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对土的抗剪强度的研究论文

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对土的抗剪强度的研究论文

土木工程论文提纲

导语:土木工程论文提纲写好了,才可以让我们在写作中掌握全篇论文的基本骨架,论文得以更好的完成。下面我整理了土木工程论文提纲,欢迎参考借鉴!

摘要 3-5

ABSTRACT 5-7

1 绪论 11-27

1.1 论文研究背景及研究意义 11-14

1.1.1 论文研究背景 11-13

1.1.2 研究意义 13-14

1.2 国内外研究现状 14-24

1.2.1 碎石土散体材料特性研究 14-17

1.2.2 渗流对滑坡稳定性的影响研究 17-23

1.2.3 研究进展评述 23-24

1.3 研究目的和研究内容 24-27

1.3.1 研究目的 24-25

1.3.2 主要研究内容及技术路线 25-27

2 库区重庆碎石土路基渗水破坏类型及特征 27-41

2.1 三峡库水位变化及地质灾害分布 27-29

2.1.1 库水消落区分布及库水调度 27-28

2.1.2 库区重庆地质灾害分布 28-29

2.2 库区重庆区域地貌及地质特征 29-34

2.2.1 库区重庆区域地貌 29-30

2.2.2 重庆库水影响区载地质特征 30-34

2.3 库区重庆公路碎石土灾害类型及诱因分析 34-40

2.3.1 重庆公路概况 34-37

2.3.2 库区重庆公路路基灾害诱因 37

2.3.3 库区重庆公路碎石土路基灾害类型 37-40

2.4 本章小结 40-41

3 路基碎石土物理力学特性及其渗水强度参数研究 41-81

3.1 碎石土材料特性 41-42

3.2 路基碎石土基础参数测试 42-49

3.2.1 路基碎石土颗粒级配 42-43

3.2.2 碎石土试验级配的确定 43-45

3.2.3 碎石土物理参数 45-47

3.2.4 试验结果及分析 47-49

3.3 碎石土压缩模量梯度变化规律 49-54

3.3.1 试验设计 49-52

3.3.2 压缩试验结果及分析 52-54

3.4 碎石土抗剪强度影响因素分析 54-67

3.4.1 试验设计 54-56

3.4.2 P-S 曲线及试验值 56-59

3.4.3 细粒土百分含量对抗剪强度的影响 59-61

3.4.4 细粒土含水量对抗剪强度的影响 61-63

3.4.5 细粒土百分含量及其含水量对 C、φ的影响 63-65

3.4.6 室内试验与现场大剪试验的对比 65-67

3.5 碎石土三轴试验 67-74

3.5.1 试样制作及试验设计 67-68

3.5.2 碎石土三轴 CD 试验曲线 68-72

3.5.3 试验结果及影响因素分析 72-74

3.6 现场静载荷试验 74-77

3.7 库区碎石土参数区域特征 77-78

3.8 本章小结 78-81

4 库区公路碎石土路基流-固耦合分析 81-95

4.1 路基碎石土渗透特性影响因素 81-82

4.2 路基碎石土渗透特性试验分析 82-87

4.2.1 达西渗流定律 82-83

4.2.2 碎石土渗透试验参数 83-87

4.3 公路碎石土路基流-固耦合计算 87-93

4.3.1 碎石土流-固耦合的计算模型 87-92

4.3.2 碎石土渗流系数的动态函数 92-93

4.4 本章小结 93-95

5 库区公路碎石土路基渗流弱化稳定性分析 95-117

5.1 含水量对路基碎石土力学特性影响分析 95-102

5.1.1 含水量对碎石土力学特性的影响 95-101

5.1.2 库水对碎石土抗剪强度的影响 101-102

5.2 库水位下降碎石土路基浸润线的确定 102-111

5.2.1 潜水非稳定渗流计算模型的建立 102-104

5.2.2 库水位下降时滑体内浸润线的求解 104-106

5.2.3 计算公式的简化求解 106-109

5.2.4 稳定库水斜倾浸润线的.计算 109-110

5.2.5 库水位下降倾斜隔水层浸润线的计算 110-111

5.3 库水位影响下的路基弱化计算 111-114

5.4 碎石土路基边坡算例分析 114-116

5.5 本章小结 116-117

6 巫山某公路碎石土滑坡稳定性分析 117-131

6.1 碎石土滑坡区域概况 117-119

6.2 滑坡区区域工程地质 119-121

6.2.1 地层岩性及水文地质条件 119-120

6.2.2 地下水类型及分布 120

6.2.3 地质构造与地震 120-121

6.3 公路碎石土滑坡形成机制 121-123

6.3.1 滑体形态 121-122

6.3.2 滑坡成因 122-123

6.4 滑体物质组成及物理参数 123-125

6.4.1 滑体组成 123

6.4.2 滑体物理参数取值 123-125

6.5 碎石土滑坡稳定性分析 125-130

6.5.1 滑坡渗流数值计算 125-127

6.5.2 碎石土典型渗水滑面稳定性计算 127-130

6.6 本章小结 130-131

7 结论和建议 131-133

7.1 主要结论 131-132

7.2 建议与展望 132-133

致谢 133-135

参考文献 135-145

附录 145

A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 145

B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 145

熟知土木工程论文提纲的写作模板,才能进行借鉴,从而更好的理解写作的关键点,写好该部分内容。对此一些学生并不了解,对其土木工程论文提纲写作的步骤方法更是掌握不熟练,这样是难以写好提纲,使其发挥最大的作用的。笔者上文分享了土木工程论文提纲模板实例和范文推荐,当然还有一切方法技巧,希望大家看完能够有所收获和启发。

随着国民经济的快速发展,土木工程对整个经济发展和建筑行业有着至关重要的作用.下文是我为大家搜集整理的关于土木工程本科的毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!

