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。 2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。 3）认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有风险，如果规范的安全水准较高，曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的，而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务，安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。 3、结构设计规范的概率可靠度设计方法 对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步，可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理，当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体，在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂，并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理；规范可靠度方法在我国十多年的实践表明，它并没有给结构设计的安全性带来明显实效，反而造成了安全概念上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题；现行设计规范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范，也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考，在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。 二、土建结构工程的耐久性 土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。 1、土建结构工程的耐久性现状 大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。 长期以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份材料估计，他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。另有资料指出，美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施，如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。我国建设部于80年代的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用，使用十几年后就出现问题，有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害，东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明，漏水的占50.4%，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行，而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策，如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。 耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训，还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥，仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。 有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。 使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有： 1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超过了也被认为不合格，这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。 2) 工程施工单位不适当地加快施工进度，尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证，早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。 3) 环境的不断恶化，如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超过国土的30% 。 当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命，在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外，工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法，对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂，而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段；又如，希望加大水泥用量来保证混凝土强度，而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 在修订规范的耐久性要求上，交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验，尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需，另一方面则要安排系统的研究项目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一，而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不能完全依赖国外研究成果的。 重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。 2．土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 结构耐久性和使用寿命的概念，与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中，应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故，就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀，如果有定期的检测要求，这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，强制规定必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度，还应以预防为主，通过例行检测及时发现问题。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看，需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。在发达国家，由于新建工程少，用于维修的费用往往更为主要，英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍，1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家，现在正大兴土木，可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40％公路桥梁的桥龄已大于25年，加上进入90年代以后交通量猛增，超载严重，以往的设计标准又低，路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证，造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上，希望有关部门能加大已建工程维修的费用。 为加速路桥等公共工程建设，国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规，就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能，对于设计工作寿命为100年的桥梁，至少还可正常使用70年，而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。 三、技术规范的作用与管理 这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。 长期以来，受计划经济体制的影响，我们往往视技术规范为法，将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程，与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准，本身不具有法律作用，只当工程各方（业主、设计、施工企业）认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上，才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行，不利于技术进步和创造性的发挥，反而容易成为推卸责任的借口。当然，政府部门从国家和公众的整体利益出发，需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规，但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法，后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。 企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故，不是解决问题的有效途径。现在，有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文，同时规定各个设计单位完成的设计，须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查，而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求，其任务已类似于执法；这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因，主要在于管理不善，特别是管理环节上的腐败；其次是施工操作人员素质低，又难以短期解决；过分强调规范的地位与作用，未能建立与规范配套的完整标准体系，比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件，可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节，也有一定的关系。