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混凝土工程中常见裂缝及预防_材料工程论文五篇

2022-01-18

材料】导语,眼前阅读的本篇文章共有29165文字,由戚皓炽细致修改之后,发表于范万文网!范万文小百科:

对物体施加外力,当外力较小时物体发生弹性形变,当外力超过某一数值,物体产生不可恢复的形变,这就叫塑性形变。塑性即物体变形的能力。与之相对的,对一物体施加外力,物体产生形变,移除外力,发现形变消失,物体恢复原样,这就是弹性,弹性越大的物体,能够承受越大的外力而不发生永久形变。而通常塑性越大的物体,能发生永久形变所需的最小力越小。

应力:物理名词应力:2015年中国建筑工业出版社出版的图书应力:电力术语混凝土工程中常见裂缝及预防_材料工程论文五篇假如你对这文章感觉哪里不好,可以和大家一起探讨!

第一篇 混凝土工程中常见裂缝及预防_材料工程论文

摘要:混凝土的裂缝问题是一个常见的现象,也是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

一、干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

二、塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。WWw.0519news.CoM塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

三、沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关。主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

四、温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。六是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。七是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。

结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作

第二篇 探讨水利工程向资源水利侧重问题_材料工程论文

摘要:无论是人们的生产还是生活都离不开水资源的利用,因此在水利工程的实施过程中要重视水资源的合理利用和优化配置。文章主要从水利工程向资源水利侧重的必然性,水利工程向资源水利侧重的具体内容,如何推动水利工程向资源水利侧重的进程发展三个方面来具体进行阐述水利工程向资源水利侧重,实现水利事业的可持续发展。  

 

关键词:水利工程 资源水利 合理开发利用 优化配置  

  

随着社会经济的快速发展,人们对水利工程质量的要求也在逐步的提高,为此,我们提出了水利发展的新模式——资源水利。这种模式的主要目的就是为后代人造福利,通过市场调节和宏观调控,提升水资源的利用质量,从而实现水资源的可持续发展。  

1 水利工程向资源水利侧重的必然性  

人类的生存和社会发展离不开水资源的开发和利用,没有了水也就无所谓人类社会。二十世纪以后,由于人口数量的不断增加和城市化水平的快速发展,从而引起水利工程事业发生了巨大的变化。第一,随着社会经济的快速发展,人们的生活质量不断得到改善,因此人们对水资源质量的要求也在不断的提高;第二,随着大批农民工进入城市高峰期的到来,使得城市生产生活用水急剧增加,超出了地区供水的能力范围;第三,随着经济水平的提高,生活和工业生产排出的废水也在不断增加,有些水资源是因为工业生产排出的废气、废物被污染,从而使人们可以利用的水资源在不断减少,生态环境也遭到了严重破坏。www.0519news.Com由于上述原因的出现,水资源短缺的形势也越来越严峻。在这种下,我们就算大力修建水利工程也不能解决缺水问题,水库再好也没有水,这就要求水利工作者必须要向资源水利侧重,重视研究和科学开发利用水资源,从而满足工业生产和人们生活的用水需求,这也顺应自然和社会发展规律,同时也有利于实现水利事业的可持续发展。  

2 水利工程向资源水利侧重的具体内容  

水利工程向资源水利侧重并不是说水利工作不再重视修建水利工程而专门去管理水资源,我们主要是通过水利工程来合理开发利用水资源。我们要想做好水利工程向水资源侧重工作,就必须做好水资源的开发利用和水资源的保护等方面的工作,下面我们来具体了解一下水利工程向资源水利侧重的具体内容:  

2.1 大力扭转人们以前对传统水利工程的看法,宣传资源水利的优势  

传统的水利工程观念就是大力修建水利工程,从自然中获取人类所需的水资源,同时也为了解决和预防洪涝灾害问题,在处理洪涝灾害问题时我们没有考虑到把水位定的低而造成水资源的浪费。我们现在向资源水利侧重,就是为了弥补在解决洪涝灾害中造成水资源浪费的失误,从而实现人与自然和谐相处,维护水资源生态平衡的目标。  

2.2 大力推进资源水利的发展进程,使得水利工程的工作对象和内容更加的详细、具体  

传统的水利工程主要是解决洪涝灾害所造成的损失,而资源水利主要是通过研究社会经济和水资源的关系来实现水资源的优化配置,从而为水利事业制定一个经济合理的水利工程方案,在节约和保护水资源的同时,提高社会经济的发展水平。资源水利主要侧重于水资源的调查、科学开发、节约和保护来解决水资源的污染和分配不均的问题。水利工程的建设和管理只是资源水利工作的一部分,而且在资源水利的工作中,对它们的要求层次更多,更加注重各个工程的科学合理性,从而使水利工程发挥更大的经济效益和环境效益。

