泡沫混凝土的种类很多,但最常用的是水泥泡沫混凝土。水泥泡沫混凝土根据其掺合料不同又可分为水泥-粉煤灰-石灰型、水泥-矿渣-石灰-石膏型、水泥-粉煤灰-砂-石灰型、水泥一砂一石灰型、水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型[4]、水泥-砂-玻璃纤维型等类型。 水泥-矿渣-石灰-石膏型的泡沫混凝土了试验研究表明常压养护矿渣多孔混凝土是一种较理想的隔热保温材料(密度为910 kg/m3, 28d抗压强度为),同时在价格上优势明显,具有一定的市场竞争力。 水泥-粉煤灰-砂-石灰型的泡沫混凝土进行试验研究,获得最佳配合比粉煤灰60%,石灰5%,发泡液3kg,细砂15%,水泥20%所对应的性能为密度创6kglm3、 吸水率229岛、28d抗压强度。 水泥-粉煤灰-石灰型的泡沫混凝土进行试验研究,获得了密度为691kg/m3、抗压强度为、导热系数为(m•K、抗15次冻融循环合格、碳化系数为的理想的泡沫混凝土墙体材料。 水泥-砂-石灰型的泡沫混凝土进行试验研究,获得了密度为812kg/m³、抗压强度为、导热系数为(m•K、抗15次冻融循环合格、干燥收缩率的泡沫混凝土。 水泥-矿渣-粉煤灰-石灰-植物纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,获得了干密度648kg/m3、抗压强度、吸水率、抗25次冻融循环合格、干燥收缩、工艺简单、价格低廉的优异产品。 对水泥-砂-玻璃纤维型的泡沫混凝土进行了试验研究,结果表明玻瑞纤维增加了泡沫混凝土的抗压和抗折强度,极大地改善了韧性,并在一定程度上抑制了早期干缩开裂。 缺点:(1)强度偏低:体积密度为800-859kg/m³的泡沫混凝土的抗压强度严重偏低,一般低于,有的甚至不足。但目前国内泡沫混凝土技术发展迅猛,北京有企业(如北京中科筑诚)已经将500公斤每立方的泡沫混凝土强度提高到. (2)开裂、吸水:硬化泡沫混凝土表面开裂,导致吸收大量外来水分。 应用: 泡沫混凝土以其良好的特性,广泛应用于节能墙体材料中,在其他方面也获得了应用。目前,泡沫混凝土在我国的应用主要是屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基。但是,充分利用泡沫混凝土的良好特性,可以将它在建筑工程中的应用领域不断扩大,加快工程进度,提高工程质量,具体如下: (1)用作挡土墙。主要用作港口的岩墙。泡沫混凝土 泡沫混凝土水泥地暖垫层在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直截荷,也减少了对岸墙的侧向载荷。这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力,沉降降低了,维修费用随之减少,从而节省很多开支。泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤,由于减轻了质量,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。 (2)修建运动场和田径跑道。使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础,上面覆以砾石或人造草皮,作为运动场用。泡沫混凝土的密度为800-900kg/m³此类运动场可进行曲棍球,足球及网球活动。或者在泡沫混凝土上盖上一层厚的多孔沥青层及塑料层,则可作田径跑道用。 (3)作夹芯构件。在预制钢筋混凝土构件中可采用泡沫混凝土作为内芯,使其具有轻质高强隔热的良好性能。通常采用密度为400 - 600kg/m³的泡沫混凝土。 (4)管线回填。地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、 污水管及其他空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600-1100kg/m³。 (5)贫混凝土填层。由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的 泡沫混凝土节能砖工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层。如对隔热性要求不很高,采用密度为1200kg/m³左右的贫混凝土填层,平均厚度为;如对隔热性要求很高,则采用密度为500kg/m³的贫混凝土填层,平均厚度为 。 (6)屋面边坡。泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、 施工速度快、价格低廉等优点。坡度一般为10mm/m.厚度为,采用密度为800 - 1200kg/m³的泡沫混凝土。 (7)储罐底脚的支撑。将泡沫混凝土浇阶在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撑在焊接时年处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底。同时凸形地基也易于清洁。泡沫混凝土的使用密度为800-1000kg\m³。 (8)用于园林绿化。将泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³,可用于园林假山,垃圾箱,桌凳等。 (9) 国防(现代战争是用信息和先进机动器械为攻击工具),该发泡水泥能用在被敌方轰炸破坏的军事工程如机场,重要交通公路等实行立即抢修,用我们的设备及工艺能把敌方破坏的工程迅速修复,实验得来的结果是修复后10分钟即能用于飞机起降,战车通过。 (10)其他。泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充,隔声楼面填充、隧道衬管回填;以及供电、水管线的隔离等方面。 物理性能: 泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙,使其具有下列良好的物理力学性能。1、 轻质 泡沫混凝土的密度小,密度等级一般为300-1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等级为300-1200 kg/m3,近年来,密度为 160 kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可达结构物总重的30%-40%。而且,对结构构件而言,如采用泡沫混凝土代替普通混凝土,可提高构件的承截能力。因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。2、 保温隔热性能好 由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的热工性能,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200 kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在(m·K)之间,热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。3、 隔音耐火性能好 泡沫混凝土属多孔材料,因此它也是一种良好的隔音材料,在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。泡沫混凝土是无机材料,泡沫混凝土不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。4、 整体性能好 可现场浇注施工,与主体工程结合紧密。5、低弹减震性好 泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量,从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。6、防水性能强 现浇泡沫混凝土吸水率较低,相对独立的封闭气泡及良好的整体性,使其具有一定的防水性能。 7、耐久性能好与主体工程寿命相同。8、生产加工方便 泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品,而且还能现场施工,直接现浇成屋面、地面和墙体。9、环保性能好 泡沫混凝土所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂大都接近中性,不含苯、甲醛等有害物质,避免了环境污染和消防隐患。10、施工方便 只需使用水泥发泡机可实现自动化作业,可泵送实现垂直高度200米的远距离输送,工作量为150—300立方/工作日。