第一篇:金屬表面處理技術論文
電鍍基礎及其前景
班級:機制二班
摘要:電鍍是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。用簡單的一點話理解就是電鍍是表面處理的一種。表面處理,顧名思義就是在產品的表面進行的處理。
正文:當今世界,科技發展迅速,世界制造業與加工業蓬勃發展,電鍍技術不僅僅在傳統工業中扮演重要角色;在高新技術產業,如現代電子技術,微電子技術,通訊技術及產品制造上發揮愈來愈大的作用。下面我將簡述電鍍的相關基礎知識及其前景。
一、電鍍基礎知識簡述
電鍍是一種表面加工工藝,它是利用電化學的方法將金屬離子還原為金屬,并沉積在金屬或非金屬制品的表面上,形成符合要求的平滑致密的金屬覆蓋層。其實質是給各種制品穿上一層金屬“外衣”,這層外衣就叫做電鍍層。從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用(摘自課本原文定義)。
1、電鍍的電極
電鍍時,鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極,待鍍的金屬制品做陰極,鍍層金屬的陽離子在金屬表面被還原形成鍍層。為排除其它陽離子的干擾,且使鍍層均勻、牢固,需用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液,以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層,改變基材表面性質或尺寸.電鍍能增強金屬的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀。
2、電鍍的預處理
金屬制品鍍前預處理工藝常用的分為以下幾類:
(1)機械處理 主要對于粗糙表面進行機械整平,清除表面一些明顯的缺陷。包括磨光、機械拋光、滾光、噴砂等。
(2)化學處理 包括除油與侵蝕,在適當的溶液中,利用零件表面與零件接觸時所發上的各種化學反應,除去零件表面的油污、繡及氧化皮。(3)電化學處理 采用通電的方法強化化學除油和浸蝕的過程,處理速度快,效果好。
(4)超聲波處理,在超聲波場處理下進行的除油或清洗過程。主要用于形狀復雜或對表面處理要求極高的零件。
3、電鍍溶液
電鍍溶液的組成對電鍍層的結構有著很重要的影響。不同的鍍層金屬所使用的電鍍溶液的組成可以是各種各樣的.但是都必須含有主鹽。根據主鹽性質的不同,可將電鍍溶液分為簡單鹽電鍍溶液和絡合物電鍍溶液兩大類。除主鹽和絡合劑外,電鍍溶液中經常還加有導電鹽、緩沖劑、陽極去極化劑以及添加劑等,它們各有不同的作用。
(1)主鹽
能夠在陰極上沉積出所要求的鍍層金屬的鹽。
主鹽濃度高,溶液的導電性和電流效率一股都較高,可使用較大的電流密度,加快了沉積速度。在光亮電鍍時,鍍層的光亮度和整平性也較好。但是,主鹽濃度升高會使陰極極化下降,出現鍍層結晶較粗,鍍液的分散能力下降,而且鍍液的帶出損失較大,成本較高,同時還增加了廢水處理的負擔。則采用的陰極電流密度較低.沉積速度較慢,但其分散能力和覆蓋能力均較濃溶液好。
(2)導電鹽
能提高溶液的電導率,而對放電金屬離子不起絡合作用的物質。這類物質包括酸、堿和鹽,由于它們的主要作用是用來提高溶液的導電性,習慣上通稱為導電鹽。如酸性鍍銅溶液中的H2SO4,氯化物鍍鋅溶液中的KCL、NaCl及氰化物鍍銅溶液中的NaOH和NaCO3等。
導電鹽的含量升高,槽電壓下降,鍍液的深鍍能力得到改善,在多數情況下,鍍液的分散能力也有所提高。
導電鹽的含量受到溶解度的限制.而且大量導電鹽的存在還會降低其他鹽類的溶解度。對于含有較多表面活性劑的溶液,過多的導電鹽會降低它們的溶解度,使溶液在較低的溫度下發生乳濁現象.嚴重的會影響鍍液的性能。所以導電鹽的含量也應適當。
(3)絡合劑
在溶液中能與余屬離子生成絡合離子的物質稱為絡合劑。
