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用标准创新推动科技创新
标准化与科技创新的关系密不可分，标准化的发展也顺应了科技创新的趋势和要求。在推动科技创新的过程中，标准化起到了许多关键作用。 标准化推进技术路线的制定和优化：科技创新需要有相应的技术路线来指导和支持。而技术路线的制定和优化需要广泛的技术研究和经验积累。标准化可以借鉴和汇总国内外先进的技术路线，制定符合本国国情的技术路线，并通过标准化的形式推广和应用，引领产业的科技创新和发展。 标准化促进技术研发和产业应用的对接：科技研发需要充分考虑产业应用的需求和市场反馈。标准化可以促进技术研发与产业应用的对接，推动技术成果落地，并有效地实现科技创新的实际应用。 例如 我国的5G技术发展中，标准化起到了重要的推动和引领作用。中国主导的5G标准化组织“3GPP”在全球范围内领先，为我国5G产业的发展提供了有力的技术支撑和标准化指导。国内商用5G网络的建设和应用也得到了快速推进，有效地推动了我国5G产业的快速发展和技术创新。 标准化推进技术交流与合作：标准化不仅可以促进创新，还可以推动技术交流与合作。标准化机构可以组织技术研讨、培训、展览等活动，提供技术信息和服务，促进技术交流和合作，搭建产学研合作平台，加速科技创新的进程，从而推动产业的快速发展。 例如，在铁路行业，国际标准化组织ISO和国际铁路联盟UIC共同制定了一系列标准和规范，旨在推动全球铁路技术的进步和发展。这些标准涵盖了铁路设计、施工、运营等方面，在铁路行业中起到了重要的标准化和推广促进作用。 科技企业实施标准化的重要意义 产品标准是创新产品进入市场的“通行证” 在市场经济的条件下，企业的科技创新产品要进入市场实现效益，必须具备的前提条件是符合标准的要求。标准是产品质量评定的依据，是国内外公认的进入市场的“通行证”。标准之争已成为科技创新能否通过市场实现效益之争，这也是国内外对技术标准话语权的争夺十分激烈的原因所在。 先进标准体系可有效促进产业集群提升质量水平 科技创新的出发点和归宿是创造出体现新的先进生产力的新产品、新技术、新工艺、新服务、新业态，并使其向产业链的高端发展，这里包含的核心元素就是质量。而企业想要提升产品的质量水平，必须有先进标准作为依据，没有先进标准便没有高质量。 标准对科技创新发挥着技术门槛和知识产权载体的作用 市场前景好的产品，往往会引来竞相开发。在此情况下，企业通过制定技术标准，对众多的科研成果进行保护，设置必要的技术门槛，可把冒牌货或科技含量低的成果挡在门外，防止“捡到篮里都是菜”的现象发生，引导科技创新健康发展。
2024-05-26 15:01:15查看详情>> -
地质聚合物的合成原料及制备方法
地质聚合物(Geopolymer)是以含氧化硅和氧化铝为主要成分的硅铝质材料为主要原料，经适当工艺及化学反应得到的一类具有非晶态和准晶态的三维网状立体结构的新型无机材料。其生产原料来源广泛，天然的硅酸盐矿物和含有硅酸盐的工业废弃物都可用来制备地质聚合物。与传统的水泥相比，地质聚合物不用烧制水泥熟料，生产能耗只有普通硅酸盐水泥的10%~30%，且能显著减少温室气体的排放。同时，地质聚合物具有优异的力学性能、耐高温特性、耐腐蚀性能以及对重金属离子的固封性，广泛运用于建筑材料、高性能复合材料和环境保护等领域。 地质聚合物的合成原料 地质聚合物的合成原料主要分为两部分：一部分是活性硅铝质原料，另一部分是液体激发剂。 活性硅铝质原料 地质聚合物的原材料较为丰富，包括偏高岭土、粉煤灰、矿渣、赤泥、钾尾矿、铁尾矿、铜尾矿等具有活性富含硅铝酸盐的矿物和废弃物都可以作为制备原料。另外，以上材料的混合物，如粉煤灰与偏高岭土的混合料、矿渣与粉煤灰的混合物都可作为原料来制备地质聚合物。 偏高岭土是公认的制备地质聚合物的首选材料，主要原因是偏高岭土是高岭土在650~800℃的高温下脱水后形成的无水硅酸铝，具有介稳状态。尾矿用于制备地质聚合物是因为其主要成分是石英、长石、云母等硅铝质矿物，完全可以作为掺和料参与聚合反应，生成地质聚合物。 低钙粉煤灰与高钙粉煤灰相比，前者是制备地质聚合物的首选材料。因为钙含量较高时，聚合过程会受到影响，从而使地质聚合物的微观结构发生改变。相对于原料性质，利用煅烧过的材料(如偏高岭土、粉煤灰和矿渣)制备的地质聚合物的抗压强度高于未煅烧的矿物(如自然形成的矿物、尾矿、高岭土等)所制备的地质聚合物的抗压强度。此外，Xu等发现煅烧过的材料(如粉煤灰)与未煅烧的矿物(如高岭土和钠长石)混合可以提高地质聚合物的抗压强度，并缩短反应时间。 液体激发剂 地质聚合物的激发方式有碱激发和酸激发两种，碱激发主要是利用NaOH、KOH等碱性溶液与铝硅质材料混合发生激发反应来合成地质聚合物材料。酸激发主要指利用磷酸等酸性溶液作为激发剂来制备地质聚合物材料，与碱激发相比其研究起步较晚，技术相对不成熟。 目前，最常用的碱激发剂是碱溶液和硅酸盐溶液的混合物。Palomo等研究发现，当碱溶液中含有硅酸盐时地质聚合物的聚合反应速度加快。Xu等也证实了向NaOH、KOH等碱性溶液中加入Na2SiO3或K2SiO3作为激发剂，可以加速聚合反应，提高地质聚合物的性能。Catherine等研究认为,NaOH溶液与Na2SiO3溶液混合作为激发剂可加快胶凝相的形成，原因主要是高碱环境下原材料中的Si、Al组分的溶出速率加快，Na2SiO3溶液加入后促进了Si-O-Al和Si-O-Si-O-Al等低聚体的形成，加快了浆体聚合态的转变，从而缩短地质聚合物的固化时间。 地质聚合反应常用的酸激发剂有硫酸、醋酸和磷酸。方旭彬等研究了酸性激发剂掺入对复合渣性能的影响，试验结果显示：采用0.01~0.1 mol/L的硫酸和醋酸作为激发剂，可有效缩短凝结时间，较早地产生强度，但需水量增加。同时，SEM测试结果表明：复合渣在酸性激发剂下能发生二次水化反应，形成大量网状结构的絮状凝胶，使结构更加致密。刘乐平以偏高岭土和α-Al2O3为原料，磷酸为激发剂制备磷酸基地质聚合物，研究发现，磷酸基地质聚合物的高温热稳定性比碱基地质聚合物优越。从XRD和微观结构可知，试样经1 550℃高温处理后，主要以针状的方石英和磷酸铝相为主。 地质聚合物的制备方法 地质聚合物的制备方法主要有浇筑法、超声波辅助法以及压制成型法三种。浇筑法是在不施加外部压力的条件下，采用NaOH或KOH作为碱性激发剂，将其与Na2SiO3或K2SiO3水溶液混合，接着将含硅酸盐的原料加入该溶液混匀后注入模具，静置，硬化成型。该方法制备需水量较高，原料混匀后呈浆体，具有流动性，可制备形状复杂多样的制品，所得成品抗压强度在100 MPa以下。超声波辅助法是在原料与碱激发剂混合时引入超声波，超声波作用后矿物结构中的-Si-O-与-Al-O-被削弱，活性矿物的溶解加快，地质聚合物的整体强度增强。Feng等研究表明，在偏高岭土-砂、粉煤灰-偏高岭土混合物的地质聚合物体系中引入超声处理后，形成的地质聚合物的抗压强度和热稳定性均有所提高，其原因主要是超声处理后Al和Si在碱液中的溶解速度变快，硅铝酸盐表面与凝胶相键合增强，缩聚过程及半晶到晶相的形成得到促进。压制成型法由陈鸿灵等提出，该方法在硅铝酸盐矿物与碱激发剂搅匀混合装入模具后，在5~10 MPa的压力下压制成型。此法水用量较少，使得体系中碱激发剂的浓度增大，活性硅铝单体的溶出增多，且在较大压力下成型，颗粒间空隙较小，因此所得样品的抗压强度高于采用浇筑法成型的产品，但原料混匀后呈胶状，难流动。