11、其它性能 泡沫混凝土还具有施工过程中可泵性好,抗压强度高(),冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣,价格低廉等优点。 参考文献:[1]关博文,刘开平等.泡沫混凝土研究及应用新进展[J]广东建材,2008(2):19-21 [2]张磊,杨鼎宜.轻质泡沫混凝土的研究及应用现状[J]混凝土, 2005(8): 44-48. [3]闰振甲,何艳君.泡沫混凝土实用生产技术[M]。北京:化学1业出版社, 2006 [4]刘子全,王波等。泡沫混凝土的研究开发进展[J]。混凝土,2008(12) : 24-26. [5]谢明辉.大掺量粉煤灰泡沫混凝土的研究[D)。吉林:吉 林大学, 2006 [6]陆爱萍,郭玉顺等.矿渣多孔混凝土性能及其改性研究[1].房材与应用,1997 (I): 20-25 [7]高波.粉煤灰发泡混凝土的试验研究与工程应用[D]西安:西安理工大学, 2004. [8]宋旭辉等.利用沙漠细砂生产泡沫混凝土的研究[J]. 混凝土,2007(12): 55-57. [9]高波,王群力等.免蒸复合发泡混凝土墙体砌块[J].粉煤灰综合利用,2003(4) :39-40. [10]詹炳根,郭建雷等.玻璃纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J]合肥工业大学学报(自然科学版),2009(2):226-229
你做设计的话,建筑是乙级的话混凝土强度等级用C25 C30都可以,甲级建筑预算多多就用个C45吧。混泥土强度的确定是先假设用哪种,再验算的,承载力的验算通过说明就可以采用。兄弟,泡沫混泥土不能用来浇筑柱子,抗压强度果断不满足呀,范围大约在,工艺一般做出来都是强度偏小的,这种新型的轻质材料一般主要用于防水,保温,粘接,像修建田径场跑道,挡土墙(主要利用其良好的粘接能力),防火隔音墙,建筑物临时抢修等用得较多。希望采纳
在闫振甲先生上述几大研究、开发领域中,影响最大和最为深远的是发泡水泥与泡沫混凝土。在这一领域,他已成为国内外公认的领军人物和权威学者型专家。他对推动我国发泡水泥与泡沫混凝土的发展,取得了不朽赫赫的功绩。他在发泡水泥与泡沫混凝土领域做出的贡献有以下六方面:一、 第一次系统地创立了发泡水泥与泡沫混凝土技术体系。目前,国内外进行发泡剂、发泡机、发泡混凝土施工、发泡制品、发泡检测系统研究唯其最为全面和深入。国内各地的发泡水泥及泡沫混凝土技术,均不同程度地受到这一技术体系的影响而得以发展。1983年,他研发出我国第一台高压空气发泡机,使我国摆脱了沿用前苏联高速搅拌机制泡的落后状况。如今,高压空气制泡已成为我国主导机型,得到了广泛普及,制泡质量得到了全面提高。1992年,他研发出我国第一套泡沫混凝土成套装备,包括上料、搅拌、发泡、混泡、泵送几部分,与后来我国引进的韩国发泡水泥机组设备组成基本相同。如今,这种机型与韩国机型相融,也已在国内普及。2008年,他率领北京广慧团队研发出我国第一套泡沫混凝土空心砌块填心生产线填补了我国乃至世界的空白,正成为这一领域的主导机型。2010年,他率领北京广慧团队研发出我国第一套泡沫混凝土制品大型生产线,即将成为泡沫混凝土制品领域的普及机型。二、 他长期的实践积累,为我国发泡水泥及泡沫混凝土的发展积累了宝贵、丰富的实践经验。自1985年开始研究发泡水泥及泡沫混凝土,是我国从事这方面工作时间最长的专家之一。没有他长期的开创性工作,我国泡沫混凝土及发泡水泥就不可能有今天突破性的发展。1988年~2001年间,他先后率领团队,在我国率先研发出合成类发泡剂、植物蛋白与动物蛋白的发泡剂、复合发泡剂,彻底改变了我国原来一直以松香皂为主的发泡剂格局,并提出了松香皂、合成表面活性剂、蛋白类、复合类四代四类发泡剂的分类方法和划分。这一理论已被国内广泛接受,初步形成了我国发泡剂的生产格局。他所提出的复合发泡剂的发展方向也得到了行业认同,成为发泡剂以后发展的指导性理论。三、 他广泛传播发泡水泥与泡沫混凝土技术,为这一技术的普及起到了推波助澜的作用。近20年来,他发表的相关学术论文达几十篇,出版专著3部,在这一行业内再无二人。因此,评价他是行业的奠基者毫不份过分的。我国泡沫混凝土近10多年来,大多以欧洲传入的屋面现浇技术和从韩国传入的地面现浇技术为主,自主知识产权的新技术很少。为了改变这种靠别人唾沫星儿发展的不利局面,闫教授一直致力于拥有自主产权的新技术开发。他所研发的一系列泡沫混凝土新技术许多填补了中国的空白,有些已经赶上和超过发达国家。其中,将成为我国未来泡沫混凝土发展主导产品,居世界领先地位的新技术有:泡沫混凝土轻钢龙骨墙体现浇系统,泡沫混凝土外墙墙面保温层现浇系统,包壳砌块及其外墙自保温系统,泡沫混凝土陶粒砌块外墙自保温系统,空心砌块填心外墙自保温系统,泡沫混凝土夹心墙板外墙自保温系统,泡沫混凝土外墙外保温板及其外保温系统等。四、 他坚持以先进技术领跑行业,对发泡水泥及泡沫混凝土行业起到了拉动作用。至今,他所研究的发泡剂、发泡机、始终占据行业领先地位,其“头雁”的作用不可低估。闫教授2006年出版的《泡沫混凝土实用生产技术》,迄今为止,仍然是改革开放以来我国泡沫混凝土行业的唯一著作。本书出版后,已成为各地泡沫混凝土企业的培训教材,以及各研究单位泡沫混凝土的主要参考文献。这本书对促进我国泡沫混凝土的发展起到了重要的促进作用。目前,他的三本泡沫混凝土新著即将出版,将在国内外产生更大影响,并初步形成我国的泡沫混凝土技术体系。五、 建立了我国唯一的一座拥有符合ISO和ASTM国际标准的发泡剂研发检测中心和发泡水泥试验室。目前,已成为我国发泡水泥与泡沫混凝土的技术孵化器。自2003年起,闫教授八方奔走,呼吁成立国家泡沫混凝土协会,以行业组织推动泡沫混凝土发展。2007年,他的呼吁获得国家建材技术研究监督中心的响应和大力支持,并在他们的出面组织申请下,多方努力,在2009年元月获得民政部批准,行业协会宣告成立。协会成立后,闫教授亲自动员各企业入会,组织各部门专家加盟协会,使协会迅速发展壮大。闫教授为行业组织的成立和发展,作出了重大的贡献。六、 为了相应国家节能建筑、循环经济的发展规划,组建了北京广慧泡沫混凝土建筑应用重大科研课题组,和建筑自保温循环体系应用课题组。闫教授把很大的精力投入到泡沫混凝土技术的推广应用上,他一方面到各地各单位举办技术讲座,并撰写论文,普及泡沫混凝土知识,另一方面奔走于各级政府部门,争取政府对泡沫混凝土的支持,并到处游说,推动各种行业标准和国家标准的制定。我国能有今天泡沫混凝土蓬勃发展的局面,与他的不懈推动有着很大的关系。目前他正在全力推动北京市和国家各标准制定单位对泡沫混凝土标准的制订。闫教授说:“袁隆平用超级水稻解决了中国人的吃饭问题,我要用泡沫混凝土解决中国人住房的问题,让中国的老百姓在二十年以后,人人都住上用泡沫混凝土建造的房屋,住的节能、住的安全、住的健康舒适。他雄心壮志一定能够在将来变成现实。
绿色建筑也被称为可持续发展的建筑、生态建筑,将来极可能会成为21世纪建筑设计的主流。下面是我为大家整理的有关绿色建筑的论文,供大家参考。
【摘要】本文从绿色建筑理念的内涵出发,对我国绿色建筑发展现状和不足做了相关分析,为推进我国绿色建筑的发展提出了一些建议。
【关键词】绿色建筑;能源;可持续发展
1 绿色建筑的内涵
绿色建筑也称生态建筑、生态化建筑、可持续建筑。我国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)将绿色建筑定义为:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的内涵包括四个方面:一是广义上的节能,除“四节”外,主要是强调减少各种资源的浪费;二是保护环境,强调的是减少环境污染,减少二氧化碳排放;三是满足人们使用上的要求,为人们提供“健康”、“适用”和“高效”的使用空间;四是强调 与自然和谐共生。
学术界对绿色建筑有两个观点是比较一致的:一是要求绿色建筑关注对全球生态环境、地区生态环境及自身室内外环境的影响。二是要求绿色建筑关注建筑本身在整个生命周期内(即从材料开采、加工运输、建造、使用维修、更新改造直到最后拆除)各个阶段对生态环境的影响。
绿色建筑遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。绿色建筑具有选址规划绿色合理、资源利用高效循环、综合 措施 有效节能、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点,不仅可满足人们的生理和心理需求,而且能源和资源的消耗最为经济合理,对绿色环境的冲击最小。
2 我国绿色建筑的发展现状