在絡合物鍍液中,最具重要意義的,并不是絡合劑的絕對含量,而是絡合劑與主鹽的相對含量,通常用絡合劑的游離量來表示,即除絡合金屬離子以外多余的絡合劑。(4)緩沖劑
用來穩定溶液的PH值,特別是陰極表面附近的PH值。緩沖劑一般是用弱酸或弱酸的酸式鹽,如鍍鎳溶液中的比H3BO3,和焦磷酸鹽鍍液中的Na2HPO4等。
(5)穩定劑
用來防止鍍液中主鹽水解或金屬離子的氧化,保持溶液的清澈穩定。如酸性鍍錫和鍍銅溶液中的硫酸,酸性鍍錫溶液中的抗氧化劑等。
(6)陽極活化劑
在電鍍過程中能夠消除或降低陽極極化的物質,它可以促進陽極正常溶解,提高陽極電流密度。如鍍銀溶液中的氯化物,氰化鍍銅溶液中的酒石酸鹽等。(7)添加劑
是指那些在鍍液中含量很低,但對鏈液和鍍層性能卻有著顯著影響的物質。近年來添加劑的發展速度很快.在電鍍生產中占的地位越來越重要,種類越來越多,而且越來越多地使用復合添加劑來代替單一添加劑。
二、電鍍的前景
未來我國電鍍工業的發展趨勢基本可歸納為以下四點:
1、飾性和高抗蝕性工藝技術將不斷發展.我國隨著汽車、電子、家用電器、航空、航天工業、建筑工業及相應的裝飾工業的發展和人們對美化生活需求的提高, 對電鍍產品的裝飾性和抗蝕性的需求將有明顯的增加。
2、某些傳統裝飾性電鍍可能被噴涂、物理氣相沉積等取代,功能性電鍍產品需求則有上升的趨勢。
3、某些污染嚴重的電鍍工藝,可能被清潔的電鍍工業所取代。
4、某些性能好、無污染的表面工程的高新技術將會進入我國市場。
5、企業管理水平低,絕大部分電鍍企業仍沿襲粗放型經營管理模式,適應市場變化能力差。除部分合資企業和出口企業外,大部分企業沒有健全的工業管理體系,多數企業缺乏鍍液分析和鍍層檢測儀器和技術力量。隨著產業升級加速,電鍍企業集中入園的趨勢比較大,這部分水平低電鍍企業將面臨整改或合并。
所以目前電鍍表面處理行業發展總體表現令人擔憂.據估計,本行業每年排放大量的污染物,包括4億噸含重金屬廢水、50000噸固體廢物和3000萬立方米酸性氣體。目前70-80%的國有電鍍廠建立了污染控制設施,然而大部分處理設施已經過期而不能正常運轉(城市中只有50%的設施能運轉,農村地區更低,只有25%).而大多數鄉鎮電鍍企業則幾乎沒有采取任何污染控制措施.在過去幾十年中,我國對末端處理技術進行了大量的研究和推廣工作,開發了許多實用的污染控制技術.根據目前國內電鍍行業的情況,應推廣具有較好經濟效益的化學處理法,同時推行以防為主、防治結合的方針,改革工藝流程,開展清潔生產,在源頭和過程中減少污染物的產生(參考網絡數據)。
當然因為我們的生活離不開電鍍,電鍍技術將永遠存在,而且目前電鍍發展的方向,是環保型的電鍍,對環境的污染會由于技術的提升逐步減少,以科技推動道德。因此,這是一個機遇與挑戰并存的行業,希望大家都有一個光明的未來。
參考文獻:
1.劉光明 《表面處理技術概論》北京化學工業出版社 2011.1 2.姜銀方 《現代表面工程技術》北京工業出版社 2005.11 3.徐濱士 朱紹華《表面工程的理論與技術》北京國防工業出版社 1999 4.屠振密,電鍍合金原理與工藝[M],北京國防工業出版社 1998
第二篇:金屬表面處理技術簡介教案
金屬工藝學電子教案(22)
【課題編號】
22-11.1 【課題名稱】
金屬表面處理技術簡介 【教材版本】
郁兆昌主編.中等職業教育國家規劃教材—金屬工藝學(工程技術類).第2版.北京:高等教育出版社,2006 【教學目標與要求】
一、知識目標
了解金屬表面強化處理、防腐處理、裝飾處理的方法。
二、能力目標
了解并能初步選用常用的表面防腐處理方法。
三、素質目標
了解金屬表面強化、表面防腐、表面裝飾方法,能初步選用防腐處理方法對零件進行防腐。
四、教學要求
一般了解金屬表面強化、金屬表面強化處理;初步了解金屬表面裝飾處理。【教學重點】
金屬表面強化處理、表面防腐處理。【難點分析】
金屬的腐蝕和表面防腐處理。【分析學生】
