第一篇：鋼管混凝土在抗震工程中的應用論文

鋼管混凝土結構是在勁性鋼筋混凝土結構、螺旋配筋混凝土結構以及鋼管結構的基礎上發展起來的。下面是小編收集整理的鋼管混凝土在抗震工程中的應用論文，希望對您有所幫助！

摘要：簡要介紹了鋼管混凝土的特點和發展史，針對前人已研究的成果，綜述了不同截面、不同空心率、不同結構下的鋼管混凝土構件的抗震性能，為鋼管混凝土在實際抗震工程中的運用提供了參考建議。

關鍵詞：鋼管混凝土；抗震性能；耗能能力

0 引 言

鋼管混凝土構件是在鋼管內填充混凝土。隨著高層、超高大跨度建筑的需要，鋼管混凝土結構憑著承載力高、造價低、施工方便、抗震性好等優越的條件被廣泛應用，很多研究者做了很多關于鋼管混凝土的抗震性能分析和研究，取得了很大的成果，并在抗震工程中得到廣泛應用。鋼管混凝土的特點

鋼管在縱向軸心壓力作用下，屬于異號應力場，其縱向抗壓強度將下降，小于單向受壓時的屈服應力，同時鋼管是薄鋼管，單向受壓時，承載力受管壁局部缺陷的影響很大，遠遠低于理論臨界應力計算值；對于混凝土，強度低，截面大，隨著混凝土強度增大脆性增加，而混凝土抗拉性比較差［1］。

鋼管混凝土是新型結構［2］，正好彌補了兩者的缺點，在鋼管混凝土構件在縱向軸心壓力作用下，由于混凝土的密貼，保證了鋼管不會發生屈曲，可以使這算應力達到鋼材的屈服強度［3］，使鋼材的強度承載力得以充分發揮；對于混凝土，混凝土不僅受到縱向壓力，還有受到鋼管的緊箍力，使混凝土三向受壓，使混凝土縱向抗壓強度提高，彈性模量也得到提高，塑性增加。

鋼管和混凝土的共同作用下，使得鋼管混凝土構件有以下特點：

（1）構件承載力大大提高。1976年哈爾濱鍋爐廠做了一次簡單的對比試驗，得到鋼管混凝土柱軸心受壓下承載力是空鋼管和管內徑素混凝土柱之和的173%。

（2）良好的塑性和韌性。這種新結構在承受沖擊荷載和振動荷載時，有很大的韌性，所以抗震性能比較好。

（3）造價低, 從很多實際工程可以看到，鋼管混凝土柱與普通鋼筋混凝土柱相比，節約混凝土50％以上，結構自重減輕50％左右，鋼材用量相等或略高，不需要模板。與鋼結構相比，可減少鋼材50％左右。

（4）施工簡單，可以縮短工期。鋼管混凝土結構的發展史

鋼管混凝土結構是在勁性鋼筋混凝土結構、螺旋配筋混凝土結構以及鋼管結構的基礎上發展起來的。

在19世紀60年代前后，鋼管混凝土結構在蘇聯、北美、西歐和日本等發達國家得到重視，并開展了大量的試驗研究，但是施工工藝得不到解決。

在19世紀80年代后期，由于先進的泵灌混凝土工藝的發展，解決了施工工藝的問題。如1879年英國的Severn鐵路橋的建造采用鋼管橋墩，在管內灌了混凝土防止內部銹蝕并承受壓力。

1923年，日本關西大地震后，人們發現鋼管混凝土結構在這次地震中的破壞并不明顯，所以在以后的建筑，尤其是多高層建筑中大量應用了鋼管混凝土。1995年阪神地震后，鋼管混凝土更顯示了其優越的抗震性能。

鋼管混凝土在我國的發展：20世紀60年代中期，鋼管混凝土引入我國。1966年北京地鐵車站工程中應用了鋼管混凝土柱。在70年代廠房和重型構架也應用了鋼管混凝土柱；80年代后，我國開展了科學試驗研究，得到了結構的計算理論和設計方法［4］。

現階段我國對鋼管混凝土性能的研究：圓形、多邊形和方形、實心與空心、軸心受壓與偏心受壓構件的強度和穩定；壓彎扭剪復雜應力狀態下構件的強度和穩定；抗震性能與抗火性能以及施工時初應力的影響等。而且取得了很大的科研成果。綜述前人已研究的鋼管混凝土抗震性能

3.1鋼管混凝土構件根據截面形狀可以分為方形、矩形、多邊形及圓形截面鋼管混凝土構件。

國外Shinji 和 Yamazaki 等[5]對受變化的軸力和往復水平荷載作用下的方鋼管混凝土柱的受力性能和位移進行研究；Amit[6]做了高強方鋼管混凝土柱抗震性能的試驗研究，分別分析了高強混凝土和高強混凝土對構件滯回性能的影響；Kang 和 Moon[7]考察了方鋼管混凝土柱恒軸力在低周反復荷載和單調荷載作用下構件的承載能力和耗能能力，得到方鋼管高強混凝土柱滯回曲線飽滿，即使在高軸壓比的情況下，都沒有明顯的捏縮現象；試件有較好的耗能能力，位移延性系數均大于 3[8]。方鋼管高強混凝土柱與普通方鋼管混凝土柱[8]相比，有較高的彈性剛度和極限荷載；與高強混凝土柱[10]相比，有良好的耗能能力和更小的強度退化；與純鋼柱比，有良好的抗失穩能力。

蘇獻祥的矩形鋼管混凝土柱在循環荷載作用下的性能研究中得到矩形鋼管混凝土柱承載力高，變形能力強，有較穩定的后期承載力，延性系數在6．89～11．53[11]之間，滿足延性柱的抗震要求，矩形鋼管混凝土柱的滯回曲線飽滿，沒有明顯的“捏縮”現象，耗能能力強，具有良好的抗震性能。

隨著邊數越多，鋼管混凝土構建的組合性能越好，產生的緊箍力增大，承載力增大，塑性增強，承載力是抗震重要指標之一，因此圓形鋼管混凝土具有較好的抗震性能。

矩形鋼管混凝土柱與梁節點構造簡單、連接方便，還能有效提高構件的延性及有利于防火、抗火等特點，最重要的是矩形截面存在剛度的強軸和弱軸，它可以按要求提高強軸方向的剛度，而弱軸方向剛度基本不變，從而提高截面整體效果；但是矩形各邊不相等所以受到的緊箍力不同，不如方形截面受緊箍力相等。圓鋼管混凝土構件的鋼管對核心混凝上起到了有效的約束，使混凝土的強度得到了提高，塑性和韌性大為改善。截面選擇時應該根據實際情況抓住主要的矛盾。

3.2鋼管混凝土在房建中用于框架結構、框架剪力墻、剪力墻及筒體結構中。

Kim和 Bradford［12-13］指出鋼筋混凝土框架結構抗側剛度較小,為了使結構既具有較高的抗側剛度，又有較好的耗能性能和承載力。有鋼管混凝土框架結構抗震性能試驗研究［14］得出此實驗的P一△滯回曲線均呈現出飽滿的棱形，充分表明鋼管混凝土框架的耗能能力強和延性好。在破壞階段，梁出現屈服甚至屈曲，得到鋼管混凝土柱的抗傾剛度及塑性很好，整個結構的P一△曲線無下降段，具有較強的變形能力。

為減小高層建筑底部剪力墻的厚度，減緩箍筋的密集程度，提高剪力墻的抗震能力，可以采用鋼管混凝土剪力墻結構，有試驗［15］表明鋼管混凝土剪力墻試件的開裂荷載、名義屈服荷載和彈塑性變形能力都大于相同參數的鋼筋混凝土剪力墻試件，而且約束邊緣構件為端柱的鋼管混凝土剪力墻，其變形能力大于約束邊緣構件為暗柱的矩形截面鋼管混凝土剪力墻。

鋼管混凝土減震框架結構在地震中消耗的地震能量相對較小，而鋼管混凝土減震框架結構（三重鋼管防屈曲支撐）具有與鋼管混凝土框架剪力墻結構相當的承載力，并在變形能力延性和耗能能力等方面均有明顯的提高，對剛度退化和強度退化也有明顯的緩解，具有更合理的受力性能和破壞機制，新型三重鋼管防屈曲支撐起到良好的耗能減震作用，有效地改善鋼管混凝土框架的抗震性能［16］。

基于性能的鋼管混凝土空間筒體結構試驗［17］中得出此結構在Y向罕遇地震作用下，單側支撐屈服，表明對于Y軸不對稱的布置，對結構扭轉影響顯著；結構在X向罕遇地震作用下，個別重要構件鋼管混凝土柱進入邊緣屈服狀態，少數支撐和鋼梁邊緣屈服，Y向罕遇地震作用下，偏心扭轉相對較小，幾乎不進入屈服狀態，2個方向的層間位移角均小于1/50的要求，但是結構抗震能力完全達到了性能目標D的水準，接近c的水準［18］，得出鋼管混凝土空間結構在X向罕遇地震下注意重要構件的強度和延性要求，在Y向罕遇地震作用下注意結構布置對稱，避免偏心對結構的扭轉作用，只要布置合理抗震性能還是比較強的。

