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大体积混凝土结构在土木工程中常见,如工业建筑中的设备基础;在高层建筑中地下室底板、结构转换层;各类结构的厚大桩承台或基础底板以及桥梁的墩台等。其上有巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一切连续浇筑完毕。另外,大体积混凝土结构在浇筑后水泥的水化热量大,由于体积大,水化热聚积在内部不易散发,浇筑初期混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,这样形成较大的内外温差,混凝土内部产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。一般混凝土的硬化过程会产生体积收缩,而且在浇筑后期,混凝土内部逐渐冷却也产生收缩,由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束,接触处将产生很大的剪应力,在混凝土正截面形成拉应力。当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时,便会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土断面,由此带来严重的危害。在大体积混凝土结构的浇筑中,上述两种裂缝都应设法防止。
一、大体积混凝土产生裂缝的种类、形态
1、表面裂缝
这种裂缝在混凝土升温阶段和降温阶段都有可能发生,在混凝土热量通过表面向周围环境散发过程中,表面温度低于内部温度,形成内外温差。当这种温差沿着厚度方向呈非线性分布时,引起混凝土的非均匀变形。起初混凝土处于塑性状态,凝结硬化过程中,其弹性模量随强度不断增长,当温差产生的拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生裂缝。
2、贯穿裂缝
这种裂缝一般发生在降温阶段,大体积混凝土基础呈降渐收缩状态,降温收缩受到基底及自身约束作用,产生很大的收缩应力(拉应力),当拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土中产生收缩裂缝。这种收缩裂缝有时会贯穿全断面,成为结构裂缝。基底及自身构造约束作用越强,平均温度峰值越高,贯穿裂缝出现的可能性越大。降温阶段经历时间较长,大约从3d~5d开始,延续1个月或更长时间。降温收缩与混凝土硬化收缩呈叠加趋势,硬化收缩会大幅度加剧裂缝出现的可能性与程度。
3、深层裂缝
深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性。
二、大体积混凝土产生裂缝的原因
1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形
2、内外约束条件的影响
3、外界气温变化的影响
4、砼的收缩变形
(1)砼的塑性收缩变形
塑性收缩裂缝发生在砼硬化之前,砼仍处于塑性状态,它的产生主要是上部砼的均匀沉降受到了限制,如遇到钢筋或大的砼骨料,或者平面面积较大的砼,其水平方向的减缩比垂直方向更难时,这样会形成不规则的深裂缝。这种裂缝不仅发生在大体积砼之中,一般平面尺寸较大,厚度较薄的结构构件也会出现这种裂缝,防止这种裂缝的最好办法是,连续浇筑与修整抹面,并立即养护,保护砼免受风吹日晒。
(2)砼的体积变形
砼终凝以后会发生体积变化,既可能收缩也可能膨胀,其变化幅度介于40×10-6和100×10-6之间,温度较高,水泥用量较多,自身体积变形将趋于增大。
(3)干燥收缩
(4)砼匀质性的影响
三、质量控制要点
1、施工方案的编制应做到科学合理,内容包括以下六个方面措施:
(1)材料要求和配合比设计;
(2)分层分块浇捣措施;
(3)混凝土的搅拌、运输和浇筑方案;
(4)混凝土降温措施;
(5)混凝土的测温措施;
(6)养护措施
四、质量控制措施
1、材料控制
(1)水泥:优先采用低强度水泥,水泥含碱量应小于0.6%,此外,应进行水化热检验,7d水化热不宜大于250KJ/Kg。
(2)骨料:粗骨料应采取连续级配或合理的掺配比例,含泥量不得大于1%,泥块含量不得大于0.25%;细骨料选用粗砂或中砂,含泥量不得大于1%,泥块含量不得大于0.5%。
(3)掺合料:优先采用磨细矿粉,因其比粉煤灰更具耐久性,更有效降低每立方米砼中的水泥用量。
(4)膨胀剂:掺入适量膨胀剂,它能对砼起补偿收缩作用,减少砼的温度应力,但含碱量不应大于0.75%。
(5)外加剂:选用低收缩率的外加剂,应有7d、28d收缩率试验报告,任何龄期砼的收缩率均不得大于基准砼的收缩率、外加剂每立方米砼带入碱量不得超过1Kg,选用高效的缓凝剂和减水剂,减少水泥用量,推迟水化热的峰值期。
2、优化混凝土配合比
(1)现场砼坍落度:泵送宜为80~140mm,坍落度允许偏差±15mm,到达现场坍落度损失不应大于30mm/h,总损失不应大于60mm。
(2)尽可能降低砼的干缩与温差收缩,由于砼最高纯热值温升Tmax与每m3砼内的水泥用量成线性正比关系,应根据选用的原材料不同、水泥试验的富余标号不同,进行各种试配,最后确定最佳配合比。
3、浇筑与振捣
(1)全面分层:即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。采用这种方法,适用于结构的平面尺寸不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。
(2)分段分层:混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初疑,又可以从第二段依次分层浇筑。这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大,面积或长度较大的工程。