2.3 是资源水利完善了传统水利工程中的不足,对社会各部门的水资源的利用和排放进行科学的管理  

相关的水利部门应该对于社会各部门的用水要进行合理计划,以解决城市用水的供不应求和无限制使用等问题。另一方面要注重水资源的开发利用和适当保护,实现水资源的可持续利用。  

3 如何推动水利工程向资源水利侧重的进程发展  

资源水利是一种新观念,是在传统水利工程的基础上进行发展和深入,不断完善水利工程体制。为了实现水资源的可持续利用,我们主要从以下几个方面进行如何推动水利工程向资源水利侧重的发展进程。第一,对广大的水利工作者进行宣传教育,强化他们对资源水利的认识和了解,让他们树立节约和保护水资源的意识,以方面推动资源水利的发展进程;第二,加强对水资源的科学管理,以促进水利工程向资源水利侧重工作的全面进行。对于水资源的净化要严把质量关,实行统一的管理,并且不

断的完善水利工程的法律法规,实现水利事业的可持续发展;第三,应该做好节约和保护水资源的宣传工作,转变市民用水观念。如在农业发面大力推广滴灌技术,以节约水资源。在工业方面把那些高耗水产业安排在河流下游以减少对水资源的污染;第四,要不断壮大自己的队伍,培养一批高素质水利技术人员,不断建立健全相应的水资源管理机构,从而提高水利工作人员的工作效率,加强对水资源统一管理,推动水利工程向资源水利侧重的发展进程。  

综上所述,我们只有合理开发和利用水资源,大力倡导节约水资源,才能实现水资源的可持续利用,加快水利工程向资源水利侧重的发展步伐,促进水利事业的快速发展,更好地为社会经济发展服务。  

  

参考文献  

[1] 汪恕诚.实现由工程水利到资源水利的转变 做好面向21世纪中国水利这篇大文章[j].水利经济,1999,(04).  

[2] 陈树林.做好由工程水利向资源水利的转变工作[a].中国水利学会2000学术年会论文集[c],2000.  

[3] 李汝庆,李宗杰,李秋金.浅谈加快工程水利向资源水利的转变[j].水利经济,2000,(03).

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第三篇 水泥土结构应用于安哥拉地区道路项目的探索和研究_材料工程论文

摘要:水泥土是土(或集料)、水泥和水混合、压实和养护后的一种拌和物,本文结合项目介绍了安哥拉罗安达地区的红砂土与水泥通过实验配比成水泥土结构后,从水泥土的含水量、密实度、7天无侧限抗压强度和回弹模量几个方面详细了当地水泥土的性能;通过对现场水泥土试验段道路基层的施工、养护过程控制及后期观测、检验,验证了采用水泥土作为当地道路基层结构材料的可行性。

关键词:红砂土 水泥土 密度 7天无侧限抗压强度 回弹模量 基层

1.前言

20xx年,我单位在西南非洲安哥拉国首都罗安达承接了一项epc工程的设计总承包项目,通过现场的实地调研,当地建筑材料严重缺乏,没有石灰、粉煤灰等道路常用材料,石料也比较缺乏,尤其是质量良好的碎砾石,需到200公里以外的山区开采,如按投资方原有道路结构方案,石料备料会非常困难,且将会大幅增加道路建设费用,工期也难以保证,这对投资方来说是非常不经济的。

应投资方要求,我单位通过现场大量调研,考虑到本项目所在区域严重缺乏碎石材料,却分布着大量的红砂土,而前期交通量调查显示安哥拉国内主要以轻中型交通为主,基本无超重超载现象,现状交通量不大,交通量增长也不快,因此,在保证工程质量的前提下,为更好的节约工程投资,加快工程实施进度,我单位联合勘察实验部门,开展了对当地红砂土性能的初步研究和道路结构设计优化工作。并将先期实施道路采用试验段形式调整结构设计,将基层中的二灰碎石和碎石垫层结构更换为采用红砂土掺一定量的水泥形成的水泥土结构。Www.0519news.CoM