2024-05-25 15:00:15查看详情>> -
企业标准怎么写
企业标准是企业内部管理的重要工具，它是企业在生产、管理、服务等方面的规范和标准化要求的总称，是企业内部管理的基础和依据。编写企业标准需要注意以下几点: 明确标准的目的和范 全民国家安全教育日(英语：National Security Education Day)是为了增强全民国家安全意识，维护国家安全而企业标准的编写首先要明确标准的目的和范围，即标准所要解决的问题和适用的范围。明确标准的目的有助于确定标准的内容和要求，确保标准的实用性和可操作性。设立的节日。 调研分析 标准的情况，掌握行业发展趋势和技术水平，以及企业内部的实际情况。只有充分了解市场需求和企业内部情况，才能编写出适合企业实际的标准。 制定标准编写计划 在确定标准的目的和范围、进行调研分析的基础上，制定标准编写计划，包括编写标准的时间表、责任人、编写流程等。合理的计划能够提高标准编写的效率和质量。 明确标准的结构和内容 企业标准一般包括标准的引言、范围、术语和定义、标准的主体部分、标准的附录等内容。在编写标准的过程中，要明确标准的结构和内容，合理安排标准的各个部分，确保标准的完整性和系统性 征求意见修改完善 在编写初稿后，要征求相关部门和专家的意见，听取各方的建议和意见，对标准进行修改和完善。充分征求意见有助于发现标准存在的问题和不足，提高标准的可操作性和适用性。 审定和发布 经过多次修改和完善后，企业标准需要经过审定才能正式发布实施。在审定过程中，要确保标准的科学性和合理性，确保标准符合国家法律法规和行业规范。 培训和推广 企业标准发布实施后，需要进行相关人员的培训，确保各部门和人员能够正确理解和执行标准。同时，要积极推广标准，提高标准的知晓率和执行率。 总之，企业标准的编写是一个系统工程，需要充分调研、合理规划、征求意见、审定发布和培训推广等一系列工作。只有科学规范地编写企业标准，才能更好地规范企业管理，提高产品质量，促进企业的可持续发展。
2024-05-24 09:06:21查看详情>> -
企业如何选择国标、地标、行标、团标、企标
国标:是国家标准由国家机构通过并公开发布的标准，中华人民共和国国家标准:是指对我国经济技术发展有重大意义，必须在全国范围内统一的标准。 国标又分为三类，第一类为强制性国家标准，第二类为推荐性国家标准，第三类为国家标准化指导性技术文件; 强制性国家标准代号:GB 推荐性国家标准代号:GB/T 国家标准化指导性技术文件代号:GB/Z “GB”即国标的汉语拼音 “T”是推荐的意识 “Z”是指导的意识 QUESTION 行业标准 行业标准:是指没有推荐性的国家标准，需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，行业标准是对国家标准的补充，目前国务院标准化行政主管部门已批准发布了67个行业的标准代号。行业标准没有强制性行业标准。 通信行业，推荐性行业的标准代号:YD/T 电子行业，推荐性行业的标准代号:SJ/T “YD”即邮电的汉语拼音 QUESTION 地方标准 地方标准:是指在国家某个地区通过并公开发布的标准，是由地方政府标准化行政部门编制计划，组织起草、统一审批、编号、发布，并由国务院标准化行政部门备案。 地方标准代号为“DB”加上各地方的区域代码， 例:福建省福建省的代码为35那么福建省的推荐性地方标准代码为:DB35/T QUESTION 团体标准 团体标准:是有团体按照团体确立的标准制定程序自主制定发布，有社会自愿采用的标准。团体标准国家鼓励社会团体制定严于国家和行业标准的,不能与现有的标准代号相重复. 比如中国标准化协会发布的《智能家电系统互联网操作评价技术指南》团体标准T/CAS290----2017 QUESTION 企业标准 企业标准:企业标准是对企业范围内需要协调、统一的技术要求、管理要求和工作所制定的标准。企业标准其要求不得低于国家标准或行业标准的要求。企业标准应在发布后30日内向政府备案 1，简单来说，国家标准是必须遵守的，行业标准是对单一的这种行业适用，企业标准只是在企业内部有效。 2，选用标准的优先顺序为国标>行标>团标>企标。 3，如果企业标准高于行业标准或者国家标准，也可以执行所备案的企业标准。否则，按照这个顺序执行国家标准、行业标准、企业标准。 可以这样认为:国标、行标、企标允许同时存在，但前题条件是制订标准时，企标应优于(高于)行标，行标又优于(高于)国标。
2024-05-23 09:03:30查看详情>> -
为什么要进行体系认证？
体系认证是指企业通过一个第三方机构对企业的管理体系或产品，进行第三方评价。该机构必须是独立的，公正的。由于体系认证种类繁多，流程复杂，很多企业被要求体系认证后总会发出以下疑问：为什么要进行体系认证？认证需要哪些资料？怎样才拿到证书?认证中会有哪些阻碍?多久能出证......如何才能快速获得权威认证？下面我们一起看看吧~ 企业为什么要体系认证？ 1、投标加分 招投标强制性加分项，进入国家及政府平台名单，帮助企业争取更多发展机会。 2、满足客户 充分考虑用户需求，满足用户要求，增强客户信心，在市场竞争中立于不败之地。3、吸引投资 强化品质管理，提高企业效益，扩大市场份额，吸引外部投资。 4、国际准入 打破国际贸易壁垒，获得国际市场“通行证”,有利于国际经济合作与技术交流。 5、节能减耗 精简运营，节能减耗，优化成本，减少浪费，充分利用每一份资源。 6、规范运营 强化内部管理，节省企业各流程生产服务管理的精力和费用。 7、政府补助 有效规避法律风险，响应国家号召，提升市政奖励概率。 8、提升形象 树立企业形象，提高企业知名度，增加市场竞争优势。 ##市面常见的体系认证 一、ISO9001质量管理体系 ISO9001质量管理体系，就是俗称的9000认证，主要是讲质量管理的逻辑和闭环，广泛适用于所有行业。 二、ISO14001环境管理体系 ISO14001环境管理体系认证，主要讲环境的大概念，是全球全人类生存环境的责任和胸怀，适用于任何组织，包括企业，事业及相关政府单位。 三、ISO45001职业健康安全管理体系 ISO45001体系认证，是国际性安全及卫生管理系统验证标准，主要关注的是人的健康和安全，涉及人权和社会责任，同样适用于所有行业。 四、GB/T50430工程建设施工企业质量管理规范 GB/T50430体系适用于所有从事与建筑资质相关的施工工程企业，如防水防腐保温工程、建筑装修装饰工程、消防设施工程、建筑幕墙工程、电子与智能化工程、市政公用工程、石油化工工程、机电工程、建筑机电安装工程、环保工程、钢结构工程、建筑工程的施工等，都必须具有相应的资质证书。 