浅论土木工程建筑结构设计

摘要:土木工程结构设计是一个全面的建筑体系设计工作,需要通过扎实的理论基础,之后加入灵活的创新思维,以严谨认真的工作态度完成整个设计过程。土木工程设计过程中要保证设计的合理性、安全性。根据平时工作中的设计、建设经验来完成整个设计过程。我国目前的土木工程建筑结构设计在设计策略和设计安全性考量上还存在着一定的问题。本文根据现阶段存在的问题提出具有针对性的意见,使土木工程设计在合理性和安全性上更好的适应我国现代化发展的需求。

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段,即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中,主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安,包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗,就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中,主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用,根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数,构造施工措施要求。对于内力的测算,来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。

最后,根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求,保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段,就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段,进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来,施工图是施工的依据,施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件,应满足设备材料采购,非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题,下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中,箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。

对于箱、筏基础底板挑板的设计,首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整,出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说,如果取消挑板,能够方便柔性防水的处理,在建设多层建筑时,结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中,梁、板的跨度计算计算跨度,又叫计算长度,应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑,摩擦角区域的处理,内摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。

基层开挖时,会应用到摩擦角区域处理的问题,如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小,不会反弹。但中心部位,基土反弹情况较为明显,回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中,主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中,通常是在大房间中垫聚苯,小房间设定基础板的厚度。

从安全角度来说,目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低,与国际同类作业相比,由于没有设定规范的视屏问题,会造成工程施工的进行难度的加大,最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上,应从管理首要保证设计的安全性,尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念,设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富,设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习,使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中,涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中,要严谨、认真,对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细,以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图,从而进行施工,这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象,避免了事故的产生。

在施工过程中,要注意过程监管,设计单位与施工单位要保持联系,对于设计图纸中不明确的问题,要进行及时的沟通和设计核对,以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议,要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说,要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础,对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法,提高设计的水平。设计过程中,不一味的追求标准图,虽然采用标准图能够减轻工作量,加快设计进度,但为了保证设计的安全性,设计人员应该认真的对设计方案进行审核,对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算,在保证基础、满足行业标准的前提下,保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述,根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题,从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上,根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报,2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术,2006.

[3]侯力更主编.砌体结构设计[M].北京:中国计划出版社,2006.

[4]张吉人.土木工程结构设计施工质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[5]沈蒲生.楼盖结构设计原理[M].北京:科学出版社,2003.

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土工试验常见问题探讨论文

摘 要:根据工作经验与国家现行规范及行业标准相结合,针对土工试验中存在的问题,从试样制备、土物理性质试验及力学性质试验三个方面进行了剖析,提出了解决问题的办法。

关键词:土工试验;试样制备;土的物理性质试验;土的力学性质试验

土工试验是岩土工程勘察的重要组成部分,是野外勘察工作的延续。野外勘探与室内土工试验有机地结合,将准确完成土样的定性、定量分析与评价,为建设单位提交符合现场实际情况的勘察成果。由于岩土体的不均匀性,取样、运输、保管过程中的扰动,试验仪器及操作方法的差异等使得岩土试验结果出现部分失真,在一定程度上影响勘察成果的真实性与准确性。本文就岩土样试验中经常出现的部分问题进行剖析,以便勘察单位在过程质量控制中采取相应措施,为设计部门提交真实、准确的勘察成果。

1、试样的制备

岩土工程勘察市场竞争激烈,勘察费用较低,勘察单位的设备技术更新改造投入较少,勘察手段的单一,导致采取的原状岩土样质量较差,土体结构受到严重扰动和破坏(尤其是采用岩芯管岩芯切样);部分样品采集后没有在现场用蜡封堵,水分蒸发;冬天没有防冻措施,使样品受冻;运输过程中没有减震措施,特别是灵敏度较高的粉土和软塑土。由以上原因造成的土体结构破坏和含水量变化,严重影响到岩土体的原状,该类样品根本不能作为力学试验样使用。

采样不合格的岩土样,在试样制备时应注意。开启土样筒后,先检查土样结构,确定土样是否已受扰动或取土质量是否符合规定,对不符合规范要求的试样必须舍弃。

对合格土样用环刀切取时,首先应做好以下几点:

①应在环刀内壁涂一薄层凡士林,目的是为减少环刀与土样间的摩擦,避免土样压密扰动。

②将环刀垂直下压,环刀垂直下压是避免环刀偏向受压时环刀一侧出现相对压密而另一侧出现样品与环刀间的小缝隙,造成土的容重失真及压缩时压缩模量偏小。

③环刀下压过程中,边压边削,可避免土样受到环刀外侧壁与土样间的过大摩擦而使土样受到一定程度的压密。

④压入环刀后对土样的上下端面削平,对于软土要用钢丝锯修复平整,若用切土刀整平则刀面极易带起软土形成二次扰动,对其它土可采用切土刀削平。这四种措施都可有效避免土样在室内试验时受到扰动。

在制样过程中要对土样的颜色、名称、包含物、矿物成分、软硬程度、塑性状态、结构构造等进行描述,不仅是判定土类别的依据,也有利于后期数据整理时进行对比和综合分析处理,得出符合工程实际的数据。

2、土的物理性质试验

2.1 含水率试验

土层的不均匀、取样扰动或进水、取土器和筒壁的挤压、原状样密封不严、土样在运输和存放期间保护不当而失水等均会引起含水率的变化。除此之外在试验室若操作不当对土样含水率的测试结果也会造成偏差:

①取样点的位置不同,尤其是对粉质含量高的粉质粘土、粉土、砂土,样的上、中、下不同部位含水量会有较大的差别,为克服这种影响可分上中下不同部位同时取等量样品,加以混合后再取为含水量试验样品。

②铝盒烘干时应开口,以利水的充分蒸发。铝盒质量应定期标定:铝盒在长期使用过程中由于氧化、磨损其质量也有一定变化,定期标定能有效降低试验误差。

③烘干时间及温度对含水量测试数据影响较大,从而影响到地基土承载力基本值。以粉土为例,含水量每提高5%,承载力基本值降低约5%~10%。因而应严格掌握烘干时间和温度。

红粘土、膨胀土等粘粒含量很高的土类,有较大的比表面积,吸附水能力强,需在105℃~110℃温度下烘干8h,粉土、粉砂土不得小于6h,但对含有机质的土(尤其是有机质含量大于5%的土),应在65℃~70℃烘至恒重,温度过高会造成有机质的损失,使含水量偏大。决不能为赶工期而省时省工,更不能不分土类别、不分温度、不分时间地进行烘干。

2.2 土粒比重试验

从理论上讲要得到一个准确的土粒比重值较为困难,因为国标中采用的试验方法存在下列因素的影响:

①结合水的影响。土粒带负电荷,与其周围的水相互作用,形成结合水,结合水吸附在粘粒表面,使测出的土粒体积大于实际体积,导致测试结果偏小。

②土粒间胶结物固化的影响。制备试样在烘干过程中,不可溶的胶质矿物如SiO2、Al2O3、粘土矿物等易固化形成团粒,形成的团粒较难靠水的作用分散,加热煮沸对团粒不能达到完全分散的作用,使计算出的'土粒相对密度偏小。

土粒比重是土的基本物理指标之一,是一个相对稳定的值,它决定于土的矿物成分,一般无机物矿物颗粒的比重为2.60~2.80,有机质为2.40~2.50,泥炭为1.50~1.80,土粒的比重变化幅度很小,同一地区同一类型的土相对密度基本接近,通常可按地区经验数据选用。由于土粒比重试验相对复杂且费时,但也不能在一个地区根本就没有进行过土粒比重试验,而盲目套用其它地区的经验,这是不科学的。

2.3 界限含水量试验

液、塑限联合测定法的界限含水量土样制备方式对比较均匀的土可采用天然含水状态的土样;对不均匀的土样,采用风干土样。当试样中含有粒径大于0.5mm的土粒和杂物时,应过0.5mm的筛。进行界限含水率试验时应将试验样品加入不同水量充分调和均匀,填入试样杯中,按规范测定三个不同含水率的点。

在实际试验时操作人员能够对含砾石、岩屑、杂物的土样过筛后进行试验,但当土中含原生的铁、锰质结核时而往往忽视过筛,直接将土中的铁、锰质结核压碎混入土中,这种方法造成土的液、塑限含水量偏小。

土样加水后应充分拌和,拌合后试验样品的含水量必须均匀,否则锥体下落试验点处的含水量难以代表实际样品的含水量。

试样调好后填入盛土杯也是一个关键环节,填入的样品要均匀,不能有空洞,杯口土面应平整。低含水量的试验样易在盛土杯中产生土体密实度差异现象,高含水量试验样易出现盛土杯土体空洞现象,操作时应注意。杯口土面平整时,不能用调土刀过分抹平,尤其对易失水的粉土更容易造成杯表面含水量降低,产生试验误差。在具体试验过程中可在一杯土的不同位置测试两次,以此来检验试样是否均匀。对于搓条法进行塑限试验,虽然规范允许,试验时人为影响因素较大,试验误差过大。这种方法虽然简便,但应慎重选用。

2.4 土体的定名

土体定名应规范,在土体定名时经常出现粉土定名的误区。规范规定:粉土是粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数不大于10的土。在实际运用中,由于颗分试验较繁杂,仍采用按塑性指数不大于10来划定粉土的做法。土工试验时,粉砂有时也具有一定的塑性指数,若仅按塑性指数划分粉土可能会造成误判。另外,按《建筑地基基础设计规范》(GB50021-2001)规定粉土承载力特征值深宽修正时、按《建筑抗震设计规范》(GB5007-2002)进行液化判别时,均需根据粉土粘粒含量数值来进行计算和判别,虽然对地震烈度小于等于6度的地区,对非持力层粉土一般建筑不需进行液化判别和承载力特征值深宽修正,但也不能仅以塑性指数作为判定粉土的条件。

3、土力学性质试验

3.1 固结试验

土的固结试验是测定土体在压力作用下的压缩特性,以此计算建筑物的沉降量,是地基设计的重要参数之一。在试验时常有以下因素影响其准确度。

①由于频繁折卸仪器、透水石磨损、滤纸规格的变化等因素,均会影响测试结果,因而仪器应定期校正。

②上透水石的含水量差异会对土体固结产生一定程度的变化,这种变化对一般的土样影响比较隐蔽,不易发现,但对具膨胀性的土样会有很大的影响,当透水石的含水量较土样含水量大时会引起土样吸水膨胀,出现前后级荷载百分表读数差别很小的现象,有时甚至出现后级读数较前级读数小的异常情况。在透水石含水量较土样含水量小时,会加速土样的失水呈收缩趋势,造成压缩量过大。因而下透水石的含水量未接近土的天然含水量。

③安装试样仪器归零必须严格到位,环刀上、下土面必须紧密与上、下透水石处的滤纸接触。由于环刀使用时外力破坏会出现外径变化情况,使得环刀不能有效放入规定限位,造成透水石不能与环刀上、下土面有效接触,使初级压缩偏大,产生实验误差。

④百分表归零时应使百分表量测的活动轴杆有足够的量程,以避免压缩变形量较大时,仪器量程小于土样压缩变形而造成压缩试验的失真。

⑤试验稳定标准在《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)中规定:施加每级压力后,每小时变形达0.01mm时,测定试验高度变化作为稳定标准。

原来的1h快速法由于缺少理论依据而不再使用,但实际工作中,由于固结仪器数量的限制、试验工期的紧迫仍会沿用,这种违背规范的现象,应禁止。

3.2 抗剪强度试验

直剪试验受力条件复杂(如发生剪切位移时法向加荷由最初轴心受压变为偏心受压,剪切破坏面人为限制),排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》GB/T50123-1999第18条规定快剪试验一般适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土,粉质粘土渗透系数一般大于10-5cm/s,粉土K值更大,用直剪试验已非常勉强,在室内试验对较软的粉土及粉质粘土直剪时,发现四级荷载下很少存在峰值强度,绝大部分需剪切至位移6mm处,剪切强度指标回归性差(尤其最后一级荷载强度偏低,再现性差),剪切强度指标仅能作为参考。另外较软弱的土即使渗透系数满足要求,当后二级荷载加上时会发生土样挤入透水石与剪切盒之间缝隙的情况而无法剪切。虽然直剪试验方便简单,但其对粉土、粉质粘土及较软弱土强度指标可信度较差,三轴试验可取得较好的效果,在一个勘查项目的土工试验中可进行一定数量的三轴剪切试验进行对比。