水泥土是土(或集料)、水泥和水混合、压实和养护后的一种拌和物,能形成一种具有特殊工程性能的硬化材料[1]。它是一种廉价的地方性建筑材料,在我国缺乏砂石料的平原地区也具有广泛的应用前景。土料中经过水泥固结后,具有较好的承载力和抗剪能力,可以用于承受抗弯作用的道路的基层和底基层。

水泥的用量通常以重量或体积的百分率表示。以重量计的水泥用量是根据烘干的土重采用以下公式计算:

式中:cw=以重量计的水泥用量(%);wc=水泥重(kg);ws=烘干的土重(kg)。

2.水泥土的材料组成

2.1 所用的当地红砂土

工程场地分布着大量的棕红色粉细砂土,土层非常厚,通过实验其粘粒含量较多,物理力学性质较好,压实后密水性能也很好,是很好的路基填料。通过对红土进行室内试验,红砂土动态模量大约在167.67mpa,而承载板试验得到的路基静模量为45~60mpa,该种土的强度非常高,从承载力判断是良好的路基材料。

2.2 水泥

水泥的含量取决于土的种类和性能,一般来说,土的粘性越大,需要的水泥用量也越多,本工程的红砂土液限含量一般为35~38%,塑性指数大于20,根据土的分类属于低液限性土。水泥土中水泥含量选用了2~6%的不同掺量。水泥的性能满足规范要求,建议选用初凝、终凝时间较长的水泥,延长施工时间。

2.3 水

水泥土中的水份是水泥水化所必需的,有助于获得最大的密实度。根据室内试验确定的最佳含水量进行控制。对于酸、碱或有机质含量未达到有害程度的水均可使用。

3.水泥土性能控制指标   

水泥土的性能受以下几种因素的影响[2]:(1)土、水泥和水的种类与比例;(2)压实密实度;(3)拌合的均匀度;(4)养护条件;(5)压实拌合物的龄期。由于这些因素的影响,水泥土的的各项性能可变动范围较大。

3.1 含水量

含水量是影响当地红砂土形成的水泥土各项性能的最重要因素,也是影响施工质量的重要参数。对红砂土以及不同水泥掺量的水泥土,进行重型击实试验,试验结果表明红砂土以及水泥土的最佳含水量为6.5%~7.5%,最大干密度为2.05~2.20g/cm3。在最佳含水量情况下,水泥土的力学性能最佳,收缩裂缝都大为减少。以3%水泥土为例,当在最佳含水量情况下,试件的7天无侧限抗压强度达到了1.71mpa,而当含水量低于最佳含水量的情况下,试件的7天无侧限抗压强度会降低;当含水量超过最佳含水量时,试件的7天无侧限抗压强度也会低于最佳含水量成型的试件。

3.2 压实度

水泥土的压实密度是其力学性能好坏的关键性因素,也是现场施工质量控制的非常重要的指标,检验压实是否密实。通常所说的密度一般是指干密度,与含水量相关。通过室内的击实试验,可得出不同含水量对应的干密度,在最佳含水量的下对应着最大干密度。不同水泥含量的水泥土的最大干密度见表1和图1。

表1 不同水泥含量水泥土的最大干密度

水泥含量 2 3 4 5 5.5 6

最大干密度(g/cm3) 2.07 2.09 2.13 2.16 2.18 2.20

水泥土的拌合与压实之间的时间间隔越长,对密度和强度的影响也越大。国外的研究表明,在拌合与压实之间的时间推迟2h以上,则密度和强度的降低就越明显。只要在1h内间歇性的搅拌几次,而且压实时的含水量略低于最佳含水量,则时间延迟的影响即可减少到最大限度。

3.3 无侧限抗压强度

水泥土的无侧限抗压强度受各种因素的影响,综合各种试验资料可知,其强度的影响因素主要是土料质地、水泥掺量、龄期、试件尺寸及形状等。此外,干容重也是影响干硬性水泥土抗压强度的重要因素。

本工程采用同一种红砂土作为水泥土的试验材料,选择不同的水泥掺量,在成型压实度为95%的条件下,进行7天无侧限抗压强度试验,试验结果见表2和图2。

表2 不同水泥含量水泥土的7天无侧限抗压强度

水泥含量 2 3 4 5 5.5 6

7天无侧限抗压强度(mpa) 1.31 1.71 1.98 2.72 3.54 4.19   

从上表可以看出,随着水泥掺量的增加,强度增大;尤其是掺量达到5%以上,强度增长的非常明显。但是水泥掺量过高则会使水泥土向脆性材料方向发展,在路面结构层中产生过多的伸缩裂缝和反射裂缝,而且不经济,故工程中应控制水泥掺量在适当的范围。根据国内的规范以及多次试验成果,本工程底基层水泥土选用3%掺量,基层水泥土选用5%掺量是满足要求的。