1.具有學習的知識基礎。2.具有學習的能力基礎。
3.金屬表面處理可使普通金屬材料制造的機件提高多種表面性能,從而節約貴重材料。金屬防腐每年能節約大量費用,據統計,工業發達國家每年因腐蝕造成維修或更換產品的費用,約占國民收入的5%。金屬防腐處理具有重要的意義。【教學設計思路】
教學方法:講練法、演示法、討論法、歸納法。【教學資源】
1.郁兆昌,潘展,高楷模研編制作.金屬工藝學網絡課程.北京:高等教育出版社,2005 2.郁兆昌主編.金屬工藝學教學參考書(附助學光盤).北京:高等教育出版社,2005 【教學安排】
22-1 2學時(90分鐘)
教學步驟:講授與演示交叉進行、講授中穿插練習與設問,穿插討論,最后進行歸納。【教學過程】
一、復習舊課(15分鐘)1.簡述
常用工程塑料、復合材料的名稱、用途。2.講評作業批改情況; 3.提問:
題10-2;10-9。
二、導入新課
通過表面處理,可使一些普通金屬材料制造的機件提高表面強度、硬度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性、疲勞強度等性能,從而節約貴重材料,增加壽命、降低成本。特別是高新技術的應用,使金屬表面處理方法有廣泛的應用和發展前景。
三、新課教學(70分鐘)
1.金屬表面強化處理(15分鐘)
教師講授金屬表面覆蓋層強化、化學熱處理強化、冶金強化、相變強化、形變強化、復合強化。演示網絡課程chapter11內容說明,物理氣相沉積、激光淬火、噴丸照片。
學生課堂練習:題11-1。教師巡回指導、設問、提問;學生回答、討論;教師講評。2.金屬表面防腐處理(35分鐘)
教師講授金屬的腐蝕、金屬防腐的途徑和方法。演示網絡課程中電鍍、零件局部表面電鍍,機器人噴漆鍍等照片。
學生課堂練習:題11-2;11-3;11-4;11-6;11-7。教師巡回指導、設問、提問;學生回答、討論;教師講評。
3. 金屬表面裝飾處理(10分鐘)
教師講授表面拋光、表面著色、光亮裝飾鍍和美術裝飾漆膜。演示網絡課程中細小零件滾筒拋光照片。
學生課堂練習:題11-11。教師巡回指導、設問、提問;學生回答、討論;教師講評。4. 金屬表面處理新技術(10分鐘)教師講授金屬表面非晶態處理等新技術。
學生課堂練習:題11-12。教師巡回指導、設問、提問;學生回答、討論;教師講評。
四、小結(5分鐘)
簡述金屬防腐的途徑與方法。
五、作業布置 1.習題:
題11-5;題11-9。2.思考題:
題11-8;題11-10。
22-2 【板書設計】
參考相應的PPT文集。【教學后記】
22-3
第三篇:金屬表面前處理
——重慶長宇金屬表面處理技術有限公司提供
問題一:在已鈍化的鍍鋅件上能做陶化處理嗎?
答:不能,也不需要。
問題二:貴公司的陶化能否達到水洗后自然干?還有槽液的穩定性如何? 答:可以達到自然干。并且我公司陶化液的槽液穩定性極佳,比磷化槽液還穩定。
問題三:陶化能否替代鐵系磷化?替代后,關注質量跟成本!
答:完全能替代鐵系磷化。相對于鐵系磷化,我公司的陶化質量更優,鐵系磷化根本不在一個檔次上,不過呢陶化的成本略高。
問題四:陶化是否適用于,鎂鋁合金,鋅合金?
答:完全適用,詳情請來電咨詢。我公司網站會不定期的更新信息請關注!
問題五:我公司是做紡織器材的,現用工藝是磷化。現在我們想替換,使用貴公司的陶化,不過我們重點關注以下兩點:
1、環保性;
2、耐磨性。(因為紡織行業對耐磨要求較高)答:
1、含有各種有害物質的廢水隨意排放,嚴重影響人類的生存環境,隨著環保意識的增強,國家環保部門對廢水排放日益提高,“環保性”已成為企業可持續發展首要考慮的問題。我公司的陶化產品是一款環保性金屬表面前處理產品,可以的解決企業面臨的環保壓力,并且保證產品質量。
2、陶化的耐磨性不如磷化,因為磷化膜有孔隙可吸收皂化液而耐磨。陶化膜無孔隙且厚度僅有30-80nm,其膜層疏松,易返銹,因此在這方面上不如磷化!