五、IS027001信息安全管理体系 信息安全对每个企业或组织来说都是需要的，所以信息安全管理体系认证具有普遍的适用性，不受地域、产业类别和公司规模限制。从目前的获得认证的企业情况看，较多的是涉及保险、证券、银行、金融产业链所涉及的行业(票据印刷、IC卡制造)以及为金融行业提供服务的企业、电信行业、电力行业、数据处理中心和软件外包、软件开发等行业。 六、IS020000信息技术服务管理体系 ISO20000的认证适合IT服务的提供者，可以是内部的IT部门，也可以是外部的服务提供商，包括(但不限于)以下类别： 1、IT服务外包提供商 IT服务外包商是IT服务行业的领军者，ISO20000信息技术服务管理体系是保证向客户交付高质量服务的根本保证，也是彰显卓越IT服务能力的重要标志。 2、IT系统集成商和软件开发商 这类企业采用ISO20000规范并对所提供的软/硬件产品提供标准化的服务。在产品整个生命周期内保证产品的高质量服务和持续支持。 3、企业内部IT服务提供商或IT运营支持部门 银行、电信、地产、政府等大型国有企业和上市公司。这些组织机构的IT系统规模通常都很庞大，业务对于IT的依赖程度高。随着组织内部IT系统复杂度的急速增长，他们急需改善内部IT服务管理水平，为业务的稳定和发展提高有力支持。 七、ISO22000食品安全管理体系 ISO22000该标准适用于在食品链中所有希望建立保证食品安全体系的组织，无论其规模、类型和其所提供的产品。它适用于农产品生产厂商，动物饲料生产厂商，食品生产厂商，批发商和零售商。它也适用于与食品有关的设备供应厂商，物流供应商，包装材料供应厂商，农业化学品和食品添加剂供应厂商，涉及食品的服务供应商和餐厅。 八、HACCP危害分析与关键控制点体系 HACCP体系主要针对食品生产企业，针对的是生产链全部过程的卫生安全(对消费者的生命安全负责)。虽然ISO22000和HACCP体系都归属于食品安全管理行列，但是在适用范围上有所区分：ISO22000体系适用于食品及其相关行业，而HACCP体系只能适用于食品及紧密相关的操作环节。 九、IATF16949汽车质量管理体系标准 适合做IATF16949体系认证的企业包括：轿车、载货汽车、客车、摩托车及部件、配件的生产厂家。不适合做IATF16949体系认证的企业则有：工业(叉车)、农业(小货车)、建筑业(工程车)、矿业、林业等用车生产厂家。混合性生产的企业，只有少部分产品是提供给汽车制造厂的，也可以做IATF16949认证。 十、ISO13485医疗器械质量管理体系 由于医疗器械是救死扶伤、防病治病的特殊产品，仅按ISO9000标准的通用要求来规范是不够的，为此ISO组织颁布了ISO1348标准，对医疗器械生产企业的质量管理体系提出了专用要求。
2024-05-22 10:40:01查看详情>> -
地聚物水泥
一、地聚物水泥的概念地聚水泥是20世纪70年代法国Davidovits教授开发出的水泥新品种。后来，在英国、美国和加拿大等国都有这类水泥的研究情况报道。地聚水泥曾引起我国水泥学术界的重视。一些高等院校对其开展了大量研究工作，还召开过专题报告会，加深了对这种水泥的认识。但是地聚物水泥本身的缺点，致使国内研究如昙花一现，近年随着地基处置需求的扩大，地聚物水泥及地聚物的应用，越来越得到新的重视。 二、地聚物水泥的成分无熟料水泥组分主要是基础组分和激发剂。基础组分有两种：一种是火山灰质材料，来源于火山灰、煅烧高岭土和粉煤灰等，其活性成分是偏高岭土和硅铝玻璃体；第二种是矿渣材料，来源于粒化高炉矿渣、粒化钢渣和磷渣等，活性成分是钙硅铝玻璃体。无熟料水泥的激发剂也有两种：一种是Ca(OH2型激发剂，如石灰、水泥熟料等；第二种是NaOH型激发剂，如Na0H、水玻璃等。基础组分与激发剂的不同配置可制成各种无熟料水泥品种。石灰火山灰水泥主要由火山灰质材料与Ca(0H)2型激发剂组成；石膏矿渣水泥主要由粒化高炉矿渣与Ca(OH)2型激发剂组成；碱矿渣水泥主要由粒化高炉矿渣与NaOH型激发剂组成；地聚水泥主要由火山灰质材料与Na0H型激发剂组成。在无熟料水泥系列各品种的比较中可看到，地聚水泥与碱矿渣水泥相比，基础组分不同而激发剂属相同类型；与石灰火山灰水泥相比．激发剂类型不同，但基础组分相同。地聚水泥与其他无熟料水泥品种在组成上都有着密切关系，据此将它定位于无熟料水泥系列的一个品种是有充分理由的。 三、地聚物水泥的反应机理 目前最为广泛接受的的是法国J.Davidovits提出的解聚和缩聚的理论。他认为地聚物材料的凝结硬化过程就是原材料中硅氧键和铝氧键在碱性催化剂作用下断裂后再重组的反应过程。J.Davidovits在研究中假设铝硅酸盐地聚合过程是通过一些假设基团逐步发生缩聚过程，这些假设的组成单元进一步缩聚形成三维大分子结构。他将这些低相对分子质量单元（单体、二聚体、三聚体等）称为低聚物。低聚硅铝酸盐指的是单体正硅铝酸盐、二聚体二硅铝酸盐等；类似的，也有低聚硅铝酸盐—硅氧体和低聚硅铝酸盐—二硅氧体。J.Davidovits提出地聚合物的反应可以如下表述： （1）铝硅酸盐原料在碱性溶液(NaOH,KOH)中的溶解。（2）溶解的铝硅配合物由固体颗粒表面向颗粒间隙的扩散。（3）凝胶相M{一(SiO2)z—AlO2}n·wH2O的形成,导致在碱硅酸盐溶液和铝硅配合物之间发生聚合作用;。（4）凝胶相逐渐排除剩余的水分,固结硬化成矿物聚合材料块体。对于不同原料成分、不同用途的地聚合物材料，其具体反应机理不完全相同，但骨干反应为上述过程。 四、地聚物水泥的主要性能高强、耐高温地聚合物本身是个氧化物网络结构体系，在1000℃-1200℃之间不氧化、不分解；另一方面，密实的氧化物网络体系可以隔绝空气、保护内部物质不被氧化。经复合改性后．材料的抗压、抗拉、抗弯曲强度都是普通水泥基材的10倍以上，同时高温性能好、不燃、隔热、保温（导热系数：0.24~0.38W/m·k）、没有毒性气体释放。所以可以用来替代金属、陶瓷和水泥应用于航天、航空、土木工程、铸造、装饰等领域。耐久性优良地聚合物的优良性能一方面源于其稳定的网络结构，另一方面是因为可以完成避免普通水泥因金属离子迁移与骨料反应而引起的碱集料反应，没有膨胀(普通硅酸盐水泥混凝土在200天后因碱集料反应而膨胀1.5mm/m，是极大的安全隐患)，因而经受自然破坏的能力很强。J.Davidovits在对罗马古竞技场、希腊古Cister混凝土墙、埃及古金字塔等考察后，发现这些古建筑物材料具有“类沸石”结构，并认为这是那些古建筑能够屹立千年的主要原因。功能多样性硅元素存在稳定的+4价态，因此地聚合物材料中的硅氧四面体显电中性；铝氧四面体中的铝元素是+3价态，但却与四个氧原子结合成键，因此铝氧四面体显电负性，需要吸收体系中的正离子来平衡电荷，总的结果使体系显电中性。铝离子的这一行为以及地聚合物材料本身的结构特点，使得该种材料具备多种功能特性。 五、地聚物水泥的前景及应用地聚物水泥近年来得到重视的其中一个非常重要的原因，取材简单，中国经济的发展，致使大量的焚烧残余物、粉煤灰等基础材料处置困难，并形成大量堆积，对于环节来说压力山大。另一个重要原因，基建地基的处置方式革命性的变化，以前处置地基以换填为主的模式，逐步被就地处置所代替，给地聚物水泥创造了应用场景，且需求量巨大。相关的资料表明2023年全年水泥产量20.4亿吨，按照目前估算用于地基处置的的15%的保守比例依然超过3.0亿吨，由于地聚物对于重金属、二恶英有良好的固结功能，可以预见的未来的污染土壤治理，同样具有非常大的优势。