(3)斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土浇筑层下端开始逐渐上移。混凝土的振捣也要适用斜面分层浇筑工艺,一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处,保证上部混凝土的捣实;下面的一道振动器布置在近坡脚处,确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进,振动器也相应跟上。
(4)厚1.0mm内砼宜采用平推浇筑法,同一坡度,薄层循序推进依次浇筑到顶,厚1.0mm以上宜分层浇筑,每一浇筑层采用平推浇筑法,厚度超过2m时,可考虑留置水平施工缝。
(5)设置后浇缝,当大体积砼平面尺寸过大时,可适当设置后浇缝,以减少外约束力和温度应力,同时利于散热,降低砼内部温度。
4、混凝土养护措施
(1)养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。
为保证新浇砼有适宜的硬化条件,防止早期干缩产生裂缝,大体积砼浇筑完毕后,要加以覆盖和浇水养护,普通硅酸盐水泥拌制的砼不得少于14天;其它水泥不少于21天。养护方法分降温法和保温法,夏季施工时一般可使用草袋覆盖、洒水、蓄水养护或喷刷养生液养护;冬季施工时,由于环境气温较低,一般可利用保温材料提高新浇筑砼表面和四周温度,减少砼的内外温差。
(2)在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点
1)为了掌握大体积砼的温升和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响,需要对砼进行温度监测控制。大体积砼的温度变化在1~72h变化最大,这段时间要每2h测量一次,4~7d每4h测量一次,其后为8h一次,整个测量过程时间不少于20d,并作详细记录,整理绘制温度曲线。测温可采用埋钢管和采用测温装置等方法。
2)经测温如观测到砼内部最高温度与大气温度之差超过规定极限值时,要立即采取降温措施,降低砼内部温度,控制砼内部裂缝的产生,常见的方法有导温管加冷却水循环方法来降低砼内部温度。
五、结语
大体积混凝土施工中的裂缝控制是一个系统工程,在工程实践中要根据具体的要求进行控制,不可盲目地严格要求从而带来大量的浪费。同时,要从设计、施工、材料等各个方面综合采取措施,来控制裂缝的产生和开展,只有这样才能取得预期的效果。
[参考文献]
1、块体基础大体积混凝土施工技术规程(YBJ224-91)
2、王铁梦·建筑物的裂缝控制上海科学技术出版社1987
3、张廷荣等编著·建筑工程抗裂堵漏河南科学技术出版社2001
4、姚谨英主编·建筑施工技术(第一版)北京中国建筑工业出版社
5、龚仁杰主编·混凝土工程施工新技术北京中国环境科学出版社
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混凝土开裂已成为影响工程结构使用寿命的重要影响因素之一。在混凝土桥梁结构上产生的各种各样的裂缝,形成的原因也是千差万别,因此其危害性也会有显着的差异。为此,本文首先概述了裂缝的种类和成因,而后从设计和施工两个方面论述了怎样防治混凝土桥梁的施工裂缝。
2.2.1钢筋绑扎:绑扎钢筋之前,首先应进行彻底的除锈上作以确保使用的钢筋质量。钢筋在加上场集,加上成型后运至现场进行安装,安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求,并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显着,但钢筋保护层厚度不够却严重影响桥梁的使用寿命,尤其是在复杂恶劣的腐蚀环境下,因此,在钢筋层间应留有足够的间距,钢筋外层与模板间应设置具备一定厚度的混凝土垫块。
2.2.2混凝土的浇筑:浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其保护层厚度、预理件、预留孔洞等进行检查,确认无误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必须满足连续浇筑要求。浇筑还要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预理管适的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满足分层浇筑、分层振捣的要求,并应采取一定的散热措施,有效降低混凝土内外的温差,从而减少温度裂缝的产生。振捣要密实,确保混凝土能填充到各个角落,同时也要避免过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。
2.2.3混凝土的养护:混凝土终凝后应及时采用覆盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护,避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。对于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,养护时间不得少于7天,对于有抗渗要求或设计有明确要求的混凝土,养护时间不得少于14 天。冬季施工,不得向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜或其他保温材料进行保温、保湿养护。
2.2.4模板的安装与拆除:针对具体工程,应对模板及其支架的承载能力、刚度和稳定性进行校核,不能盲目依照经验和类似工程照搬使用。支架(脚手架或其他火具)应牢固可靠,施工前必须对支架进行预压,以消除支架非弹性形变和测出弹性形变值以便立模预留预拱度。安装模板时应确保构造紧密、不漏浆、不渗水,形状规则,能保证混凝上的均匀性。模板及其支架的拆除顺序应按施工技术方案执行,未达到混凝土预定强度要求不得拆除。