問題六:我們用的是浙江某江企業的硅烷產品,但是現在有返銹的情況。因此我想了解陶化是否能解決問題?
答:可以,硅烷系陶化的分支之一,其特征就是膜層均勻,但耐熱性和槽液穩定性極差,并且整個工藝需要去離子水。導致成本增加。因此為保證生產質量,減少生產成本,請使用最合理的前處理工藝,最佳的是鋯鹽、硅烷復合體系的陶化液。
問題七:我公司在河北,我們關注的是
1、發貨時間。
2、陶化時間。
答:
1、我公司均現貨供應。正常情況下均24小時之內發貨,到貨時間主要是看物流公司及路況。國內各省一般情況3-5天到貨。(港、澳、臺及新疆等地區外)
2、陶化工藝中,我公司的陶化處理需15min左右。(5℃以上)
問題八:陶化能否替代鈍化?
答:完全可以,詳情請來電咨詢。我公司網站會不定期的更新信息請關注!
問題九:現在工藝是酸洗鈍化,處理的材質是不銹鋼,請問是否可以使用陶化?
答:完全可以,詳情請來電咨詢。我公司網站會不定期的更新信息請關注!
問題十:鋁鐵混合件、噴淋線、環保要求高、是否能使用陶化?
答:完全可以,并且是非常適用。詳情請來電咨詢。我公司網站會不定期的更新信息請關注!
問題十一:陶化能否處理螺絲、緊固件?
答:不適用,因為螺絲、緊固件的表面是需要一定的耐磨性的,陶化膜太薄,僅有30-80nm,因此不適用。
第四篇:金屬表面處理部開發部主任崗位職責
1.作為開發部主任協助上級領導管理員工。
2.協助外方技術支援進行與員工及客戶之間的交流。
3.開發部內部資料的管理。
第五篇:地基處理技術論文 。。。
淺談地基處理技術
摘要:在我國建筑工程的建設中,經常需要對軟弱地基進行處理。本文分析了軟弱地基形成的原因,并針對軟弱地基的實際情況,提出了一些處理的方法,從而有于減輕軟弱地基對工程建設的影響,提高工程的質量,獲得良好的經濟效益和社會效益。
關鍵詞:軟弱地基 處理方法 結構設計
一、引言
隨著我國建筑工程項目的不斷增多,軟弱地基的處理變的越來越重要,軟弱地基處理的好壞,不僅關系到工程建筑的速度,而且關系到工程建設的質量,因此提高軟弱地基處理方法具有重要的價值和意義。
二、正文
2.1 軟弱地基形成的原因
軟弱地基是由淤泥、淤泥質土、雜填土沖填土或者其他高壓縮性土層形成的地基,這些地基基本上很少受到地質變動或者地形的影響,也沒有受到過地震、荷載等物理作用的影響,更沒有受到土顆粒間化學作用的影響。軟弱地基是一種不良的地基,其穩定性非常的差、強度較低壓縮性較高、容易出現液化,沉降量也很大。因此在工程的建設過程中,要充分考慮地基的變形和穩定等問題。在軟弱地基上建設的
工程,由于其地基強度不夠和變形,往往不能滿足工程的質量,所以要采用一定的措施,對軟弱地基進行處理,從而提高地基的穩定性,減少地基的沉降的不均勻下降。2.2 軟弱地基的處理方法(1)、軟土地基深層攪拌加固法
據報道,冶金工業部建筑研究總院開發的軟土地基深層攪拌加固法,是利用水泥作為加固劑,用特別的深層攪拌機械,在地基深部就地將軟粘土與水泥漿強制拌和,使軟粘土硬結成具有一定強度的水泥加固土(復合地基),從而提高地基強度。
這種方法的主要技術特點是:充分利用了軟土,避免了大量挖掘軟土和遠距離棄土;對軟土地基加固效果顯著,加固后即可投入使用,并可根據上部結構狀況靈活采用柱狀、壁狀、格柵狀等加固形式;地基加固過程中對周圍軟土無擾動,不會造成軟土側向擠出;施工中無振動、無噪音、無污染;施工機具簡單,便于制造和推廣使用;適合我國經濟技術條件。
這項技術的主要性能指標為:一次加固面積0.71平方米,最大加固深度20米,加固每立方米軟土水泥耗量120~180公斤,所需時間12分鐘;當水泥摻量為7~15%時,可在短時間內將軟土強度提高數十倍到上百倍,使之成為承載力高、變形小、遇水穩定的優質地基。深層攪拌法適用于加
固淤泥、淤泥質土和含水量較高的粘土、粉土等地基。加固后形成的復合地基可作為興建多層建筑物、中型工業廠房及設備基礎的良好地基,同時還可用作地下擋土構筑物。(2)、軟土地基分層注漿加固法