為了改善鋼管混凝土框架結構的受力性能，通常在鋼管混凝土框架中設置支撐［19-20］來提高結構的抗側剛度，但是在大震作用下，支撐有可能會出現失穩，可以通設置剪力墻來提高抗側剛度，但剪力墻與鋼管混凝土框架的協同工作以及大震作用下鋼管混凝土框架能否成為第二道防線這些都有待研究。

3.3 鋼管混凝土可以根據鋼管內是否充滿混凝土分為實心鋼管混凝土與空心鋼管混凝土。

實心鋼管混凝土結構會使結構自重加大，地震作用下影響效應加大，但是要根據具體工程實際的截面尺寸和承載力來決定是否采用實心鋼管混凝土。

諾丁漢特倫特大學的 Y.L.Song 等進行了一組純空心混凝土短柱與空心鋼管混凝土短柱的軸壓試驗，試驗結果表明純空心混凝土短柱的破壞表現為非常明顯的脆性破壞，而空心鋼管混凝土短柱則表現出了較好的延性，其承載力幾乎比純空心混凝土短柱提高了50%［21-22］。

K.A.S.Susantha、Hanbin Ge 等人分析了作用在圓形、八邊形和方形鋼管混凝土柱內填混凝土上的側壓力，指出平均側壓力極值與柱的材料和幾何特性有關，研究了各種截面形狀的鋼管混凝土柱的后期工作性能，對于混凝土強度和后期工作性能，試驗結果與計算結果都吻合良好［23］。

方形空心鋼管混凝土不適合應用于需要抗震設防的建筑結構中；而圓形截面的空心鋼管混凝土，對于不同空心率的構件，控制適當軸壓比的限制，能夠滿足《實、空心鋼管混凝土結構設計規程（CECS 254-2011）》中要求的結構分析參數限值。為了滿足抗震的要求，規程中關于空心鋼管混凝土柱設計軸壓比限值給了太大，應當作適當的修正，建議空心鋼管混凝土設計軸壓比大些，可通過計算滿足，此時構件具有較好的抗震性能；軸壓比、空心率及截面形式都是影響空心鋼管混凝土壓彎構件滯回性能的重要參數。其影響為：軸壓比越大，滯回環小而且扁瘦，耗能能力越差，強度退化越劇烈，剛度退化越快，對構件初始剛度影響不大，水平極限承載力有先增大后減小趨勢，延性減小；空心率越大，滯回環小且扁瘦，耗能能力越差，強度退化劇烈，剛度退化快，構件初始剛度減小，水平極限承載力下降，延性越差；相比于等效面積相同的方形截面構件，由于圓形截面空心鋼管混凝土中的鋼管和混凝土的組合性能比較強，在壓彎作用下，耗能能力更強，強度退化和剛度退化不明顯，初始剛度和水平極限承載力增大，且延性較好。

3.4 新型鋼管混凝土抗震性能

蔡克銓和林敏郎進行了圓中空夾層鋼管混凝土柱抗震性能的試驗研究［24］，表明徑厚比為150和75的圓中空夾層鋼管混凝土柱的峰值應變約為無約束混凝土的1.6～2.3倍，這說明混凝土受到了很大的約束，混凝土三向受壓使混凝土延性增加，使得破壞過程減緩。中空夾層鋼管混凝土柱的復合彈性模量為實心鋼管混凝土柱的1.5倍以上，這說明中空夾層鋼管混凝土有較高的復合彈性模量，有較高的軸向剛度。還有即使設計的中空夾層鋼管混凝土柱的軸向強度低于實心鋼管混凝土柱，但是抗彎能力卻比實心鋼管混凝土強。

在鋼筋混凝土柱的截面中部設置圓鋼管的柱,或由截面中部的鋼管混凝土和鋼管外的鋼筋混凝土組合而成的柱,稱為鋼管混凝土組合柱,簡稱組合柱；若鋼管內外混凝土不同期澆筑,則稱為鋼管混凝土疊合柱,簡稱疊合柱。錢稼茹、康洪震開展了對鋼管高強混凝土組合柱抗震性能試驗研究，其試驗得到試件的滯回曲線飽滿,位移延性系數都大于4,極限位移角都大于1/40,耗能能力和極限位移角大于參數相近的高強混凝土柱［25］。可以根據地區抗震等級選擇是否采用這種組合柱，使其滿足抗震要求，同時減少資源的浪費。結束語

鋼管混凝土結構與相同參數下鋼筋混凝土柱相比有較好的承載力和塑性，因此具有較好的抗震性能。在選擇鋼管混凝土的截面形式時要根據結構的需要，若設計部位其中一個方向軸向剛度較大，而地區地震作用不大可以選擇矩形截面；若地震作用較大時，各方向軸向剛度相差不大的情況下，可以選擇圓鋼管混凝土。對于空心率下抗震性能要根據計算，然后選擇反復荷載下承載力高和鋼管與混凝土組合性能比較好的空心率。充分利用已研究的鋼管混凝土抗震性能設計方法，計算和驗算新型鋼管混凝土構件是否可以既節省造價又安全可靠。

參考文獻:

[1] 鐘善桐.鋼管混凝土統一理論研究與應用[M].北京：清華大學出版社,2006.08：3.[2] Mohammad S, Saadeghvaziri M A.State of the concrete-filled tubular columns.ACI Journal, 1997,94(5).[3] 鐘善桐.鋼管混凝土結構[M].黑龍江：黑龍江科學技術出版社,1995.12:11.[4] 中國工程建設標準化協會標準CECSl60：2004．建筑工程抗震性態設計通則[S]．北京：中國計劃出版社，2004.[5] Shinji Yamazaki, Susumu Minami.Experimental study inelastic behavior of steel beam-columns subject to varying force and cyclic lateral load [J].Journal of

Structural Construction, 2002, 519: 95―102.[6] Amit H, Varma J M Richard.Seismic behavior and design of high-strength square concrete-filled steel tube beam columns [J].Journal of Structural Engineering(ASCE),2004, 13(2): 169―179.[7] Kang C H, Moon T S.Behavior of concrete-filled steel tubular beam-column under combined axial and lateral forces [C].Proceedings of the Fifth Pacific Structural

Steel Conference, Seoul, Korea, 1998: 961―966.[8] 李斌,馬愷澤,劉惠東.方鋼管高強混凝土柱抗震試驗研究[J].工程力學, 2009，26（增刊）.[9] 呂西林, 陸偉東.反復荷載作用下方鋼管混凝土柱的抗震性能試驗研究[J].建筑結構學報, 2000, 21(2): 2―10.[10] 謝濤, 陳肇元.高強混凝土柱抗震性能的試驗研究[J].建筑結構,1998, 19(12): 1～8.[11] 蘇獻祥.矩形鋼管混凝土柱在循環荷載作用下的性能研究[D].西安科技大學，2009.[12] 李斌，薛剛，張園.鋼管混凝土框架結構抗震性能試驗研究[J].地震工程與工程振動，2002.22(5).[13] 錢稼茹，江棗，紀曉東.高軸壓比鋼管混凝土剪力墻抗震性能試驗研究[J].建筑結構學報,2010,7.31.[14] 任鳳鳴，周云，林紹明等.鋼管混凝土減震框架與鋼管混凝土框架—剪力墻結構的對比試驗研究[J].土木工程學報,2012.45(4).[15] Kim Y J, Kim M H, Jung I Y, et al.Experimental investigation of the cyclic behavior of nodes in structures[J].Engineering Structures,2011,33(7):2134～2144.[16] Bradford M A, Pi Y L, Qu W L.Time-dependent in-plane behavior and buckling of concrete-filled steel tubular arches[J].Engineering Structures, 2011,33(5):1781～1795.[17] 薛強,郝際平,王迎春.基于性能的鋼管混凝土空間筒體結構抗震設計[J].世界地震工程,2011,27（4）.[18] 徐培福，傅學怡，王翠坤等.復雜高層建筑結構設計[M].北京：中國建筑出版社，2005．

[19] Astanch-Ash A, Zhao Q H.Cyclic behavior of steel shear wall systems//Proceedings of 2002 Annual Stability Conference[C].Structural Stability Research Council.2002.[20] Liao F Y.Han L H.Tao Z.Seismic behavior of circular CFST columns and RC shear wall mixed structures experiments.Journal of Constructional Steel Research.2009.65(8):1582～1596.[21] Song．Y．L．Chen．J．F．Structural Behavior of short Steel．Concrete Composite Spun Tubular Columns[J]．Magazine of Concrete Research，2000，52(6)：41 1．418．

[22] Y.L.Song, J.F.Chen.Structural behavior of short steel-concrete composite spun tubular columns[J].Magazine of Concrete Research.2000,52(6)

[23] K.A.S.Susantha, Tsutomu Usami.Uniaxial stress-strain relationship of concrete.2002.[24] 盧德輝.圓、方形空心鋼管混凝土柱抗震性能及設計方法研究[D].2012.[25] 錢稼茹，康洪震.鋼管高強混凝土組合柱抗震性能試驗研究[J].建筑結構學報，2009.30（4）.