另外在进行固结快剪及快剪试验时,应严格控制剪切速度,对粘性土速度控制在0.8mm/min为宜,严禁提高剪切速度,造成剪切强度偏低,误导设计。

4、体会

土工试验是对野外采取的土样进行试验,土样在采取、保管、运输的各个环节稍有不慎都会对“原状土样”试验数据的真实性产生重大影响,因此:一是务必要求野外勘察机台选用符合国家规范要求的标准取样器静压取样,严禁采用轻锤多击法取样或岩芯管回转岩芯切样;二是在取样过程中精心操作,特别是要防止压取长度超过取样器长度,造成土样挤压;三是对取出的土样立即密封妥善保管,做到防晒、防冻;四是对取出的土样及时送到试验室,在运送时装箱置于减震垫上,防止互相碰撞;五是在试验过程中应尽可能地减少对土样的再次扰动,采取有效措施保证试验结果的可靠性,并对试验过程中易出现问题的环节引起高度重视,在试验结果分析整理时应结合具体土样特点进行对比,充分考虑试验过程中可能引起试验结果误差的影响,提交真实、合理的工程试验数据,更好地为工程建设服务。

再生混凝土的抗压强度研究论文

总结了国内外再生混凝土抗压强度和抗拉强度的研究现状,并通过27组再生混凝土立方体试块的抗压试验及劈裂试验,建立了再生混凝土劈裂抗拉强度与立方体抗压强度之间的关系。试验结果表明,在相同立方体抗压强度条件下,再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土降低30%左右。

Rp=0.5R^(2/3)抗拉强度是试块抗压强度2/3次方的一半。

资料分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量资料进行分析,提取有用资讯和形成结论而对资料加以详细研究和概括总结的过程。这一过程也是质量管理体系的支援过程。在实用中,资料分析可帮助人们作出判断,以便采取适当行动。以下是我为大家精心准备的:资料分析在混凝土配合比设计中的应用探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!

资料分析在混凝土配合比设计中的应用探究全文如下:

混凝土是全世界范围应用最为广泛的建筑材料。在混凝土诞生的一百多年中,无数科研工作者、工程实践者付诸大量的心血探索混凝土的奥秘。但是由于混凝土是一种从细观到巨集观都是高度非均质的多项复杂体系,在科学实践中存在众多问题。

混凝土配合比设计的研究对于混凝土生产企业优化工艺、降低成本有着重要意义,为此全世界范围内的学者都给出过不同的研究方法。但是现行的配合比设计方法仍存在较多问题亟待解决。究其原因主要是有关混凝土材料的基础理论性研究不足,导致现行的众多的配合比设计方法均不能以材料科学: 组成、结构与效能的科学方法来阐述混凝土的内在问题。

我们可以对国内外几种配合比设计方法进行简单的评价: 美国ACI 方法: 其优点在于简单易行,通过查表即可得出配合比,但是各个引数的选择理论依据不强,对于材料性状变化的敏感性差,是经验性配合比设计方法最为典型的案例。而英国BRE 方法,相比美国ACI 方法引数选择相似,但是其选择依据考虑的因素更多,缺点也比较明显,仍是图表选择的形式,可能导致普适性较差。法国Dreux 方法的优点在于各个引数考虑细致。但是,Dreux 级配曲线可能有一定局限性。法国 de. larrad 则在理论上更胜一筹,以物理模型和数学模型建立的设计方法。而我国现行的配合比设计方法更注重的是经验性设计。应该注意到,这样的配合比设计方法理论基础相对薄弱,经验性选择居多,并且计算结果偏差很大。具体表现在,强度公式引起的误差波动,其次用水量与砂率的选择依据也并不充分。

近年来,随着“人工神经网路”等资料分析方法研究的兴起,越来越多的人开始尝试用资料探勘与分析的方法来进行混凝土配合比的设计与优化。比如人工神经网路方法就具有非线性处理能力强、不需要明确的函式关系式等特点。一个三层BP 神经网路可以以任意精度近似任何连续函式。甚至有研究指出采用人工神经网路技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。

本文针对混凝土配合比设计的研究工作已经取得的进展,阐明混凝土配合比设计所存在的问题,分析并讨论资料分析在混凝土配合比设计中的地位与意义,为混凝土配合比设计的进一步研究与工程实践提供一定的参考价值。

1 资料分析与混凝土配合比设计

1. 1 人工神经网路

1. 1. 1 人工神经网路技术简介通常意义上的BP人工神经网路是以输入单元为自变数、输出单元为因变数、网路单元间的连线权值为调整参量,按最小误差原则逐步反馈修正而使网路达到最佳模拟状态的一种数学演算法,即误差反传误差反向传播演算法的学习过程,由资讯的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入资讯,并传递给中间层各神经元; 中间层是内部资讯处理层,负责资讯变换,根据资讯变化能力的需求,中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构; 最后一个隐层传递到输出层各神经元的资讯,经进一步处理后,完成一次学习的正向传播处理过程,由输出层向外界输出资讯处理结果。

当实际输出与期望输出不符时,进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层,按误差梯度下降的方式修正各层权值,向隐层、输入层逐层反传。周而复始的资讯正向传播和误差反向传播过程,是各层权值不断调整的过程,也是神经网路学习训练的过程,此过程一直进行到网路输出的误差减少到可以接受的程度,或者预先设定的学习次数为止。

1. 1. 2 在混凝土配合比设计中的应用人工神经网路的特点是非线性处理能力强、不需要明确的函式关系式等,正是因为这些优点,人工神经网路技术慢慢渗透到了各行各业当中且有着非常广泛的应用。理论上讲,一般的三层BP 神经网路可以以任意精度近似任何连续函式。有科学研究指出,采用人工神经网路技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。刘国华等人曾以BP 网路表达的混凝土效能——配合比关系作为约束条件,以成本函式作为目标条件,采用Monte - Carlo 随机试验法建立直接优化设计模型,并对网路输入输出单元的选择和预测结果稳定性进行较深入的探讨,最终开发出了实用软体。

1. 1. 3 应用例项

用BP 人工神经网路技术建立一个混凝土配合比设计的预测模型,首先必须能够让输入单元反映出影响混凝土最终效能的各个因素,且输出单元要包括所设计混凝土的各项效能指标。因此输入单元主要包括各种原材料的用量和混凝土制作工艺,主要有以下几种: 胶凝材料水泥的品种、强度、初终凝时间; 砂的用量与细度模数; 石子的用量、颗粒级配和最大、最小粒径;矿物掺合料如膨润土、粘土、粉煤灰、矿渣、矿粉等的用量; 用水量; 外加剂 主要指减水剂用量及其减水率 。对于混凝土的制作工艺,主要是指其拌合方式,因为不同的拌合方式成本不同,得到的混凝土效能也有差异。而输出单元主要包括混凝土强度、流动度与和易性,其他各项效能因一般情况暂不要求顾不做考虑。