軟土地基分層注漿加固法是上海市隧道工程公司隧道施工技術研究所,主要針對上海地區軟土的特點研究和開發的技術成果。據報道,軟土地基分層注漿加固法,主要是依靠壓力的作用使漿液均勻地劈入土體,形成交叉的網絡,再注入化學漿液充填縫隙,使土體形成一種復合體,從而達到加固的目的。
分層注漿加固技術成果配套,它解決了在軟土條件下如何控制流量、壓力和注漿量等參數,做到以最佳的比例達到預期的目的;形成了一整套施工工藝,研制了專門的注漿設備,應用電腦技術對注漿的動態過程進行監測,并研制了配套的注漿材料。
該項技術適用于盾構法軟土隧道的施工,地鐵鏡框式車站的施工,城市中房屋密集地區地下工程的基礎開挖,以及機場的停機坪、滑行道的基礎處理等。數年來推廣應用這項技術,已為建設單位和國家節省了2000余萬元。工程實踐證明,軟土地基分層注漿加固技術,不僅可以產生良好的經濟效益,而且既可保證施工安全,提高工程質量,又可控制地面沉降,保護重要建筑物和城市地下管線,其社會效益也
頗為顯著。
(3)、用壓密注漿法處理軟弱地基
據報道,1995年2月,合肥古井大酒店基坑開挖證明,安徽地礦局第一水文隊應用壓密注漿新技術,在面積為1500平方米、開挖深度達14米的基坑周圍,施工圍幕、防水、抗滲、加固工程,取得了圓滿成功。
合肥古井大酒店建筑設計地面22層、地下2層。地基所處位置原來是古河道,有兩層流砂層,地下水水量十分豐富,地下1.7米即見地下水。地基周圍有合肥市3條主要交通干道和許多建筑物。如果按常規施工方法處理地基,采用人工開挖,積水用水泵大量排水,不僅地基周圍破壞大,土方量大,造成人力、物力、財力的巨大消耗和浪費,而且還有可能造成主要交通干線和建筑物塌陷,施工更是無法進行。
該隊提出采用壓密注漿新技術解決地基防水、抗滲、加固的難題。經過兩個月施工,打了800余個鉆孔,鉆孔深度達23米。利用高壓把水泥漿液灌入地基充填空隙,擠密土體,形成圍幕,從而不僅加固了土體,防止了滲水、塌陷的發生,而且沒有影響周圍建筑物的正常使用和安全。經開挖地基驗收表明,工程質量優秀。
(4)、用建筑垃圾夯擴超短異型樁處理軟弱地基
據報道,為加快建筑領域科技成果推廣應用速度,建設
部科技發展促進中心、中國專利技術開發公司等單位,于1998年8月,聯合推廣用建筑垃圾夯擴超短異型樁施工技術。
據介紹,這項技術已通過建設部組織的科技成果鑒定,并被列為該部當年科技成果重點推廣項目,被中國專利局列為專利技術推廣示范工程項目。
用建筑垃圾夯擴超短異型樁施工技術,是針對軟土地基和松散填土地基的特點,研究開發出來的一種地基加固處理新技術。它充分利用天然地表硬層和淺部較好土層,避軟就硬,以建筑垃圾為填料,采用特殊的施工工藝和專利施工工具,在地表及地下數米范圍內,夯擴成階梯狀人造持力層,從而使地基得以加固。
這項新技術適用于工業與民用建筑,對平房改造、安居工程的多層住宅建設尤其適用。此外,還適用于市政工程、中小型水利工程的地基加固。它可節約建筑材料60%以上,節約基礎投資15%~30%;并且由于充分利用建筑垃圾,環境效益顯著。
(5)、軟弱地基小口徑攪拌樁攪拌固化法
如何在粉煤灰、流砂土等軟弱地基上興建一般工業與民用建筑物?據報道,安徽省淮北礦業(集團)公司勘探工程處與設計處,采用的新技術是:利用水泥漿等作為固化劑,通過小口徑攪拌樁攪拌,在不同深度就地將粉煤灰與固化劑強制攪拌,使軟弱地基硬化,從而提高地基承載力。
這種新技術可在粉煤灰、流砂土等軟弱地基上使用。采用這種方法加固后的地基,一般可興建單層工業廠房或5層以下民用建筑物。該公司曾經在由粉煤灰充填的某煤礦塌陷區內興建了一座廠房。該廠方已使用了兩年多,狀況良好。經有關部門測試,該建筑物完全滿足國家建設部門有關規定的要求。
(6)、游泳池底板斷裂軟弱地基處理