第二篇：粉煤灰在混凝土中的應用

三、粉煤灰在混凝土中的作用

了解混凝土的微結構的特性及其對性能的影響后，就可以更好地認識粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下幾方面：

1）填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤滑層，由于粉煤灰的容重（表觀密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（質量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密實，在水泥用量較少的混凝土里尤其顯著。

2）對水泥顆粒起物理分散作用，使其分布得更均勻。當混凝土水膠比較低時，水化緩慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。

3）粉煤灰和富集在骨料顆粒周圍的氫氧化鈣結晶發生火山灰反應，不僅生成具有膠凝性質的產物（與水泥中硅酸鹽的水化產物相同），而且加強了薄弱的過渡區，對改善混凝土的各項性能有顯著作用。

4）粉煤灰延緩了水化速度，減小混凝土因水化熱引起的溫升，對防止混凝土產生溫度裂縫十分有利。

下面對粉煤灰在混凝土中的作用及其機理做一些具體地分析。

長期以來，國內外在混凝土中常摻有一定量粉煤灰，但作為水泥的替代材料，絕大多數情況下是以如下三種方式應用的：在早期強度要求很低，長期強度大約在25~35MPa的大體積水工混凝土中，大摻量地替代水泥使用；在結構混凝土里較少量地替代水泥（10~25%）；在強度要求很低的回填或道路基層里大量摻用。

對于粉煤灰的作用機理和應用技術，多年來進行了大量的研究工作，取得了不少進展，這些進展對粉煤灰在混凝土中的應用起了一定的推動作用。如摻用的方法從等量替代水泥，發展到超摻法、代砂法以及與化學外加劑同時使用的雙摻法。對于粉煤灰的作用機理，從主要是火山灰質材料特性的作用（消耗了水泥水化時生成薄弱的，而且往往富集在過渡區的氫氧化鈣片狀結晶，由于水化緩慢，只在后期才生成少量C-S-H凝膠，填充于水泥水化生成物的間隙，使其更加密實），逐步發展到分析它還具有形態效應、填充效應和微集料效應等。但無論哪一方面的研究成果，似乎都改變不了這樣一個事實：在混凝土中摻粉煤灰要降低混凝土的強度，包括28天齡期以后一段時間里的強度，其他性能當然也相應受到不同程度的影響，而且這些影響要隨著摻量的增大而加劇。這個事實始終禁錮著粉煤灰在混凝土中，尤其是結構混凝土中的摻量，而且似乎形成了這樣一種成見：摻用粉煤灰是以犧牲結構混凝土的品質為代價的。

事實上，如前所述，由于高效減水劑的應用，使混凝土的水膠比可以大幅度降低，從而使摻用粉煤灰的效果大為改善，使大摻量粉煤灰混凝土的性能能夠大幅度地提高。

1）水膠比的影響 水膠比的上述變化為什么影響這么大呢？在高水膠比的水泥漿里，水泥顆粒被水分隔開（水所占體積約為水泥的兩倍），水化環境優異，可以迅速地生成表面積增大1000倍的水化物，有良好地填充漿體內空隙的能力。粉煤灰雖然從顆粒形狀來說，易于堆積得較為密實，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充密實顆粒周圍的空隙，所以摻粉煤灰水泥漿的強度和其他性能總是隨摻量增大（水泥用量減少）呈下降趨勢（當然在早齡期就更加顯著）。

在低水膠比的水泥漿里情況就不一樣了。不摻粉煤灰時，高活性的水泥因水化環境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內芯增大，生成產物量下降，但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙也同時減小，因此混凝土強度得到迅速提高。這種情況下用粉煤灰代替部分水泥，在低水膠比條件下（例如0.3左右），水泥的水化條件相對改善，因為粉煤灰水化緩慢，使混凝土實際的“水灰比”增大，水泥的水化因而加快，這種作用機理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯（例如摻量為50%左右，初期實際水灰比則接近0.6），水泥水化程度的改善，則有利于粉煤灰作用的發揮，然而與此同時，需要粉煤灰水化產物填充的空隙已經大大減小，所以其水化能力差的弱點在低水膠比條件下被掩蓋，而它降低溫升等其它優點則依然起著有利于混凝土性能的作用。以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，我們可以用一個“動態堆積”的概念來認識，這是相對于長期以來沿用的靜態堆積而言的。即通常在選擇原材料和配合比時，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實為依據的，但是當加水攪拌后，特別是在低水膠比條件下，如何通過粉狀顆粒水化的交叉進行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實成型的前提下，經過水化硬化過程，形成的微結構應該是更為密實的。上述大摻量粉煤灰混凝土的例子中，每方混凝土的用水量僅100kg左右，要比目前配制普通混凝土少幾十公斤，就是明顯的證據。有人曾進行過低水灰比（水膠比）摻/不摻粉煤灰凈漿的結合水測定試驗[6]：摻有30%粉煤灰，水膠比為0.24的凈漿，要比水灰比為0.24的純水泥漿在28d時的結合水還多，證實上述摻粉煤灰后改善了水泥在低水灰比條件下水化程度的說法。因此低水膠比條件下，大摻量粉煤灰混凝土的強度發展與空白混凝土接近，而后期仍有一定幅度的增長，在一定范圍內隨摻量變化的影響不大。當然，粉煤灰代替水泥用量大了，由于起激發作用的氫氧化鈣含量減少，使粉煤灰的水化條件劣化，所以在不同條件下存在一最佳粉煤灰摻量，并不是越大越好。

2）溫度的影響 眾所周知，溫度升高時水泥水化的速率會顯著加快。研究表明：與20℃相比，30℃時硅酸鹽水泥的水化速率要加快一倍。由于近些年來大型、超大型混凝土結構物的建造，構件斷面尺寸相應增大；混凝設計土強度等級的提高，使所用水泥標號提高、單位用量增大；又由于水泥生產技術的進展，使其所含水化迅速的早強礦物硅酸三鈣含量提高、粉磨細度加大，這些因素的疊加，導致混凝土硬化時產生的溫升明顯加劇，溫峰升高。舉一個典型的例子：97年北京一棟建筑物底層斷面為1.6m×1.6m的柱子，模板采用9層膠合板材料，施工季節為夏季，混凝土澆筑后柱芯的溫峰達到110℃。

在達到溫峰后的降溫期間，混凝土產生溫度收縮（也稱熱收縮）引起彈性拉應力；另一方面，混凝土水膠比的降低，又會使因水泥水化產生的自身收縮增大，同樣產生彈性拉應力；而混凝土的水灰比（水膠比）降低，早期水化加快，混凝土的彈性模量隨強度的提高而增大，進一步加劇了彈性拉應力增長；與此同時，混凝土的粘彈性，即對于彈性拉應力的松弛作用卻顯著地減小，這一切，都導致近些年來許多結構物在施工期間，模板剛拆除或以后不久就發現表面大量裂縫。除了凝固前的塑性裂縫以外，硬化混凝土早期出現的裂縫往往深而長（實際上不可見裂縫的長度和深度，要遠比可見裂縫大得多）。為了防止可見裂縫的出現，目前常采取外包保溫措施，以減小內外溫差，這種做法被認為是有效措施而迅速地得到推廣。但是沒有注意到：由于外保溫阻礙了混凝土水化熱的散發，加劇了體內的溫升，混凝土體溫度升高，使水泥水化加速，早期強度發展更加迅速，因此也更容易出現裂縫，只是由于鋼筋的約束和對應力的分散作用，使少量寬而長的可見裂縫轉變為大量分散的不可見裂縫，它們將為侵蝕性介質提供通道，影響結構混凝土的耐久性。同時較大的彈性拉應力還可能引起鋼筋達到屈服點而滑移，從而可能影響結構的使用功能。

與水泥相比，粉煤灰受溫度影響更為顯著，即溫度升高時它的水化明顯加快。所以當混凝土澆注時環境溫度與混凝土體溫度較高時，對純水泥混凝土來說，由于溫升帶來不利的影響，而對摻粉煤灰混凝土來說，則不僅溫升下降，減小了混凝土因溫度開裂的危險，同時由于加快火山灰反應，還提高了28天強度。舉一個很有意思的例子：德國在修建一條新鐵路時，其隧道襯砌曾嚴重地開裂，當時要求混凝土10h強度不低于12MPa；后來修改了規定：以隔熱的立方模型澆注的試件12h最高強度為6MPa；如果超過了，就要增加粉煤灰的摻量來更多地代替水泥。