为了提高模型在实际运算中的效率,可根据不同要求对输入输出单元做适当取舍。将输入单元中原材料的影响分为用量与质量指标两类。对于原材料的用量,由于在具体工程中某些材料如矿物掺合料等不会被采用,因此可以忽略; 质量指标往往对于同一工程而言,同产地原材料效能变化不大,在计算中可视为常值不予考虑。如果样本中原材料种类过多,包含了预设输入单元以外的原材料,则视作无效样本,不予采用; 但当样本中原材料种类少于网路单元中原材料的种类时,此类样本中未使用的原材料用量可以以0 代替。当然,如果试验得到的混凝土效能种类少于网路输出单元的效能种类,则视为无效样本。

1. 2 模糊聚类分析

1. 2. 1 模糊聚类分析简介模糊聚类分析是用数学方法研究和处理所要研究物件的分类问题,即用数学定量地确定分析物件之间在性质、特征等方面的亲疏关系和相似性,从而实现对事物客观地分型划类的数学方法。它是一种非常有效的分类手段,广泛地应用于天气预报、地震预测、地质勘探、环境保护以及影象语言识别等领域之中; 但是模糊 *** 论不同于普通的 *** 论,它是一种全新的理论,因而理解起来需要作一下思维的变换。而聚类分析是数理统计中的一种多元分析方法,它是用数学方法定量地确定样本的亲疏关系,从而客观地进行型别的划分。在客观世界中,事物之间的界限有确切的亦有模糊的。

当分类要求涉及事物之间的模糊界限时,需运用模糊聚类分析方法。通常把被聚类的事物称为样本,将被聚类的一组事物称为样本集。模糊聚类分析有两种基本方法: 系统聚类法和逐步聚类法。聚类分析是用数学方法研究和处理所要研究物件的分类问题,即用数学定量地确定分析物件之间在性质、特征等方面的亲疏关系和相似性,从而实现对事物客观地分型划类的数学方法。用模糊聚类分析事物更加的灵活,客观和计算简便。

1. 2. 2 在混凝土配合比设计中的应用模糊聚类分析在混凝土配合比设计中的应用主要是采用基于模糊等价关系的动态聚类法,其计算过程主要是样本与聚类指标的选择、资料标准化、计算模糊相似关系、确定模糊等价关系和聚类,模糊聚类分析的结论并不表征物件绝对属于某一类,而是以清晰的阈值表征物件在一定程度上相对属于某一类。模糊聚类分析与BP 人工神经网路结合进行预测比单纯的模糊预测精度要高,所需的训练次数要少,而且预测效果要好。这是因为通过模糊聚类分析可以预先将各个模式分成若干类别,而如果单纯地通过隶属度进行预测计算则无法充分利用各个模式间存在的相容相斥关系,这样将会导致可利用的资讯不完整。

相反。如果能够很好地配合BP 人工神经网路的资讯处理机制,则可以充分增强神经网路的分类能力。除此之外,还可以使各个模式间的相容相斥资讯得以利用,预测精度会相应提高。模糊聚类由于可以从量上把握研究体系中的复杂和模糊不确定的关系,因此在混凝土配合比设计中应用模糊聚类方法可以解决那些往往无法定量讨论的问题。模糊聚类还可以通过对混凝土配合比基础理论的修正,来侧面优化通过人工神经网路建立的混凝土配合比设计系统。周双喜曾以钢渣粉、粉煤灰、矿渣粉、烧黏土等作为试验物件,把掺加不同掺合料胶砂的3d与28d 抗压、抗折强度作为样品的指标,通过模糊聚类分析了掺合料的活性,并由此避免了凭经验选择所带来的主观片面性。

李敏等人采用抗压强度损伤系数、外观损伤系数和耐久度损伤系数为一级评价指标,以爆裂度、裂缝宽度为二级指标,确定了评价因子的权重,建立了评价计算模型,实现了无损伤快速的对高强混凝土受火后的综合评价。田华等人指出通过选取两类指标: 最简单直观的水灰比、矿物掺合料用量、砂率、水泥强度、混凝土外加剂用量和骨料最大粒径或者体现混凝土强度、工作性、耐久性和经济性的抗压强度、坍落度、抗渗性和原材料,将模糊聚类分析法用于混凝土质量控制中可改进传统混凝土质量评定结果的不客观性。赵运德等人以人力、机械、材料、方法和环境为指标采用模糊聚类分析法,建立了一种快捷方便的混凝土质量评估模型,可预测混凝土质量评价中的影响因素,以确保工程质量的合格。

1. 3 灰色关联分析

1. 3. 1 灰色关联分析简介灰色关联分析方法是根据各个因素之间发展趋势的相似相异程度 灰色关联度 作为衡量因素间关联程度的一种方法。灰色关联分析的基本原理是考察各行因素之间微观或巨集观的几何接近,以分析和确定各因素之间的影响程度或若干个子因素对主因素的贡献程度。灰色系统理论实际上提出了对各子系统进行灰色关联分析的概念,该理论企图通过一定的方法来寻求系统中各子系统 或因素 之间的数值关系。也正因为此,灰色关联度分析对于任意一个系统的发展变化态势都提供了数量化的度量。关联度是针对于两个系统之间的因素中随时间或不同物件而变化的关联性大小的量度。在系统发展过程当中,若两个因素变化的趋势具有一致性 同步变化程度高 ,则可以说二者关联程度大,因此可以得出在某个包含多种因素的系统中具体的某个因素是属于主要的、次要的还是影响比较小的。

1. 3. 2 在混凝土配合比设计中的应用

混凝土是一种可用于多种环境下的非均质材料,其效能受多种因素的影响,而应用灰色关联理论可以将混凝土多个影响因素的“影响力”进行量化、排序,不仅使人们在理论上更好的认识混凝土,而且有助于混凝土配合比设计方法在理论层面上的完善。冯庆革等人曾借助灰色关联理论计算出养护龄期为7、28d 的混凝土抗压和抗拉强度与10nm ~ 20nm 范围的孔关联度最大, 91d 时与大于400nm 的孔关联度最大。梁本亮的结论与按照单因素敏感性分析方法得出的结果一致,即应用灰色关联建立了氯离子浓度、水灰比、环境溼度和构件表面氯离子浓度与氯离子侵蚀寿命之间的关联度,得出混凝土结构氯离子侵蚀寿命影响因子敏感度中,以构件表面氯离子浓度为最高,其次是氯离子浓度和环境溼度,水灰比敏感度最低。