3.3 回弹模量

采用回弹模量表征基层的承载能力,反映基层在车辆瞬时荷载作用下可恢复变形性质,是路面结构计算的重要的参数之一,试验结果见表3。

表3 不同水泥含量水泥土的回弹模量

水泥含量 2 3 4 5.5

回弹模量(mpa) 725.7 908.5 980.2 1078.7   

根据试验结果可以看出,水泥土的回弹模量比较接近规范中水泥砂砾数值,但略低于水泥稳定碎石,满足半刚性基层沥青路面设计中有关模量的要求。

3.4 水泥土的配合比

不同的规范对合格的配合比使用不同的标准。如美国波特兰水泥协会(pac)采用水泥土的重量损失不大于在12次湿-干-刷损或冻-融-刷损循环后的数值。美国陆军工兵部队(usace)提出耐久性强度和无侧限抗压强度的要求。我国规范采用的是7天无侧限抗压强度的要求。 根据前述不同配合比的的7天无侧限抗压强度和回弹模量试验结果,考虑到水泥剂量的增加,会导致水泥土上基层表面会产生过多的开裂,如施工控制不好将影响沥青路面的使用寿命,因此不宜盲目追求过高的强度。最终选择底基层采用3%水泥土,基层采用5%水泥土满足强度的要求,同时具有较高的承载力。

4.水泥土施工工艺研究及试验段控制   

4.1水泥土施工工艺

4.1.1 水泥土搅拌、运输

采用水泥土拌合站集中搅拌,先需对红砂土进行充分拌和,使红土中含水量均匀。在搅拌过程中水泥和用水量由专人进行控制,出场时的含水量控制在最佳含水量加1~2%,根据当地的天气情况可适当进行调整。水泥土运输根据施工地点与搅拌站的距离配备相应数量的自卸汽车,同时满足现场摊铺的要求。

4.1.2 水泥土摊铺

水泥土摊铺采用摊铺机摊铺。依据测量成果、水泥土的设计厚度和试验段测出的虚铺系数,在道路两侧每10m设置一个基准线杆,用来固定钢丝绳基准线。在摊铺工程中,运料车倒向摊铺机受料斗卸料,边摊铺边卸料,卸料过程需缓慢进行。

4.1.3 水泥土碾压

水泥土碾压工艺是水泥土施工成败的关键,也是水泥质量保证的关键。水泥土碾压采用18t单钢轮和26t胶轮压路机配合进行。初次碾压采用18t单钢轮压路机前静后震,碾压2遍。从出厂到初次碾压完成,控制在1h内完成。第二次碾压紧跟初次碾压后进行,采用胶轮压路机碾压3~5遍。碾压在水泥土加水拌和后3h内完成。终压由平地机整平处理,修整完成后由胶轮压路机碾压1~2遍。在施工过程中,如用羊足碾代替单钢轮压路机进行压实,压实效果更好。

4.1.4水泥土养生

安哥拉位于赤道附近,常年气温炎热恒定,干旱缺水,施工现场主要靠打井取水,对水泥土的养生比较不利,而水泥土铺筑后必须采用晒水车每天早中晚洒水养护3-4遍,水量需求大,养护期需7天,在养护期间应保证水泥土表面潮湿。

4.2 试验段道路的观测和检验

在水泥土的施工中,主要是获得一种拌合均匀、充分压实和充分养护的材料。我单位所参与的道路基层设计,采用了水泥土作为基层结构修建了前期道路的试验段。水泥土的施工严格按以上施工工艺要求,根据现场3%水泥土和5%水泥土的施工情况,效果见图1。  

图1 养生较好的基层表面 图2 养生不好的基层表面

图1中水泥土基层已经施工3个月,由于洒水养生比较及时,通过观测和检验发现,表层裂缝较少,发生的裂缝也很细,检测强度非常高,尤其是5%水泥土,回弹弯沉30(0.01mm),而设计弯沉值为40.9(0.01mm)。 而图2中为部分由于现场水源紧张,导致养生不足的路段,在水泥土含水量降低较大后,道路强度下降不明显,但基层表面出现了较多的的细微裂缝,而且裂缝随含水量的降低增多和延伸。