我国目前的城市化发展将一直保持较高的速度。城市化率将从目前40%左右发展到本世纪中叶的75%以上,这意味着每年约有1200~1500万人口从农村转移到城市,而每个城镇人口平均耗能水平比农村人口高3~倍。同时,近年来我国每年城乡新建房屋面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑。既有建筑近400亿平方米,95%以上都属于高能耗建筑,能源利用率仅为33%。而在建筑的建造和使用全过程中的能耗占用了全部资源和能源的50%,同时增加了环境负荷。这对我国的资源环境的承受能力无疑是一种巨大的挑战。因此,必须大力发展绿色建筑,建立有中国特色的绿色建筑理念及绿色建筑评价标准体系。
我国建设部、科技部已于2005年10月印发了《绿色建筑技术导则》。国家建设部和质量监督检疫检验总局于2006年6月发布了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)。2007年10月,胡锦涛在党的第十七大 报告 中指出:建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立。2007年12月,中央经济工作会议强调指出:节能减排目标是具有法律效力的约束性指标,是政府对人民的庄严承诺。必须坚持节约资源、保护环境,把推进现代化与建设生态文明有机统一起来,把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。 3 我国绿色建筑目前存在的不足
法制建设和激励机制有待完善:我国已颁布实施的绿色建筑相关法律法规,存在二个方面的不足:一是只有节能与节地的相关规定,缺乏对节水、节材与环境保护方面的专门法规;二是强调规划设计、评价、施工方面,忽视了物料生产、运营维护及拆除、回收阶段的相关政策。同时,建筑节能和绿色建筑的发展缺乏财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面有效的激励政策的引导和扶持,没有可操作的奖惩 方法 来规范和制约各方利益主体必须积极参与。使得建筑节能长期落后, 成为我国全面建设资源节约型社会的一个薄弱环节。
理论研究与实践结合不够:目前,我国关于绿色建筑、生态建筑的理论研究多数停留在关于建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导,国外先进绿色、生态建筑的 经验 介绍等方面,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。关于农村绿色建筑的深入理论研究较少,工程实践则更少。
对绿色建筑的理解片面:绿色建筑的核心是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人片面地认为加强建筑内外的绿化就是绿色建筑;建筑物单纯的节能就是绿色建筑;还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。
绿色建材行业发育不健全:在绿色建材方面存在着:片面强调材料的性能使用,对于材料在整个生命周期内的安全环保考虑不多;缺乏完整有效的绿色建材认证体系,对绿色建材的评价简单和盲目追求新型材料等问题。
4 推进我国的绿色建筑发展的建议
健全相关法律法规和激励性政策:首先,针对建筑节能的相关问题,对《中华人民共和国节约能源法》进行适当的补充修改,同时制定与之相配套的法律来法规,形成由统一的基本法律和相关配套法规组成的完善的法律体系。其次出台财政补贴、绿色贷款、减税政策等方面的成套激励政策,支持绿色产品、绿色建筑、新能源的开发与建设。
完善绿色建筑的技术支撑体系:绿色建筑评价体系是发展绿色建筑的技术支撑,我国目前在这方面还未形成体系化。建设部新近制定出版了《中国生态住宅技术评估手册》,是一套科学全面、简明易操作的评价体系和标准, 将十分有利于促进我国绿色建筑事业的长远健康发展。
加强科研和宣传 教育 培训:在科研方面加强国际交流与合作,重点开展应用研究。广泛开展绿色建筑的宣传教育培训, 使绿色建筑观念深入人心, 形成浓厚的舆论氛围。
绿色建筑的发展需要全社会的支持,它的实现必须有一套良好的经济、社会、道德方面的激励体制和可靠的技术支撑。在当前全球环境问题日益严重和我国基本国情的背景下,大力推进我够绿色建筑的发展有着深远的现实意义。绿色建筑实践将促进全球环境品质的改善,提高人类的自身生活品质。
参考文献
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“绿色建筑”也称为生态建筑、可持续建筑,最早是在1992年联合国环境与发展大会上明确地提出来的。用建设部仇保兴副部长的 总结 ——“绿色建筑”就是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时在建筑全生命周期(物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回用过程)中实现高效率地利用资源(能源、土地、水资源、材料)、最低限度地影响环境的建筑物。可见,绿色建筑理念的提出,就是为了使得建筑在满足人类不断提高的健康、舒适、安全的需要基础上。对环境、资源影响最小,最终做到可持续发展.前提都是为了人类的永久利益。社会上有一些观点把绿色建筑看得很片面、绝对化,要不就是极端限制人的合理需求,以保护环境为唯一目的;而另一些观点就是把绿色建筑当成是仅仅是为人类的眼前利益、健康或舒适(像绿色建材、绿色蔬菜一样看待)而不怎么从整体上、长期上考虑对环境的影响。这两种观点可能都不利于“绿色建筑”的健康发展和推广。绿色建筑最终的目标是以“绿色建筑”为基础,进而扩展至“绿色社区”、 “绿色城市”层面。达到促进建筑永续发展的目标。这意味着建筑不仅被作为非生命元素来对待,更被视为自然生态循环系统的一个有机组成部分。
中国的国情
中国作为最大的发展中国家,二氧化碳排放居第二位,根据《京都议定书》的要求,中国要采取一系列减少温室气体排放的政策和措施,包括努力提高能源利用效率,改善能源结构,促进新能源和可再生能源的利用等。
就能源消费而言,在我国化石能源资源探明储量中,90%以上是煤炭,人均储量也仅为世界平均水平的二分之一;人均石油储量仅为世界平均水平的1 1%;天然气仅为4 5%;而目前我国单位建筑面积能耗水平是发达国家的2~3倍以上。就土地的情况而言,我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水资源仅是世界人均占有量的1/4;实心黏土砖每年毁田12万亩;物耗水平与发达国家相比,钢材消耗高出10%~25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。严峻的事实表明,中国不仅要走可持续发展道路,发展节能与绿色建筑也刻不容缓。
我们应该认识到我国不仅经济上“穷”,在资源和环境上更“穷”,但要想做到可持续发展的目标就要摆脱狭隘的“唯经济穷论”,全面在“四节一环保”上提高标准,用强有力的税收、金融、土地政策鼓励有条件的地区或开发绿色建筑项目,走在地区、国内甚至国际的前列。同时,强制要求经济发达地区和大型城市的节约标准,提到一个和自身地区资源相符合的程度。
成本问题
从全国范围里来讲。绝大多数普通的民用建筑在节能等方面存在巨大的缺陷和不足,因此需要我们进行综合的设计来增加建筑这些方面的品质和性能,每一方面的改善基本上都需要增加一定的成本,比如成本增加10%以上,是必然的。
就住宅而言,一说到因为“节能要增加成本”,就有许多人说会增加购房人的负担,好像以后使用过程中的使用成本对老百姓无关紧要一样。因此,我们不仅要关注建造的经济成本,更要关注今后使用中的经济成本以及生态成本和社会成本。就生态成本来讲,今天对环境的污染今后需要花费更大的代价去治理;就社会成本来说,绿色建筑由于改善了室内的环境,使人的疾病发生率大幅度下降,因为人有80%的时间是在室内活动,这样疾病发生率将会大幅度下降.寿命将会延长,生存质量也大大提高,这就是另一方面的节约;同时,在建筑数十年的使用过程中.使用成本将高于建造成本数倍以上。,因此,我们应该把注意力放在生态成本、社会成本和全寿命周期的经济成本上,况且现在的房价即使没有技术含量和“四节”,性能的提高也在不断的增加,这种价格的增加加大了房地产泡沫的可能性,因此房地产价格的理性回归应该是建立在价值的增加基础上的。我认为可以鼓励各个地方的高档住宅或其他民用建筑通过适当的高投入,带来项目的内外环境质量、提升“绿色”性能,从而提高房子的品质,以品质来支撑高于其他普通房子的价格,让这些高价房成为“绿色建筑”的榜样,以此带动地方住宅技术及产业化的发展,最终让更多的普通房子更容易实现“绿色”梦想。
绿色建筑需要什么样的技术?