张永娟等人通过灰色关联理论分别分析了钢渣粉和矿粉颗粒与混凝土强度之间的关系,指出要想提高钢渣粉颗粒群的反应活性,应增加粒径为5μm ~ 30μm,尤其是粒径为5μm ~ 10μm 的颗粒含量,而矿渣粉则是0 ~20 μm范围内的颗粒对混凝土强度有积极作用。席峰等人通过分析聚苯乙烯泡沫混凝土的原材料用量与混凝土强度和密度的关联度,指出在密度不变的情况下,水灰比的改变和减水剂的使用对混凝土强度影响最大; 而在强度不变的情况下,砂石和EPS 的含量是影响密度的主要因素。

C. Y. Chang和他的团队曾将灰色关联和赋权技术结合起来确定了应用再生骨料生产混凝土的最佳引数。冯庆革等人通过灰色关联分析法计算出养护龄期为7、28d 的混凝土抗拉、抗压强度与10nm ~ 20nm 范围的孔关联度最大,91d时与大于400nm 的孔关联度最大。罗洵利用灰色关联法,分析了胶凝材料用量、水胶比、磨细矿渣掺量、矽灰掺量与混凝土坍落度和28d 强度的关联度,得出胶凝材料的用量对混凝土强度和流动性的影响最大的结论。袁晓露的团队还通过灰色关联法分析了水泥矿物组成与韧性间的主次相关性。陈志江等人利用灰色关联分析法得到了各个因素对混凝土碳化深度的影响,按照大小依次排序为: 水灰比、相对溼度、水泥用量、碳化时间。