據報道,廣東省開平市金山公園游泳池建于1983年,工程造價60余萬元。由于設計和施工不當,建成后不久,游泳池深水區中部底板產生一條橫貫池寬的斷裂縫,鋼筋混凝土底板產生4個洞穴。向池中放水時,水從洞穴處漏掉;把水抽干清洗池區時,又從裂縫、洞穴處涌出地下水并發生涌沙。幾經修補,均未成功。游泳池被閑置10年之久。
廣東地礦局探礦工藝研究隊,采用疏水孔降低地下水位,用帷幕灌漿孔堵截山溝地下水,然后在深水區池底施工壓密灌漿孔,共施工136個壓密灌漿孔,壓灌水泥53噸。施工半個月后,即開池放水,迎接游泳愛好者。經過兩次抽干池水清洗池底表明,治理效果十分理想。(7)、軟土地基粉體噴射攪拌加固
據報道,1992年9月,在湖北省地礦局召開的評審會上,專家認為,由湖北省第4地質大隊完成的、粉體噴射攪拌加固軟土地基的應用研究,具有國內先進水平。從1987年底
開始,他們在武漢地區進行試驗性生產,逐漸顯示出粉體噴射攪拌技術的獨特優點。1989年下半年,這項技術推廣到了上海地區,并向長江三角洲廣闊地帶輻射。通過3年生產應用和1年應用研究,先后在武漢、鄭州、上海等地,用這一方法施工了23項工程,質量良好。3年來,湖北4隊用此方法,施工軟土地基處理工程的總產值超過了100萬元,利潤保持在15~18%。
(8)、國外四種地基加固方法
據報道,1993年9月,俄羅斯刊文介紹了幾種行之有效的地基加固方法,為工程師們選用地基加固方法提供了思路。
①、粘土灌漿法
把粘土泥漿壓入地基空隙。它可以填塞極小的縫隙。但是,僅限于干燥巖層使用。②、硅酸鈉漿和氯化鈣漿壓入法
把管壁上有許多孔的金屬管打入地基,然后通過金屬管把硅酸鈉漿和氯化鈣漿壓入地基中;進行化學反應后,地基中的細小空隙被防水的硅酸鈉凝膠堵住。該法適用于砂質地基。
③、合成樹脂灌注法
適用于各種工程地基的加固。采用管式灌漿器灌入合成樹脂。可在狹窄的空間施工,也可在50米深的地下加固地
基,使地基堅固程度大幅度提高。④、水泥支柱噴射法
往井中放入旋轉鉆桿,鉆桿頭部裝有噴射器和研磨器,水柱從鉆桿中噴出,切割、軟化土層,研磨器將土磨碎。鉆桿邊磨邊鉆到達目的深度后,垂直噴射器停工,兩個水平噴射器同時啟動,在400個大氣壓力下注入水泥漿。撤出鉆桿后,地下形成直徑為80厘米的水泥柱,起到加固地基的作用。
2.3 建筑設計處理措施
在對各種軟弱地基處理的同時,可以通過對建筑物設計進行有效的處理,來減少建筑物的不均勻沉降,這樣既能節約工程建設的成本,又保證了工程建設的質量,對于復雜的建筑物,應根據建筑物的實際情況,可以吧建筑物進行適當的劃分,從而形成各個較好的單元,對于建筑物的差異大的情況,可以把建筑物的距離離開一定的距離。如果拉開一定距離的兩個單元需要進行連接時,可以采用自由沉降連接,或者運用其他措施進行處理。通過增強建筑物剛度和強度,增加建筑物對地基不均勻變形的調動能力。在開挖基槽時,如果發現有淤泥或淤泥質土時,不要擾動其原狀結構。在建筑建設過程中,可根據具體的情況,優先先蓋建筑物的重點部分,通過對各部分進行有效的調整,降低建筑物的沉降差異。
三、總結
通過對軟弱地基的處理,改良各種不良地基,使得滿足各種大型和高程建筑的需要。在軟弱地基處理的時候,要結合擬建區域內地基土的組成及力學性質等實際情況,采用不同的地基處理方法,保證工程建設的質量,取得良好的經濟效益和社會效益。
四、參考文獻
【1】黃紹明,高大釗,軟土地基與地下工程[M],北京;中國建筑工業出版社,2005.【2】葉書麟,葉觀寶,地基處理與托換技術[M],北京;中國建筑工業出版社,2005.【3】顧曉魯,錢鴻縉,劉慧珊等.地基與基礎[M],北京;中國建筑工業出版社,2003.【4】馬小峰,淺談軟土地基處理方法[J].山西建筑,2008 【5】楊峰,軟弱地基處理方法的運用[J].工程建設與檔案,2003.地基處理技術方法與展望
來源:中國論文下載中心 [ 10-05-28 08:30:00 ] 作者:史心靈 楊良 編輯:studa090420