从设计角度看，出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定，而是方案性的错误或忽略主要的设计条件；也有一些工程则因过去的设计标准过低，耐久性不足，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实，要做到设计规范强制条文的要求最为容易，为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核，其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎，个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点，反而造成麻烦。 我国幅员广阔，各地经济发展很不平衡，技术力量悬殊，环境条件各异，客观上要求规范能给设计人员更多灵活性，少一些强制性，这样才能更好地在规范的指导下，根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之，在规范标准上，要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些，在抗震防灾要求上，更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细，其适用性可能变得愈差，造成的混乱也可能愈多；特别象岩土工程那样的规范更是如此。 发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短，不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置，分工不明，并且至今还依附于某一政府部门，基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用，距离独立和富有活力的健全机构还差的很远，如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。 四、准备提交政府有关部门考虑的建议 为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑，： 1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性，已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则，一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证，我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失，并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门，能对工程的耐久性要求作重点审查，明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证； 建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持； 建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助； 建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中，联络国内有关专家，促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。 2、土建工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程，我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，不利于工程寿命和投资效益。 建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物，在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。 建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例。 3、完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。 4、合理设置土建结构设计的安全水准，必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给、乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化，有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准，建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大，且由于车流、车载、车速的快速发展，在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全贮备。在建筑结构的安全设置水准上，建议进一步收集不同意见，包括商品房消费者的意向。我国不同地区的经济发展水平悬殊，在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。 5我国建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的经验及问题值得总结。可靠度方法用于不同类型结构的先决条件和难度不一，不必强求一律。建议有关部门在推广可靠度方法于各类设计规范时，广泛征集各种看法，实事求是，稳慎对待，不宜急于求成。