在探索绿色建筑的技术路线时.经常会听到一些专家主张应该采用“低技术”,有些认为应该采用“适宜技术”,还有些认为应该采用“适宜技术结合高技术”等等不同的观点,我个人认为这种争论没有意义。技术是用来解决我们所面临的具体问题的,应该根据具体项目的具体情况和实际需求来选择。更多技术选择的可能性一方面能够满足建筑师的创造需要,另一方面能够满足市场的需求。。在我们国家目前普遍技术非常落后的今天,如果不是大力去发展高新技术而一味强调低技术,只能是更落后,离我们自己的标准也会越来越远。
在技术选择上,我们应该从所需要的建筑性能和全寿命周期的观点去分析、判断、计算、选择。汪光焘部长说过,要充分认识资源环境问题已成为国民经济和社会发展的重大制约因素。,我们当前在经济增长方式方面主要还存在“高投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率”的问题。这些问题如果低技术能够解决还需要拖到今天吗?高低是相对的,适宜不适宜也是相对的,如果站在国际的水平上看,我们国内有些专家认为的“高技术”早已经是“低技术”和“适宜技术”了。所以根据我们的国情,恰恰需要去大力鼓励开发绿色高新技术甚至是自主知识产权的高新技术,同时去大力鼓励使用高新技术,工程实践能促使技术的发展,使之变成适宜技术。只有这样.到2020年我们的住宅和公共建筑的能源资源消耗水平才有可能接近或达到现阶段中等发达国家的水平,这是我们国家建筑发展的总目标。
总之,绿色建筑的发展建设需要正确看待卫生、安全、健康、舒适的问题和当地资源情况,目前各地的节能标准里面所假定的舒适度,前提是小康标准的,是最基本的,不能完全体现今后的发展方向。随着生活水平的提高,舒适度的标准也会提高,能源等资源的消耗也将会大幅提高。因此应该根据当地气候和生活习惯、经济水平分级,适应不同收入阶层和满足不同的需求,要有一定的前瞻性。同时,绿色建筑的设计需要将有关今后使用费用(如采暖制冷等)或能耗等定量化,要具体到单位使用者,这样有利于老百姓的选择权、知情权和监督。有了老百姓的参与,绿色建筑才会更加迅速和健康地发展。
【摘要】随着经济、社会和科学的发展,人们的生活水平也随之提高,人们追求更舒适的生活环境的同时,也在消耗着越来越多的能源,在人口密集的今天,生活坏境不断的恶化,环境的污染越来越严重,使我们不得不重视环境的问题,发展绿色建筑是缓解我国的恶劣的坏境首要选择,绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式,它提供给使用者有益健康的建筑环境,并最大限度地保护环境,减少能耗。以下本文就对绿色建筑节能设计进行分析探讨。
【关键词】绿色建筑发展现状及发展趋势;绿色设计要点
绿色建筑就是在保证建筑物使用功能和室内外环境质量的前提下,在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
1、绿色建筑的发展现状及发展趋势
绿色建筑的发展现状
目前绿色建筑处于快速推广发展阶段,伴随着可持续发展思想在国际社会的认同,绿色建筑理念在我国也逐渐受到重视。2010年的第六届国际绿色建筑与建筑节能大会,其参加的人数之多,范围之广,规模之大,反映了绿色建筑发展中各界对绿色建筑的关注程度达到空前的水平.而仅仅过了一年的时间,到了2011年,新建绿色建筑面积是2010年的46倍.全国评出了371项绿色建筑评价标识项目,总建筑面积达3600多万平方米。
绿色建筑未来发展趋势
自绿色建筑发展以来,政府从鼓励引导、政策激励、强制推行三大方面推动发展。2012年,财政部、住房和城乡建设部《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建〔2012〕167号)明确,对高星级绿色建筑给予财政奖励。
《国家新型城镇化规划(2014―2020)》提出,城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2020年的50%。到2015年,能源强度降低16%,到2020年,30%的商业建筑都是绿色建筑,这就意味着到2020年我国将拥有全球最多的绿色建筑。
2、绿色节能建筑设计的要点
基于我国绿色建筑发展的状况,综合国内绿色建筑的研究成果,目前,我国绿色建筑设计主要体现在以下几方面:
(1)建筑选址和建筑功能
我国地域辽阔,占地面积巨大,气候类则复杂多样,分布在多个不同的气候带。在进行绿色节能建筑设计时,设计人员首先要考虑建筑的选址和建筑功能,结合建筑地点的地形特点、气候、场地资源、建筑风格和建筑功能等来确定建筑的设计规划,将环境与建筑形式相结合,避免重复性的进行简单的建筑设计。
(2)建筑平面设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
对室外风环境进行优化设计,使建筑物前后形成气压差,有利于夏季及过渡季的室内自然通风,减少冬季的冷风渗透。各用房尽量争取良好的自然采光和通风以降低能耗。在进行绿色设计时应充分的考虑建筑的朝向,其目的是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。
再者就是建筑的体型系数设计,绿色建筑的体形系数一定要先进行详细的计算分析,因为其直接关系到建筑的能耗,这主要是因为单位建筑空间的散热面积随着体形系数的增加而增加,能耗也随着提高,因此建筑通过采用合理节能建筑设计,增强建筑围护结构隔热,保温性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施,能满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》的要求。
建筑师在进行设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,以此来提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。
(3)改善建筑围护结构,减少能量损失
主要从以下几方面做好建筑围护结构节能设计:(a)墙体节能技术:对于外墙,应重点发展高效保温节能的外保温墙体。如采用加气混凝土、黏土空心砖以及现浇混凝土墙体等。外侧可采用高性能保温砂浆、轻质高效保温聚苯板保温层以及浅色耐候饰面层等措施。外墙内保温可采用保温砂浆抹灰、硬质建筑保温制品内贴以及保温层挂装等做法。(b)门窗节能技术:控制窗墙比,窗户的传热系数一般大于同朝向外墙的传热系数,故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。改善门窗保温效果。采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗可大大提高热工性能,同时还要特别注意玻璃的选材,如:选择中空玻璃、low-e玻璃,镀膜玻璃等。减少冷风渗透。门窗是空气渗透的薄弱环节,除提高门窗制作质量外,加设密封条是提高门窗气密性的重要手段。(c) 屋面节能技术: 为了提高屋面的保温性能,屋面保温隔热层主要有:加气混凝土保温屋面,憎水性珍珠岩保温屋面,聚苯板、水泥聚苯板保温屋面,蓄水屋面,覆土 种植 屋面等;对屋顶可采用架空屋面,浅色屋面,种植屋面等;还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。
(4)绿化设计
根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境。要充分利用植被绿化改善建筑群内的自然亲和力,美化环境,降低城市热岛强度,调节局部微气候,实现良性氧循环。在建筑周围多种植、植被,可以有效地遮挡风沙、净化空气,遮挡阳光、降噪。植物的设计以简单为主,对此,乔木和灌木是很好的选择。提高绿地空间的利用率,增加绿量,使有限的绿量发挥最大的生态效益和景观效益。整个景观设计为业主营造出四季如春、风景宜人的环境。
(5)节材与材料资源利用
在建筑设计过程中,一方面要注重使用过程中的节能,另一方面还要考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,回收利用率较高的建筑材料。在材料的选择上也应该尽量就地选材减少运输过程中的能耗和污染。选用耐久性材料,使得建筑使用寿命延长,所以设计中选用耐久性较好的建材,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
(6)节水与水资源利用
绿色建筑节水系统可归纳为减少排放、回收利用、循环使用和生态用水。主要采取如下节水措施:①在方案、规划阶段制定水系统规划方案,统筹、综合利用各种水资源。②设置合理、完善的供水、排水系统。③采取有效措施避免管网漏损。④建筑内卫生器具合理选用节水器具。⑤使用非传统水源时,采取用水安全保障措施,且不对人体健康与周围环境产生不良影响。⑥采用 雨水 收集利用系统,绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。⑦按用途设置用水计量水表。⑧采用太阳能提供生活热水。⑨采用节水型卫生器具,如给水龙头、坐式大便器等。
3、结 语
绿色建筑作为一个新兴产物,对环保、节能的要求,值得探索、研究和尝试。虽然绿色建筑处于刚刚起步阶段存在许多问题。但是它的未来一定会是一片光明。今后在建筑设计的实际工作中,我们需要以绿色建设设计理念为指导,以节约资源,注重保护自然环境为目标,促进建筑业可持续发展,寻求经济、社会、环境效益的和谐统一。
参考文献:
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节能建筑屋面的比较研究摘要:能源的过度消耗逐渐被越来越多的人重视,节约能源已成为国家发展中不可或缺的一部分,而建筑节能则又是节能的重中之重.通过对建筑外部围护结构中最容易被人们忽视的屋顶结构的分析、对比,进而从中得出不同屋面形式在节能、构造上的优势与劣势,对今后建筑设计屋面形式的选择有因地制宜、取长补短之效.关键词:建筑屋面节能;屋面形式;适用范围;节能效果在影响建筑节能的各因素中,建筑围护结构的保温无疑是最重要的因素之一.建筑围护结构,是由包围空间的、将室内与室外隔开的结构材料和表面装饰材料构成,包括墙体、门窗和屋面.围护结构必须平衡通风和采光的需求,并提供适合于建造地点气候条件的热湿保护.[1]改善建筑围护结构的热工性能是保证室内热舒适条件的关键问题之一,对于建筑在运行中的能量消耗是一个主要因素,而屋面节能技术是其中的重要组成部分;屋面节能技术又与建筑屋顶的构造形式息息相关.屋面构造形式大致有构造式保温隔热屋面、建筑形式保温隔热屋面、生态覆盖式保温隔热屋面等.1构造式保温隔热屋面构造式保温隔热屋面,也就是我们常说的板材式保温隔热式屋面,这类建筑屋面多以在屋顶构造中增加保温材料层,通过低传热系数和大热惰的材料来阻挡外部热量的进入和内部能量的流失.这类形式的屋面大致分为传统保温隔热屋面和倒置式屋面,主要区别在于保温材料层在屋面构造中的位置不同.传统保温隔热屋面传统屋面构造做法,即正置式屋面,其构造一般为隔热保温层在防水层的下面.因为传统屋面隔热保温层的选材一般为珍珠岩,水泥聚苯板,加气混凝土,陶粒混凝土,聚苯乙烯板(EPS)等材料.这些材料普遍存在吸水率大的通病,如果吸水,保温隔热性能大大降低,无法满足隔热的要求,所以一定要使防水层做在其上面,防止水分的渗入,保证隔热层的干燥,方能隔热保温.为了提高材料层的热绝缘性,最好选用导热性小、蓄热性大的材料,同时要考虑不宜选用容量过大的材料,防止屋面荷载过大.屋面保温隔热材料不宜选用吸水率较大的材料,以防止屋面湿作业时,保温隔热层大量吸水,降低热材料层内不易排除的水分,设计人员可根据建筑的热工设计计算确定其厚度.此种形式的屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温,并能够保证冬季屋顶内表面温度和室外采暖环境的差值小于4℃.倒置式屋面图1倒置式屋面所谓倒置式屋面是外保温屋面形式的一个倒置形式(如图1),将保温层设计在防水层之上,大大减弱了防水层受大气,温差及太阳光紫外线照射的影响,使防水层不易老化,因而能长期保持其柔软性、延伸性等性能,有效延长使用年限.[2]据国外有关资料介绍,可延长防水层使用寿命2~4倍.倒置式屋面省去了传统屋面中的隔气层及保温层上的找平层,施工简化,更加经济.即使出现个别地方渗漏,只要揭开几块保温板,就可以进行处理,易于维修.同时倒置式屋面的构造要求保温隔热层应采用吸水率低的材料,如聚苯乙烯泡沫板、泡沫玻璃、挤塑聚苯乙烯泡沫板等.且在保温隔热层上应用混凝土、水泥砂浆或干铺卵石作为保护层,以免保温隔热材料受到破坏.在使用保护层混凝土板或地砖等材料时,可用水泥砂浆铺砌,卵石保护层,在卵石与保温隔热材料层间应铺一层耐穿刺且耐久性的防腐性能好的纤维织物.[2]此种形式的屋面适用于寒冷地区和夏热冬冷地区的新建和改造住宅的屋顶保温,并能够保证冬季屋顶内表面温度和室外采暖环境的差值小于4℃;可使防水层的使用寿命延长2~4倍.2建筑形式保温隔热屋面通风屋顶就是一种典型的建筑形式保温隔热屋面,通风屋顶是屋盖由实体结构变为带有封闭或通风的空气间层的双层屋面结构形式,在我国夏热冬冷地区广泛地采用,尤其是在气候炎热多雨的夏季,这种屋面构造形式更显示出它的优越性.屋盖由实体结构变为带有封闭或通风的空气间层的结构,通过空气间层的空气流动带走太阳辐射热量,大大地提高了屋盖的隔热能力.[3]但在通风屋面的设计施工中应根据基层的承载能力,简化构造形式,通风屋面和风道长度不宜大于15 m,空气间层以200 mm左右为宜;架空隔热板与山墙间应留出250 mm的距离;同时在架空隔热层施工过程中,要做好完工防水的保护工作.带可通风阁楼层的住宅,其原理与通风屋面相同,所不同的是阁楼的空间高大,通风效果比架空阶砖的通风屋顶更好,且阁楼有良好的防雨防晒功能,能有效改善住宅顶部的热工质量,如图2所示.此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的新建和改造住宅的屋顶保温.图2阁楼屋面通风屋面的降温效果明显,在自然通风条件下,实砌屋面和通风屋面的隔热效果如表1所示.表1通风屋面和实砌屋面隔热效果比较℃通风屋面实砌屋面差值内表面平均温度29. 9 34. 9 5内表面最高温度31. 1 39. 4 8. 3室温平均值29. 7 31. 3 1. 6室温最高值30. 2 32. 7 2. 53生态覆盖式保温隔热屋面生态覆盖式保温隔热屋面是通过生态材料覆盖于建筑屋顶,利用覆盖物自身对周围环境变化而产生的相应反应,来弥补建筑本身不利的能源损耗,其中以种植屋面和蓄水屋面较为典型.种植屋面过去就有很多“蓄土种植”屋面的应用实例,通常被称为种植屋面.目前在建筑中此种屋顶的应用更为广泛,利用屋顶种草栽花,甚至种灌木、堆假山、设喷泉,形成了“操场屋顶”或屋顶花园,是一种生态型图3种植屋面构造的节能屋面.种植屋面是利用屋面上种植的植物阻隔太阳能防止房间过热的一项隔热措施(如图3).其隔热原理有3个方面.一是植被茎叶的遮阳作用,可以有效地降低屋面的室外综合温度,减少屋面的温差传热量;二是植物的光合作用消耗太阳能用于自身的蒸腾;三是植被基层的土壤或水体的蒸发消耗太阳能.因此,种植屋面是一种十分有效的隔热节能屋面,如果植被种类属于灌木,则还可以有利于固化CO2,释放氧气,净化空气,能够发挥出良好的生态功效.[3]种植屋面相对施工要求较为复杂,结构层采用整体浇筑或预制装配的钢筋混凝土屋面板;防水层应选用设置涂膜防水层和配筋细石混凝土刚性防水层两道防线的复合防水设防的做法,以确保其防水质量;在结构层上做找平层,找平层宜采用1∶3水泥砂浆,其厚度根据屋面基层种类(按照屋面工程技术规范)规定为15~30 mm,找平层应坚实平整.找平层宜留设阁缝,缝宽为20 mm,并嵌填密封材料,分隔缝最大间距为6 m;种植屋面栽培的植物宜选择浅根植物如各种花卉、草等,一般不宜种植根深的植物;种植屋面坡度不宜大于3%,以免种植介质流失.此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的住宅屋顶防热.种植屋面的节能效果如表2所示.表2种植屋面的热工效果比较种植屋面无种植屋面差值外表面最高温度/℃29 61. 6 32. 6外表面温度波幅/℃1. 6 24 22. 4内表面最高温度/℃30. 2 32. 2 2内表面温度波幅/℃1. 2 1. 3 0. 1内表面最大热流/(W /m2) 2. 2 15. 3 13. 1内表面平均热流/(W /m2) -5. 27 9. 1 14. 4室外最高温度/℃36. 4 36. 4 0室外平均温度/℃29. 1 29. 1 0最大太阳辐射照度/(W /m2) 862 862 0平均太阳辐射照度/(W /m2) 215. 2 215. 2 蓄水屋面蓄水屋面就是在屋面上储一薄层水用来提高屋顶的隔热能力,其构造如图4.水在屋顶上能起到隔热作用的原因,主要是水在蒸发时要吸收大量的汽化热,而这些热量大部分从屋面所吸收的太阳辐射中摄取,所以大大减少了经屋顶传入室内的热量,相应地降低了屋面的内表面温度.图4蓄水屋面构造用水隔热是利用水的蒸发耗热作用,而蒸发量的大小与室外空气的相对湿度和风速之间的关系非常密切.其中相对湿度的蒸发作用最强烈,从屋面吸收而用于蒸发的热量最多.而这个时刻内的屋顶室外综合温度恰恰最高,即适逢屋面传热最强烈的时刻.这时就是在一般的屋顶上喷水、淋水,亦会起到蒸发耗热而削弱屋顶的传热作用.因此在夏季气候干燥、白天多风的地区,用水隔热的效果必然显著.[4]蓄水屋顶也存在一些缺点,在夜里屋顶蓄水后外表面温度始终高于无水屋面,这时很难利用屋顶散热.且屋顶蓄水也增加了屋顶静荷重,以及为防止渗水还要加强屋面的防水措施.防水层的做法是采用40 mm厚、200#细石混凝土加水泥用量0. 05%的三乙醇胺或水泥用量1%的氯化铁, 1%的亚硝酸钠(体积浓度98% ),内设�4 mm、200 mm×200 mm的钢筋网,防渗漏性能最好.混凝土防水层应依次浇筑完毕,不得留施工缝,立面与平面的防水层应一次做好,防水层施工气温宜为5~35℃,应避免在负温或烈日暴晒下施工,刚性防水层完工后应及时养护,蓄水后不得断水.[5]此种形式的屋面适用于夏热冬冷和夏热冬暖地区的住宅屋顶防热.不同厚度蓄水层面热工测定数值如表结束语综上所述,从现有主要几种屋面的保温形式的比较中不难看出,屋面保温节能屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位,其保温与隔热对建筑节能具有重要意义.如今建筑节能工作已在全国启动,节能住宅也是一项正在兴起的崭新事业,体现了建筑节能的发展方向.为达到节能目的,必须跟随世界和中国筑节能发展的大趋势和大潮流,抓住机遇、迎接挑战、开拓进取,尝试使用多种屋面的建筑手法、生态形式搞好建筑节能,改善室内热环境,促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力.表3不同厚度蓄水层面热工测定数值测试项目蓄水层厚度/mm510 100 150 200外表面最高温度/℃43. 63 42. 90 42. 90 41. 58外表面温度波幅/℃8. 63 7. 92 7. 60 5. 68内表面最高温度/℃41. 51 40. 65 39. 12 38. 91内表面温度波幅/℃6. 41 5. 45 3. 92 3. 89内表面最低温度/℃30. 72 31. 19 31. 51 32. 42室外最高温度/℃38. 00 38. 00 38. 00 38. 00室外温度波幅/℃4. 40 4. 40 4. 40 4. 40内表面热流最高值/(W /m2) 21. 92 17. 23 14. 46 14. 39内表面热流最低值/(W /m2) 15. 56 12. 25 11. 77 7. 76内表面热流平均值/(W /m2) 0. 5 0. 4 0. 73 2. 49参考文献:[1]沈致和.住宅节能原理与设计[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2006: 1.[2]王建胜,王军.倒置式屋面在今后住宅中的地位[J].四川建筑科学研究, 2001(1): 75-76.[3]许家涌,李振宇.浅谈生态家住屋面与建筑节能[J].山西建筑, 2008, 34: 81-82.[4]唐鸣放,孟庆林.蓄水屋面强化隔热研究[J].建筑技术开发, 2000(6): 36.[5]刘少斌.蓄水屋面的设计与施工[J].湖南城建高等专科学校学报, 2000(4): 21-22.