2.2.5其他措施:桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响,施工中应严格按照制定的方案进行,不得随意更改施工顺序,以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方案中,应做好入模混凝土的温度控制、浇筑后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施,施工前做好施工技术交底,落实各项施工任务,分配专人进行技术指导和质量监督。
在桥梁施工过程中,只要严格控制好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理,根据现场条件,材料特点,气温等多种因素,采取合理的措施,就能有效地控制裂缝的产生,确保工程质量。
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对于高层建筑而言,其基础形式通常都离不开大体积混凝土底板或承台,因而大体积混凝土结构对于高层建筑而言具有十分重要的意义。进行高层建筑的实际施工过程中,由于进行大体积混凝土结构的处理过程中所采取的处理方法不尽相同,因而通常需要充分考虑各种可能出现的情况和问题。对于大体积混凝土而言,各国的规定也各不相同,我国就高层建筑混凝土而言,在相关行业标准中规定“大体积混凝土其内部与表面之间的温度差,以及外表面同环境之间的温度差都不可以超过25℃”。
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【摘 要】分析了混凝土桥梁工程中常见裂缝的种类及成因,论述了怎样全面防治混凝土桥梁施工裂缝,以确保桥梁使用安全及使用寿命。
【关键词】混凝土;桥梁;裂缝
混凝土开裂已成为影响工程结构使用寿命的重要影响因素之一。在混凝土桥梁结构上产生的各种各样的裂缝,形成的原因也是千差万别,因此其危害性也会有显着的差异。为此,本文首先概述了裂缝的种类和成因,而后从设计和施工两个方面论述了怎样防治混凝土桥梁的施工裂缝。
1.1荷载作用产生的裂缝。钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,又可细分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。承受拉(轴)力和弯矩的钢筋混凝土构件在横截面会产生一维的拉应力,承受剪力和扭矩及其他复合受力结构则会出现主拉应力,它们都可能会在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。裂缝一般沿构件宽度方向贯通部分截面或全截面。根据截面形状的不同,荷载裂缝的形态也会有所不同。
1.2混凝土收缩引起的裂缝。混凝土收缩所产生的裂缝是最常见的一种裂缝,包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩等,实际,以前两种收缩裂缝为主。混凝土浇筑4~5h后,水泥水化反应激烈,逐渐形成分子链,水分急剧蒸发,骨料下沉,混凝土硬化尚未完成,此时发生的收缩称为塑性收缩。骨料下沉,受到钢筋阻挡,形成沿钢筋方向的裂缝,此即为塑性收缩裂缝。混凝土初步硬化完成后,表层水分逐渐蒸发,湿度逐渐降低,混凝土体积逐渐减小,称为缩水收缩。混凝土内外收缩不均匀,表面收缩大,因此会受到内部混凝上的约束,表面混凝土将会承受拉力,超过抗拉强度后,便会产生收缩裂缝。
1.3温度变化引起的裂缝。混凝土桥梁属于大体积混凝土工程,在浇筑过程中,混凝土内会产生较大的水化热,如果采取的措施不当,会造成混凝土内外的温差过大,产生较大的温差应力,从而导致混凝土产生裂缝。
1.4基础变形引起的裂缝。桥梁工程一般跨度大,宽度窄,基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,即使是很小的数值也会在结构中引起较大的附加应力,一旦超出结构的抗拉能力,就会发生开裂。基础沉降变形的主要原因有地质差异太大或勘察不详、结构荷载或基础类型差别太大等。
1.5施工工艺质量引起的裂缝。①支架地基未压实、基础承载力不够,浇筑混凝土后支架产生不均匀沉降;②支架刚度、强度、稳定性不足或模板刚度不足,浇筑混凝土中,混凝土自重及侧向压力迫使模板变形;过旱拆模或野蛮拆模引起的裂缝;③混凝土搅拌、运输时间民,引起混凝土坍落度过低,和易性不好;④混凝土配合比不符合规范要求,水泥、碎石、砂、外加剂、外掺料等不符合规范要求;⑤擅自更改设计水灰比,从而导致混凝土凝结硬化时收缩量增加;⑥混凝土未能严格按规范要求分层、分段浇筑,混凝土浇筑不连续;施工缝处理不到位;⑦混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻而、空洞等,削弱了截而承载力,引起钢筋锈蚀等;⑧混凝土养护措施不当,使得混凝土的结构强度未达到设计目标。
1.6钢筋锈蚀引起的裂缝。一般桥梁结构都处在自然环境下,若构件保护层过薄、密实性较差或防腐措施不当,混凝土中的钢筋就会锈蚀,引起体积膨胀,导致混凝土顺筋胀裂。这种先锈后裂的纵向裂缝一旦发生,就会逐步恶化,最终导致混凝土保护层成片剥落甚至钢筋锈断。
1.7构件不能自由仲缩引起的裂缝。现浇桥梁混凝土达到一定强度时支座临时锁定未及时解除,造成梁体不能自由伸缩引起的裂缝。除了以上所列的几种裂缝以外,施工材料缺陷、气候变化等也会对桥梁裂缝的产生有影响,需要结合具体工程条件及施工过程中的变化,做好动态控制的各项准备。
2.1设计防裂控制措施。为尽量避免荷载裂缝的出现,应尽量避免结构突变或断面突变;如果结构突变不可避免,则应做好细部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋或斜向钢筋等。为防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝,可增加构造配筋,以提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。为防止筋锈蚀引起的裂缝,设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度及防腐混凝土。