2024-05-21 09:37:55查看详情>> -
当前环境下预拌混凝土行业的发展趋势与问题透视
混凝土是目前建筑行业用途最广的大宗材料，在工程领域发挥着其他材料无法替代的作用，而高性能混凝土是建立在聚羧酸减水剂和矿物掺合料两大科学技术基础上发展起来的六组分新型建筑材料。随着高铁等基础设施的建设，为高性能混凝土的发展提供了持续的增长空间。 影响混凝土性能的主要因素是多方面的，包括原材料质量、配合比设计、拌合站及现场控制水平。除原材料质量波动的因素外，对混凝土影响较大的因素是外加剂性能。施工单位、商混站混凝土性能不佳时，自己调整的空间很小，仅仅是对砂率、碎石级配、减水剂用量或用水量进行简单的调整，混凝土性能始终达不到满意的状态，只有联合减水剂厂家来进行调整，方能达到施工要求的相关性能。通常，图纸会明确规定混凝土耐久性的相关要求，在进行不大修的情况下，混凝土使用寿命为100年，也有明确的混凝土耐久性规范，规定了具体的检测参数、指标。为提高各行业混凝土的质量，在以上各影响因素分析的基础上，如何采取正确的措施来解决混凝土质量隐患问题成为亟待研究的重要课题。 01 新形势下预拌混凝土发展中存在的问题 目前，预拌混凝土存在以下技术难题： ①配合比设计不合理（各等级混凝土密度设计不正确、碎石最大粒径选择错误、水胶比混乱、用大砂率增加包裹、碎石级配比例选择不当导致混凝土未形成填充结构、从业人员对掺合料作用机理及对混凝土的影响认识不深入或过分夸大其作用导致掺量不正确）。 ②工作性差（混凝土泌黄浆、泌白浆、油和碳颗粒析出、不挂浆、泌水、板结、抓底、无包裹、粘性差、含气量控制不准确，气损大，保坍困难等）。 ③施工困难（断桩、泵送困难、流动性差、振捣困难、坍损大、二次加水、浮浆厚、乱加增稠剂导致气排不出等）。 ④力学性能差（强度不满足设计要求、浆体强度不足、浆和骨料结合面粘结力差、骨架结构破坏异常）。 ⑤实体工程外观差（“泛砂”漏骨料、泛白、泛黄、泛黑、鱼鳞纹等）。要解决以上混凝土技术难题，必须从原材料性能、配合比设计、减水剂复配、现场混凝土分析与调整等方面提升相关领域技术人员理论水平，提高现场解决混凝土问题的综合能力。 混凝土是理论和实践相结合非常紧密的学科，不能空谈理论不去实践，更不能盲目实践而不去理论总结。如新拌混凝土泌水问题，其原因是非常多的，而绝大多数从业人员看到泌水问题，往往采取“降低减水剂掺量或用水量，加砂率”，这是错误的思路，源于从业人员对目前混凝土泌水问题的认识深度不够。导致混凝土泌水主要原因有水泥的因素（级配不良、水泥缺硫、碱含量低、C3A低、石膏问题、混合材多且差等）、碎石级配不良、砂率不足、减水剂母液适应性差、复配差（不消泡、引气差、不提浆、缓凝剂使用不正确、高保母液使用不当、减水剂复配加保水增稠剂等）、减水剂过掺、混凝土含气量不足、气损大等。以上因素都会导致混凝泌水，但行业从业人员往往看到混凝土泌水就盲目采取“降低减水剂用量或水用量，加大砂率”的措施，这种思路是不科学的。 02 混凝土质量下降原因分析 纵观国内混凝土行业，混凝土技术水平参差不齐，导致混凝土性能逐年下降，质量事故层出不穷，原因是多方面的，主要包括： （1）水泥质量瘦身严重，熟料越来越少笔者曾调研市场某普硅42.5水泥熟料含量小于45%，而普硅水泥标准要求大于熟料含量大于80%。混合材多且差，如钢渣、建筑垃圾、粘土等，石膏五花八门（天然二水石膏占极少数，多数为脱硫石膏，甚至还有很多磷石膏、废右膏），水泥标准稠度用水量变大，磨得太细，用量较大的普硅42.5水泥3天强度基本都在28～32MPa后期强度增长少（有近50%的普硅42.5水泥，28天强度不足45MPa）。 （2）水泥矿物组成不合格或波动大，如水泥高碱导致坍落度损失大或快凝;水泥熟料中C3A偏低致使新拌混凝土泌浆或泌清水、水泥熟料中C3A偏高导致坍落度损失快或快凝现象；磷石膏含杂质多导致新拌混凝土泌黄浆而抓底（C3A低时）、磷石膏含杂质多导致新拌混凝土坍落度损失大或假凝（C3A高时）等种种问题。 （3）混凝土掺合料质量差，目前市场上的粉煤灰质量堪忧，假灰非常多，假灰中的有效成分活性成分含量较少。尤其是房建商混用粉煤灰（很多商混站连检测粉煤灰活性玻璃体SiO2和Al2O3的检测设备都没有配备，很难把控粉煤灰质量），假粉煤灰由于没有活性成分存在或很少，致使粉煤灰不能与水泥水化产生的可溶性碱进行二次水化反应使体系致密强度进一步发展。 （4）把没有活性的石粉作为胶凝材料（美其名曰叫矿粉，而混凝土中矿粉系指磨细矿渣粉），石粉没有反应活性，在混凝土中主要起填充、包裹作用，混凝土中掺入一定量的石粉，其包裹性、密实度会增加使得强度不降低，这不代表石粉有活性（当然纳米级超细石粉除外）；另外，混凝土体系中掺入一定量石粉（不超过10%），对低等级混凝土是可行的，但也要考虑砂石中的大含泥量、大石粉含量，避免混凝土体系中石粉总含量过高。 （5）行业从业人员总体素质较差，业务能力有待提高，把控混凝土的能力严重不足。比如中铁，有相当一部分试验人员是由现场工人，甚至是司机转岗而来，学历不高，职称较低，学习能力较差，且很少有机会参加相关技能培训。 混凝土作为一个系统工程，必须对原材料性能、配合比设计、减水剂复配、混凝土性能、现场施工等都非常熟悉，并融会贯通，方能保证混凝土质量可控。我们的试验人员通常只会做原材料试验，但对原材料的指标对混凝土的影响却一知半解，比如粉煤灰烧失量，规范规定抗冻地区不大于3%，对于这个指标的含义，很多技术人员解读不够深入。粉煤灰烧失量大，导致对减水剂的吸附作用较大，混凝土坍落度损失较大，尤其是对气的吸附最为明显，致使混凝土的气引不上来，而寒冷地区的混凝土抗冻主要依靠含气量，所以，规范规定抗冻地区混凝土入模含气量最低不小于4%，也因此对减水剂的提浆、引气、气损、保坍等提出了更高的要求。从业人员大多对减水剂不熟悉，尤其不会采取措施提高浆体总量和从浆体进度考虑增加包裹，往往用大砂率增加混凝土包裹，导致配合比不合理，混凝土浆体发硬、流动性差，混凝土骨架结构破坏，已经成为常态。笔者认为，一旦不熟悉、不会调整减水剂性能，一会导致配合比不合理（大砂率、小碎石比例偏低、容重设计偏低、含气量偏大），二会对混凝土性能的认识、分析不够深入，调整措施没有针对性。 与此同时，混凝土搅拌站往往在混凝土出现问题时过渡依赖减水剂厂家，而很多减水剂厂家技术人员普遍学历较低，非本专业出生，也未经过正现的继续教育和岗前培训，跟着师傅学了几天，就去现场做试配实验，殊不知其师傅调整混凝土措施更多的是经验，并不精通调整机理。如今原材料质量波动很大，对混凝土技术人员要求越来越高，部分厂家和技术人员已不能适应这种变化，他们不懂混凝土各材料作用原理和核心材料水泥、外加剂的反应机理，混凝土泌了就采取错误措施收浆，如加纤维素、保水增稠、糊精，导致现场混凝土施工非常被动。