以上說明：由于混凝土技術的進展，使混凝土可以在比較低的水膠比條件下制備，這就使粉煤灰在混凝土中的作用出現顯著地變化。而近些年來水泥活性增大、混凝土設計等級提高促使水泥用量增大，以及構件斷面尺寸加大，在混凝土體溫度上升的前提下，進一步促進了粉煤灰在混凝土中作用的發揮，以至可以說：粉煤灰在許多情況下可以起到水泥所起不到的作用，成為優質混凝土必不可少的組分之一。

3）室內試驗與現場澆注 長期以來，人們對于混凝土強度——其質量控制主要指標（通常也就是唯一指標）的評價，一直是根據在實驗室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現在的100×100×100mm），經規定齡期的標準養護（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗機上破型得到的數據進行。Idorn[7]在91年曾擬文指出：在特定實驗室條件下取樣制備試件進行試驗作為控制質量的方法，而不去開發以物理化學為科學依據的控制方法，是不合乎當今時代的錯誤。

試驗室制備的試件與工程中澆筑構件的實際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時的成型條件與工程實際振搗密實的情況不相符，因此不能反映實際結構物中混凝土的振實程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養護時的溫、濕度與實際構件的情況不同，而這種差異隨著現代工程結構斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養護的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構件體內的溫升及其對

3）室內試驗與現場澆注 室內試驗結果要反映工程施工中混凝土澆筑的實際情況。

長期以來，人們對于混凝土強度——其質量控制主要指標（通常也就是唯一指標）的評價，一直是根據在實驗室里制備的小試件（由于骨料最大粒徑的減小，試件尺寸從200×200×200mm減小到現在的100×100×100mm），經規定齡期的標準養護（20±3℃；RH≥90%），然后在試驗機上破型得到的數據進行。Idorn[6]在91年曾擬文指出：在特定實驗室條件下取樣制備試件進行試驗作為控制質量的方法，而不去開發以物理化學為科學依據的控制方法，是不合乎當今時代的錯誤。

試驗室制備的試件與工程中澆筑構件的實際情況存在著明顯的差異：

1）制備試件時的成型條件與工程實際振搗密實的情況不相符，因此不能反映實際結構物中混凝土的振實程度（孔隙率）、沉降程度（離析、泌水）等；

2）試件養護時的溫、濕度與實際構件的情況不同，而這種差異隨著現代工程結構斷面尺寸明顯增大、施工中忽視養護的情況使反差更加劇。如前所述，混凝土構件體內的溫升及其對混凝土水化過程的不利影響、隨后降溫時的變形以及產生的內應力，小試件是反映不出來的，更無法反映上述普通混凝土與大摻量粉煤灰混凝土在溫升影響下的反差（純水泥混凝土后期強度比小試件偏低，而大摻量粉煤灰混凝土強度發展加速和提高）。

3）自由變形的試件和受配筋及其他條件約束的實際構件，在現代結構配筋曰益密集、混凝土水膠比明顯降低的情況下，對結構混凝土性能產生的影響差異加大：試件在初齡期自身收縮增大時，強度會呈提高趨勢；而實際結構中混凝土早期強度提高（彈性模量增大）、自身收縮加劇時，則因變形受約束，引起很大的拉應力從而導致開裂，強度與耐久性降低。

以上說明：室內試驗結果難以完全反映工程施工中混凝土澆筑的實際情況。正是從這個角度出發，許多國家從事混凝土技術研究時，越來越重視足尺試驗（與實際結構物尺寸相同或者成比例縮小）和對于實際結構物的現場檢測。如上所述，其結果正和小試件的相反。對于大摻量粉煤灰混凝土，或者從更廣泛的意義上來說，在混凝土技術領域里的研究方面，我們與先進國家的差距，可能更突出地反映在這些問題上（當然還有其他方面的，例如配制混凝土時所用骨料的變異性大，因此試驗結果的重現性差；室內試驗混凝土的攪拌、成型和養護條件有待改善等等），而不是如有些人誤認為的：因為國內粉煤灰、水泥、外加劑等原材料的質量存在著很大差距，因此得不出類似結果。

四、大摻量粉煤灰混凝土

既然粉煤灰在混凝土中的作用如此重要，為什么粉煤灰混凝土，主要是大摻量粉煤灰混凝土長時間得不到推廣呢？在這里提出一個新的看法：目前許多規范中規定的鋼筋混凝土中的摻量限制（例如25%），對配制中低強度的混凝土來說，恰恰是最不利于發揮粉煤灰作用的摻量。換句話說，粉煤灰必須用大摻量，才能發揮良好的效果。這是為什么呢？

如上所述，摻用粉煤灰要想取得良好效果，水膠比必須低，而中低強度混凝土的水泥用量通常在350kg/m3以下。這種條件下，即使摻用再好的減水劑，水灰比（水膠比）也只能在0.50左右。因為再減小時，漿體體積就滿足不了填充骨料空隙并形成足夠厚度潤滑層的需要。當摻加粉煤灰時，由于它比水泥輕，等重量替代水泥時可以增大膠凝材料的體積，所以可以使混凝土的水膠比降低。但是當其摻量較小時（如規定的25%以內），增大膠凝材料的體積有限，降低水膠比的作用也就有限。前面談到的加拿大CANMET進行的大摻量粉煤灰混凝土性能之所以優異，正是因為它在膠凝材料用量為350kg/m3的條件下，粉煤灰占到57%以上，從而將水膠比降低到0.30左右獲得的結果。我們重復了它的膠凝材料比例進行試驗，因此也得到了類似的效果。

大摻量粉煤灰混凝土不僅強度發展效果良好，而且各種耐久性能也十分優異。由于能夠明顯降低水化溫升，也大大減小了混凝土早期出現開裂的危險，可以說是一種適用于除了早期強度要求非常高以外，能夠滿足各種工程條件，尤其是侵蝕性嚴酷環境要求的高性能混凝土。例如公路路面板、橋面板就是這樣一類結構，不僅工作環境嚴酷，而且需要耐磨性良好。大摻量粉煤灰混凝土的后期強度增長幅度大，恰好滿足了這樣的要求——強度和耐磨性隨著時間不斷增長。但是目前的耐磨性試驗不適宜于判斷這種混凝土的耐磨性，因為通常就在28天齡期進行快速試驗——用鋼球在試件上快速旋轉產生的磨耗量來評價。這也說明：推廣新材料、新技術需要伴隨試驗評價方法的改進。

當然，任何事物都有它的兩面性，大摻量粉煤灰混凝土也存在局限性。其中，粉煤灰—水泥—化學外加劑之間的相容性，表現為混凝土水膠比能否有效地降低，使粉煤灰能充分發揮作用，自然是應用這種混凝土首先要檢驗的問題。一般來說，當水膠比只能在0.40以上時，在中等強度要求的混凝土中使用的效果就可能成問題了。其次，由于大摻量粉煤灰混凝土的水泥用量大幅度減少，因此對于水泥質量的穩定性和粉煤灰品質的穩定性就比較高，當兩者的質量產生波動時，會給使用效果帶來明顯的影響。不過大摻量粉煤灰混凝土的水膠比較低這一特性，也有減小混凝土性能波動的益處。同時，從拌合物的工作度檢驗中，操作人員比較易于獲得粉煤灰質量發生了波動的信息，便于及時采取措施減小或避免損失。此外，工程所在地附近一定半徑范圍里，有可以適用的粉煤灰來源也十分重要，過長的運輸距離不僅使粉煤灰使用費用增加，也給及時滿足工程對粉煤灰貨源的需求帶來困難。

另外，在使用大摻量粉煤灰混凝土時，需要注意以下施工條件和事項：

1）配制混凝土的骨料級配良好，以減小空隙率，利于水膠比降低，保證使用效果；

2）必須采用強制性攪拌機拌合這種混凝土，以保證其均勻性，由于它比較粘稠，在出機口、罐車進料口、入泵口以及攤鋪過程要采取相應措施；

3）混凝土坍落度應控制比普通混凝土減小（不影響泵送與震搗）；澆注后，要及早噴灑養護劑或覆蓋外露表面，但一般情況下無需噴霧或澆水養護；

4）氣溫過低時，要采用保溫養護措施，且適當延緩拆模時間，使混凝土硬化和強度發展滿足施工需要。

五、混凝土材料的可持續發展

混凝土材料是當今用量最大、用途最廣泛的建筑材料，據統計，每年全世界的耗用量接近100億噸。如此巨大的用量，伴隨著生產、使用過程帶來礦石資源、能源的消耗，以及對大氣和環境造成的污染，已引起全世界業內的關注。

我國的水泥產量多年來居世界首位，占1/3以上。同時我國粉煤灰的年排量也是居世界首位。由于發展基礎設施建設的需要，有關部門仍在計劃投資建設更多水泥廠。過去在混凝土里摻用粉煤灰，是為了節約水泥、降低工程材料費用，今天對混凝土摻用粉煤灰的認識，應該提高到保護環境、保護資源，使混凝土材料可長久地持續應用于基礎設施建設中的高度上來認識。

