基于早龄期性能分析的降噪混凝土结构耐久性控制技术论文_王晓强

基于早龄期性能分析的降噪混凝土结构耐久性控制技术论文_王晓强

鄂州职业大学 湖北省 鄂州市 436000

摘要:现代化的很多建筑工程,都在通过混凝土施工的方法来进行,早龄期性能直接关系到最终的施工质量。因此,通过控制施工阶段浇筑和养护工艺过程,监测与控制各个阶段中的降噪混凝土材料各项早期性能指标,实现对期耐久性能的合理控制。

关键词:早龄期;降噪;混凝土;结构;耐久性;控制

1.早龄期混凝土性能分析

(1)早龄期的水化及电特性

混凝土在早期的搅拌中,混凝土的微观结构容易受到骨料体积以及水胶化的影响。一般的情况下,会采用电阻率的方法对混凝土的水化程度进行测试。首先,通过早期对于不同的掺合料电阻率与水灰进行比较分析,然后再结合相关的曲线图进行相关对比。在这个过程中,就可以发现早龄期混凝土在强度上与相关的电阻率是由规律变化的,也就是随着时间而发生相应的变化。

(2)早龄期水化的放热阶段

在研究混凝土早龄期性能的过程中,可以将水和相关颗粒进行结合,这样就能够得出水化反应后的立方体。另外,可以根据动力学的相关理论,建立能够减少晶体和核反应的相关控制条件。在最后在对水泥化学成分分析的基础之上,对于水化放热的反应速率进行研究,并及时得出影响到水化反应速率的各种因素。通过大量的实验证明,控制晶体与核反应的条件,可以对水泥早期水化的程度进行分析,而且还能够为早期混凝土时变的特性提供下相关的理论根据。

(3)早龄期的收缩及徐变

混凝土在早龄期会发生相关的收缩,这种收缩可以是自收缩也可以是塑性的收缩,甚至可以是干燥的收缩。影响到混凝土收缩的因素多种多样,因此这就会给混凝土早龄期收缩的区分带来很大的难度。根据相关实验数据,进行分析得出,混凝土在早龄期膨胀及收缩的主要原因是:①混凝土早期在水化的过程中会放热,这样会是的混凝土的体积膨胀;②混凝土在浇筑完成之后,混凝土所处的环境是封闭的,因此,混凝土在反复的吸收及分泌水分的过程中,也会出现体积膨胀的现象;③混凝土收缩在应变计算上可以看出,混凝土的收缩性是与水泥的相关材料的材质有很大的联系。在对于混凝土徐变的计算的时候,可以根据老化的理论以及有效的模量法进行相关计算,以得出新龄期的系数扩大公式的计算。

(4)早龄期的力学的性能及断裂的性能

混凝土早期出现开裂的主要因素就是混凝土的抗拉强度比较大。在于普通强度的混凝土的比较中,可以看出高强度混凝土其脆性会更大。目前,在对于混凝土断裂性能的研究中,一般会采用数值模拟的方法进行。在研究中通过数值模拟法可以清晰地看出,混凝度在抗压强度上与混凝土在断裂的韧度上出现了双折线的趋势。通过对于曲线图的观察中,可以得出混凝土在抗压的强度和临街的裂缝的尖端在张开的位移上是一致的,因此,混凝土强度与否的判断可以通过对曲线的观察得出。另外,不同的混凝土的开口曲线是不一样的,通过对比可以可出,得出的结果和实验的出的结果是一致的。

2.基于早龄期性能分析的降噪混凝土机理分析

根据已有的研究来看,道路上的汽车产生的噪声主要有:发动机的声音、轮胎与路面之间的噪声和汽车的气动声音。随着汽车工业的发展,发动机的噪声已经降到了较低的水平。因此,降低轮胎与路面之间相互产生的噪声的意义更为明显。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为使降噪缓凝土具有良好的降噪性能,可采取以下几种措施:(1)设计开集配路面。开集配路面的空隙率比较大,轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过孔隙向四周逸出,减少了空气压缩爆破产生的噪声。(2)精选材料。集料的品质、形状及级配,对开级配沥青磨耗层的路用性能影响很大,故集料的选用需十分严格。粗集料必须坚硬,质量必须非常好,尤其是集料的形状应该接近立方体,针片状颗粒不能多。沥青结合料必须有非常好的黏结力,采用改性沥青。(3)控制石油比。沥青的用量直接影响到路面的降噪能力,一般沥青材料的厚度只允许为表层石料厚度的 1 /2 ~ 1 /3。