谈谈公路工程施工中泡沫混凝土的应用
导语:公路工程改造的工程量较大,尤其是在一些居民数量庞大的城市中,由于其整个施工路段空间狭小,周边行驶车辆以及行人非常多,对整个施工区域的机械使用情况以及材料运输都有较高的要求。
1引言
泡沫混凝土是近年来新出现的建筑工程材料,被大量应用在公路建设过程中。该种材料不仅具有良好的隔热保温性能,同时还具备材料轻、抗震性能好等优势,在进行高填方施工时,具有绝对的优势。由于其良好的综合性能,以及能大大地起到缓解地基压力的作用,有效降低地基差异性沉降,更好的缓解来自于公路表面的冲击力。因而,在公路软路基施工、扩宽以及高寒地区应用最为广泛[1]。
2泡沫混凝土的概念及其基本性能
泡沫混凝土形成的关键设备是发泡系统,用机械的方式将发泡与水泥砂浆均匀拌和,再使用发泡机泵,将所有材料输送至现场进行浇筑,或使用成型工具进行成型处理,然后经过自然环境的养护,形成具有较多封闭气孔的轻质保温性材料。通过与传统水泥的比较,泡沫混凝土的综合性能较为突出,具有不少优点和良好性能。
1)成本较低。从材料的成本与使用量来看,泡沫混泥土在施工过程中,能更好的符合工程质量要求,并且还能根据成型模具的形状制作各种施工用材,该技术技术较成熟,能够完全进行自动化生产和施工,且能有效的节约能源以及人力、物力;从施工成本来看,其成本非常低,200~300kg/m3的平均成本在100元左右,所以,受到广大施工单位的青睐[2]。
2)具有良好的保温、隔热效果。其整体性能指标非常好,比其他混凝土的质量都轻,密度也比较小,施工中可以与其他混凝土进行互换;同时,泡沫混凝土的隔热性能非常好,密度等级在300~1200kg/m3,导热系数为~(m•K),约比普通混凝土高10~20倍,因此,具有非常良好的节能性能[3]。另外,此种材料具有非常好的耐火性能,且其性质属于无机材料,使用年限非常长,可以提高工程的整体保温能力。
3)具备良好的抗震性。无论是从结构还是受力变化而言,该种材料的负荷能力非常强,对路基的冲击力比较大,由于泡沫混凝土是一种软性材料,所以其承受能力比较强,能够承受较多来自地面的冲击力。4)制作过程节能环保。泡沫混凝土制作过程主要应用的是发泡剂和水泥,大大地减少水泥使用量,发泡剂不含对环境有害的物质,所以对环境的影响非常小,经济效益和环保效益都能实现。
3泡沬混凝土的质量控制
原材料质量控制
在公路施工过程中,必须对原材料采取严格控制,不但要保证水泥材料与外添加剂产品符合施工要求,同时原材料还必须满足泡沫混泥土的流动性、抗压强度、稳定性等特点。
发泡剂的性能要求
在施工过程中,泡沫混泥土产生的气泡必须均匀、细密,发泡率需要>20%,稀释率需要满足40%,同时,必须控制产生的气泡不能相通,要具备独立性。
施工工艺的控制
在建模阶段,如果泡沫混泥土模板出现水平差或倾斜度,需要对其进行调整,要保证其水平率能够满足设计标准,保证模板工程具备平整性、稳定性。
注重浇筑养护
在泡沫混泥土浇筑的过程中,需控制出料口与浇筑面的平衡性;施工过程中混泥土在初凝之前,需要完成浇筑施工,在该阶段的浇筑层终凝后,方可进行下层浇筑;在顶层浇筑施工完毕后,需要采用养生塑料膜进行覆盖养生,养生时间5h左右;如果在浇筑过程中遇到雷雨天气,需要采取避雨措施,保证混凝土不受到雨水的影响。
4泡沫混凝土的应用研究
公路拓宽中的应用
公路工程改造的工程量较大,尤其是在一些居民数量庞大的城市中,由于其整个施工路段空间狭小,周边行驶车辆以及行人非常多,对整个施工区域的机械使用情况以及材料运输都有较高的要求。如果要想实现公路施工中最小变形量,必须要从施工技术以及材料入手进行分析,将各个环节有效进行衔接。由于泡沫混凝土具有非常好的自立性,在固化完成后,便可以直接用于现场浇筑施工,其临空测压为零,因此其在公路扩宽工程中有着非常重要的'作用。公路施工过程中,在对路基、路堤以及挡土进行施工,这些结构都对临空测压有着非常高的要求,而泡沫混凝土的主要优势在于能够防止,由于公路路基变形而造成的冲击力较大的情况,与此同时,对公路周边建筑物造成最小的冲击。比如,某道路进行施工时,扩宽宽度为10m,高度为4m,延长线为450m,如果施工中使用泡沫混凝土进行扩宽,能够有效的提高施工速度,保证工期的前提下有效降低施工成本,从而提高整个施工的效果。具体应用主要有:1)路基开挖施工时,要将原路基台阶一次性挖除,下台阶的高度应该在1m左右,上台阶在2m左右,两边边坡开挖在2m左右,在保证整个施工路段质量的同时,降低二次挖掘时,造成施工材料的损害。2)雨天时,必须对上台阶进行覆盖处理。进行扩宽施工时,通常使用车载式或者固定式进行施工,如果道路非常宽,则一般选择的是车载式,才能够保证泡沫混凝土能够快速施工;对材料配合比,必须根据工程的实际要求,从浇筑的性能角度出发,不断优化材料性能,保证最终的浇筑效果符合实际要求。
回填灌浆工程中的应用
泡沫混凝土的材料强度在~之间,满足固化自立的同时,还能有效发挥出其支护的能力,尤其是在山区或者隧道施工时,由于挖掘会造成较为严重的边坡支护问题,使用此种材料进行施工时,能够有效防止山体由于变形造成的塌方,稳定性极高,且非常环保。比如在进行地下水连接工程中,必须要对施工区域的山体进行支护,通常会使用1200kg/m3的泡沫混凝土,同时使用普通运输机械进行材料的输送,距离必须要保证250m,回填距离必须保证40m以上[4]。从施工结果检测数据来看,如果施工过程必须要穿过非常长的管道,可以对接缝处进行有效的回填,并且保证回填符合质量要求,回填部分抗压强度必须保证以上,保证工程质量符合标准。同时在进行回填施工时,由于回填的速度非常快,所以必须要保证材料的密实度,为以后施工提供便利,同时还能降低整个工程成本,能实现较大的经济效益。
在软基路堤中的应用
在公路施工过程中,只有提升路基的性能,才能够有效的防止桥头跳车现象的出现。以某桥施工现场为例,由于其紧邻河道,地基下部含水量较高,压缩性良好,能够满足软地基的强度部分非常少,渗透性能也比较差,所以,在施工中必须对匝道处进行优化施工,避免出现较大程度的沉降。如果使用泡沫混凝土进行施工,则能有效增强桥的负荷能力,提升整个桥体的质量,避免桥基间因出现较大程度的沉降现象而出现跳车问题。
在地下连续通道中的应用
在某地下公路施工中,由于采用的是明挖施工方式,挖掘深度必须要保证在以上,并且地形条件非常复杂,对施工区域周边建筑造成很大影响,横向宽度高达,通道覆盖超过7m,并且还需设置应急通道。经过对工程结构以及承载力的综合分析,为了实现整体通过性,也避免对周边建筑的影响,所以设计中规定顶板的承载力不大于80kPa,即需符合4m覆土要求[5]。基于工程实际情况,选择符合要求的施工材料,通常会选择陶粒混凝土、EPS或者轻质水泥,经过反复比对最终选择泡沫混凝土进行施工,才能实现经济效益合格环保效益。
5结语
总之,泡沫混凝土在公路建设中使用范围非常广,不仅因为其造价低,更重要的是其具有非常好的性能,能够最大限度地满足工程各方面的要求。
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聚苯乙烯泡沫混凝土
聚苯乙烯泡沫混凝土,很多人对聚苯乙烯的印象就是用的一次性餐盒,其实聚苯乙烯不仅能做饭盒,还能用来建房子,聚苯乙烯泡沫混凝土可以用作打地基,以下是我整理的相关内容,一起来看看吧。
泡沫混凝土用于公路回填
一、用于软基路堤的填筑其主要优点如下:
1、可大幅度地降低填土荷载,减少软基的附加应力,抑制软基的沉降和侧移,提高路堤的稳定性。
2、可简化甚至取消软基处理,简化软基路堤中地下结构物的结构设计。
3、施工工期短。特别是对于低填土路堤(即使地基为深厚软基),利用泡沫混凝土的轻质性,通过适当的力学计算,确定软基的换填深度、泡沫混凝土的容重和强度,在确保换填后的路堤及各种交通荷载对地基的作用力不超过地基的'自然极限承载能力的条件下,可对原软土地基直接进行换填处理,缩短软基处理所需要的工期。
二、用于桥台台背填土
采用泡沫混凝土技术缓解桥头跳车问题就要使桥台与路基结合部附近沉降曲线的梯度变化缓慢化、均匀化,即应在桥台与路基结合部之间填充满足连续、均匀沉降要求的过度段。根据桥头跳车产生的原因,结合轻土的主要特性,在桥台与路基结合部之间填充的楔形泡沫混凝土体则可达到上述目的。其优点主要体现在以下方面:
1、可大幅度地降低填土荷载,减少软基的附加应力,抑制软基的沉降和侧移,提高路堤的稳定性。
2、缓解桥台与路基结合部材料的刚性突变
3、彻底消除填料自身的工后沉降
4、填土自身能够自立,对桥台结构物几乎没有推挤任用;
5、施工工期短。
三、用于道路加宽
泡沫混凝土加宽道路的主要优点:
1、可垂直填土,节省用地、减少拆迁,节省投资。在旧路基础上加宽,几乎不需重新征地。
2、在软基路段进行扩幅填土时,可大幅度地降低填土荷重,减少新老路堤的沉降差异避免路堤附近建筑物因附加沉降产生的破坏,大幅度地降低了公路运营后的维修养护费用;
3、通过配管泵送泡沫混凝土,作业面小,几乎不影响现有交通;
4、施工工期短,可使工程提前投入使用,给投资者带来超前收益。
泡沫混凝土是用物理方法将泡沫剂制备成泡沫,再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水制成的浆料,经混合搅拌、浇筑成型、养护而成轻质微孔混凝土。
泡沫混凝土具有以下性能和优点:
1、保温、隔热、防腐