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桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。在有重载马车之后，载重量逐步加大，桥面纵坡也必须使之平缓。这时的桥梁材料仍以木、石为主，铸铁和锻铁很少使用。 从桥梁的原始雏形——堤梁（及在浅滩溪涧中筑起一个个石堤，堤间流水，人从石堤上跨越）、独木桥、浮桥（架设在船只上的桥）和石拱到现在超千米跨度的悬索桥，桥梁工程在几千年的时间里发展可谓翻天覆地。然而桥梁工程能拥有这翻天覆地的发展取决于工程材料和工程技术迅猛发展的有力推动。在原始社会里，懵然无知的古人类还只是追求有一个起身的洞穴和能填饱肚子的食物，还不会想到桥。然而随着社会的发展，人类文明的进步，交通的不断发展，人们开始创造了桥。然而那时工程材料的使用仅限于天然的木和石块，且工程技术非常落后，所以人们只能建造简单的桥——堤梁、独木桥和简单的石拱。世界上现存最古老的石桥在希腊的伯罗奔尼撒半岛，是一座用石块干垒的单孔石拱桥，距今3500年左右建成。我国古代桥梁工程技术的发展在当时处于世界领先地位。公元590——608年建造在河北省赵县（叫）河上留存至今的隋代敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥，即赵州桥。该桥全长50.82m，桥面宽约10m，采用28条并列的石条砌成拱券形成。拱券矢高7.23m。拱上设有4个小拱，既能减轻桥身自重，又便于排洪，且更显美观。该桥无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上都达到极高成就，是世界上最早的敞肩式拱桥，早于欧洲同类桥约1000年。近代土木工程的时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。这个时期内土木工程的主要特征有：——有力学和结构理论作为指导；——砖、瓦、木、石等结构建筑材料得到日益广泛的使用；混凝土、钢材、钢筋混凝土及早期的预应力混凝土得到发展；——施工技术进步很大，建造规模日益扩大，建造速度大大加快。在这个时期内,以下几件大事对桥梁工程的影响巨大: (1)意大利学者伽利略在1638年出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论。 (2)英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律它们是土木工程设计理论的基础。 (3)瑞士数学家欧拉1744年出版《曲线的变分法》建立了柱的压屈理论，得到计算柱的临界受压力的公式，为分析土木工程结构物的稳定问题奠定了基础。 (4)1824年英国人阿斯普.丁取得了波特兰水泥的专利权，1850年开始生产。这是形成混凝土的主要材料，使得混凝土在土木工程中得到广泛应用。后来，在20世纪初，有人发表了水灰比等学说，才初步奠定了混凝土强度的理论基础。 (5)1859年发明了贝塞麦转炉炼钢法，似的钢材得以大量生产，并愈来愈多地应用于土木工程。 (6)1867年法国人莫尼埃用铁丝加固混凝土制成花盆，并把这种方法应用到工程中，建造了一座蓄水池，这是应用钢筋混凝土的开端。1875年他主持建造了第一座长16m的钢筋混凝土桥。 (8)1779年英国用铸铁建成跨度为30.5m的拱桥；1826年英国用锻铁建成跨度为177m的悬索桥；1883年美国建成世界上第一座大跨钢悬索桥——布鲁克林桥；1890年英国又建成两孔主跨达521m的悬臂式刚架桥，这样，现代桥梁3种基本形式(梁桥、拱桥、悬索桥)相继出现。 自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一要求。 在技术方面，只是凭经验修桥，曾使19世纪80～90年代的许多铁路桥发生重大事故；从这时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故显然大为减少。 二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。 由于更多新技术新材料的出现，现代桥梁工程的发展尤其迅速，世界各国相继建造出超千米的桥梁。世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥——西班牙的卢纳巴里奥斯桥,跨径达440m,采用了双面辐射形密索布置. 世界第一的悬索桥——日本明石海峡桥,横跨日本内海,使日本神户与淡路岛紧紧相连.这座大桥全长3190M,中央跨度1990m于1998年竣工.它可以承受里氏8.5级地震.目前中国在建的一批公路桥梁，无论是桥梁的数量还是工程规模、技术难度、科技含量，都代表着当今世界的先进水平，创造了中国建桥史之最。据悉，这些桥梁主要有：阳逻长江大桥，主跨1280米的悬索桥；南京长江三桥，主跨648米的斜拉桥；润扬长江公路大桥，跨江连岛的主跨1490米悬索桥和406米斜拉桥组合；深圳湾跨海大桥，主跨180米独塔单索面斜拉桥；苏通长江公路大桥，主跨1088米的斜拉桥，居世界第一；杭州湾跨海大桥，按双向六车道高速公路标准建设，全长36公里，是世上在建最长的公路跨海大桥。一个国家同时在建这么多世界级桥梁，在世界上不多见。 桥梁需要大量修建，而人力、物力、财力有限；于是，不断提高技术水平，引用新材料、新工艺、新桥式，对结构行为进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，以使桥梁建设的经济效益不断提高，已成为时代的要求。 