殊不知目前新拌混凝土和易性调整时，减水剂复配技术是混凝土技术的集大成，必须熟悉原材料性能，精通配合比设计，善于分析混凝土性能，了解现场施工工艺，方能做好减水剂复配技术。尤其是现在原材料较差，水泥的矿物组分多变，调新拌混凝土施工性能，更多是调整减水剂与水泥反应的适应性。如水泥C3A含量低，减水剂复配应该加什么呢？C3A含量较高，减水剂复配加什么呢？水泥石膏不足，减水剂复配加什么呢？水泥低碱或高碱，减水剂复配加什么呢？混凝土假凝，减水剂复配用什么呢？这些都是有反应机理和反应方程式的，须按反应机理采取相应对策，方能解决现场问题。 （6）资源紧张导致砂石质量急剧下降，也致使混凝土事故层出不穷。近年来，随着国家加大环保措施落实力度，砂石资源日趋紧张，且质量波动较大，尤其是水泥中掺加的混合材、石膏的品种及掺量五花八门，各种原材料质量已经远远超出了编规范的、纸上谈兵的专家预期，由此导致的混凝土性能不佳屡见不鲜，质量事故层出不穷，如泌水、抓底、板结、快凝、后滞、包裹性差、流动性差、“泛砂”气泡、油和碳颗粒析出等，这些问题，已经远远超出绝大多数从业人员的能力范畴，仅仅通过技术人员简单的调整（加减砂率、调整碎石级配、调整用水量或减水剂用量）已经无法满足施工需要。 （7）设计理念和管理要求不同导致各行业混凝土性能参差不齐。中铁的混凝土以耐久性指标为主要设计参数，实践证明满足耐久性100年的混凝土，其强度是远超设计强度等级的。房建商混以抗压强度作为主要设计参数，耐久性次之。 另外，不管哪个行业，混凝土配合比设计的行业默认规则不同。中铁系统默认混凝土强度发展规律一般是：7天满足设计强度，28天达到试配强度，28天之后的增长作为富余。中铁系统一直在遵循这个原则，比如C30水下混凝土，其试配强度42.7MPa，中铁各局基本都可以做到，加上后期的增长，56天实际强度达50MPa以上。但房建商混7天强度大多也刚刚达到设计强度，但28天强度则大多倒缩，比7天强度还低。 产生强度倒缩的主要原因有 ①使用带R水泥，磨的太细，后期强度增长少； ②水泥混合材多又差，且活性差，甚至没有活性，后期强度增长少。 ③配合比所用掺合料较差，假粉煤灰到处都是，甚至把石粉作为胶材掺到混凝上中，不仅后期强度不增长，反而加剧混凝土碳化。 ④大水胶比导致混凝土碳化加剧。 ⑤大砂率导致骨架结构破坏。 ⑥大含气量导致混凝土密实度降低、房建商混通常低胶材，掺入增效剂、减胶剂，而配合比中水泥用量较少的话，总的活性一定的，前期拔苗助长，还会加剧后期收缩。 ⑦混凝土胶材少了，掺合料质量较差，对混凝土施工性能调整起核心作用的减水剂不提浆，混凝土包裹差、泌水板结严重，无法施工，只有在减水剂中掺加增稠、保水、纤维素、调节剂等有害东西增加包裹性，如同烧菜汤多勾芡一样，假包裹，流动性差，无法施工又加水，导致浆体粘结力降低、浮浆太厚破坏混凝土填充结构。 03 结束语 针对目前混凝土行业现状，导致混凝土质量劣化的原因是多方面的，笔者认为应从以下几个方面改进：一是原材料生产和出厂检测方面需加强管理。二是重点管理和控制核心组成材料的质量。水泥、矿渣、粉煤灰作为胶凝材料，是混凝土的核心组成材料，其质量和相关指标应重点管理和控制。三是加强预拌混凝土行业材料进场质量检测和管控。四是定期对预拌混凝土行业从业人员进行技术培训。总之，对于预拌混凝土行业现状及存在问题，我们不能盲目乐观，但也要有足够信心，相信在原材料质量管控和人员继续教育方面全面改善之后，中国的预拌混凝土在质量方面会有较大的提升。
2024-05-20 16:08:04查看详情>> -
C80 机制砂高强混凝土优化配制方案
原材料 （1）水泥。试验采用P·O42.5水泥，其28d抗压强度为54.9MPa。（2）矿粉。试验采用S95级高炉矿渣粉，其28d活性指数100%。（3）粗骨料。试验采用5～20mm连续粒级碎石，压碎指标为6.6%，含泥量为0.3%。（4）外加剂。试验采用JFL-2聚羧酸高性能减水剂，其减水率为27%。（5）硅灰。试验采用SF93硅灰，其SiO2含量为94.76%。（6）细骨料。试验采用高品质机制砂、低品质机制砂和河砂，细骨料基本指标见表1。 02 配合比试验设计 2.1混凝土配合比 本次试验设计为C80机制砂高强高性能混凝土。配合比设计依据JGJ/T281-2012《高强混凝土应用技术规程》等相关标准规范。本次设计的机制砂高强高性能混凝土配合比主要原则及思路：尽可能减少混凝土胶凝材料中硅酸盐水泥用量，故采用低水化热和低碱含量的P·O42.5水泥，且合理控制水泥用量，设定水胶比为0.18、0.21两种配合比进行比较，实现混凝土工作性、力学性能、耐久性及经济性的综合优化。 鉴于不同细骨料性能的区别及砂率变化对混凝土工作性能的影响，本次配合比设计对砂率也进行了变化调整，以便研究其对混凝土工作性和力学性的影响。C80机制砂高强高性能混凝土配合比见表2。 2.2 C80高强高性能混凝土试验 依据表2中的配合比进行试验，对其新拌混凝土各项工作性能进行试验，结果见表3。 通过上述混凝土拌合物工作性能的各项试验结果可看出，相同配合比条件下，试配编号SP-1天然砂和SP-3高品质机制砂工作性能均良好，SP-5低品质机制砂出机坍落度及1h经时损失稍差，其他各项工作性能良好。试配编号SP-2天然砂和SP-4高品质机制砂工作性能均良好，SP-6低品质机制砂出机坍落度、1h经时损失稍差，倒筒时间超过20s。不同水胶比各项试验结果相近，由此可看出细骨料品质对混凝土各项工作性能影响较大。 根据当前京津冀地材的情况，改善低品质机制砂混凝土更符合生产使用需要、更具有经济性。结合本次试验的情况，为了改善混凝土工作性能，针对低品质机制砂配合比进行优化已达到最佳混凝土性能。针对低品质机制砂级配差，细度模数粗的特点，调整水胶比为0.20，减少水泥用量增加掺合料用量。在前期试验经验的总结后，将混凝土配置搅拌过程又进行了优化。相比较传统混凝土搅拌方法在投料顺序、搅拌时间等均有较大的改进。采用与石子、砂子一起掺入、同时加水再加入粉料的方式，硅灰的分散效果最好。在制备高强高性能混凝土能使硅灰内活性成分得到充分发挥，充分激发了混凝土强度及工作性能。优化后配合比见表4。 在优化混凝土搅拌方式后，经过对混凝土配合比试拌，各项工作性能试验结果：坍落度220mm、扩展度660mm、1h经时损失与天然砂无异，通过配合比优化倒筒时间及和易性改善较明显，均能满足使用要求。 03 试验结果与分析 3.1混凝土强度 混凝土强度曲线如图1所示。 由图1可知，不同水胶比下，随着水胶比降低，混凝土各项性能有明显提高；相同配合比下，SP-3、SP-4强度最高，高品质机制砂混凝土相对天然砂强度有明显提升，这是由于机制砂中石粉填充了胶凝材料与机制砂之间的空隙，提高了浆体与骨料过渡区域的密实程度，石粉中的碳酸钙加速了水泥的水化反应，使混凝土强度进一步提高。SP-5、SP-6与SP-3、SP-4相比，强度明显降低，通过对SP-6基础上优化配合比，SP-7强度有明显提高，能达到与SP-4相同水平。