2 总结

1 采用人工神经网路技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。

2 模糊聚类分析与BP 人工神经网路结合进行预测比单纯的模糊预测精度要高,所需的训练次数要少,而且预测效果要好。

3 灰色关联理论可以将混凝土多个影响因素的“影响力”进行量化、排序,不仅使人们在理论上更好的认识混凝土,而且有助于混凝土配合比设计方法在理论层面上的完善。

现代绿色建材是指具有优异的质量、使用性能和环境协调性的建筑材料。其性能必须符合或优于该产品的国家标准;在其生产过程中必须全部采用符合国家规定允许使用的原、燃材料,并尽量少用天然原燃材料,同时排出的废气、废液、废渣、烟尘、粉尘等的数量、成份达到或严于国家允许的排放标准;在其使用过程中达到或优于国家规定的无毒、无害标准,并在组合成建筑部品时不会引发污染和安全隐患;其使用后的废弃物对人体、大气、水质、土壤等造成较小的污染,并能在一定程度上可再资源化和重复使用。现代绿色建筑材料种类和数量很多,主要有:1 现代绿色混凝土材料混凝土是现代建筑的主要建筑用材,所以发展绿色混凝土材料对于绿色建筑至关重要。①高性能混凝土材料。高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土,其大幅度的提高常规混凝土性能的基础上,具有优良的耐久性、适用性、工作性、各种力学性能、体积稳定性和经济合理性等性能。高性能混凝土除采用优质水泥、水、集料外,还必须采用低水胶比掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂,采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在妥善的质量控制下制成。②利用废弃混凝土生产的绿色混凝土。现在大量的研究表明,废弃混凝土可用作再生混凝土的骨料,也可取代部分优质石灰石生产水泥。将废弃混凝土清洗、破碎、分级并按一定比例配合后得到的骨料称为“再生骨料”,将再生骨料作为部分或全部骨料配置的混凝土成为“再生混凝土”。实验表明再生混凝土的抗压强度可满足设计要求,其它力学性能指标和耐久性指标与普通混凝土基本接近(抗压强度、弹性模量有所降低),用水量比普通混凝土多。③加气混凝土。加气混凝土(其中一类)是以石英沙为基础,以水泥和石灰为胶凝材料,以石膏为硬化剂,铝粉为发泡剂,经高温高压养护后形成的多孔状材料。④合成纤维混凝土。合成纤维混凝土现已得到广泛应用。对增强混凝土早期抗拉强度,防止早期由沉陷、水化热、干缩而产生的内蕴微裂纹,减少表面裂缝和开裂宽度,增强混凝土的防渗性能、抗磨损抗冲击性能及增强结构整体性有显著作用。⑥多孔预制块植栽混凝土。植栽混凝土有连续的空隙,在空隙部分,使用特殊的工艺技术填充无机培养土、肥料和种子等混合生长基料,施工后,种子发芽和生长所需要的水分,除靠保存在生长基料中的雨水外,还可吸收植栽混凝土下面的基层培养土中的水分,不需要另外浇水,这样既实现了绿化,有能防止构筑物表面被污染和侵蚀。植栽混凝土还具有相当好的透水性能,雨水可向地下渗透,这样有可以补充地下水资源,有可以减少城市市政雨水管道的排水压力。2 木材木材成为现代绿色建材的亮点,其随着技术的进步出现了许多新的使用形式。①彩色木材:利用先进的染色技术,使原生树木中所没有的色彩渗透在木材组织中,形成彩色木材。它又可分为两种,一种先天着色木材。即在树木生长各个时期,往树木根部浇灌或在树干部位灌注无害的水溶性配色营养液,色彩沿树木内部导管传输并被吸收、着色,形成彩色的木纹。另一种是后天着色木材。即选择富于纹理的木材切片,先脱色处理,然后染上合适的颜色。彩色木材适合作家具、天花板、墙面等大面积表面装饰,别有情调。②瓷化木材:用饱含钡离子的化学溶液浸泡木材使钡离子扩散、渗透到木材组织和细胞内,采用一定的工艺处理过程,木材变成瓷化木材。瓷化木材疏水、稳定、阻燃性能优异。经喷射火焰试验,不出火苗、几乎无烟,只产生低度碳化。这种超级阻燃木材适合大厅家具和装饰,适合车辆内部尤其是大型公共娱乐场所的内部装修。③塑化木材:将乙烯类树脂加压注入木材内部,形成塑化木材。塑化木材具有很强的压缩、弯曲、剪切综合强度,大大地缩小了诸如劈裂等缺陷,具有很强的耐磨强度和硬度。塑化木材将广泛用于地板装修工程中。④疏水木材:疏水木材在潮湿空气中膨胀率只有普通木材的一半,吸水率只有普通木材的1/5,疏水材料的原理是将木材中亲水性的活性羟基转化成疏水性的乙酰基。疏水木材可以用作浴室内装修、桌面和船舶内家具等,还可用于露天的装修。3 保温隔热材料保温材料根据其在围护结构的使用部位不同,可分为内、外保温隔热材料;根据其状态的不同分为板块状、浆体状保温隔热材料。保温隔热材料的主要性能指标有:导热系数、表观密度、压缩强度、尺寸变化率、吸水率、水蒸气渗透系数、粘结强度、氧指数。板块状保温隔热是材料,可以用于内、外保温工程;以其形状的特点,具有使用简便、能保证保温隔热层的厚度要求,性能比较稳定。优良的板块状保温隔热材料有:发泡型聚苯乙烯板(EPS),挤出型聚苯乙烯板(XPS),岩棉板,玻璃棉板等不同材料。浆体状保温隔热材料目前主要用于外墙内保温,也用于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体状材料有两种类型,以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、矿物纤维、硅酸盐为主的多种材料,经一定的生产工艺复合而成的轻质保温材料。此外保温隔热材料还包括其它一些常用材料:空隙性材料,如空心砖、加气混凝土块;断桥隔热铝合金窗框,用导热性远远低于铝的隔条将铝型材隔断,形成铝材—隔热条—铝材组成的铝合金门窗型材;LOW—E低辐射保温玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃等。4 防水材料现代绿色建筑防水材料不仅具有基本的防水功能还具有其它如保温、去污等功能,并在生产是使用的过程中对环境的影响较小。①聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等(乳液或其它类)水性聚合物为主原料,加入其它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。两组份在现场搅拌成均匀、细腻浆料,涂刷或喷涂于基体表面,固化后形成柔韧、高强的防水涂膜。这种涂料既有水泥类胶凝材料高强度,易与潮湿基面粘结的性能,又兼有聚合物涂膜弹性大,防水性好的优点,尤其是以水作为载体,克服了沥青、焦油、有机溶剂型防水材料易造成环境污染的弊端,是一种无毒无害、可湿作业、施工简便的新型绿色环保防水材料。它不仅适用于各种防水工程,还可用于修补、界面处理、混凝土防护、装饰、结构密封等工程。②渗透结晶型防水材料。渗透结晶型防水材料是指材料中含有的活性化学物质向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔道,从而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其优良。③塑料防渗补漏剂。塑料防渗补漏剂是一种能够迅速防止房屋渗漏的新型建筑化工涂料。其以废旧塑料纺织袋、塑料薄膜、泡沫塑料等废塑料为原料,再配以合理的增塑剂、固化剂,采用低压冷溶反应生产而成,具有塑化快,干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、弹塑性和耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化等特点。其生产过程不仅设备投资少、节约能源,而且彻底消除了废旧塑料对环境的污染。④聚乙烯双面复合防水卷材。聚乙烯双面复合防水卷材采用高压法生产低密度线性聚乙烯树脂为主要原料,两面复合化学纤维无纺布,并经特殊的工艺加工而成。具有较好的综合技术性能,如抗拉强度高、抗透气能力大、低温柔性好,适应温度范围宽,-45℃~110℃无变化,抗自然老化能力强,有较好的气密性,耐酸和碱腐蚀,使用寿命长等特出优点,是新建房屋或旧房维修较好的新材料。总之,现代绿色建筑材料具有其发展的必要性,是现代建筑材料的发展方向,日益的受到各界的重视。现代绿色建筑材料的发展现状与发展速度都呈现良好的态势,表明其将有非常好的发展前景,将有越来越多的新型、高质量的绿色建筑材料被开发和使用更多关于工程/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:

高强混凝土强度倒缩机理研究论文

高强混凝土的收缩性大是指混凝土早期的收缩——自生收缩大,也就是凝结与硬化过程产生的收缩大。后期收缩——干缩,比中低强度混凝土要小。与中低强度混凝土相比,高强混凝土的一个显著特点是水灰比或水胶比较低乃至非常低,往往不够水泥水化的需要,随着水泥水化消耗掉内部水分,混凝土内水泥石的毛细孔、凝胶孔就会越来越干燥,导致孔隙的体积收缩。其原因在于:水泥水化初期(凝结过程)孔隙中充满水分,在干燥过程孔隙内失水产生凹液面,在水的表面张力作用下,凹液面会对孔隙产生收缩力,这就是孔隙干燥过程孔隙收缩(自生收缩)的动力来源。凹液面的收缩力大小与孔直径成反比,即孔隙越小,凹液面产生的收缩力越大。在水灰比低于0.37(水泥完全水化的理论水灰比),水灰比越低,意味水泥水化使内部干燥的程度会越高,导致的自生收缩会越大。此外,高强混凝土往往使用比水泥更细的矿物掺合料,提高混凝土的密实度,也就是降低水泥石中的孔隙孔径,这样也会增加孔隙干燥过程产生的收缩力,使自生收缩增大。

找个大力士把车翻过来——来自 诺基亚 Lumia 920

影响混凝土强度的因素主要有以下几个:影响因素一:水泥强度 混凝土是以水泥为胶凝材料,以砂石为骨料,加水拌制成的人工石材。所以,混凝土强度是高是低,首先得看水泥强度,即了解水泥的标号等级——水泥标号等级不高是配不出高强度混凝土的,这是先决条件。影响因素二:水灰比水灰比也叫水灰比率,是指混凝土中「水的用量」与「水泥用量」的重量比值。水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数,每种水泥都对应一个最适宜的比值,过大或过小都会使强度等性能受到影响。一般来说,水灰比与混凝土强度成反比。影响因素三:骨料粗骨料对混凝土强度也有一定影响,开工时技术负责人应现场确定粗骨料,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石高。细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响,砂的含泥量应严格控制在3%以内。影响因素四:外加剂混凝土质量与外加剂的种类、掺入量、掺入方式有密切关联,它也是影响混凝土强度的重要因素之一。影响因素五:养护工作混凝土强度只有在温度、湿度适合条件下才能保证正常发展,应按施工规范的规定予以养护。夏季要防暴晒,充分利用早、晚气温高低的时间浇筑混凝土;尽量缩短运输和浇筑时间,防止暴晒,并增大拌合物出罐时的塌落度;养护时不宜间断浇水,因为混凝土表面在干燥时温度升高,在浇水时冷却,这种冷热交替作用会使混凝土强度和抗裂性降低。冬季要保温防冻害,现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。