桥梁工程学主要研究桥渡设计，包括选择桥址，决定桥梁孔径，考虑通航和线路要求以确定桥面高程，考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度，设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。 在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。 在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。 在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。 在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基，以减少劳动强度并避免人身危险；利用高质量的焊接技术，借能推广工地焊接等，此外，装配式桥梁也将有所发展，以使结构和构件标准化，生产工业化。 在桥梁养护维修方面，要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中，引用新型精密的测量仪表，如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定；用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然，以便延长桥梁的使用寿命。 桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。人们除了要求桥的功能完善，还讲求桥的外形美观、有艺术性 ，桥梁地建造将更加复杂化，更加艺术化，桥梁的未来将更加多元化，是现代桥梁更现代，还是旧式桥梁的复兴，值得期待！ 中国桥梁的历史可以上溯到6000年前的氏族公社时代，到了1000多年前的隋、唐、宋三代，古代桥梁发展到了巅峰时期。公元35年东汉光武帝时，在今宜昌和宜都之间，出现了架 设在长江上的第一座浮桥。 在秦汉时期，我国已广泛修建石粱桥。世界上现在是保 存着的最长、工程最艰巨的石粱桥，就是我国于1053一1059年 在福建泉州建造的万安桥，也称洛阳桥，此桥长达800米，共47 孔，位于“波涛汹涌，水深不可址”的海口江面上。此桥以 磐石铺遍桥位底，是近代筏形基础的开端，并且独具匠心地用养殖海生牡蛎的方法胶固桥基使成整体，此也是世界上 绝无仅有的造桥方法，近千年前就能在这种艰难复杂的水文 条件下建成如此的长桥，实是中华桥梁史上一次勇敢的突破。 我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵 县的赵州桥（又称安济桥），该桥在隋大业初年（公元605年左 右）为李春所创建，是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m, 宽9m，拱失高度7．23m，在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹 拱，这样既能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美 观，赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中叶才出现，比我国晚了一千二百多年，赵州桥的雕 刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等，其上狮象龙兽形态逼 真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺术珍品，我国 石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进了与世 界各国人民的文化交流并增进了友谊。 1240年建造的福建潭州虎渡桥，也是最令人惊奇的一 座粱式大桥，此桥总长约335m，某些石粱长达23．7m，沿宽度 用三根石粱组成，每根宽1．7m，高1．9m，重达200多吨，该桥一直 保存至今”历史记载，这些巨大石梁桥是利用潮水涨落浮运建 设的，足见我国古代加工和安装桥梁的技术何等高超。 广东潮安县横跨韩江的湘子桥（又名广济桥）此桥始 建于公元1169年，全桥长517．95m，总共20墩19孔，上部结构有 石拱、木梁、石梁等多种型式，还有用18条活船组成的长达 97．30m的开合式浮桥，设置浮桥的目的，一方面适应大型商 船和上游木排的通过，并且也避免了过多的桥墩阻塞河道， 以致加剧桥基冲刷而造成水害，这座世界上最早的开合式 桥，柱石桥之长、石墩之大、桥梁之多以及施工条件之困难 工程历时之久，都是古代建桥史上所罕见的。。 1957年，第一座长江大桥——武汉长江大桥的胜利建 成，结束了我国万里长江无桥的状况，从此“一桥飞架南北，天堑变通途”，桥的正桥为三联3X128m的连续钢桁粱，双 线铁路上层公路桥面宽18m，两侧各设2．25m人行道，包括引 桥在内全桥总长1670．4物，大型钢梁的制造和架设、深水管柱基础的施工等，对发展我国现代桥染技术开创了新路。 1969年胜利建成了举世瞩目的南京长江大桥，这是我国自行设计、制造、施工，并使用国产高强钢材的现代大型桥梁，正桥除北岸第一孔为128m简支钢桁粱外，其余为9 孔3联，每联为3x l60m的连续钢桁粱。上层是公路桥面，下层 为双线铁路，包括引桥在内，铁路部分全长6772m，公路部 分为4589m，桥址处水深流急，河床地，质极为复杂桥墩基础 的施工非常困难。南京长江大桥的建成显示出我国的建桥事 业已达到了世界先进水平，也是我国桥梁史又一个重要标 志。 在最近的1000年中，中国的桥梁技术全面落后于世界的脚步，中国第一座现代化桥梁的出现距今仅100多年历史，而且是由外国人建造的。从钱塘江大桥算起，中国人自己设计现代桥梁的历史还不足70年；从南京长江大桥算起，中国人自行设计建造大型桥梁的历史仅34年。