这主要是由于低品质机制砂级配不合理，混凝土不密实，造成低品质机制砂混凝土强度偏低，SP-7通过增加胶凝材料用量调整配合比，强度与SP-4相比相差不大。 对低品质机制砂优化配合比后进行长期强度试验，混凝土强度增长曲线，180d龄期混凝土强度无倒缩，180d混凝土强度保证率达到140%，完全能达到设计使用要求。 3.2收缩性测试 C80机制砂高强高性能混凝土收缩也是引起早期开裂的主要原因之一。本试验测试了C80机制砂高强高性能混凝土塑性收缩和干燥收缩特性。 3.2.1塑形收缩 拌合物成型后4h左右，C80机制砂高强高性能混凝土试样塑性收缩速率均较快，收缩应变达到800×10-6，4h之后收缩速率趋于缓慢，变化较小。 3.2.2干燥收缩 C80机制砂高强高性能混凝土的干燥收缩在60d前变化较大，60d以后混凝土的干燥收缩变化趋于缓慢。C80机制砂高强高性能混凝土在180d时干燥收缩量仅为380×10-6，该收缩量远低于普通混凝土的正常收缩量（600×10-6）要求。 经试验表明，C80机制砂高强高性能混凝土的收缩主要原因是由于C80机制砂高强高性能混凝土的水胶比较低，使得混凝土在水化和硬化过程中产生较大的收缩。 3.3抗氯离子渗透性 采用RCM法测定氯离子扩散系数，试验龄期为84d。所有试件氯离子扩散系数均小于2.0×10-12m2/s，符合V-E级要求，其中，从数据可以看出，高品质机制砂混凝土抗氯离子渗透性稍弱于天然砂混凝土，低品质机制砂混凝土抗氯离子渗透性与高品质机制砂混凝土相比明显降低，这是由于低品质机制砂级配不合理，混凝土有害空隙增多，通过调整配合比，优化了混凝土内部孔结构，SP7能达到与SP4相同效果。 3.4抗渗性 采用逐级加压法，水压从0.1MPa开始，一直增加到2.0MPa，试件表面均未出现明显渗水，由此可见，本试验几组混凝土抗渗性能良好均能达到高性能混凝土设计要求。主要由于该混凝土水胶比较小，混凝土结构密实，机制砂的使用对混凝土抗渗性能影响不大。 3.5抗冻性 混凝土抗冻性结果检测见表5。 本试验采用快冻法，由表5可知，当冻融循环次数达到400次，所有混凝土试件相对动弹性模量均大于90%，说明本试验所有混凝土抗冻等级均大于F400，机制砂对高性能混凝土抗冻性影响有限。 3.6抗碳化 通过碳化试验结果表明，C80机制砂高强高性能混凝土28d碳化深度最大为1.0mm，说明混凝土具有良好的抗碳化性能，虽然矿物掺合料会消耗大量的氢氧化钙，使混凝土的碳化加快，但是由于C80机制砂高强高性能混凝土的水灰比很低，混凝土内部也很密实，使得混凝土的碳化速度非常平缓。 04 结束语 以C80机制砂高强高性能混凝土为研究对象，通过配合比优化及配置方法的改进，从而提高混凝土工作性能、强度、耐久性等各项混凝土性能，使高强、高性能混凝土的生产更满足实际生产需要，提高经济性。 对低品质机制砂配置C80高强混凝土过程中，通过对搅拌方法和投料顺序的改进，在混凝土工作、力学、耐久性能均有明显改善提高。 配合比使用相同水胶比时，高品质机制砂混凝土抗压强度比天然砂混凝土高，低品质机制砂混凝土各项性能均较差。其中，低品质机制砂强度及抗氯离子渗透性与高品质机制砂混凝土相比有明显降低，通过对配合比、搅拌方法等进行优化，低品质机制砂混凝土能达到与高品质机制砂相同水平。结合京津冀地区地材的实际情况，更符合实际生产需要，具有良好的经济性。
2024-05-19 16:05:52查看详情>> -
减水剂对几种“问题”水泥的解决方案
高碱水泥 产生上述现象的原因一般认为，水泥中的碱对铝酸三钙（C3A）的溶出产生了促进作用，此时水泥在调凝剂CaSO4参预下很快形成了一定的AFt晶体，并包裹在C3A表面，抑制了C3A直接水化形成铝酸钙，改善了水泥浆的流动性。但是如果水泥中碱含量过高，由于初始就有大量AFt晶体形成，反而使流动度下降，减水剂用于上述水泥适应性必然会降低。主要表现在减水率不够，塑化效果差，坍落度经时损失率高。 在使用高碱水泥时，如釆用低硫酸盐含量的减水剂，使用效果差。而如果采用硫酸盐含量较高的减水剂(硫酸钠含量20%以上）使用效果却会明显改善。这主要是，低浓减水剂所含CaSO4是在合成中和时产生，水溶性极好，在水泥中石膏尚未溶解时就大量溶于水中，当较高的碱加快C3A溶出时，因水中已有大量SO3存在，与C3A反应，形成AFt，从而阻止了因形成铝酸钙而导致的流动性下降，并减小了坍落度损失。不难看出，硫酸钠含量高的减水剂更能适应高碱水泥。 02 低碱缺硫水泥 缺硫水泥掺入减水剂通常流动性较差，而增大减水剂用量虽然有一定效果，但更会增大混凝土泌水，所配制的混凝土匀质性差，坍落度损失快，因此常用减水剂很难适应，即使将缓凝剂用量成倍增加也毫无作用。 水泥的主要成份为C3S、C2S、C3A及C4AF，这些矿化成份其吸附活性顺序通常认为应该是C3A>C4AF>C3S>C2S，其中C3A对减水剂的吸附量最大，因此在减水剂掺量一定时，混凝土流动性随着C3A含量增大而降低。坍落度经时损失率也随之增大。这主要是由于掺入减水剂大都会被C3A吸附，而占主要的矿化成份C3S却没有足够的减水剂去吸附分散，而使水泥浆流动性降低。多次试验看出，水泥中C3A含量超过8%，即会对混凝土流动性产生不利影响。 03 高混合材用量水泥 优质的粉煤灰应该是活性强（即活性SiO2及AL2O3含量高）、烧失量小、细度低、需水量小。其中烧失量对外加剂相溶性影响最大。 解决高烧失量粉煤灰，火山灰水泥与外加剂相溶性目前常用的办法，主要是增加外加剂的掺用量，并同掺一定数量的优质引气剂。 石膏是作为水泥的调凝剂使用的，它的掺用量基本与水泥中C3A含量相匹配。加水后石膏在水泥中形成一定数量的钙矾石，吸附在C3A中控制C3A的水化，起到调节水泥凝结时间的作用。常用石膏以二水石膏（CaSO4.H2O）水溶性最好，因此水泥生产多采用二水石膏。但石膏在水泥生产中多与水泥熟料同磨，在研磨时温度过高会使大量二水石膏转变成半水石膏（CaSO4.1/2 H2O）或无水石膏（CaSO4）即硬石膏。 为防止掺硬石膏水泥或掺其它水溶性较差的石膏的水泥产生假凝，最好不使用木钙、木钠、糖钙等影响石膏溶解的减水剂。试验证明，控制上述减水剂的用量有一定效果。还可以同掺大量能补充水泥中SO3的外加剂也能控制假凝。 水泥出窑贮放时间及比表面积也会影响外加剂的适应性。通常我们将制成后贮放时间较短的水泥称为“新鲜水泥”由于上述水泥贮放时间短，水泥温度较高，水泥水化速度极快，加之由于水泥在研磨过程中产生电荷，颗粒之间相互吸附影响了减水剂的分散作用，增大了混凝土坍落度损失率。 由于水泥熟料及混合材的矿化成份与形态复杂，对减水剂的相溶性影响因素太多，很难用一种简易的办法解决所有减水剂对水泥适应性的问题，研究表明，目前正大力推广应用的聚羧酸盐高性能减水剂虽然对水泥适应性相对好于常用的各种高效减水剂，但仍存在一定适应问题。国内外常用的改变减水剂掺入时间及掺加方法有利于改善适应性，但用于一些特殊水泥相溶问题仍会出现，对于减水剂与水泥适应性的研究是一项较为复杂的问题，目前仍需进行深入细致的研究。
2024-05-18 16:05:24查看详情>> -
混凝土开裂究竟是什么原因造成的？答案全都给你准备好了！