2.2.1钢筋绑扎:绑扎钢筋之前,首先应进行彻底的除锈上作以确保使用的钢筋质量。钢筋在加上场集,加上成型后运至现场进行安装,安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求,并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显着,但钢筋保护层厚度不够却严重影响桥梁的使用寿命,尤其是在复杂恶劣的腐蚀环境下,因此,在钢筋层间应留有足够的间距,钢筋外层与模板间应设置具备一定厚度的混凝土垫块。
2.2.2模板的安装与拆除:针对具体工程,应对模板及其支架的承载能力、刚度和稳定性进行校核,不能盲目依照经验和类似工程照搬使用。支架(脚手架或其他火具)应牢固可靠,施工前必须对支架进行预压,以消除支架非弹性形变和测出弹性形变值以便立模预留预拱度。安装模板时应确保构造紧密、不漏浆、不渗水,形状规则,能保证混凝上的均匀性。模板及其支架的拆除顺序应按施工技术方案执行,未达到混凝土预定强度要求不得拆除。
2.2.3混凝土的浇筑:浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其保护层厚度、预理件、预留孔洞等进行检查,确认无误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必须满足连续浇筑要求。浇筑还要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预理管适的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满足分层浇筑、分层振捣的要求,并应采取一定的散热措施,有效降低混凝土内外的温差,从而减少温度裂缝的产生。振捣要密实,确保混凝土能填充到各个角落,同时也要避免过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。
2.2.4混凝土的养护:混凝土终凝后应及时采用覆盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护,避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。对于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,养护时间不得少于7天,对于有抗渗要求或设计有明确要求的混凝土,养护时间不得少于14 天。冬季施工,不得向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜或其他保温材料进行保温、保湿养护。
2.2.5其他措施:桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响,施工中应严格按照制定的方案进行,不得随意更改施工顺序,以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方案中,应做好入模混凝土的温度控制、浇筑后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施,施工前做好施工技术交底,落实各项施工任务,分配专人进行技术指导和质量监督。
在桥梁施工过程中,只要严格控制好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理,根据现场条件,材料特点,气温等多种因素,采取合理的措施,就能有效地控制裂缝的产生,确保工程质量。
1陈海英,混凝土裂缝的原因分析与预防措施[J].山西建筑,2008
2王增忠等.混凝土建筑物的裂缝分析及其防护和处理[.混凝土, 2001
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水泥路面为我国高等级路面的关键模式之一,水泥混凝土路面直接受到多种自然条件、承受车辆荷载等影响,一些路面将出现早期裂缝,就是需要及进实施修补,避免路面损坏的最大化发展。而补修路其裂隙的修补材料亦露于路面,修补材料即需满足“强度与需久性”等要求,还需具良好的粘接性、流动性及变形性[1]。目前,用于水泥混凝土路面缝隙修补的材料不是造价过高就是耐久性及防水性不佳,不能长期使用。因聚合物可改善水泥材料的耐久性能及力学性能,高效减水剂量可显著提升水泥浆体的流动性,于水泥净浆里加入高效减水剂与聚合物等,为研制路面缝隙修补的新材料。
选取的原材料,要针对修补材料的“良好耐久性及工作性、和旧混凝土的相容性、良好的粘接性与变形水平、经济环保、强力抗弯强度”等因素。依此选取下列原材料:(1)水泥。基质材料选取陕西某厂生产的42.5R硅酸盐水泥。(2)聚合物乳液。其为修补材料的“改性材料”,需能改善水泥界面粘结、塑性变形、耐久性等水平。此本修补材料选用“聚丙烯酸、聚醋酸乙烯、丁苯乳液、苯丙乳液”。(3)外加剂。修补材料选用的外加剂类型有“消泡剂、减水剂、膨胀剂、早强剂”。消泡剂:消除搅拌时聚合物生成的所泡,提升材料紧密度;减水剂:主要起到提升浆体流动性的作用,这又利于缝隙灌浆,能改善水泥制品的耐久性及力学强度;膨胀剂:其水化硬化中随之自身体积膨胀,可降低水泥混凝土因水分蒸发等因素导致的开裂;早强剂:早强剂可调节材料强度形成时间。
水灰比、减水剂与聚合物掺量、聚合物种类为修补材料性能的四大要素,此四个参考将影响修补材料性能。本次正交实验实施结果表明,水灰比宜控制在0.5左右,聚合物掺量控制在10%左右,减水剂掺量宜控制在0.2%左右。影响修被材料流动度的因素顺序为:减水剂掺量(C)→水灰比(A)→聚合物种类(D)→聚合物掺量(C)(见表1)。