而九十年代以来，中国桥梁的成就才使我们重新无愧于祖先地站到了世界前列，这是中国桥梁建设的伟大复兴时代。改革开放以来的20多年中，中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就，前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备，九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来，随着中国经济的发展，一批更大的越江跨海工程的建设，中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴，必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。 1990年四川省在宜宾市建成的小南门桥，跨径达到240米，已是当时世界上中承式拱桥中跨径最大的一座。2001年11月7日，小南门大桥因吊杆锈蚀造成部分桥面跨塌，在修复过程中，技术人员对全桥进行了检测，大桥整体结构依然完好。小南门大桥所付出的代价是创新的代价，没有创新我们就不可能一睹1400年前的赵州桥。 1991年，四川省苍溪县建成了中国第一座钢管混凝土拱桥——旺苍大桥，跨径115米。在此之后的几年中，各地虽然兴建了不少钢管混凝土拱桥，但跨径始终在200米以下徘徊，直到1998年，广西壮族自治区建成了三岸邕江大桥，一举将此类桥梁的跨径提高到270米；1999年又建成了跨径220米的六景大桥。此后，在湖北、浙江和贵州等省，跨径在250米左右的钢管混凝土公路、铁路拱桥开始增多。 1995年贵州省瓮安县建成江界河大桥，首次突破了中国混凝土拱桥跨径 300米大关,达到330米，一举成为世界最大的桁式组合拱桥。不仅如此，其拱顶桥面至水面高度达263米，居中国各类桥梁之首。大桥一跨飞跃乌江天险，主孔分108个桁片预制，运用桁架伸臂法悬拼架设，两岸引孔为桁式刚构，全桥轻盈简洁，凌空飞渡，气势不凡。 1997年重庆万县长江大桥建成。大桥位于万州区（原万县市）黄牛孔处，是上海至成都高速公路跨越峡江天险的特大型拱桥。大桥一跨飞渡长江，全长 856.12米，主拱圈为钢管混凝土劲性骨架箱型混凝土结构，主跨420米，桥面宽24米，为双向四车道，是1995年贵州省瓮安县建成江界河大桥，首次突破了中国混凝土拱桥跨径 300米大关,达到330米，一举成为世界最大的桁式组合拱桥。不仅如此，其拱顶桥面至水面高度达263米，居中国各类桥梁之首。大桥一跨飞跃乌江天险，主孔分108个桁片预制，运用桁架伸臂法悬拼架设，两岸引孔为桁式刚构，全桥轻盈简洁，凌空飞渡，气势不凡。 华夏第一桥——江阴长江公路大桥，是我国“八五”规划的“两纵两横”国道主干线中沿海主骨架的跨江工程，是目前 中国第一、世界第四大跨径钢悬索桥。大桥由桥塔、主缆、锚旋和钢箱梁等主要部件组成。大桥全长3071 米，主跨1385米；桥面宽33．8米，双向六车道，设计车速100公里／小时；通航净空为50米，可通行五万 吨级巴拿马型散货轮。江阴长江公路大桥的两根主索，各长2400多米，直径近1米，每根重1．4万 多吨，主索用127根直径5．3毫米的钢丝搅成索，再由169股钢索组成主索。主桥每边有85个吊杆，每个吊杆2根，用以连结主索和桥面。 两岸索塔标高为196．236米，相当于65层搂高。北塔基长43．5米，宽73．5米，下有123根近90米长的基础桩。北锚的混凝土陈井平面长69米，宽51米（面积相当于一片足球场大）。沉入地面58米，被称为世界第一大沉井。江阴长江大桥于1994年11月22日正式开工，1999年10月1日胜利通车，名列“中国第一，世界第四”。 改革开放以来的20多年中，中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就，前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备，九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来，随着中国经济的发展，一批更大的越江跨海工程的建设，中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴，必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。
腐蚀和膨胀。煤矸石混凝土是会膨胀的煤矸石混凝土表现为造成混凝土假凝，释放有毒气体，造成钢筋腐蚀，后期体积膨胀等之类的质量问题，因此煤矸石对混凝土的危害是腐蚀和膨胀。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
一、国外煤矸石资源化利用现状
世界各国都很重视煤矸石的处理和利用，自上世纪60年代开始，许多国家开始进行了煤矸石综合利用，到上世纪70年代，国外部分矿区煤矸石的利用率已达100%。如美国和匈牙利等国将煤矸石进行生物复田，取得了很好的实效。美国直接从燃烧的煤矸石山中回收热能，法国对灰分较大的煤矸石进行洗选，回收了其中的可燃物用于发电，从而节约了煤炭。
在国外，煤矸石利用最普遍的方法是用作建筑材料，法国在这方面做得较为出色，从上世纪70年代起的30年中，法国人共利用煤矸石1亿多吨，主要用于制砖、生产水泥和铺路；在法国，红色煤矸石的颗粒具有抗水冲蚀能力，可用于充填潮湿甚至沼泽和积水塌陷坑，被认为是很好的填充材料，可使路基具有良好的不透水性，法国北部所有载重道路都是使用这种材料作为路基。近年来，法国还研究煤矸石在水泥中利用的新方法，即将含煤比例较高的煤矸石既作为原料又作为燃料投入窑炉生产水泥。英国煤管局在1970年成立了煤矸石管理处，将煤矸石作为一种优良、经济的材料，广泛用于公路、填坝和其他土建工程的填充物。在德国，煤矸石主要用于井下采空区充填和用作建筑材料。据报道，英、波、比、俄、日等国用煤矸石代替部分粘土生产水泥，取得了节煤、降低成本等效果。