原因,基层材料的干缩和温度收缩是引起基层结构产生横向裂缝的主要原因。对沥青面层的开缝特别是反射裂缝的发生有很大影响,另外一个原因是在车辆荷载作用下产生的裂缝。水泥土的干缩应变随着混合料的含水量增加而增大,当施工碾压时含水量过大,结构层越易产生干缩性裂缝,因而要确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。摊铺完成后,要及时覆盖进行洒水养护,防止基层因混合料内部发生水化作用和水分的过分蒸发引起表面的干缩性裂缝的产生。在养护期结束后,应立即进行封层的施工,在3-5个月基层裂缝发育完全后,需根据封层反射开裂情况重新进行修补后,再铺筑下面层沥青混凝土。

5.结束语

设计单位因地制宜,在满足规范要求范围内,通过大量调查和实验,调整了原有路面结构设计,充分考虑并利用当地比较丰富的建筑材料,达到节省工期,节约工程造价的目的;通过实验和试验段道路验证,采用水泥土作为当地道路基层结构在力学性能上是完全可行的,按规范进行的结构理论验算也符合要求,但试验段的成果也表明水泥土的拌合、施工工艺要求是比较严格的,尤其是在大面积道路施工情况下,如何保障其严格的施工工艺和苛刻的养生要求,需要施工单位引起足够的重视;而对水泥土裂缝的产生和发展机理今后还需我们进一步深入研究。

参考文献:

[1] 印长俊,等.水泥红土的力学实验研究[j].湘潭大学学报,20xx,(26)

[2] 许贤敏,路凡.水泥土的性能及其在国外的应用[j].公路,20xx,(5)

[3] 邓学钧.路基路面工程[m].:交通出版社,20xx

[4] 中华共和国交通部.jtg d50-20xx公路沥青路面设计规范[s].:交通出版社,20xx

第四篇 不确定度与检测工程_材料工程论文

摘要:该文针对工程检测阐述工程测量中不确定度的评定方法与步骤,旨在与广大读者交流、学习,共同推广测量不确定度在工程实践中的应用,提高检测实验室的检测水平,使工程检测数据结果更具可信度,并与国际接轨。

关键词:测量不确定度;工程检测

测量是人们定量认识事物的一种手段,测量结果的好坏以测量不确定度表示。测量结果与参考值比较或测量结果之间比较时,其差异只有用不确定度才能说明。

按照gb/t15481-2000《校准和检测实验室能力的通用要求》[1]已明确了检测实验室测量不确定度的评定要求。中国实验室国家认可委员(cnal)也提出了检测实验室在其检测报告中有关测量不确定度的要求。

我国质量技术监督局计量司颁发jjf1059-1999《测量不确定度评定与表示》。已有多年,但国内对测量不确定度的评定,仍只存在于校准实验室,几乎所有检测实验室在提供测量结果时,仍没有给出测量不确定度,许多工程技术人员对测量不确定度缺乏了解,这在经济全球化的形势下,仍未能与国际接轨是必然会吃亏的。

本文就工程就不确定度在工程中如何应用的问题进行评定,并借此与广大读者交流,希望能为推进测量不确定度在工程实践中的应用尽一点微力。

一、关于测量不确定度

测量不确定度评定是评定测量水平的指标,是判定测量结果可信度的依据。测量不确定度定义为测量结果带有的一个参数,用以表征合理赋予被测量的分散性,它是被测量客观值在某一量值范围内的一个评定。Www.0519news.cOM不确定度理论将不确定度按照测量数据的性质分类:符合统计规律的称为a类不确定度,而不符合统计规律的统称为b类不确定度。a类评定方法却是计算出测量数据的平均值标准差,b类评定方法需要了解测量仪器、技术资料、测量方法、检定证书等。

根据现代计量学观点,计量或测量结果可信的程度是需要通过和评定来确定的。在使用传统方法对误差结果进行评定时,首先因为测量误差是表明测量结果偏离真值的差值,而真值客观存在但人们无法准确得到,所以严格意义上的误差也无法得到。其次在不同的国家、不同的领域或不同的人员对测量误差评定的方法往往各不相同。这些原因导致了不同的测量结果之间缺乏可比性,因此需要用测量不确定度来统一评价测量结果。