混凝土强度的影响因素(一)、水灰比 水泥混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比,但这些指标都难于测定或估计。而充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定。 毛细孔隙率 Pc=W/C–0.36α胶空比 x=0.68α/(0.32α+W/C) 其中:W/C—水灰比α—水化程度Duff Abrams的混凝土强度水灰比定则指出:“对于一定材料,强度取决于一个因素,即水灰比。”由此看来,水灰比—孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率,水泥石在水化过程中的孔隙率取决于水灰比,水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响,当混凝土混合料能被充分捣实时,混凝土的强度随水灰比的降低而提高。然而,形成水化物需要一个最小的水量。 (W/C)min =0.42α即完成水化(α=1.0)的W/C不应低于0.42.显然在低W/C时预期残留的未水化水泥能够在浆体内继续长期存在,亦即W/C低于0.42,浆体将自我干燥。为避免这种现象,有效的最低W/C比要高于0.42.在实际中,我们可以通过规定的W/C来保证充分密实的混凝土在规定龄期的强度,保证混凝土的性能。 (二)、水泥 水泥混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。 水泥强度主要来自于早期强度(C3S)及后期强度(C2S),而且这些影响贯穿于混凝土中。用C3S含量较高的水泥来制作混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产生较高的最终强度。 水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,间隙水可引起一些高W/C区域。另外,研究表明,直径大于60pm的颗粒对强度是没什么贡献的。 而水泥质量的波动对混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥,不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动,毫无疑问地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥,可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差,不随龄期而增大,但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此,水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。 (三)、集料 集料极重要的参数是集料的形状、结构、最大尺寸及级配。 集料本身的强度不太重要,因为集料强度一般都要高于混凝土的设计抗压强度。在承载时混凝土中集料所能承受的应力大大超过混凝土的抗压强度。 骨料颗粒强度比混凝土基体和过渡区的强度要大。大多数天然骨料,其强度几乎不被利用,因为破坏决定于其它两项(水泥浆基体及过渡区)。一般而言,强度和弹性模量高的集料可以制得质量好的混凝土。但过强、过硬的集料不但没有必要,相反,还可能在混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时,使水泥石受到较大的应力而开裂。 骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分,往往影响混凝土过渡区的特性,从而影响混凝土的强度。 级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥用量和稠度一样时,含较大骨料粒径混凝土拌和物比含较小粒径的强度小,其集料的表面积小,所需拌和水较少,较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区,其最终影响随混凝土水灰比和所加应力而不同。在低水灰比时,降低过渡区孔隙率同样对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定时抗拉强度与抗压强度之比将随粗骨料粒径的降低而增加。试验表明,增加骨料粒径对高强混凝土起反作用,低强度混凝土在一定水灰比时,骨料粒径似乎无大的影响。另外,在同一条件下,以钙质代硅质骨料会使混凝土强度明显改善。 (四)、集灰比 对于强度大于35Mpa的混凝土,集灰比的影响就较为明显地表现出来。 在相同水灰比时,混凝土强度随着集灰比的增大而提高。这是因为:集料数量增大,吸水量也增大,从而有效水灰比降低;混凝土内孔隙总体积减小;集料对混凝土强度所引起的作用更好地发挥。 (五)、养护 为了获得质量良好的混凝土,混凝土成型后在适宜的环境中进行养护。 养护的目的是为了保证水泥水化过程能正常进行,包括控制环境的温度和湿度。 水泥水化只能在为水填充的毛细管内发生,因此,必须创造条件防止水分由毛细管中蒸发失去,而且,在水泥水化过程中产生的水泥凝胶具有很大的比表面积,大量自由水变为表面吸附水。这时,如果不让水分进入水泥石,则供水化反应的水就就会越来越少,在水灰比小于0.5的情况下会出现自干现象,使水泥水化不能继续进行。因此,在养护期内必须保持混凝土的饱水状态,或者接近于这个状态。只有在饱水状态下,水泥水化速度才是最大的。

螺丝钉对木材强度的影响研究论文

这个要看是横断面还是垂直面,还有木材的硬度和螺丝的直径也有关系。普通的算法就是一圈螺纹可以承受50斤的力度。

型号不同承受拉力能力也不同。一颗M3的黑色宽牙木工自攻螺丝,可以承受15公斤左右的下拉力。

我们假设两种方式做功相同,而用螺丝转动的总路程显然要比钉子进入的路程长,根据功等于路程乘以力,可知路程长的省力,况且改椎把与改椎头在旋转时,前者旋转半径大于后者,形成省力杠杆,所以螺丝更省力

强酸强碱对蛋白酶的影响研究论文

一级就是肽键和二硫键(这是核糖体做的),二、三……级就是把多条肽链连接起来,并且在三维空间里面进行扭曲(这是内质网和高尔基体做的)。强酸强碱首先能使蛋白质发生变性,也就是改变了它的二三级结构(结构变了,性质肯定变了啦),比如这条肽链,本来是向左扭的,它现在向右扭了,那不就变形了咯。其次,强酸强碱还能使蛋白质里的肽键发生水解反应,生成氨基酸。

绝大多数酶是蛋白质,但是也有极少数是RNA,强酸强碱会把他们的结构破坏掉,使其永久失活,但是也有一些特殊的酶能在强酸强碱的条件下进行催化,比如胃蛋白酶。

强酸强碱可以降低酶的活性属于抑制剂的一种在酶浓度及其他条件不变的情况下,底物浓度与反应速度的相互关系,可用矩形双曲线表示。在底物浓度很低时,反应速度随着底物浓度的增加而增加,两者是正比关系。随着底物浓度的继续升高,反应速度的增加趋势渐缓,再加大底物浓度,反应速度不再增加,逐渐趋于恒定。

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