水泥路面裂隙小且不规则,流变性能直接影响修补材料的修补效果。浆体流动于裂隙中时,受自身粘性及阻力作用,要求修补材料务必具有好的流动性,方可确保灌满裂隙。并且,还要求修补材料具有好的体积稳定性。交通条件对“凝结时间”也有要求,浆体凝结时间如果过长,将有很大影响。所以修补材料的工作性能指标主要有:流动性、稳定性、可灌性、凝结时间。经对聚合物改性水泥浆工作性能测试,得出下列结论:(1)经对裂隙可灌性测试,235 mm的流动度可灌入(1~3) mm缝隙。水泥浆体流动度若>235 mm,便可完满灌入(1~3) mm缝隙,若反之则不能。(2)聚合物可提升水泥浆体稳定性,水泥浆体掺加适量的聚合物后其析水率仅为基准水泥浆体的50%左右。(3)水泥凝结时间因聚合物的加入延长,常规下24 h内皆可实现终凝。(4)经水泥流动损失测试结果,聚合物掺量控制于10%左右,与前一节结论相合。
修补材料在灌入缝隙的同时,还要求有与路面结构一致的“力学性能及耐久性能”等路用性能。为确保修补材料的“修复效果”,还需有极佳“粘结、形变”的性能。否则修补材料将可能与基质材料产生脱离从而造成修复失败。所以,修补材料在应具备优良的“工作性能及路用性能”,这样才能可保证修补材料在“实际工程”里的应用效果。
此次对聚合物改性水泥“耐久、形变、界面粘结、力学”四类性能进行测试,得出下列结论:(1)于水泥内单一个掺加聚合物,于28d时也许其抗折抗压强度要低于不掺加聚合物试样。故此,采取两种混合手术掺加聚合物,力学强度上要较基准试样高,实现了规范要求。试件力学强度最好的时机,这时聚合物的配合比是聚合物乳液B/C共混,它的共混比例为3/2~2/3。(2)掺加聚合物可减少水泥材料(10~15)%的刚度,提升了柔性,加大了冲击荷载的承受力,耐久性提升。(3)对修被界面粘结性能的“粘结拉伸、劈裂抗拉粘结、粘折抗折”等强度的测试,当聚合物乳液B/C共混比率3/2~2/3时,三种粘结强度水平皆较高,皆>基准试样的1.5~2.5倍。(4)测试了修被材料耐久性能的“耐磨性、抗渗性及耐腐蚀性”,测试结果显示,掺入聚合物的水泥试样耐久性比基准试件高过很多。聚合物乳液B/C共混比例不同,对耐麻性与耐腐蚀性都产生重要影响,但对抗渗性无显著影响。聚合物乳液B/C共混的推荐比例是3/2~2/3。(5)掺加膨胀剂,可显著减少水泥试样的体积收缩,还可有微膨胀的发生,可提升基质混凝土与修补材料间界面粘结效果。(6)综合评价修被材料的工作性能及路用性能后,加之对经济性因素的考虑,最优配比为乳液B/C共混配比3/2。
常用混凝土路面,要承受车辆等静载作用,还要受着冲击、振动、疲劳、磨损等作用。这就要求路面要具备一定的抗压强度及抗弯强度,方可承受载重力。修补材料对界面粘结性、拉伸强度、抗折强度、劈拉强度等都提出要求。只有满足了路面混凝土的要求标准,修补材料方能达到预期效果。同时,对裂隙修补材料的研究,需关注裂隙种类及宽度、温度、湿度等应用条件,依此来研发适宜不同条件的“修补材料”。要进行水泥与新型外加剂之间的相容性研究,以利于依材料市场供应情况进行“修补材料”的优化调整及配比,力求满足水泥路面裂隙各种等级的修补需求。
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摘 要:文章分析了我国水泥混凝路面的现状,阐述了我国通车运营中的混凝土路面存在的破坏类型并分析出现的原因,给出了水泥混凝土路面病害的一般表现形式,其中有:表面剥落、错台、严重破碎、路基沉陷、接缝剥落。重点探讨了混凝土路面最常见的路面裂缝病害的形成机理,并对我国现阶段水泥混凝土路面养护主要使用的方法作了进一步分析,以期为水泥混凝土路面裂缝养护提供借鉴。
关键词:水泥混凝土;路面;裂缝;养护
我国早期修筑的水泥混凝土路面大部分以达到服务年限,各种病害严重。部分新建的一些水泥混凝土路面由于现存的一些原因还没有达到设计年限就出现了一定的破损病害。由于水泥混凝土路面在我国公路里程中占据一半以上,所以面对的路面破坏养护形式不容乐观。只有通过准确地分析病害成因,正确选择养护方法,才能保证养护质量和降低养护成本。
水泥混凝土路面表面状态和结构特性决定着路面的破损形式有各种路面损坏和结构的承载能力降低。路面在服务期,会随行车荷载和所处环境的不断作用而出现各种损坏。结构破坏反映了路面及路基结构的完好程度和变化趋势。这些损坏是基于不同的形态和诱因产生的,而且对结构性能和功能性能起着不同的影响。按形态和诱因大致可以分为接缝损坏类、断裂类、材料类和变形类。
水泥混凝土路面不同于沥青路面,设置有较多的横缝何纵缝,在接缝处形成了薄弱部位,易出现各种病害。接缝损坏成为水泥混凝土路面最常见的一类病害,具体的表现形式有填缝料损坏和丧失、错台、唧泥、接缝碎裂和拱起等。路面使用或养护的不当,外界物质的进入,都会使接缝两侧的混凝土出现病害。在早期,这些损坏并不破坏混凝土板的结构整体性,但破坏了路面的行驶舒适性。如果任其不断发展,接缝两侧板底受作用影响将出现脱空,使得面板迅速出现断裂损坏。
针对单个混凝土板块出现纵向、横向、斜向或角隅出现断裂,形成面板裂缝。断裂板裂缝进一步发展,将会出现两条以上交叉裂缝,形成三块以上的破碎板。这些裂缝的缝隙随车辆荷载和环境作用而逐渐变宽,并在缝隙边缘出现碎裂。作为刚性路面,裂缝的出现是因为路面荷载应力超过了混凝土能够承受抗折强度或疲劳强度。断裂损坏产生的裂缝,使水泥混凝土路面的整体性遭到破坏,路面承载能力迅速降低。在裂缝产生的初期,其对路面行驶舒适性的影响不是很大,但是裂缝继续发展,缝的宽度不断变大,特别是后期出现破碎板,路面的平整度破坏严重,不能满足行车要求。
水泥混凝土组成材料决定着其性能,若选用耐久性差的材料,在接缝出现后,由于环境中雨水侵蚀、轮胎摩擦、冻胀等作用,使裂缝边缘呈新月形发状。或者混合料中发生碱-硅反应而产生膨胀,使得面层出现网裂。这类受组成材料性质影响引起的破坏,在初期对路面的功能性能或结构性能影响不大,但发展到后期也会出现裂缝的碎裂和混凝土的崩解,从而影响行车舒适和安全以及面层的结构性能。