降噪混凝土的机理主要概括为以下几点:(1)大的空隙率具有通过吸收、不断反射而达到衰减噪声的目的。(2)具有大空隙率的路面,轮胎与路面的接触面减小,有助于附着噪声的降低,且轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过连通孔隙向四周溢出,减小空气压缩爆破的噪声。(3)材料的高弹性和大阻尼,能使路面具有吸收、衰减轮胎振动和冲击的效果而降低振动噪声。(4)良好的表面纹理也能吸收和反射噪声,而达到降噪的目的。(5)良好的平整度有利于降低冲击噪声。

3.基于早龄期性能分析的降噪混凝土结构耐久性控制

(1)对于混凝土的材料的质量进行严格把关,保证混凝土材料的质量。①粗集料:在降噪路面中主要以粗集料为主,因此在粗集料的选择上尤为重要。粗集料形状以方形石为佳,扁平细长的石料容易在铺设时破碎,会降低路面的强度、抗压碎性及抗冲击性。同时要求集料耐久、干净,表面有黏土或灰尘包裹会妨碍沥青的黏附性,加速沥青结构层剥落,使结构松散。②沥青及改性剂:现行工程实际采用较多的是 AH—90 为母体沥青,改性剂为 SBS 改性沥青。③细集料及填料:降噪沥青的细集料为天然砂、人工砂、碎石屑及特殊砂,一般是指 0. 075 ~ 2. 36 mm 部分集料。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配。填料要求使用石灰石粉,也可使用质量通过验证的熔渣粉末等材料,用量 5% 左右。为改变骨料与沥青间的黏附性,可掺加水泥,掺加量以占填充料总量的 40% ~ 60% 为宜。

(2)对于混凝土中的各种杂质的含量要严格控制。在混凝土材料中往往会有粗骨料及粉砂等杂质,这些成本的组成如果超标的话,会使的混凝土材料出现变化。同时,这些杂质材料的出现,在混凝土的配比的时候要掌握相关标准,严格按照相关标准进行,这样才能保证混凝土的收缩率在一定的范围内。

(3)混凝土颗粒材料的配比。对于混凝土颗粒材料的配比中,一定要保持均匀性。一方面在混凝土配置中要注意相关添加剂的量及标准等,另一方面要注意相关配料加入的时间,如果辅料的投入时间不对,可能会导致混凝土在浇筑后产生裂缝。

(4)及时做好混凝土的保养工作。在混凝土浇筑完成后,对于混凝土的保养工作一定要及时。例如及时的给混凝土洒水并在混凝土上加盖麻布等,这样就能保持混凝土表面的温度及湿度,不容易引起混凝土的断裂。混凝土拆模以后,也要及时的做好相关保养工作。

(5)保持混凝土表面的湿度计温度,可以采用减少混凝土表面风速及保持混凝土周边较高的温度,使之形成水珠,保持混凝土表面的湿度,避免因为干燥引起混凝土出现裂缝。

(6)对于骨料的用量掌握标准,能够及时的对于水泥浆的收缩的力度进行控制,另外要对于超塑性减水剂的使用控制在一定的计量内,保证混凝土的成型质量。

参考文献:

[1]徐仲卿. 早龄期混凝土力学性能试验及其单轴本构模型[J].沈阳工业大学学报,2015(3).

[2]刘红霞,田正宏. 混凝土早龄期减缩措施与性能研究[J]. 施工技术,2013(4).

[3]邢通,曹晨杰,宋丽莎,等.混杂纤维混凝土早龄期抗裂性能试验研究[J].华北水利水电学院学报,2013,34(1).

[4]潘丽云,袁浩,赵顺波.混合纤维增强全轻混凝土早龄期抗裂性试验研究[J].水力发电,2011,37(9).

注:基金项目:本文为鄂州职业大学校级教研项目“降噪混凝土结构耐久性能研究”,项目编号:2017YB09。

论文作者:王晓强

论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/2

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