目前国际上统一使用的对检测和校准实验室资格的通用要求is0/iec17025技术要求中涉及不确定度条款明确指出工程检测实验室适当时,还应包括测量不确定度评定。[2]测量结果不确定度的评定和表示方法经过20多年争论、研究和发展,业已趋于成熟,许多发达国家和发展中国家已经普遍采用,国际间的量值比对和实验数据的比较,更是要求提供包含因子或置信水准约定的测量结果的不确定度。cnal结合国际实验室认可活动的需要和中国实施测量不确定度工作的现状,还制定《测量不确定度政策》(cnal/ar11:20xx),其明确指出检测实验室应有能力对工程检测中每一项有数值要求的测量结果进行测量不确定度评定。[4]当不确定度与检测结果的有效性或应用有关、或在用户要求时,或当不确定度影响到规范限度的符合性时,当测试方法中有关规定时和认可委员会有要求时,检测报告必须提供测量结果的不确定度。同时由于被测量的真值,又称被测量之值不可能通过测量得到,借助测量不确定度可以了解到被测量之值在什么范围内,测量不确定度越小,测量结果越可靠。测量不确定度还可以定量说明一个实验室的技术水平程度,所以实验室有必要对工程检测的测量结果不确定度进行评定。检测实验室在实施工程检测测量不确定度评定时常常遇到一些问题,有些问题是共同的。本人针对这些问题,谈谈个人的理解。

二、针对测量不确定度理解上的偏移

测量不确定度过去往往在计量和校准部门使用,检测实验室从未接触过,常存在概念不清,认识不足的问题。根据jjf1059-1999《测量不确定度评定与表示》,测量不确定度定义为表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。其中“合理”一词译自reasonbly,是指合理地对被测量进行测量。[3]这些测量所得出的结果表明产生的分散性。怎样算合理,即在统计控制状态下的测量。“分散性”,一词译自dispersion,指测量结果的分散性,分散性的物理概念为一个量值区间,即测量结果在这个区间出现,而不是一个定值。“相联系”一词译自associatedwith,测量不确定度是和测量结果一起,用来表明在给定条件下对被测量进行测量时,测量结果可能出现的区问。只有理解了定义,才能更好地认识测量不确定度与测量误差的区别,过去常使用误差这个概念,测量误差是测量结果减去真值,针对某个给定测量值,不同的结果,误差不同,与测量方法、条件、测量仪器无关;而测量不确定度如上述,不同的测量结果,不确定度可以相同,测量方法、条件、测量仪器改变时,无论测量结果如何测量不确定度都会改变。

三、如何、评定测量不确定度

本人认为应从以下两方面入手:

(一)在评定中首先要找来源

测量不确定度的来源主要有:

(1)对被测量的定义不完整或不完善;(2)实现被测量定义的方法不理想;(3)取样的代表性不够,即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量;(4)对测量过程受环境影响的认识不周全,对环境条件的测量与控制不完善;(5)对模拟式仪器的读数存在人为偏差;(6)测量仪器计量性能上的局限性;(7)赋予计量标准的值和标准物质的值不准确;(8)引用的数据或其他参量的不确定度;(9)与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性;(10)在表面上看来完全相同的条件下,被测量重复观测值的变化。根据检测方法和测试原理的不同建立测量数学模型,按照以上来源逐一是测量过程随机效应导致的测量不确定度,还是偏离方法要求的因素等系统效应导致的测量不确定度,从而确定主要来源。在有些情况下,系统效益引起的不确定度分量本身很小,对测量结果的合成不确定度影响也很小,这样的分量在评定不确定度时就可以忽略。

(二)评定时应掌握的几个原则

1、在一般情况下,测量不确定度与最大允许误差之间有一个可以接受的原则:其扩展不确定(mau)应不大于被测仪器最大允许误差的1/3-1/5。[5]

2、以“等”使用的仪器,使用时要对示值进行修正,量具要使用其实际值,其由仪器带来的测量不确定度可按检定系统或检定规程所规定的该等别的测量不确定度。

3、以“级”使用的仪器,使用时直接用其示值,量具使用时用其标称值,其仪器测量不确定度可按检定系统或检定规程所规定的该级别最大允许误差,一般采用均匀分布,得到示值允差引起的标准不确定度分量为最大允许误差的根号3进行评定。

四、结束语

以上是本人对工程测量中不确定度的认识及评定测量不确定度的体会。要做好测量不确定度的评定不是件容易的事,要通过多次实践,不断总结,才能做出较为严谨的测量不确定度评定。尽管本人在本文的写作中已尽了很大努力,但由于本人知识水平的局限,仍难免有不少欠妥甚至错误之处,衷心希望读者批评指正,共同将测量不确定度在工程检测中推广应用提高检测水平。

参考文献:

[1]gb/t15481-2000.校准和检测实验室能力的通用要求.