由于地基软弱或填土压实不足而出现沉降变形,或者由于季节性冰冻地区路基的冻胀,混凝土面层板会出现沉陷或隆起。这类变形如果是均匀的,对混凝土板的结构完整性影响不大,但会降低路面的行驶舒适性。但是如果有不均匀变形,则会由于附加应力的产生而使得面板出现断裂。
水泥混凝土路面裂缝受过渡层影响产生面层开裂、汽车动载及超载的影响开裂、排水不畅影响、路基、基层的影响等多种原因。水泥混凝土路面在投入使用之后,承受着行车荷载反复的作用,同时还受到气候的变化影响。就裂缝而言,按照裂缝宽度、是否有错台沉陷等情况分为轻微裂缝、中等裂缝和严重裂缝。
轻微裂缝出现,路面基本无剥落且裂缝缝隙宽度≤3 mm两边的板块稳固,裂缝填封良好,没有出现无松动和错台现象。一般将路面表面产生不久的裂通或未裂通裂缝化为此列。轻度裂缝为裂缝初期形态,在素混凝土板中一般不会维持很久。
在轻微裂缝基础上进一步发展,裂缝边缘产生一定长度的剥落或边板存在中等错台,再者缝隙宽为3~15 mm的裂缝称为中等裂缝。中等裂缝处治措施是板底压浆后沿裂缝开槽(宽10~20 mm,深15~30 mm),在缝槽内灌注接缝填料。
严重裂缝是在中等裂缝的基础上没有经过及时处理,受各种因素作用进一步发展形成。出现裂缝两边板块产生严重错台、沉陷、唧泥,或裂缝边缘产生严重剥落等情况,再者裂缝宽度≥15 mm,对于某些特别严重的,应采取局部换板修补。
在混凝土裂缝修补方面国内有许多成果可以应用混凝土裂缝修补,思路是:修补裂缝防止扩展,防止水渗入,加强基底的处理。加强路基路面排水,封堵裂缝切断水的影响,采用较强粘结性和高强度的修补材料加强路面强度。裂缝的主要形式为纵向裂缝、网状裂缝和路面破碎。
对于这两类病害,我们可以判定其路基的已经不能提供足够的稳定性,必须对路基进行处理,因此可采用全厚实的修补方法。
修补工艺为:施工放样→清除破损路面→基层、界面处理→修补材料配置→浇筑、振捣→养护。
在清除破坏板时,应该整块凿除,若基层有部分破坏,应该凿除该部分,并修复。目前养护人员多采用C10混凝土进行回填,一般厚度在15 cm以上。修补完基层后,应安设传力杆和拉杆,在选择修补材料时,应采用超早强未膨胀水泥混凝土。
按宽度不同的裂缝,在修补上应采取不同的方式。分成宽度小于0.2 mm的微细裂缝、宽度大于0.2 mm裂缝和贯穿全厚在3~15 mm之间,且贯穿全厚的中等裂缝进行分类处理。
宽度小于0.2 mm的微细,采用表面处理法对进行修补。表面处理法是沿混凝土结构表面刷水泥浆、沥青、油漆、环氧树脂等材料来修补混凝土结构表面的细小裂缝,对于混凝土干缩裂缝通常采用这个方法。
施工工艺:施工准备→表面处理→涂底层涂料→涂表层涂料→养护。
施工时确保路表面的清洁以保证涂料的黏性,底层涂料与表层涂料应有较好的黏结性。
对于宽度在0.2~3 mm之间的轻微裂缝,可采取扩缝灌浆。
施工工艺为:切割→扩缝→黏结面清理→护围→涂黏结剂→水泥砂浆配制→浇筑→振捣→抹平→养护。
上述这类裂缝较窄,不容易灌浆,而且裂缝中常有杂物侵入,故采用扩缝的方法。扩缝时,先要沿裂缝两侧进行切缝,切除一条约15 mm宽,5~10 mm深的“V”型小槽。修补材料主要靠自身的渗透性能来充满裂缝,因此需要流动性好的砂浆。
对于贯穿全厚中等裂缝,一般采取条带罩面进行补缝。
路面损坏是基于不同的形态和诱因产生的,对结构性能和功能性能起着不同的影响。把其分为接缝损坏类、断裂类、材料类和变形类。分析了不同类型病害形成的一般原因。针对现在裂缝的种类,结合施工经验列举了不同的处理方法。裂缝作为常见的水泥混凝土路面病害,应在早期进行处理,防止进一步发展,以免后期造成更大的破坏,增加养护成本。
[1] 钟军.水泥混凝土结构早期裂缝防治技术的研究[D].长春:吉林大学,2010.
[2] 吴国雄.水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究[D].成都:西南交通大学,2004.
[3] JTG D40-2011,公路水泥混凝土路面设计规范[S].
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顶部掏槽注浆法。该方法是碾压混凝土摊铺后,在变态混凝土部位采用人工掏槽,一般槽宽20~50cm,然后将水泥粉煤灰净浆人工注入槽中的施工方法。今天读文网小编要与大家分享的是:变态混凝土经济对比相关论文。具体内容如下,欢迎阅读:
关键词:变态混凝土 经济
论文正文:
变态混凝土经济对比
变态混凝土是在已摊铺的碾压混凝土中,掺入一定比例的净浆后振捣密实的混凝土见DL3T5112-2000《水工碾压混凝土施工规范》。变态混凝土使用范围主要是:止水铜片埋设处、廊道、电梯井周边以及上下游面模板处,靠岸坡部位,其他孔口周边以及振动碾碾压不到的地方。变态混凝土浇筑宽度通常为:0.3~1.5m,浇筑层厚与碾压混凝土层厚相同,随碾压混凝土浇筑同步施工。变态混凝土改性所掺净浆,其水灰比宜不大于同种碾压混凝土的水灰比。净浆掺入量根据实际施工经验,一般控制在4%~6%之间。
变态混凝土施工工序为:混凝土拌制摊铺→净浆拌制→净浆掺入→加浆量选择和控制→振捣→结合部碾压。
(1)混凝土的拌制、摊铺。变态混凝土的拌制、摊铺和碾压混凝土拌制、摊铺同时进行,其施工工艺与碾压混凝土完全相同
(2)净浆拌制。净浆可以在仓面附近用灰浆搅拌站拌制。
(3)净浆掺入。将拌制好的净浆利用灌浆泵加压,高压管道输送到仓面;或者人工掺入净浆,也可以用仓面储浆机在仓面洒浆。
目前各工程已实施的变态混凝土掺浆通常有三种方法:
(1)水平铺浆法。按碾压层中加浆部位分类有底部加浆、顶部加浆和中部加浆。即在铺料前和铺料中间或在铺料后掺加水泥、煤灰净浆。如,普定大坝在变态混凝土施工部位混凝土铺料前,先在底部喷洒5mm左右厚的水泥粉煤灰净浆,然后摊铺碾压混凝土,在摊铺到每个浇筑层中部时再喷洒5mm左右的水泥粉煤灰净浆。
(2)垂直注浆法。碾压混凝土摊铺后,均匀地在混凝土面上垂直造孔,然后将水泥粉煤灰净浆注入孔中的施工方法。棉花滩工程采用顶部造孔加浆。采用!100mm高频振捣器或!50mm软轴式振捣器振捣密实。