大摻量粉煤灰混凝土不僅可以改善混凝土的各項性能，延長混凝土結構的使用壽命，同時可以大幅度減小耗費能源多、污染環境嚴重的硅酸鹽水泥用量，因此也是一種綠色混凝土。從這個角度出發，推廣大摻量粉煤灰混凝土在我國土木建筑工程中的應用，是一件于國于民有顯著效益的事業，必定有強大的生命力，有廣闊的發展前景。

第三篇：淺談混凝土防水在施工中應用

最新【精品】范文 參考文獻

專業論文

淺談混凝土防水在施工中應用

淺談混凝土防水在施工中應用

【摘要】：高層建筑在城市中已經占到了主導地位，防水問題不斷出現在生產、生活和工作中。工業防水、高層防水已經是不可逃避的現實問題，中國的普遍防水材料壽命在15年左右。本文就混凝土防水存在的一些問題進行分析。

【關鍵詞】：蓄水池、廁所衛生間防水、屋頂防水、外墻防水。

中圖分類號：TU57 文獻標識碼：A 文章編號：

0引言：工業工程防水也是不可忽視的重要環節，“百年大計質量第一”到現在來說我們必須要提高一個高度來認真對待。以電廠的污水處理工程為例：沉淀池、蓄水池等都是主要的水儲存地，施工縫設計防水一般是橡膠止水條、止水鋼板，如果設計沒有要求施工單位也必須采取物理方法進行施工縫防水處理：比如在施工縫處留凹槽、陰陽茬等方法。

施工防水是工程防水的第一步，第二部就是混凝土的振搗工作。振搗是措施能不能完成的主要因素，漏振、振搗不到位、混凝土離析都可能讓施工防水工作前功盡棄。所以混凝土班組在振搗作業是必須要施工管理人員或技術人員進行技術交底和技術指導工作，監理工程師的全程旁站在工程重要環節不能松懈。

拆模長時間注水后陰水問題還需要設計一步池內壁的防水措施。因為混凝土工程畢竟是有生命的，如果長時間被污水或有腐蝕性的水源浸泡的情況下很容易遭到破壞。內部防水就變得至關重要。

一、混凝土漏水的原因

高層中樓板層的澆筑時間問題，一棟30層的高層在施工當中要經歷春、夏、秋、東四個季節的變化，人們往往考慮了熱脹冷縮的主觀問題并沒有考慮到施工影響的嚴重性。新聞報道了不知多少次，樓上的住戶因為疏忽大意忘記關水閥門，造成室內泡水。如果樓板的混凝土密實振搗，施工縫防水處理到位，樓上的水源是不會大面積滲漏

最新【精品】范文 參考文獻

專業論文

到樓下造成他人的經濟損失。

按照混凝土工程施工中混凝土樓面板是必須要振搗密實，不允許有裂紋，裂紋長度不能大于2米，寬度要小于2毫米，深度不能超過板厚的1/2。如果施工中能夠按標準達到要求，樓下住戶的財產損失能夠降到最低。

屋頂防水在工程中的意識是最強烈的，因為它的獨特性，接受日照、雷雨、風雪等惡略天氣。屋頂防水的破壞直接影響室內的生產和生活問題。

衛生間防水是每家每戶都能切身體會的一件事情，樓上下水道堵塞、跑水、或因淋浴都是會給衛生間防水提出挑戰的因素。如果防水效果不好就會在天花板上出現地圖的形狀，很不美觀，而切還會減少樓板層的壽命。

外墻防水是人們最不容易接觸到的，但是一旦出現為題也是最不容易處理的。在靠近室外的墻壁在雨天容易出現陰水、或泛水現象，這是因為在施工中墻體上的孔洞沒有進行很好的修補處理。

二、源頭控制

1、混凝土水灰比、坍落度控制不到位（商混站距離太遠，為減少施工成本現場攪拌），造成混凝土和易性差、泌水性大、振搗不實、漏振、養護不及時、脫水都能導致導致混凝土密實性差、收縮大、毛細管通道增多、增大，嚴重時便造成混凝土出現貫通性裂縫、孔洞產生漏水現象。

2、骨料吸水率大。砂石含泥量、泥塊含量嚴重超標、粗細骨料級配不佳，影響骨料級配防水混凝土的抗滲性能。

3、不同品種的水泥混雜使用。因為不同品種的水泥，其礦物組成各不相同（同一品種，不同廠批次的水泥，其礦物組成亦不盡相表現在性能上當然也就會出現差異，極易形成收縮變形不一，造成裂縫滲漏。

4、由于砼和易性不好，將導致其松散，粘結不良，在施工過程中分層離析，遇水后出現滲漏。砼澆筑前對模具清理干凈并清洗濕潤，澆筑時合理分層振搗，對鋼筋密集處的采用同強度細石砼，振搗密實，最新【精品】范文 參考文獻

專業論文

確保砼表面平整光滑、無麻面、蜂窩、孔洞等缺陷。

5、地質勘測不準、水文資料掌握不全或設計考慮不周、不合理，某些部位的構造措施不當等。

三、加強預防和措施

1、強化原材料的質量控制，不合格的砂石不準進場。進場后的砂石應重點核查含泥量、泥塊含量和級配等技術質量指標。級配不合格的應予調整，含泥量超過規定的必須用水沖洗，經檢驗合格后方可使用。泥塊含量超過規定的，應過篩清除至符合要求后，準許使用。

2、正確選擇設計參數，搞好配合比設計，水灰比、坍落度、砂率和用水量的選擇應通過試驗確定：骨料質量，最大粒徑、每立方米水泥用量和灰砂比等，也應符合有關的技術規定。

3、水泥的存放地應保持干燥，堆放高度不得超過10袋，以防受潮、結塊。受潮結塊或混入有害雜質的水泥均不得使用e

4、同一防水結構，應選用同一廠批、同一品種、同一強度等級的水泥，以保證混凝土性能的一致性。不使用過期水泥。

5、做好攪拌、運輸、振搗和養護等工作的技術交底。混凝土攪拌前，質檢人員應再次核查原材料的出廠合格證和復檢合格證，并觀察水泥、砂石等材質是否有可疑征兆。如有疑問，應被查清、排除后方可開盤。每天測定砂石含水率1～2次，及時調整配合比。當拌合物出現離析或泌水現象，應查明原因，及時糾正處理。混凝土拌合物的運輸、停留時間不應過長，從攪拌機出料算起，至澆筑完畢，不宜超過45min。

實行振搗工作掛牌責任制。養護人員要做到7d內，混凝土表面始終處于濕潤狀態。

6、地質勘測和水文勘察點不可過稀，對于復雜地形，應適當加密勘測、勘察點，出示的數據能正確反映實際情況，以便于設計上準確掌握和正確應用。

7、當粗骨料為卵石時，砂石的混合級配以無曲線為最好。

8、為增進混凝土的防水性能，可在混凝土中摻加一定是粒徑小于0．15mm的粉細料，以便更嚴密地把空隙堵塞起來，使混凝土更加密實，有利于抗滲性能的提高。但摻量不宜過多，因為細粉料太多，最新【精品】范文 參考文獻

專業論文

骨料的比表面積必然增大，這就需要較多的水泥漿來包裹粗細骨料的表面；因此，在同樣的水泥用量下，細粉料過多，反而導致抗滲性能下降，一般摻量以占骨料總量的5％～8％為宜。

四、補救措施和方法

1、查明滲漏原因，探明滲漏水的來源，為切斷水源、擬定防水處理方案提供依據。

核查水文、地質資料與實際情況是否吻合，設計是否合理、可靠（如強度、剛度等），細部構造措施是否正確。

2、查明滲漏水部位。慢滲漏水部位先用于布擦干，然后在其表面上均勻撒干水泥粉，出現濕點或涸濕線的地方，就是滲漏水孔縫。如果洇濕面積較大，采用上述方法不易發現滲漏的具體位置時，則可采用1：1的水泥水玻璃膠漿在滲漏水處均勻涂刷一薄層，并立即在表面撒上干水泥一層，這時觀察到的濕點或濕線，便是滲漏部位。快滲漏部位可用毛刷或布擦干基層，立即出現濕痕或水漬，即是滲漏水部位。而涌水一般直觀即可判斷。

3、確定滲漏水封堵原則。一般應盡可能在無水狀態下進行施工修復，如在滲漏狀態下進行修堵，則應盡可能減小滲漏面積，使滲漏水集中于一點或幾點或一線，以減少其他部位的滲水壓力，便于修堵工作的順利進行。為減少滲漏水面積，先要做好引水工作，給水以出路，以便于施工操作和處理。

4、直接快速堵塞法和木楔堵塞法進行處理。必要時亦可采用丙凝灌漿和氰凝灌漿堵漏法進行治理。參見“地下防水工程堵漏技術”的有關內容。

5、裂縫滲漏水的治理方法：由于溫度變化、結構變形或施工不當等原因形成裂紋后而出現的滲漏水，都屬于裂縫滲漏水。修堵時視水壓大小而采取不同的堵漏方法。參見本手冊14．4“地下防水工程堵漏技術”的有關內容。