摘 要:介紹了目前我國建設工程中所采用地基處理方法,并對建筑工程中地基處理方法做了進一步介紹與探討。
關鍵詞:地基問題;地基處理;方法;地基承載力
前言
我國地域遼闊,地質復雜,土的種類繁多。需要處理的地基大多為軟弱土和不良土;軟粘土、雜填土、充填土、濕陷性黃土、泥炭土、膨脹土、多年凍土、巖溶和土洞等。隨著我國建設事業的發展,新建工程越來越多地遇到不良地基。而上部結構荷載日益增大,變形要求更嚴,相應地對地基要求也越高,因此地基處理的要求也就越來越迫切和廣泛。建筑物的地基問題可包括:(1)強度及穩定性問題;2)壓縮及不均勻沉降問題;(3)滲漏、潛蝕及管涌;(4)動荷作用下的土體液化等四個方面。當建筑物的天然地基存在上述四類問題之一或其中的幾個時,則必須對地基進行人工處理,以保證建筑物的安全與正常使用。
地基處理
地基處理是一項歷史悠久的工程技術。追溯到很久以前,人類就已懂得對天然地基進行人工處理,例如我國兩千年前就采用在軟土中夯入碎石等壓密土層的方法。隨著現代建筑事業對地基處理的要求日益增高,許多新的地基處理技術也得到開發和應用,如近年來發展的強夯法、振沖法、真空預壓法、高壓噴射注漿法以及加筋法等已廣泛用于工程實踐。地基處理技術的研究和推廣已成為土木工程中一項重要的課題。
地基處理就是按照上部結構對地基的要求,對地基進行必要的加固或改良,提高地基土地的承載力,保證地基穩定,減少房屋的沉降或不均勻沉降,消失陷性黃土的失陷性,提高抗液化能力等,常用的人工地基處理方法有換土墊層法,重錘表層夯實,強夯法,振沖法,注漿法,深層攪拌,化學加固等方法。地基處理的對象是軟地基和不良地基。地基處理的目的是:提高地基的強度以保證地基的穩定性;降低地基的壓縮性,減少地基的沉降和不均勻沉降;加強地基固結過程,提早完成沉降;防止地震時液化和震陷等。
地基處理方法及步驟
2.1地基處理方法的確定按下列步驟進行。
2.1.1根據結構類型、荷載大小及使用要求,結合地形地貌、地層結構、土質條件、地下水特征、環境情況和對鄰近建筑物影響等因素,初步選定幾種可供考慮的地基處理方法。
2.1.2對初步選定的各種地基處理方法,分別從加固原理、適用范圍、預期效果、材料來源及消耗、機具條件、施工進度和對環境的影響等方面進行技術經濟分析和對比選擇最佳的地基處理方法,必要時可選擇兩種或多種地基處理措施組成的綜合處理方法。
2.1.3對已選的地基處理方法,必須根據建筑物安全等級和場地復雜程度,在有代表性 的場地上進行相應的現場試驗和試驗性施工,并進行必要的測試,以檢驗設計參數和處理效果。如達不到設計要求時,應找出原因并采取改進措施和修改設計。
2.1.4經地基處理后的地基承載力設計值應按地基承載力標準值乘以綜合修正系統確定。地基處理技術人員應掌握所承擔的地基處理目的,加固原理,技術要求和質量標準等。施工中應有專人負責控制和監測,并做好施工記錄,在出現異常情況時,必須及時同有關部門妥善解決。
2.2地基處理途徑。進行地基處理時,必須結合具體情況,慎重選擇,必要時應作方案比較,以找出最佳途徑。
2.2.1碾壓與夯實。建筑物地基表面的松散填土、雜填土或其它軟土層,往往需壓實后才能作為地基的持力層。
我國民間常用的夯蛾或蛙夯因夯擊功能小,影響深度淺,通常只用于平整基槽或局部壓實。因此當要求壓實影響深度較大時,通常需采用具有較大壓實功能的機械碾壓、振動壓實、重錘夯實甚至強夯等方法進行處理。強夯有一種利用夯擊產生的振動波來處理地基的新技術,目前已廣泛用于工程實踐,并取得了良好的效果。
2.2.2機械碾壓法。機械碾壓法是一種采用平碾、羊足碾、壓路機、推土機及其它壓實機械來太實松軟土層的方法,常用于大面積填土的壓實和雜填土地基的處理,碾壓后地基土的承載力主要取決于土地的性質、施工機具和施工質量,一般應通過試驗確定
2.2.3振動壓實法。振動壓實法是一種在地基表層施加振動把淺層松散土振實的方法,其主要用于處理砂土、爐渣、碎石等無粘性土為主的填土。