(3)顶部掏槽注浆法。该方法是碾压混凝土摊铺后,在变态混凝土部位采用人工掏槽,一般槽宽20~50cm,然后将水泥粉煤灰净浆人工注入槽中的施工方法。沙牌大坝采用的是沟槽铺浆法。即,碾压混凝土摊铺平仓后,在变态混凝土部位采用人工掏槽,加入适量的水泥粉煤灰净浆。
(4)加浆量选择和控制。在变态混凝土范围内,在已摊铺好的混凝土中掺入由水泥与粉煤灰和外加剂拌制成的灰浆,掺入量一般为3%~10%(体积比)。加浆量多少与振捣泛浆时间有关,加浆量大,泛浆时间短,泌水增加,当加浆量为3%或10%时,泛浆时间一般在36s和16s之间。当加浆量采用4%时,振实时间一般在30s左右。人工掺入净浆量可用人工控制,采用仓面储浆机在仓面洒浆的,掺入量可用车上自动记录仪控制。
(5)振捣。待净浆浸入碾压混凝土中15min后,采用!100mm高频振捣器或!50mm软轴式振捣器振捣密实。
(6)结合部碾压。与碾压混凝土结合部位,用手扶式振动碾按规范往返碾压,完成骑缝碾压,使两者互相结合密实。两种混凝土搭界宽度应大于20cm。
某水电站碾压混凝土、常态混凝土、净浆、变态混凝土配合比比较见表1。按照某水电站的材料价格,每1m3素混凝土价格,碾压混凝土比常态混凝土少19.5元。施工时净浆的掺入量为4%时,1m3素混凝土价格,变态混凝土比常态混凝土少9.123元。掺入量为6%时,1m3素混凝土价格,变态混凝土比常态混凝土少3.92元。
某水电站大坝设计变态混凝土量为18464m3,施工单价为182元5m3,若设计使用常态混凝土,施工单价为232.88元5m3。采用变态混凝土大坝工程造价可节约95.7万元。某水电站围堰设计变态混凝土量为3362m3,施工单价为181.06元5m3,若设计使用常态混凝土,单价为214元5m3。采用变态混凝土围堰工程造价可节省11万元。
采用变态混凝土可将碾压混凝土改性代替传统的常态混凝土,真正做到通仓薄层连续上升,有效避免了在紧靠上、下游坝面模板附近及靠近两岸坝肩地段碾压混凝土不容易被振实的现象,形成平整的外部表面和良好的内部结合面,解决了结合部两种混凝土初凝时间不同带来的质量问题,确保了工程质量;在施工中避免了两种混凝土施工工艺不同产生的干扰,减少了由于异种混凝土结构分缝、温控等方面的要求不同而出现裂缝的机会,从而简化了施工,提高了施工工效,减少了工程投资,确保了工程质量。
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企业管理制度是企业员工在企业生产经营活动中共同须遵守的规定和准则的总称,企业管理制度的表现形式或组成包括企业组织机构设计、职能部门划分及职能分工、岗位职责工作说明,专业管理制度、工作或流程、管理表单等管理制度类文件。以下是读文网小编为大家精心准备的:预拌混凝土企业环境保护管理制度建设相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
预拌混凝土企业环境保护管理制度建设相关论文全文如下:
控制重大环境污染因素及危险源,加强预拌混凝土行业的环境保护管控,提高环境保护意识,严格控制污染,促进文明绿色生产,还给人们蓝天白云。
雾霾的持续出现,对人们的健康及出行造成较大的影响。作为混凝土行业,要从自身来控制污染源头,制定环境保护制度,为环保出份力。企业必须设立环境保护领导办公室,负责组织、落实、监督环境保护工作,实时调取监控进行落实。在生产现场要有专人洒水降尘(做到早、中、晚各一次),防止扬尘,污染环境。厂内放置专用垃圾桶,垃圾清理前应进行洒水降尘,在生产区域要严格控制乱扔垃圾。水泥和其他易飞扬的粉状材料,应安排在罐内存放,砂、石等骨料应存放于安装全封闭大棚的料场内,运输时要防止漏洒,装卸时应采取有效措施,砂、石料场安装自动喷淋设备,用于降尘,降低大气污染指数。混凝土运输车辆清洗废水、地面冲洗水,经收集、砂石分离、沉淀处理后回收再利用。生产中产生的废渣、不合格产品要有专用存放池存放(定期外运),粉料罐体要安装自动除尘装置用来收集排气口排出的粉料,做到回收再利用,杜绝粉尘外溢,对环境造成污染。企业内部设立的环保办公室要制定定期内部检查制度,采取“三定”原则(定人、定时、定措施)予以整改,要责任到人。制定周期环境保护培训计划,采取多种形式进行环境保护宣传教育活动(设有环境保护宣传专栏),用于提高个人的环境保护意识和法制观念。
临沂市就四大环境污染源及环境安全等出台了《临沂市大气污染防治20条加严措施》。措施如下:
(一)工业企业污染治理
(1)规模以上工业企业落实“三个一批”措施。一是限期治理一批,对钢铁、焦化、电力、建陶、水泥等重点企业二氧化硫、氮氧化物、粉尘、烟尘、无组织排放废气等不能稳定达到山东省大气污染物地方排放标准的,实施限期治理。二是停产治理一批,对逾期未完成限期治理任务的和偷排偷放的实施停产治理。三是关停拆除搬迁一批,对停产治理期限内未完成治理任务的实施关停、拆除;对城区内现有重点污染企业列入搬迁计划,逐步实施搬迁。
(2)土小企业关停、拆除。对外环线以内小铸造、小石灰窑、小页岩砖、小陶瓷、小钢铁等高耗能、高污染的企业坚决关停、拆除,防止死灰复燃。
(3)严格行业环境准入。外环线以内一律停止审批新上燃煤项目;五区内未批先建项目一律停止建设,严控新增污染物排放的新上项目、新增产能。其他新上项目环保设施必须严格落实“三同时”制度。
(二)城市扬尘治理
(4)狠抓施工工地扬尘治理。所有施工工地必须严格落实“六个100%”(施工现场围挡率、进出道路硬化率、工地物料篷盖率、场地洒水清扫保洁率、密闭运输率、出入车辆清洗率达到100%),视频监控设施联网贯通且正常运行。混凝土搅拌站要落实“粉料仓除尘、料场全封闭、车辆冲洗”要求,9月30日之前未达到要求的,外环线内一律取缔,外环线外停产治理。
(5)狠抓渣土、散装物料运输扬尘治理。渣土运输车实行集中挂靠、统一管理,严禁个人、社会闲杂车辆上路营运;渣土运输车必须按照指定时间和路线行驶,一律实行全封闭运输。加大夜间执法检查力度,违规车辆一律查扣一个月以上。一经查扣,相关施工工地停工三个月以上。散装物料一律密闭运输,防止抛洒遗漏,违规车辆一律查扣一个月以上。