6、混凝土蜂窩、麻面裂縫滲漏處理：由于混凝土施工質量不佳產生的蜂窩、麻面引起的滲漏水，根據壓力大小可采取將基層表面松散部分及污物清除，并用鋼絲刷洗后，用水沖洗干凈，然后在基層表面涂刷膠漿一層，其配合比為水泥：促凝劑=1：1.1并揉抹均勻，隨

最新【精品】范文 參考文獻

專業論文

即在膠漿上薄薄撤一層干水泥粉，水泥粉出現的濕點即為漏水點，立即用手指壓住漏水點的位置，待膠漿凝固后再抬手，依次堵完各個漏水點。如果水壓較大、漏水量較大首先按上面方法找出漏水點，以坐標法固定各漏水點位置。將漏水點剔一小槽（直徑12mm，深25mm），按孔眼漏水“直接堵塞法”將所剔小槽一一堵塞。在堵漏材料方面，除了水泥—水玻璃膠漿外，視具體情況，亦可采用下列材料：

①水泥—石膏速堵漏料漿

使用前應先通過試驗找出適宜的加水量和滿足施工需要的凝結時間。

材料名稱比例（重量比）

硅酸鹽水泥（強度等級42．5）生石膏粉

注：配成的堵漏材料，要求3～5min初凝。

②水泥—防水堵塞料漿

它由氯化鈣、氯化鋁和水組成。屬于氯化金屬鹽類防水劑，其產品指標及配合比參見表19-4.使用時要加水調節凝結時間。水量與防水料漿的比例在0～50％之間時，凝結時間由幾小時到幾秒鐘。防水料漿的摻量為水泥重量的1．5％～5％。冬期施工或需要縮短水泥—防水料漿的凝結時間，可采取加熱料漿（將料漿倒入鐵鍋內加熱，溫度控制在50℃左右）或干炒水泥加熱（溫度200℃左右，保持0．5h，稍冷卻即倒入密閉的鐵桶內儲存備用）。作為快凝水泥堵漏所用水泥的強度等級應不低于42．5，儲存期不超過3個月。使用時，操作人員必須戴乳膠手套。每次拌合量不宜過多，使用前應通過試驗確定所需加水量和凝結時間。促凝劑和水事先拌合均勻再用。在拌合過程中，不允許往料漿中摻水。防水漿的適宜摻量由試驗確定，不宜過多，因為摻量愈多，水泥面的收縮愈大，導致收縮開裂的可能性愈大。

③膨脹水泥

用于緊急堵漏可用快凝膨脹水泥或石膏礬土膨脹水泥，如把該水泥加熱到200℃，使水泥中的二水石膏變成半水石膏，其堵漏效果會更好一些。用于大面積修補，可用明礬石膨脹水泥或硅酸鹽膨脹水泥。

總之，混凝土容易滲水，對于混凝土出現的各種滲漏情況, 要分析其原因, 采用以上有效的方法予以處理,有效地預防和控制由于設

最新【精品】范文 參考文獻

專業論文

計考慮不周, 選材不當或施工質量差等等而造成的滲漏現象。

參考文獻：

[1] 黃建鑫.混凝土的表面處理[J].淮北職業技術學院學報.2010(05)

[2] 段景梅,鄒環宇.淺析如何選擇防水材料和防水施工[J].中國高新技術企業.2008(06)

[3] 費九良.建筑防腐施工中混凝土基層質量缺陷控制方法[J].銅業工程.2009(04)

[4] 楊君禮.防水卷材和防水涂料的適用性比較[J].四川建材.2003(Z1)

------------最新【精品】范文

第四篇：鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補工程中的應用

鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補工程中的應用

摘要：介紹了鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補的情況，并在 分析配比試驗強度的基礎上，通過某工程實例，證實鋼纖維混凝土實際 應用于舊混凝土路面修補工程的可行性。鋼纖維混凝土是一種性能優良 的新型復合材料。與普通混凝土相比，其抗拉、抗彎、抗裂及耐磨、耐 沖擊、耐疲勞、韌性等性能都有顯著提高，它不僅可使面層減薄，縮縫 間距加大，改善路面的使用性能，延長路面使用壽命，而且還可節省工 程造價，縮短施工工期。

關鍵詞：鋼纖維混凝土；普通混凝土；舊混凝土路面；修補工程；應用

隨著國民經濟建設和公路交通事業的飛速發展，城市道路和國道干 線公路上的車輛荷載及密度越來越大，行駛速度越來越快，致使路面的 損壞也日趨嚴重起來。特別是對損壞的水泥混凝土路面而言，它不僅翻 修投資大，且施工周期較長，嚴重

影響交通暢通及行車安全。如用普通水泥混凝土修復路面雖有強度高，板塊性好，有一定的抗磨性及承受氣象作用的耐久性好等特點，但它的 最大缺陷是脆性大、易開裂、抗溫性差，路面板塊容易受彎折而產生斷 裂，所以就要求路面面板應有足夠的抗彎、抗拉強度和厚度。用鋼纖維 混凝土修筑路面，就是意將鋼纖維均勻地分散于基體混凝土中（與混凝 土一起攪拌），并通過分散的鋼纖維，減小因荷載在基體混凝土引起的 細裂縫端部的應力集中，從而控制混凝土裂縫的擴展，提高整個復合材 料的抗裂性。同時由于混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界面粘結 力，因而可將外力傳到抗拉強度大、延伸率高的纖維上面，使鋼纖維混 凝土作為一個均勻的整體抵抗外力的作用，顯著提高了混凝土原有的抗 拉、抗彎強度和斷裂延伸率。特別是提高了混凝土的韌性和抗沖擊性。實踐證明，采用鋼纖維混凝土這一新型高強復合材料對路面修理，既可 提高路面的抗裂性、抗彎曲、耐沖擊和耐疲勞性，而且可改善路面的使 用性能，延長使用壽命從而減少老路開挖，對節省工程造價等具有重要 的經濟效益和社會效益；為提高道路補強與改造提供了良好的途徑。1 基本要求

1．1 鋼纖維混凝土材料

鋼纖維混凝土就是在一般普通混凝土中摻配一定數量的短而細的鋼纖維 所組成的一種新型高強復合材料。由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的產 生，不但具有普通混凝土的優良性能，而且具有良好的抗折、抗沖擊、抗疲勞以及收縮率小、韌性好、耐磨耗能力強等特性。可使路面厚度減 薄50％以上，縮縫間距可增至15m～30m，不用設脹縫和縱縫。鋼纖維混 凝土用鋼纖維類型有圓直型、熔抽型和剪切型鋼纖維。其長度分為各種 不同規格，最佳長徑比為40～70，截面直徑在0．4mm～0．7mm范圍內，抗拉強度不低于380MPa。在施工時鋼纖維在混凝土中的摻入量為1．0％ ～2．0％（體積比），但最大摻量不宜超過2．0％。水泥采用425＃～ 525＃普通硅酸鹽水泥，以保證混合料具有較高的強度和耐磨性能。鋼 纖維混凝土用的粗骨料最大粒徑為鋼纖維長度的2?3。不宜大于20mm。細集料采用中粗砂，平均粒徑0．35mm～0．45mm，松裝密度1．37g/cm3。砂率采用45％～50％。1．2 鋼纖維混凝土配合比

鋼纖維混凝土混合料配合比的要求首先應使路面厚度減薄，其次是保證

鋼纖維混凝土有較高的抗彎強度，以滿足結構設計對強度等級的要求即抗壓強度與 抗折強度，以及施工的和易性。鋼纖維混凝土配合比設計基本按以下步驟進行。

（1）根據強度設計值以及施工配制強度提高系數，確定試配抗壓 強度與抗折強度；鋼纖維混凝土抗折強度設計值的確定： fftm＝ftm（1＋atmPfLf/df）

式中 fftm———鋼纖維混凝土抗折強度設計值；

ftm———與鋼纖維混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度 的素混凝土的抗折強度設計值；

atm———鋼纖維對抗折強度的影響系數（試驗確定）； Pf———鋼纖維體積率，％；

Lf/df———鋼纖維長徑比，當ftm＜6．0N/mm2時，可按表1采用。（2）根據試配抗壓強度計算水灰比；

（3）根據試配抗壓強度，確定鋼纖維體積率，一般澆筑成型的結構范圍在0．5％～2．0％之間；

（4）按照施工要求的稠度確定單位體積用水量，參照表2；（5）確定砂率，見表3；

（6）計算混合材料用量，確定試配配合比；

（7）按照試配配合比進行拌合物性能試驗，調整單位體積用水量和砂率，確定強度試驗用基準配合比；

（8）根據強度試驗結果調整水灰比和鋼纖維體積率，確定施工配合比。

試驗結果表明，在經驗和計算的基礎上確定水泥用量、砂率及水灰 比，并根據不同配比時的鋼纖維混凝土強度進行試驗（見表4），當水 泥用量在380kg?m3～400kg?m3時強度較高，但此時砂率較小，砂石中有分離現象。因此將砂率調到0．48，如此強度雖有降低，但其 余性能卻可得到改善。為此，調整最佳配比即水泥∶黃砂∶碎石∶水＝ 1∶2．16∶2．34∶0．48。1．3 鋼纖維混凝土拌和