泡沫混凝土内部含有大量封闭的气孔,空气与其它材料相比热惰性能,大大降低了泡沫混凝土材料的导热性能。所以在节能领域,泡沫混凝土经常被用作保温、隔热材料。泡沫混凝土为硅酸盐水泥制品,具有极好的耐久、防腐蚀性能。保温、防冻、防腐,有效地延长结构物的使用寿命。
由于泡沫混凝土良好的施工便捷性,保温防火,在铺设好得管道回填泡沫混凝土,利用其高流动性对管道外侧进行包裹,保持的温度,具有较好的抗压强度和抗老化性。传统有机隔热材料的耐压强度和抗老化性能较差,泡沫混凝土试块的抗压强度可达到以上,可提高保温层的稳固性能和寿命。
2、高流动性、填充压力小
由于泡沫混凝土不含水泥混凝土的粗集料,其流动性远较水泥混凝土高(当水灰比为时,流值为180mm左右),施工中具有自流平的特性;实际施工时可通过软管泵送:水平泵送距离可达900m。
废弃的矿井、坑、油柜、管线(内装粗油、 化学品)、污水管及其它空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少。泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为500~1100kg/m3。
3、填充自密实
由于泡沫混凝土的制作点与现场施工浇筑点可分离,且浇注点占的施工空间极小,可在狭小空间内施工;结合泡沫混凝土自流平的特性,填充自密实,无须振捣碾压,施工便捷高效。是狭窄空间及地下空洞填筑的极好材料。
4、密度和强度可调节性
通过调整泡沫混凝土中气泡的含有率,可控制泡沫混凝土干密度在300~1200kg/m3之间,控制强度在~5Mpa范围内调节(工程上强度主要应用范围为~)。
5、可压缩、低弹抗震:
深埋隧洞在施工完成后仍会产生蠕变变形,易因变形压力过大而对结构体发生破坏。由于泡沫混凝土具有较高压缩性和良好延性,使其在发生较大的变形之后,不发生整体破坏。在管道和道路交汇地方采用泡沫混凝土作为管道内的填充材料,可承担、吸收变形压力,改善结构体受力大小。
地震发生时,泡沫混凝土密度低,受到的水平惯性力小;同时泡沫混凝土弹性模量低,冲击能量吸收性能好,对管道的具有很好的软垫特性,保护管道体不受到地震破坏。
6、耐久性
泡沫混凝土属水泥类材料,使用寿命与水泥混凝土同等,具备极好的耐久性。
7、优越的环保特性
泡沫混凝土对土壤、水、空气等自然环境均无污染作用;同时泡沫混凝土应用于填充工程施工中,可避免高填高挖等对环境的破坏,对保护自然生态环境意义重大,环保优势明显
泡沫混凝土的最佳配合比:在一般情况下,水泥的用量要占干物料总量的50%~100%,50%应是其常温养护的最低极限用量。现场浇筑时,水泥配比量应占干物料总量的80%以上。600 kg/m3以下密度常温泡沫混凝土,水泥的配比量也不能低于物料总量70%。当密度在400 kg/m3以下时,其常温配比量应约占干物料总量的90%以上,最好100%。1、水泥配比,泡沫混凝土的主要原材料就是水泥。因为泡沫混凝土常温养护居多,且又大量掺入泡沫,这两点决定其水泥配比量较高。这是它与加气混凝土的根本不同。加气混凝土因采用蒸压,主要依靠粉煤灰和石灰在高热高压下的水化反应产生胶凝性,水泥是辅助的。而泡沫混凝土在常温下生产,活性微集料不会很快产生水化反应,其固泡仍要靠水泥的胶凝作用,因此,泡沫混凝土的配合比必须以水泥为主体,采用高水泥配比量。2、低水泥配比必须以保证产品强度为前提,在满足产品性能的基础上来降低水泥配比量,能降多少就降多少,并应考虑浇注(浇筑)时的稳定性,过低的水泥用量是会造成塌模的。不能脱离技术要求去降低水泥配比量。3、水泥配比量设计,应考虑以下几个因素:①水泥的品种。早期和后期强度均高的水泥品种(如双快硅酸盐水泥)可适当降低配比量,后期强度低或早期强度低的水泥品种应提高水泥配比量;②水泥的强度等级。高强度等级的水泥可降低配比量,低强度等级的水泥应提高其配比量;③水泥的质量状况。大厂名牌新型干法回转窑水泥,配比量可适当降低,而小厂立窑水泥或混合材掺量大的水泥应适当提高配比量;④产品的密度和强度要求。低密度或强度要求较高的应提高水泥配比量,高密度或强度要求较低的可降低水泥配比量;⑤初养温度。在浇注(浇筑)后的初养温度较低(<25℃)。应提高水泥的配比量,在初养温度较高时(25℃~45℃),可适当降低其配比量。若采用蒸养或蒸压,还强以再降低水泥的配比量;⑥活性微集料(掺合料)的品种和活性。采用高活性的微集料,可降低水泥配比量(如超细矿渣),而采用低活性的微集料(如二级粉煤灰),可提高水泥的配比量。
泡沫混凝土的最佳配合比是1:4
泡沫混凝土
楼面裂缝分析:(1)混凝土水灰比大,坍落度太少;(2)养护不到位;(3)上人太早(4)集中堆载太大。预防:(1)一定要选择合适的配合比,不要随意加水,混凝土加水后可操作性好了,但是后果可是严重的(2)浇筑完毕后要上膜覆盖,不要因为放线过早拿开,一定要配专人养护(3)强度达到4MPa才充许上人,根据经验估计吧(4)集中堆载要命,工期有时候太急了,强度上不来,过早吊运钢筋、脚手架、模板会形成开裂。围绕这几个方面注意吧。再有你仔细观察一下楼面开裂是表面裂纹还是通透的,要是通透的就麻烦了。表面裂纹还好处理点。
在结构混凝土施工过程中,混凝土表面常会出现各种病害,其中混凝土裂缝是很普遍的结构性病害之一。它不仅影响结构的美观,也会降低结构混凝土的强度,影响结构的使用性能和使用寿命,给人们的生活、生产带来不便。因此,对引发结构混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取预防措施很有必要。裂缝的成因在施工和使用过程中,引起建筑混凝土结构开裂的原因很多,当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时,都非常容易产生裂缝,具体原因有以下几方面:1、设计构造在设计时考虑不周,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;在构造处理不当时,现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋,以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。2、地基变形建筑工程基础不均匀沉降是造成钢筋混凝土开裂的主要原因:(1)房屋建于土质差别较大或软弱土质上。(2)建筑物基础深浅不一。(3)房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。(4)建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向与地基变形的情况有关,由于地基变形的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的,危害较大。3、施工方面施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多,主要有:(1)水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有把好材料的质量关,工程质量才会在根本上得到保证;(2)混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂缝产生的直接或间接原因;(3)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外湿度较大更容易产生裂缝;(4)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太大或太小,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。4、结构受荷在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30-40%的设计荷载,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝也称为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的,需加以认真分析,慎重处理。5、温湿度变化当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大,当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结,湿度发生变化时,体积会有所收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。裂缝的控制措施1、设计方面(1)设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓抗就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓放就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用抗放结合、或以抗为主、或以放为主的设计原则来选择结构方案和使用的材料。(2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。(3)积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好。(4)重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。(5)对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。2、材料选择和混凝土配合比设计方面(1)根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强的水泥。(2)选用级配优良的砂、石原料,含泥量应符合规范要求。