01.荷载引起的裂缝 混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝,次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。 02.温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 03.收缩引起的裂缝 在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。 塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。 自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。 炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。 混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。 04.地基础变形引起的裂缝 由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。 05.钢筋锈蚀引起的裂缝 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。 要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。 06.冻胀引起的裂缝 大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。 07.施工材料质量引起的裂缝 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。 08.施工工艺质量引起的裂缝 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。 02 普通混凝土裂缝的处理方法 1、表面修复 常用的方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。 表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。 2、局部修复法 常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。 用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。 3、水泥压力灌浆法 适用于缝补宽度≥0.5mm的稳定裂缝。 此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。 4、化学灌浆 可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。 5、减少结构内力 常用的方法有卸荷或控制荷载,设置卸荷结构,增设支点或支撑。改简支梁为连续梁等。 6、结构补强 常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。 7、改变结构方案,加强整体刚度 例如:框架裂缝采用增设隔板深梁法处理。 8、混凝土置换法 混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。 9、电化学防护法 电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。 10、仿生自愈合法 仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合 11、其它方法 常用方法有拆除重做,改善结构使用条件,通过试验或分析论证不作处理等。 03 大体积混凝土裂缝产生的原因 大体积混凝土结构中，由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此形成的温度收缩应力是导致钢筋混凝土产生裂缝的主要原因。这种裂缝有表面裂缝和贯通裂缝两种。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度外低内高，形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土在强度发展到一定程度，混凝土逐渐降温，这个降温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形，受到地基和其他结构边界条件的约束时引起的拉应力，超过混凝土抗拉强度时所可能产生的贯通整个截面的裂缝。这两种裂缝不同程度上，都属有害裂缝。 高强度的混凝土早期收缩较大，这是由于高强混凝土中以30%~60%矿物细掺合料替代水泥，高效减水剂掺量为胶凝材料总量的1%~2%，水胶比为0.25~0.40，改善了混凝土的微观结构，给高强混凝土带来许多优良特性，但其负面效应最突出的是混凝土收缩裂缝几率增多。高强混凝土的收缩，主要是干燥收缩、温度收缩、塑性收缩、化学收缩和自收缩。混凝土初现裂纹的时间可以作为判断裂纹原因的参考：塑性收缩裂纹大约在浇筑后几小时到十几小时出现；温度收缩裂纹大约在浇筑后2到10d出现；自收缩主要发生在混凝土凝结硬化后的几天到几十天；干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。 1.干燥收缩 当混凝土在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水时，就会产生干缩，高性能混凝土的孔隙率比普通混凝土低，故干缩率也低。 2.塑性收缩 塑性收缩发生在混凝土硬化前的塑性阶段。高强混凝土的水胶比低，自由水分少，矿物细掺合料对水有更高的敏感性，高强混凝土基本不泌水，表面失水更快，所以高强混凝土塑性收缩比普通混凝土更容易产生。 3.自收缩 密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起混凝土的自收缩。高强混凝土由于水胶比低，早期强度较快的发展，会使自由水消耗快，致使孔体系中相对湿度低于80%，而高强混凝土结构较密实，外界水很难渗入补充，导致混凝土产生自收缩。高强混凝土的总收缩中，干缩和自收缩几乎相等，水胶比越低，自收缩所占比例越大。与普通混凝土完全不同，普通混凝土以干缩为主，而高强混凝土以自收缩为主。 4.温度收缩 对于强度要求较高的混凝土，水泥用量相对较多，水化热大，温升速率也较大，一般可达35~40℃，加上初始温度可使最高温度超过70~80℃。一般混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃，当温度下降20~25℃时造成的冷缩量为2~2.5×10-4，而混凝土的极限拉伸值只有1~1.5×10-4，因而冷缩常引起混凝土开裂。 5.