為防止鋼纖維混凝土在攪拌時纖維結團，在施工時每拌一次的攪拌 量不宜大于攪拌機額定攪拌量的80％。采用滾動式攪拌機拌和，在攪拌 混凝土過程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質 量，采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時間為：粗集料→鋼纖 維（干拌1min）→細集料→水泥（干拌1min），其中鋼纖維在拌和時分 三次加入拌和機中，邊拌邊加入鋼纖維，再倒入黃砂、水泥，待全部料 投入后重拌2min～3min，最后加足水濕拌1min。總攪拌時間不超過6mi n，超攪拌會引起濕纖維結團。按此程序拌出的混合料均勻。尚若在拌 和中，先加水泥和粗、細集料，后加鋼纖維則容易結成團。而且纖維團 越滾越緊，難以分開，一旦發現有纖維結團，就必須剔除掉，以防止因 此而影響混凝土的質量。此而影響混凝土的質量。1．4 鋼纖維混凝土澆搗

鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣，澆筑和振搗是施工中的重要環節，直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動性較 差，在邊角處容易產生蜂窩，因此，邊角部分可先用搗棒搗實。板角采 用插入式振動器振搗，然后用夯梁板來回整平。在混凝土面層抹平過程 中，因鋼纖維直徑較粗而易冒出路面，影響到行車安全，故在施工時需 注意清除。2 工程實例

某二級公路水泥混凝土路面修補工程段全長112m，寬2×3m，修補前路 面板呈破碎、斷裂狀，原為一般普通混凝土澆筑，部分板底基層下沉。現用鋼纖維混凝土修補路面，基層補強采用C15素混凝土澆筑，舊混凝 土路面平均鑿除深度25cm（包括基層松動部分），擬采用12cm厚、C30 鋼纖維混凝土澆筑路面。2．1 施工材料 2．1．1 原材料

水泥：425＃普通硅酸鹽水泥；

細集料：用中粗砂，平均粒徑0．35mm～0．48mm，含泥量＜2％； 粗集料：碎石5mm～20mm，含泥量＜1％，質地堅硬；

鋼纖維：選用長度30mm、當量直徑0．60mm由浙江某廠生產的低碳結構 鋼剪切扭曲型，型號DN－30，其強度380MPa以上。該產品性能穩定，使 用效果良好。2．1．2 配合比

鋼纖維混凝土配合比設計按照抗折強度和抗壓強度雙控標準要求及施工 的工作度采用以抗折強度為主要指標進行設計。設計抗折強度6．5MPa、抗壓強度35MPa。經試驗室進行幾種配比方案確定：水泥∶黃砂∶碎 石∶鋼纖維∶水并強度試驗，結果見表5。2．2 施工工藝

2．2．1 基層處理及路面澆筑

在鋼纖維混凝土澆筑前，為提高水泥混凝土面層下基層和墊層的剛度，做好對舊混凝土板及板底基層 的處理工作，即在破損板及板底脫空破裂的舊混凝土板塊鑿除后，對部 分板底基層進行補強處理。鑿除舊混凝土板時，鑿除深度必須滿足原路 面設計要求，再將原基層松動部分全部清除。被清除后的基坑及深度一 律用C15貧混凝土進行處理。待混凝土半干狀態時即可澆筑路面。按要 求先用C15普通混凝土澆筑至路面面層厚度12cm時，經底面層整平處理 后再用鋼纖維混凝土澆筑。2．2．2 鋼纖維混凝土攪拌

鋼纖維混凝土攪拌采用滾筒式攪拌機。為使鋼纖維在混凝土中分散均勻，采用二次投料三次攪拌法，即先將石子和鋼纖維干拌1min，加入砂子、水泥再干拌1min，最后注水濕拌1．5min左右，總攪拌時間控制在6m in內，攪拌時間過長會形成濕纖維團。且每次的攪拌量宜在攪拌機公稱 容量的1?3以下。2．2．3 運輸與澆筑

混凝土運輸采用自卸運輸車，運至施工地點進行澆筑時的卸料高度不得 超過1．5m，以防混凝土離析。鋼纖維混凝土采用人工攤鋪，用人工將 其大致攤鋪整平，攤鋪后用平板振動器振搗，振搗的持續時間以混凝土 停止下沉，不再冒氣泡并泛出水泥漿為準，且不宜過振。振搗時輔以人 工找平，混凝土整平采用振動梁振搗拖平，再用鋼滾筒依次滾壓進一步 整平，整平的表面不得裸露鋼纖維。在做面時需分兩次進行，即先找平抹平，待混凝土表面無泌水時，再做第二次抹平，抹平后沿模板方向拉 毛，拉毛深度1mm～2mm。拉毛時避免帶出鋼纖維，如采用滾式壓紋器進 行處理則效果更佳。2．2．4 養護與切縫

鋼纖維混凝土設有多種切縫。脹縫與路中心線垂直，縫壁必須垂直，縫 隙寬度必須一致，縫中不得有連漿現象，縫隙內應及時澆灌填縫料，當 混凝土達到強度25％～30％時，采用切縫機進行縮縫切割，切縫深度3 cm，縮縫設置16m?道。施工縫位置宜與脹縫或縮縫設計位置吻合，施 工縫與路中心線垂直，不設置傳力桿。對脹縫、縮縫均采用10＃石油瀝 青，灌式填縫。

混凝土做面完畢后，及時采用濕法養護，終凝后及時覆蓋草袋，并每天 均勻澆水，保持潮濕狀態，養護10d～15d。與此同時做好封閉交通，待 強度測試達到規定要求后即可開放交通。2．3 施工質量控制

鋼纖維混凝土的質量除對原材料、配合比以及施工過程的主要環節進行 控制外，還重點對鋼纖維混凝土的攪拌、鋼纖維的投入以及混凝土振搗 的控制，同時按規定對每天所澆筑混凝土的28d抗折、斷塊抗壓強度進 行檢驗，均達到了設計要求，使平整度、坍 落度、主要技術指標得到有效控制。3 經濟與社會效益

從經濟和社會效益分析，鋼纖維混凝土路面與普通水泥混凝土路面相比，其特點：①面層厚度可減薄至1/2以上，使施工工期縮短，因此節約 原材料及減少工程量后所帶來的一切費用；②路面使用壽命延長因此而 節省的費用；③減少縮縫帶來的材料、人工等所節省的費用；5節省養 護、減少時間延誤及維修費用；除此以外，還有路面質量好，接縫少，延長車輛使用壽命等費用。綜合分析，對于舊混凝土路面，若采用鋼纖 維混凝土進行罩面修復，則一次性投資的費用比挖掉重建混凝土路面要 節省許多。同樣，從一次性投資、使用年限、維修費用、資金的時間價 值來全面評價鋼纖維混凝土路面工程的經濟效益，與新鋪瀝青混凝土路 面評價綜合效益，鋼纖維混凝土路面雖一次性投資較前者高，但從其維 修費用、使用年限的不同考慮，以及和資金的時間效益，用年成本法計 算其等值年金，結果表明鋼纖維混凝土路面每年支出的費用比瀝青混凝 土路面要低35％。采用鋼纖維混凝土修補法，不但可使鋼纖維混凝土的 質量及其增強效果得到保證，而且還可提前開放交通，具有顯著的經濟 效益和社會效益。4 結語

鋼纖維混凝土自發展以來，已在公路路面、橋面、機場跑道等工程中得 到廣泛應用，同時也取得了一定的經濟效益和社會效益。它除了具有良 好的抗彎強度外，而且還具有優異的抗沖擊、抗開裂性能。在對鋼纖維 混凝土進行的沖擊荷載等試驗研究中表明：摻以體積率為1％～2％的鋼 纖維增強混凝土與基體比較，其抗沖擊強度可提高10倍～20倍，彎曲韌 性可提高20倍左右，抗彎強度可提高1倍～6倍，抗拉強度可提高2倍左 右，疲勞強度提高50％，抗裂強度可提高2倍，抗壓強度可提高10％～ 30％。由此可見，鋼纖維混凝土的抗裂性與抗沖擊是非常優異的。此外，用鋼纖維混凝土修筑舊混凝土路面還能達到早期強度高，提前通車的 目的。參考文獻

［1］盧亦焱．鋼纖維混凝土材料及其在路面工程中的應用．公路，1999，4 ［2］中國工程建設標準化協會標準．鋼纖維混凝土結構設計與施工規程．北京：中國建筑工業出版社，1992，6 ［3］中國工程建設標準化協會標準．鋼纖維混凝土試驗方法．北京：中國建筑工業出版社，1989，12 ［4］蒙云．鋼纖維混凝土新型路面設計與施工．重慶：重慶大學出版社，1995，7 ［5］李啟棣，吳淑華．鋼纖維混凝土的特性及其應用．鐵道建筑，1989（1）