二、国内煤矸石资源化利用现状
1992年联合国环发大会以后，可持续发展成为人类发展追求的共同目标，发展中国家对环境问题也高度重视，而且为避免走发达国家“先污染，后治理”的老路，对矿山环境的管理和治理也逐渐提到了议事日程上来。国际组织以国际公约、论坛、项目研究和倡议等方式，促进矿业环境的改善。对矿业环境问题有影响的国际公约主要有：对有害废弃物及其处理的跨国境移动控制的《巴塞尔公约》、《长期跨国环境空气污染公约》等。
随着全球经济可持续发展战略的进一步落实和我国工业化过程的进一步深化，我国政府对环境保护工作的力度也在不断加大和加强。煤矸石的充分利用和污染己经引起了我国政府的高度重视。我国政府已通过制定和完善有关政策法规、支持技术革新、严格管理和执法，以提高矿山环境保护整体水平。
2000年4月29日，第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过的《中华人民共和国大气污染防治法》第三章为防治燃煤产生的大气污染；第三十一条为在人口集中地区存放煤炭、煤矸石、煤渣、煤灰、砂石、灰土等物料，必须采取防燃、防尘措施，防止污染大气。
“九五”期间，国家出台了一系列有关资源综合利用相关的产业政策，都将煤矸石山综合治理和利用作为支持的重点，如《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南（目录）》中都把煤矸石综合利用作为鼓励发展的产业。
我国从上世纪70年代起开展了煤矸石综合利用工作，开辟了一系列煤矸石的利用途径，煤矸石综合利用有了较大的发展。煤矸石的资源综合化利用可以分为资源回收和工程利用两种途径。资源回收利用是用低燃烧值的煤矸石作沸腾炉燃料进行发电；对煤矸石中的伴生矿物提取利用，如制取氧化铝、聚合铝、矾土及硫酸产品等；生产建筑材料，如制取矸石砖、矸石水泥及耐火材料和陶瓷等；工程利用则是将煤矸石作为充填材料进行复田和土工利用，如矿区塌陷地的充填复垦，公路、铁路、广场建设的基础充填等（图2-4）。但由于资源性质的因素、经济条件的制约、技术设备的差距以及市场变化的影响，目前煤矸石的利用率为10%～30%，与发达国家相比差距仍然较大。这就需要我们进一步加大对煤矸石开发技术研究，进一步开发煤矸石的综合利用和工业化生产，以充分利用矿产资源，增加社会经济效益，同时又减少污染，促进资源与环境的可持续发展。
图2-4 煤矸石资源综合化利用
三、煤矸石的资源化及利用途径
1.生产化工产品
（1）制造铝盐系列产品
铝盐在工业生产中具有广泛的用途，如硫酸铝广泛用于水处理、媒染、石油除臭脱色、油脂澄清等。利用煤矸石制硫酸铝不仅可解决煤矸石处理难题，而且也节省了铝矾土资源。利用煤矸石制硫酸铝已在山西、甘肃多家煤矿得到了应用。
（2）制造硅系列产品
煤矸石中硅含量较高，因此，煤矸石硅元素的利用是综合利用的重要途径。目前主要用于制造水玻璃、白炭黑、陶瓷原料等。
（3）制取钛白粉
对于TiO2含量达到7.18%以上的煤矸石，可用于生产钛白粉。钛白粉具有很好的遮盖力和着色能力，广泛应用于油漆、造纸、塑料等行业。
（4）回收硫及硫铁矿
我国与煤伴生、共生的硫铁矿资源十分丰富，分布较广。赋积在煤中的硫铁矿经洗选后，绝大部分富集在煤矸石中。硫铁矿是化工和化肥工业的重要原料，主要用途是制造硫酸和提炼硫磺。而我国的硫产量不能满足国内生产的需要，经常进口硫磺以补充生产不足，因而在加工煤炭的同时回收硫铁矿无疑具有十分重要的意义。另外，脱了硫的煤矸石减轻了对环境的污染，也便于进一步的加工利用。硫在煤中的富集方式主要有黄铁矿硫、硫酸盐硫和有机硫。因为硫的需求原因和环保的要求，对硫的回收已引起众多矿区的注意。硫的回收工艺也初具规模，方法多种多样，该技术在一些高硫矿区应用更为广泛。
如重庆南桐矿务局干坝子选煤厂从高硫煤矸石中提取硫精矿获得成功。入洗矸石含硫10%～31%，主要成分为黄铁矿硫。采用重介法分选选出：含硫35%、含碳小于8%的硫精矿，灰分45%～50%的泥煤和尾矿3种产品。河北开滦唐家庄矿选硫车间1985年初投产。入洗矸石含硫为3.98%，主要成分为黄铁矿硫。经洗选产出4种产品：含硫30%～35%、含碳小于8%的硫精矿，发热量14.63MJ/kg可作燃烧用的动力煤，发热量6.27MJ/kg的低热值燃料和煤矸石。
2.建筑原料
（1）制砖
煤矸石具有一定的可塑性、结合性和烧结性，经净化等工艺处理后，可用于制砖。目前，我国煤矸石砖产量已达200亿块，年综合利用煤矸石约5000×104t。煤矸石制砖不仅可以解决煤矸石对环境的污染，满足经济建设需求，同时也可保护我国有限的耕地资源，从根本上改变“秦砖汉瓦”的生产历史，实现“制砖不用土，烧砖不用煤”的环保效应。
例如2002年山西省潞安矿业集团从意大利引进一条煤矸石制砖生产线，这是目前我国最大的煤矸石综合利用项目。建成投产后，每年消耗煤矸石30×104t，产砖1.3亿块；同时节约煤矸石占地2.5×104m2，与粘土制砖相比，还少浪费土地3.5×104m2。2006年山西大同市天源荣昌新型建材有限公司年产5亿块煤矸石烧结空心砖系列产品项目开工；同年，阳泉南煤年产2.6亿块煤矸石烧结砖生产线投产，每年消耗煤矸石30×104t，取得了良好的经济效益和环境效益，在实现废物利用的同时，既降低了成本，又减小了煤矸石对当地的污染。其产品可用于室内地面装修和台面装修，具有防污、零级吸水率、无放射性、光泽度高等特点，具有很强的市场竞争力。
（2）生产水泥
煤矸石和粘土的化学成分相近，用它代替部分或全部粘土生产普通水泥能提高熟料质量。用煤矸石制作水泥原料的生产过程与生产普通水泥基本相同。利用煤矸石制水泥，不仅可以减少成本，而且可以消化大量的煤矸石，减小对环境的污染。
（3）混凝土
山西阳煤集团用该地自燃煤矸石为骨料，配入矸石砂、硅酸盐水泥制成200～300号煤矸石混凝土，其物理性能和质量符合有关规定。用自燃煤矸石山生产的混凝土比普通混凝土的密度低20%，是高层建筑的优质材料。