化学收缩 水泥水化后，固相体积增加，但水泥-水体系的绝对体积则减小，形成许多毛细孔缝，高强混凝土水胶比小，外掺矿物细掺合料，水化程度受到制约，故高强混凝土的化学收缩量小于普通混凝土。 当混凝土发生收缩并受到外部或内部约束时，就会产生拉应力，并有可能引起开裂。对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度，可是弹性模量也高，在相同收缩变形下，会引起较高的拉应力，而由于高强混凝土的徐变能力低，应力松弛量较小，所以抗裂性能差。 04 大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准 原则上与核安全有关的钢筋混凝土不允许出现裂缝，尤其是反应堆厂房底板、安全壳筒身及穹顶、汽轮机厂房蜗壳泵等重要部位严禁产生裂缝，其他部位应尽可能控制裂缝的产生。但是由于各种原因不可避免的产生各种裂缝，为了明确当混凝土出现裂缝时如何判别其是否有害、无害？为此，福清核电各单位（业主、监理、工程公司、施工单位）经过认真研讨，确定了混凝土裂缝判别标准： 1、无害裂缝： δf≤0.3mm 深度h≤0.5H δf≤0.2mm 贯穿（自愈性） 1.0mm≥δf＞0.3mm L≤0.1B 2、有害裂缝（满足下列条件之一）： δf＞0.3mm纵深裂缝、h＞0.5H； δf＞0.2mm贯穿全截面； 裂缝影响使用功能（有渗透、透气、透射线等要求，且满足其中之一即可）； δf＞0.3mm非贯穿，可能引起钢筋锈蚀裂缝； 降低结构承载力的裂缝。 3、各符号的含义： Δf——裂缝宽度L——裂缝长度 h——裂缝深度H——裂缝深度 B——沿裂缝长方向的结构宽度，如浇筑后的沉缩（塑性裂缝） 05 无害裂缝处理方法 1、二次压面法 对于新浇混凝土收缩裂缝，该裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现，有塑态收缩、沉降收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝，这种裂缝不深也不宽，处理方法如下： （1）如混凝土仍有塑性，可采取压抹一遍的方法，并加强养护。 （2）如混凝土已硬化，可向裂缝内渗入水泥浆，然后用铁抹子抹平压实。 2、表面涂抹砂浆法 处理时将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝凿成深15—20mm宽100—200mm凹槽，扫净并洒水湿润。先刷水泥净浆（业主批准适用的界面剂）一度，然后用1：1～2水泥砂浆分2～3层，涂抹总厚10～20mm压光。有渗漏水时，应用水泥净浆（厚2mm）和1：2.5水泥砂浆（厚4-5mm,可惨入1—3%于水泥重量的氯化铁防水剂）交替抹压4-5层，涂抹后3-4小时进行覆盖并洒水养护。 3、表面涂抹环氧胶泥（或粘贴环氧玻璃布）法 涂抹前，将裂缝附近表面清洗干净（油污应用丙酮或二甲苯擦洗净）、干燥。较宽裂缝用环氧胶泥填塞，并将胶泥均匀地涂刮压裂缝表面，宽80-100mm。基层干燥有困难时可以用环氧煤焦油胶泥。需要粘贴环氧玻璃布时，先将玻璃布脱钠、干燥，视具体情况可作成一布二油（或二布三油，第二层布的周围应比下一层宽10～15mm）。 4、表面凿槽嵌补法 当裂缝稀少，但深度较深时，沿混凝土裂缝凿一条V型或U型槽，槽内表面应修理平整，清洗干净，并保持槽内干燥。槽内嵌入刚性材料如水泥砂浆、环氧胶泥，或填灌柔性材料如聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等密封。密封材料嵌入前，先涂刷与嵌填材料混凝土性质的稀释涂料（表面可作砂浆保护层或不作保护层），具体做法见图1。 （a）一般裂缝处理（b）渗水裂缝处理（c）活动裂缝处理(d)活动裂缝扩展后的情况1—裂缝;2—水泥砂浆或环氧胶泥;3—聚氧乙烯;4—1:2.5水泥砂浆或刚性防水五层做法;5—密封材料；6—隔离缓冲区；B—槽宽；δ—裂缝活动距离 注：对于施工缝表面的裂缝，处理时可在与其连接的施工段混凝土浇筑前，按表面凿槽嵌补法的要求在裂缝位置处凿V型或U型槽，该槽内不再填充其他填充物，由该连接施工段浇筑的结构混凝土填充，以保证施工缝处混凝土。 5、表面贴条法 对于裂缝移动范围不限于一个平面并有防水要求不便凿槽修补的活裂缝，可将一条具有柔性的聚丁橡胶密封条置于裂缝上面，用聚丁橡胶粘结剂将周边粘结于混凝土上（见图2），使密封条中部能随裂缝活动而自由活动，长的裂缝可分段为粘结，分段为密封条的连接采用聚丁橡胶粘贴搭接，搭接处上下压搓应切成斜面搭接，长度100mm。 1—裂缝 2—油毡或塑料隔离层；3—聚丁橡胶密封条；4—粘结剂 06 有害裂缝处理方法 1、水泥灌浆法 ——钻孔：采用风钻钻孔，孔距1-1.5m除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角（见图3）,孔深应穿过裂缝面0.5m以上，当钻孔有两排或两排以上时，宜交叉或呈梅花形布置。 1—裂缝，2—齐缝口，3—斜孔 ——冲洗：钻孔完毕后，应用水冲洗，按竖向排列自上而下逐孔进行。 ——密封：缝面冲洗净后，在裂缝表面用1：1～2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。 ——埋管：一般用ø19-38的钢管作灌浆管（钢管上端加工丝扣），安装前在钢管外壁用生胶带缠紧，然后旋入孔中，孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵，以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。 ——试压：用0.1-0.2MPa压力水作渗水试验，采取灌浆孔压水，排水孔排水的方法检查裂缝和管路畅通情况，然后关闭排气孔检查止浆堵漏效果，并湿润缝面，以利粘结。 ——灌浆：合格的经设计批准使用的填缝用注射性水泥，水泥净将水灰比为0.4，灌浆压力0.3—0.5MPa。在整条裂缝处理完毕后，孔内应充满净浆，并填入净砂用棒捣实。 2、化学灌浆法 ——钻孔：采用风钻钻孔，孔距1-1.5m除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角（见图3）,孔深应穿过裂缝面0.5m以上，当钻孔有两排或两排以上时，宜交叉或呈梅花形布置； ——密封：缝面冲洗净后，在裂缝表面用1：1～2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。 ——埋管：一般用ø19-38的钢管作灌浆管（钢管上端加工丝扣），安装前在钢管外壁用生胶带缠紧，然后旋入孔中，孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵，以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。 —试压：用0.2-0.3MPa压缩空气进行压力实验； ——灌浆：采用环氧树脂浆液进行灌浆。
2024-05-17 16:01:45查看详情>>