第五篇：論文---合同管理在建設工程中的應用

一、工程概況及重要性

深圳市軌道交通二期3號線是深圳市城市軌道交通建設規劃中的線路之一，是連接深圳市經濟特區與龍崗中心城，沿東部發展軸布設的客運干線。3號線規劃起點為福田區益田站，終點為龍崗區雙龍站，全長41km，分初、近兩期建設。初期建設范圍起自羅湖區紅嶺站，終點止于龍崗區雙龍站。線路長32.859公里，其中地下線長8.533公里，高架線長21.727公里，地面線(含過渡段)長2.599公里。全線共設車站22座,主變電站2座和車輛段與綜合基地1座。其中，在老街站與地鐵1號線換乘，在布吉客運站與廣深鐵路接駁，在塘坑站與軌道交通5號線接駁，在雙龍站與未來珠三角軌道交通網接駁。

西延段工程由益田至紅嶺，線路長約8.731km，設車站8座，在中心公園設停車場1處，在益田站預留延伸至保稅區的線路條件。

完善的軌道交通是深圳市成功舉辦2011年世界大學生運動會的重要保障，是優化城市空間結構，完善交通體系，建設和諧深圳、效益深圳，實現全面、協調和可持續發展的重要基礎設施。根據《2007年軌道和路網建設責任書》要求，深圳市計劃2011年6月30日前建成軌道交通155公里，其中福田綜合交通樞紐以及3號線西延段工程要求于2011年6月前建成通車，工作任務十分急迫，工期十分緊張。

二、合同內容

1)建筑工程勘察設計合同:項目法人(業主,發包人)與勘察人、設計人(承包人)為完成一定的勘察、設計任務,明確雙方權利、義務的協議。主要內容包括提交有關基礎資料和勘察設計文件(包括概預算)的日期和質量要求、費用及其他協作條件等條款。《建設工程勘察設計管理條例》(國務院293號令)、《建設工程勘察和設計單位資質管理規定》(1997年12月23日建設部)、《建設工程勘察質量管理辦法》(建設[2000]167號)、《建設工程勘察設計市場管理規定》(建設部65號令)等是此合同的簽訂依據。

2)建設工程委托監理合同:業主聘請監理單位代其對建設工程項目進行監督管理,明確雙方權利、義務、責任的協議,該協議稱為建設工程委托監理合同簡稱監理合同。其主要內容包括監理對象,雙方權利、義務、責任、酬金、違約責任和爭議解決方式,其主要特征是高智能的技術性服務。3)建設工程施工合同:建設工程施工合同是承包人進行工程建設施工,發包人支付價款的合同。合同的主要內容包括工程范圍、建設工期、開工與竣工時間、工程質量標準、工程造價、技術資料交付時間、材料設備供應、質量保修范圍和保證期、雙方互相協作條款等。其主要法律依據是《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國招標投標法》、《建設工程質量管理條例》(國務院279號令)、《建筑工程施工許可管理辦法》(建設部71號令)、《建筑業企業資質管理規定》(建設部48號令)、《房屋建筑工程和市政基礎設施工程竣工驗收暫行規定》(建建[2000]142號)、《房屋建筑工程質量維修辦法》(建設部80號令)等。結合我國具體情況和FIDIC(國際咨詢工程師聯合會)土木工程施工合同條件,國家建設部、國家工商行政管理局(2000年)發布的《建設工程施工合同文本》是各類工業與民用建筑施工管理和設備安裝的合同樣本

4)建設工程物資采購合同:建設工程物資采購合同是具有平等主體的自然人、法人、其他組織之間為實現建設工程物資買賣,設立、變更、終止相互權利、義務關系的協議,一般分為材料采購合同和設備采購合同。其主要內容包括雙方當事人的詳情、合同價款、技術標準和質量標準、采購數量和計量方法、包裝方式、付款方式和辦法、交貨期限、違約責任及其他條款等。其法律依據有《建筑法》、《招標投標法》、《工程建設項目招標范圍和規模標準規定》(國家計委3號令)和地方法規等。

深圳市軌道交通二期3號線西延段施工承包合同內容包括：

1、合同協議書，2、計量支付條款，3、合同專用條件，4、合同通用條件，5、專用規范，6、技術規范，7、通用規范，8、施工圖設計要求，9、施工技術要求，10、合同附件。

合同一經簽訂，即成為約束合同雙方的最嚴格的法律文件，合同中的每一條都與雙方利害相關。所以在簽訂合同時，如對其中合同條款未做詳細推敲和認真約定，特別是對違約責任、違約條件未做具體約定，即草率簽訂，則容易導致工程合同糾紛的產生。另外，在施工過程中可能產生的一切問題都應明確具體地以書面形式規定，不要進行口頭承諾和保證。合同中應體現出有效防范和化解風險措施的具體條款。因此，在簽訂合同過程中，合同主體要對合同合法性、嚴密性進行審查，減少簽訂合同時產生糾紛因素，把合同糾紛控制在最低范圍內，以保證合同的全面履行以及工程結算的順利開展。如：在現行《深圳市建設工程施工合同》的“通用合同條款”和“專用合同條款”兩部分中不能出現相互矛盾的內容。正確的簽訂方式應為：“通用合同條款”應全文引用，不得刪改；“專用合同條款”則應按其條款編號和內容，根據工程實際情況進行修改和補充。

目前，我國慣用的施工合同方式為固定價格合同、可調價格合同、成本加酬金合同三種。固定價格合同要求承包方承擔施工期間全部風險并需要為不可預見因素付出代價，因而一般報價較高，適用于工程量不太大且能精確計算，工期較短，技術不太復雜的項目；可調價格合同則可規定調整的范疇，以便風險得到合理的分攤，因而適用范圍比較寬；成本加酬金合同是由業主向承包商支付工程項目的實際成本，并按事先約定某一方式支付酬金的合同。在成本加酬金合同中，業主承擔了項目的全部風險，而承包人由于無風險，其報酬也往往較低，主要適用于需要立即開展工作的項目、新型的工程項目、風險較大的項目等。在選擇合同類型時，業主和承包商應當綜合考慮項目規模、工期長短、競爭情況、復雜程度、外部環境等因素，權衡利弊，慎重選擇雙方都能認可的合同類型，保證合同的可執行性。合同類型一旦選定，則在工程竣工結算審計時要嚴格按照選定的合同價款形式執行。

3號線西延段3151和3152標段施工承包合同，都是固定總價合同。只有發生合同條件變更和業主原因引起的施工圖設計變更才可能調整合同價款。

三、建設工程合同管理的重要性及其意義

施工合同，是建設工程發包人和承包人必須共同遵守的法律性文件，也是雙方必須履行的技術經濟文件，它是最終確定工程造價的重要依據，也是保證工期如期完成的必不可缺的。因此，在建設領域重視施工合同簽訂、加強施工合同管理對工程造價的確定以及工期起著十分重要的作用。近年來，建筑市場逐步規范，合同主體的法律意識不斷提高，但部分施工合同的內容不夠詳細、管理不到位等現象仍然普遍存在，以致影響工程結算工作不能順利進行。

在三號線西延段的建設過程中，我認為合同管理不到位的地方有很多，比如為了趕工期，前期管線遷改合同都是簽訂的暫定價合同，施工設計圖紙也是邊做邊出圖，深圳做完了圖還沒出來，只是業主設計院口頭要求承包商怎么做，這是合同管理方面的一個很嚴重的漏洞，以至于管線遷改完成了，建設各方都不清楚到底投資多少，幾乎成了一筆糊涂賬。這就是建設合同管理方面的疏忽造成的。所以建設工程合同管理,是市場經濟和工程建設管理中一項十分重要的內容。在工程項目的建筑過程中,其主體的行為必定會形成各個方面的社會關系,諸如政府建筑管理機關、項目法人單位(業主)、設計單位、施工單位、監理單位、材料設備供應商等。其中除了政府管理機關是依據法律、法規對工程建設主體行使行政監督管理外,其他各方面社會關系卻是通過“合同”這一契約關系來完成的。工程建設活動的質量、投資和進度都是在合同管理的調整、保護和制約下進行的。

加強合同管理是完成工程建設的重要保證，同時也是搞好結算管理的關鍵環節，因此合同的規范與嚴密有利于竣工結算工作的順利進行。由于建設項目的特性，工程結算工作在實際操作中還可能會碰到各種各樣的問題，為此承發包雙方都必須對建設工程施工合同給予足夠的重視，在簽定合同時應考慮得全面、細致、周到，減少不確定因素，使得工程能按期竣工且工程竣工結算工作可以按照施工合同有條不紊地進行。

眼看2011年6月份就要到來，即將迎來竣工結算的高峰，作為監理單位合同管理人員，必須做好竣工結算的準備工作，將此工程項目中的各個合同好好整理清楚，盡量將以前合同管理中存在紕漏和不足彌補上，減少以后結算的難度。