（4）土地复垦和路床填料
充填塌陷区是一种重要的复垦方式。利用热值低的煤矸石作为充填煤矿塌陷区造地，这种利用消耗煤矸石量大，且可以把目前没有能力利用的煤矸石保存起来，等技术和经济上可行时再进行开发利用。这样可减少煤矸石对矿山环境的污染（占地、污染水源、污染大气、影响环境卫生等）。在充分利用矿区固体废物的同时，解决塌陷地的复垦问题，因而具有一举多得的效果。如安徽淮北矿务局在两个大塌陷区填埋，煤矸石复土还田，造地1600多亩，获得较好的环境效益和社会效益。另外还可用于建设用地。
煤矸石含有一定的活性物质，具有较好的路用性能和强度，可用作一般公路的底基层或作为路基。填料筑路用的煤矸石宜为强度高、风化轻、热值低的矸石。从山西省阳泉市交通局了解到，在日前通车的307国道复线建设中，交通建设部门变废为宝，用煤矸石铺路，节约资金9200多万元。据阳泉市交通局介绍，307国道复线工程全长28.8km，是阳泉市的重点工程。工程开工后，由于缺少天然沙砾，施工单位设想用堆积如山的煤矸石作为路床填料。大量的科学论证和试验表明，煤矸石作为填料时，要选用自燃、半自燃过的煤矸石，其各项技术指标需全部符合公路工程路基设计规范的要求。307国道复线工程全线采用了煤矸石作为路床填料。目前，1m3沙砾石运到工地的价格是60余元，而1立方米煤矸石运到工地的价格只有10多元，整个工程因此降低投资9200多万元。阳泉市是我国重要的煤炭产区，现存煤矸石山20余座，而且每年新增700×104t左右。大量煤矸石的存放不仅占地，还产生了大量的二氧化硫，阳泉市每年需花费大量资金进行掩埋处理。用煤矸石铺路，可以就地取材，变废为宝，减少污染，节约投资。
3.生产农业产品
（1）生产有机复合肥
煤矸石一般含有大量的炭质页岩或粉砂岩，含有15%～20%的有机质，以及大量丰富的植物生长所需的稀有元素。煤矸石经粉碎碾磨后，按一定比例与过磷酸钙混合，加入适量活化剂与水，充分搅匀后堆沤，可制得新型化肥。重庆煤炭研究所、北京市勘察院、龙口矿务局和郑州矿务局等利用煤矸石生产有机复合肥，都取得了较好的效益。
（2）生产微生物肥料
以煤矸石等为载体，外加添加剂等，可制成煤矸石微生物肥料，主要以固氮菌肥、磷肥、钾细菌肥为主。微生物肥料生产工艺投资少，具有很好的经济效益和社会效益。
（3）改良土壤
利用煤矸石中的微量元素和营养成分，适当掺入一些有机肥，可有效改良土壤结构，增加土壤疏松度和透气性，提高土壤含水率，促进土壤中各类细菌新陈代谢，使土地得到肥化，促进植物生长。
4.煤矸石井下填充
煤矸石充填采矿法不仅可以有效解决地表塌陷和沉降问题，而且消化了大量煤矸石。主要包括轨道运输填充技术、注浆填充技术、压风填充技术。
5.煤矸石发电
我国已有一批煤矸石发电站在运转中，如我国自行设计实施的第一座大型煤炭矿井——山东省协庄煤矿便是一例。该矿于1993年开始兴建一座设计能力为24MW的煤矸石发电厂，目前发电量保持1.6×108 kW·h以上，年消耗煤矸石30×104t。该矿煤矸石热电厂建成后，实行热电联供，年节约原煤4×104t，少支付电费1.2亿元以上，节省煤矸石堆放占地25亩，安置待业和下岗人员733人，既节约了资源，又收到了良好的社会、经济和环境效益。
山西省阳泉市按照“榨干吃尽”的思路，利用煤矸石发电。按发热量计算，阳泉一年所产煤矸石的数量，相当于220×104t标准煤。目前，全市已有煤矸石电厂4家，发电能力11.8×104 kW，年利用煤矸石100×104t；正在建设的3家，建成投产后年可消化煤矸石400×104t。据初步统计，至目前，阳泉市已建起煤矸石发电厂、煤矸石砖厂、高岭土厂、商品混凝土厂等十几个煤矸石综合利用企业，年可节约标准煤近百万吨。
四、煤矸石资源化利用存在的问题及展望
1.煤矸石资源化利用存在的问题
我国煤矸石资源化利用主要存在以下几方面问题：
1）对我国不同区域的煤矸石基本特征缺乏系统的调查研究，对煤矸石开发利用缺乏系统的基础研究资料；
2）目前煤矸石综合利用技术不够成熟，导致煤矸石资源化较差，不足以使煤矸石产业产生投资吸引力；
3）对煤矸石堆存所产生的生态环境和社会危害缺乏量化的研究和准确估算，难于对煤矸石资源化、减量化处理带来的经济效益、社会效益和环境效益进行客观的评价，难以提出和执行多方共赢、科学合理的扶植政策；
4）缺乏资金渠道。煤矸石综合利用项目在资金上得不到保证，投入严重不足。目前国家没有专项资金扶持，原有的煤矸石综合利用专项资金已被取消，而新的融资渠道还没有形成，企业筹措资金困难，一些煤矸石发电、煤矸石建材项目难以落实，给煤矸石的扩大再利用带来不便；
5）优惠政策落实难。目前国家已经出台的有关煤矸石的优惠政策，在某些地区还存在落实较难和可操作性较差的问题，存在着项目审批难、并网发电难、政策落实难，严重挫伤了企业开展煤矸石综合利用的积极性。
2.促进煤矸石资源化利用的方向探讨
（1）治理煤矸石的目标
结合煤矸石化学成分、矿物组成以及地方优势，选择综合利用途径，并且本着清洁生产的理念从产品生产、消费、回收和处置等环节着手，兼并相关资源化利用工艺中的高能耗、高成本环节，形成联产工艺，丰富和完善产品链，提高产品品质和附加值，实现煤矸石减量、变废为宝的目标。
（2）煤矸石治理，需创新思路
我国煤矸石的排放量逐年增长，增加的废弃物将占用更多土地，在科技高度发展的今天，各级政府部门和厂矿企业需要创新思路。
（3）实施防灭火措施
对于目前无法利用、自燃或潜在自燃的煤矸石山，应首先进行防灭火，然后通过生态建设恢复植被，最大程度地减少其对环境、社会的不良影响。
综上所述，煤矸石问题是亟待解决的重大环境问题和社会问题，要充分认识和定量化研究煤矸石资源化利用、综合治理带来的社会效应和环境效益。今后应从生产方式、市场机制和政策扶植相配套入手，促进矸石综合利用方式的改进和企业经济效益的改善，彻底解决矸石环境污染问题。随着企业环境意识的增强和研究程度的深入，可以预见，煤矸石应用的领域和规模必将不断扩大。