(3)积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目前已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(4)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。(5)模板构造要合理,以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝;模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载作用下,模板变形过大造成开裂,合理掌握拆模时机,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护时机。(6)配合比设计应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。应严格按选定的配合比施工,配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀。3、现场操作方面(1)浇捣工作:浇捣时,振捣棒要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除混凝土内部的水分和气泡。(2)混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14-28天。(3)混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施,避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。(4)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。(5)对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。(6)夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
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在结构混凝土施工过程中,混凝土表面常会出现各种病害,其中混凝土裂缝是很普遍的结构性病害之一。它不仅影响结构的美观,也会降低结构混凝土的强度,影响结构的使用性能和使用寿命,给人们的生活、生产带来不便。因此,对引发结构混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取预防措施很有必要。裂缝的成因在施工和使用过程中,引起建筑混凝土结构开裂的原因很多,当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时,都非常容易产生裂缝,具体原因有以下几方面:1、设计构造在设计时考虑不周,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;在构造处理不当时,现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋,以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。2、地基变形建筑工程基础不均匀沉降是造成钢筋混凝土开裂的主要原因:(1)房屋建于土质差别较大或软弱土质上。(2)建筑物基础深浅不一。(3)房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。(4)建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向与地基变形的情况有关,由于地基变形的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的,危害较大。3、施工方面施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多,主要有:(1)水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有把好材料的质量关,工程质量才会在根本上得到保证;(2)混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂缝产生的直接或间接原因;(3)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外湿度较大更容易产生裂缝;(4)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太大或太小,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。4、结构受荷在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30-40%的设计荷载,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝也称为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的,需加以认真分析,慎重处理。5、温湿度变化当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大,当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结,湿度发生变化时,体积会有所收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。裂缝的控制措施1、设计方面(1)设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓抗就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓放就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用抗放结合、或以抗为主、或以放为主的设计原则来选择结构方案和使用的材料。(2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。(3)积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好。(4)重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。(5)对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。2、材料选择和混凝土配合比设计方面(1)根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强的水泥。(2)选用级配优良的砂、石原料,含泥量应符合规范要求。(3)积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目前已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(4)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。(5)模板构造要合理,以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝;模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载作用下,模板变形过大造成开裂,合理掌握拆模时机,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护时机。(6)配合比设计应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。应严格按选定的配合比施工,配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀。3、现场操作方面(1)浇捣工作:浇捣时,振捣棒要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除混凝土内部的水分和气泡。(2)混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14-28天。(3)混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施,避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。(4)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。(5)对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。(6)夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
关于混凝土的框架结构的毕业设计开题报告
毕业设计开题报告
1.课题名称:
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-XX,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3. 项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-84) 该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。