[2]iso/iec17025:1999.测试和校准实验室能力的通用要求.

[3]jjf1059-1999.测量不确定度评定与表示.

[4]cnal/ar11:20xx.测量不确定度政策.

[5]李慎安.测量不确定度表达百问[m].中国计量出版社,20xx,(2).

第五篇 浅析钢筋工程的质量控制措施_材料工程论文

摘要:钢筋工程是钢筋混凝土工程的重要组成部分,对整个工程来说,钢筋工程的质量控制是工程质量控制重点之一。本文根据钢筋工程在施工中可能会遇到的一些质量问题,提出相应的控制措施。

关键词:钢筋工程;质量控制

钢筋工程是钢筋混凝土工程的重要组成部分,重视钢筋施工是保证钢筋混凝土质量的重要途径。钢筋工程的施工包括配料、加工、绑扎、安装等实施过程,在建筑施工中,要确保钢筋工程质量,必须加强以下方面的质量控制。

一、原材料的质量控制

钢筋是钢筋混凝土结构中主要受力材料,钢筋质量是否符合标准,直接影响建筑物的使用和安全。按国标《混凝土结构工程施工质量验收规范》(gb50204-20xx)的规定:“钢筋进场时,应按现行国家标准的规定抽取试件作力学性能检验,其质量必须符合有关标准规定,当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应办理设计变更文件。”因此钢筋原材料进场检查验收应注意的几个方面:

(一)钢筋进场时,应该将钢筋出厂质保资料即材质单原件(复印件应有原件保存单位公章)与钢筋炉批号铭牌相对照,看是否相符。注意每一捆钢筋均应有铭牌,还要注意出厂质保资料上的数量是否大于进场数量,否则应不予进场,从而杜绝伪劣钢筋进场用上工程。

(二)钢筋进场后,取样员应及时在见证员的监督下按取样要求进行取样送检。钢筋按同一牌号、同一规格、同一炉号、每批重量不大于60t取一组。取样后应及时封存送有关检测单位进行力学性能检测,进口钢材及对材质单有疑义的,还要做化学检测。www.0519news.com待钢筋检测符合要求后方可使用,检测未有结果前不得使用。

二、对钢筋加工的质量控制

施工人员往往不重视对钢筋加工过程的控制,而是等到钢筋现场安装完成后,方对钢筋加工的质量进行验收,因此往往出现由于钢筋加工不符合要求,造成返工,这样不但造成浪费而且影响进度,对工期非常不利。因此,钢筋加工应有样品,待样品符合要求后方可进行钢筋加工。在加工过程中技术人员应经常深入钢筋加工现场了解钢筋加工质量,并注意检查以下项目:

(一)钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定

1、hpb235级钢筋末端应做180°弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。

2、当设计要求末端作135°弯钩时,hrb235级和hrb400级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。

3、钢筋作不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。

(二)箍筋加工的控制

1、箍筋的末端应作弯钩,除了注意检查弯钩的弯弧内直径外,尚应注意弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求,如设计无具体要求,一般结构不宜小于5d;对有抗震设防要求的,不应小于10d(d为箍筋直径)。

2、对有抗震设防要求的结构,箍筋弯钩的弯折角度应为135°。

3、当钢筋调直采用冷拉方法时,应严格控制冷拉率,对hpb235级钢筋的冷拉率不宜大于4%;hrb335级、hrb400级和rrh400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。

4、在钢筋加工过程中,如果发现钢筋脆断或力学性能显著不正常等现象时,技术人员应特别关注,并对该批钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。

三、对钢筋连接的质量控制

钢筋连接是指钢筋接头的连接,其方法有绑扎连接、焊接和机械连接。钢筋绑扎连接中,受拉钢筋和受压钢筋的搭接长度及接头位置要符合《混凝土结构工程施工质量验收标准》(gb50204-20xx)的相关规定。钢筋焊接的接头形式、焊接工艺和质量验收要符合设计文件及《钢筋焊接及验收规范》。钢筋机械连接接头有套筒挤压接头、钢筋锥螺纹接头、钢筋直螺纹接头等,必须满足相应接头的连接技术规程。下面主要论述焊接的质量控制:

钢筋焊接方面钢筋焊接形式有很多种,施工中主要有:闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊、电阻点焊。

(一)钢筋焊接过程控制

从事钢筋焊接施工的焊工必须持有焊工考试合格证,才能上岗操作。在工程开工正式焊接之前,参与该项施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺试验,并经试验合格后,方可正式生产。试验结果应符合质量检验与验收时的要求。