2.2.4重錘夯實法。重錘夯實法是利用重機械將夯錘提高到一定高度,然后使錘自由落下,反復夯打,在地基表層形成一層較為均勻的硬殼層,從而提高地基表面層的強度,可用于處理離地下水位0.8m以上稍濕的雜填土、粘性土、砂性土、濕陷性黃土和分層填土等地基,但不宜用于有效深度內存在有軟粘土層的地基。
2.2.5強夯法。強夯法地基加固施工技術由20世紀70年代法國工程師梅那首先創用,通過起重機械將大噸位夯錘起吊到6~30m高度后,自由落下,給地基土以強大的沖擊能量的夯擊,使土中出現沖擊波和很大的沖擊壓力,迫使土層空隙壓縮,土體局部液化,在夯擊點周圍產生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和氣體逸出,使土粒重新排列,經時效壓密達到固結,從而提高地基承載力,承低其壓縮性并減少或消除土體濕陷性的一種有效的地基處理方法。
實踐證明,經強夯處理的地基,其承載力可提高2~5倍,壓縮性可降低200%~500%。影響深度在10m以上。一般可用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土和粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土地基,還可在不深的水中夯實地基。由于強夯效果好,速度快,節省材料且用廣泛,在界受到廣泛的重視。強夯法的缺點是施工時噪音和振動大,且對鄰近建筑物影響大,因而不宜在人口稠密的城市中使用。
2.2.6換土墊層。換土墊層法(亦稱換填法或開挖置換法)是將天然軟弱土層挖去或部分挖去,分層回填強度較高,壓縮性較低且無腐蝕性的砂石、素土、灰土、工業廢料等材料,壓(夯)實后作為地基墊層(持力層)。實踐證明,換土墊層法可有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問題,如一般的三、四層房屋、路堤、油罐和水閘等地基。可用于淤泥、淤泥質土、濕限性黃土、膨脹土、素填土、雜填土、季節性凍土地基以及暗溝、暗塘等的淺層處理。
結語:地基處理是一項技術性很強的工作,合理的方案還需要落實到技術措施和施工質量的保證上,才能獲得地基處理預期的效果,這不但要求認真制訂技術措施的技術標準,保證施工質量,還要進行施工現場質量檢驗、試驗和現場監測與控制,監視地基加固動態變化,控制地基的穩定性和變形的發展,檢驗加固的效果,確保地基方案順利的實施。
隨著具有中國特色的社會主義現代化的發展,規模宏大的工業與民用建筑、水利工程、環境工程、港口工程、高速鐵路、高速公路、機場跑道、大型油罐基礎工程等的興建,不可避免的在不良的地基場地上建造,而且對地基質量的要求也將越來越高,現有的地基處理技術已經不能滿足社會發展的需求。地基處理技術將在在原有的基礎上有所改善,原來笨重的工人夯實轉變為現行的機械操作,甚至發展為用化學藥品來處理地基。舊事物在短時間內被新事物的發展所取代是社會發展的需要,同樣,地基處理技術也是如此。由此可見地基處理技術的發展前景是遠大和美好的,地基處理的新技術、新工藝也將不斷涌現。
參考文獻
[1]地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2001.[2]基礎工程[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.[3]巖土工程[M].北京:中國高等教育出版社,2003.[4]結構設計與搞震[M].武漢:武漢工業大學出版社,2001.[5]地基處理技術[M].上海:同濟大學出版社,2002.[6]基地處理技術方法與發展[D].廣州:華南理工大學,2004.[7]土工合成材料工程應用手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2000.