(二)焊接操作的控制

操作人员要严格按各种不同类型的操作规程操作。钢筋点弧焊、电渣压力焊、闪光对焊施工过程中应注意的几点问题:

1、电弧焊包括帮条焊、搭接焊、坡口焊、窄间隙焊、熔槽帮条焊5种接头形式,焊接时,应注意:

(1)根据钢筋牌号、直径、接头形式和焊接位置,正确选择焊条、焊接工艺和焊接参数,特别是焊条的选用。

(2)焊接时,不得烧伤主筋。

(3)焊接地线与钢筋应接触紧密。

(4)焊接过程中应及时清渣,焊缝表面平整光滑不得有凸凹或焊瘤,焊缝余高应平缓过渡,弧坑应填满。

(5)检查焊接长度是否达到设计要求,焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹。

(6)检查焊接件是否有夹渣、气泡等缺陷,如果缺陷严重,应取样试验,合格后方可安装并要求改善焊接工艺,消除不良现象。

(7)在环境温度低于-5℃条件下施焊时,宜增大焊接电流,减低焊接速度。帮条焊或搭接焊时,第一层应从中间引弧,向两端施焊,以后各层控温施焊,层间温度控制在150~350℃间,多层施焊时,可采用回火焊道施焊。当环境温度低于-20℃时,不宜进行各种焊接。在现场进行施焊,当风速超过7.9/s(四级风)时,应采取挡风措施。

2、电渣压力焊应注意

(1)电渣压力焊只是适用于现浇混凝土结构中竖向或斜向(倾斜度在25°范围内)钢筋的连接,不得在竖向焊接后用于梁、板等构件中作水平钢筋用。

(2)根据所焊钢筋直径选定焊机容量,调整好电流量。

(3)焊接过程中,应根据有关电渣压力焊焊接参数控制电流、焊接电压和通电时间,这是焊接成败的关键。

(4)检查四周焊包凸出钢筋表面的高度不得小于4mm,否则返工。

3、闪光对焊。闪光对焊有连续闪光焊、预热闪光焊和闪光预热闪光焊三种焊接工艺方法,选用焊接工艺方法,主要是根据钢筋直径、钢筋牌号及钢筋端面平整情况选用。焊接时注意如下几个方面:

(1)选择合适的调伸长度、烧化流量、预煅留量以及变压器级数等焊接参数,这是焊接成败的关键,作为施工技术人员应重点控制。

(2)当接头拉伸试验结果发生脆性断裂,成弯曲试验不能达到规定要求时,尚应在焊机上进行焊后热处理。

(3)当出现异常现象或焊接缺陷时,应查找原因,采取措施,及时消除。

(三)焊接接头的质量控制

钢筋焊接接头应按检验批进行质量检验与验收,质量检验时,应包括外观检查和力学性能检验。力学性能检验应在接头外观检查合格后,在现场随机抽取试件进行试验,试验合格后方可同意安装。钢筋安装完成后,尚应认真检查同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面百分率是否符合要求,这是焊接最容易出现问题的地方,应重点检查。

四、钢筋工程施工质量检查验收方法的控制

钢筋工程质量检查的目的是掌握质量动态,发现质量隐患。要按照工程质量检查的依据、内容和质量标准,采取直观检查、实测检查、仪器测试等方法,使质量检查工作贯穿于钢筋施工全过程。

钢筋工程属于隐蔽工程,在浇注混凝土前应对钢筋及预埋件进行隐蔽工程验收,并按规定做好隐蔽工程记录,以便查验。其主要内容包括:纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置是否正确,特别注意检查负弯矩钢筋的位置;钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率是否符合规定;箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距及预埋件的规格、数量、位置等是否符合设计文件和规范要求;要检查钢筋骨架或网片是否牢固,有无变形、松脱和开焊等。

五、结语

钢筋分项工程的质量控制是重点中的重点,是建筑物能够良好运行的关健。但只要我们管理人员认真学习,不断总结,严格管理,层层把关,这些质量问题就容易消除,就一定能保证钢筋混凝土结构工程的质量。

参考文献:

[1]混凝土结构工程施工质量验收规范[j].gb50204-20xx.

[2]王世兰.建筑钢筋工程施工中应注意的几个问题[j].工程施工,20xx.

[3]中国建设监理协会组织编写.建设工程质量控制[m].中国建筑工业出版社,20xx.

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《混凝土工程中常见裂缝及预防_材料工程论文五篇》

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