(6)狠抓城区道路扬尘治理。外环线内主次干道使用高压清洗车辆进行清洗冲刷,每3天至少清洗一次;除雨天外,每日全路段至少洒水保洁2次。
(7)裸露土地绿化。对主城区范围内裸露地面及临时闲置土地进行硬化或绿化。
(三)机动车尾气治理
(8)加快黄标车淘汰步伐。年内完成6.6万辆黄标车及老旧车淘汰任务(以山东省财政厅、公安厅、环保厅、商务厅、交通运输厅5部门统计数据为准),淘汰率进入全省前3位;外环线内黄标车一律禁行。
(9)严格实行环保标志管理。全面落实机动车先环检、再安检措施,尾气不达标的一律不予办理注册、登记、年检手续;开展机动车排气路检、抽检,比例不低于在用机动车保有量的5%。
(10)开展车用油品专项治理。油品不达标的加油站,一律停业整顿。
(四)能源结构调整
(11)全面整治燃煤锅炉。外环线内10吨/小时及以下燃煤小锅炉一律拆除,或限期改用电、气锅炉;开展西部板材业锅炉集中整治,不能集中供热的,限期改用电、气锅炉。
(12)落实高污染燃料禁燃措施。在禁燃区内,严禁新建使用高污染燃料项目;已建成的使用高污染燃料的项目,一律拆除或限期改用电、气锅炉。(13)大力推行城区集中供热。加快集中供热管网建设步伐,年内新增供热能力1000万平方米。(五)餐饮油烟治理
(14)严格油烟排放管控。外环线内所有宾馆、饭店、食堂等餐饮业油烟排放单位,8月31日前必须全部安装油烟净化设施和专用烟气排放管道,逾期未完成的,责令餐饮业油烟排放单位停业整顿3个月以上。
(15)禁止露天烧烤。对烧烤摊点进行总量控制,城区范围内严禁新增烧烤摊点。露天烧烤一律改为室内烧烤(使用环保型无烟炉具的限期1年内改为室内)。室内烧烤废气必须集中处理,配套油烟净化设备。无环保型无烟炉具和不正常使用环保型无烟炉具油烟净化设施的,一经发现,没收全部生产经营设备,取消饮食业从业资格。空气自动监测站周边2公里范围内严禁从事烧烤经营活动。
(六)环境安全监管
(16)强化节能环保刚性约束。对未通过能评、环评的项目,一律不得批准开工建设,不得办理工商注册,不得提供土地,不得提供贷款支持,不得供电供水。违反规定的,由纪检监察等部门追究相关单位和人员的责任。
(17)严格落实企业主体责任。大力推行排污企业公开承诺制,所有排污企业一律在门口显著位置设立承诺牌,强制实行污染物排放信息公开。各县区须与所有排污企业签订责任书。
(18)加大违法行为查处力度。对偷排偷放企业实施严管重罚,查处超标一次予以顶格处罚,停电停产或停止施工3个月;第二次超标坚决关停。
(19)严格实行责任追究。自2014年8月1日起,对市级及以上查处同一企业违规、超标2次的,在严肃查处企业的同时,一并追究相应县区主要负责人、分管负责人的责任,县区查处同一企业违规、超标2次的,一并追究相应镇街主要负责人、分管负责人的责任。
(20)加强污染天气应急处置。在连续性异常天气情况下,根据污染等级及时采取重污染企业限产停产、机动车限行、施工工地停工等措施。
(七)临沂市制定“治本之策”
严格产业环境准入。要提高环保准入门槛,从项目立项抓起,严格限制“两高一资”项目落地。对达不到环评要求的项目,宁可忍一时之痛坚决放弃,也绝不能追求片面发展破坏环境。外环线以内一律停止审批新上燃煤项目;五区内未批先建项目一律停止建设,严控新增污染物排放的新上项目、新增产能;其他新上项目环保设施必须严格落实“三同时”制度。各县区对发展方式要重新审视,新上项目不得新增工业废气排放总量,做不到的一律不准落地。淘汰落后产能。要以壮士断腕的勇气和决心,按照国家发布的工业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录,加快淘汰钢铁、火电、水泥等过剩产能,对没有按期完成淘汰任务的县区,要严格实行项目“区域限批”,切实降低市区、县城周边的污染物排放强度。优化工业布局。要按照主体功能区划要求,合理确定重点产业发展布局、结构和规模,严格控制生态脆弱或环境敏感地区建设“两高”项目。要结合产业布局调整,加快重污染企业加快退城入园步伐,对市区内重污染企业实施搬迁改造,引导和推动工业项目向园区集中。
珍爱环境就是珍爱生命,保护环境从自身做起,还自己一个碧蓝的天空。
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数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析,提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。这一过程也是质量管理体系的支持过程。在实用中,数据分析可帮助人们作出判断,以便采取适当行动。以下是读文网小编为大家精心准备的:数据分析在混凝土配合比设计中的应用探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
混凝土是全世界范围应用最为广泛的建筑材料。在混凝土诞生的一百多年中,无数科研工作者、工程实践者付诸大量的心血探索混凝土的奥秘。但是由于混凝土是一种从细观到宏观都是高度非均质的多项复杂体系,在科学实践中存在众多问题。
混凝土配合比设计的研究对于混凝土生产企业优化工艺、降低成本有着重要意义,为此全世界范围内的学者都给出过不同的研究方法。但是现行的配合比设计方法仍存在较多问题亟待解决。究其原因主要是有关混凝土材料的基础理论性研究不足,导致现行的众多的配合比设计方法均不能以材料科学: 组成、结构与性能的科学方法来阐述混凝土的内在问题。
我们可以对国内外几种配合比设计方法进行简单的评价: 美国ACI 方法: 其优点在于简单易行,通过查表即可得出配合比,但是各个参数的选择理论依据不强,对于材料性状变化的敏感性差,是经验性配合比设计方法最为典型的案例。而英国BRE 方法,相比美国ACI 方法参数选择相似,但是其选择依据考虑的因素更多,缺点也比较明显,仍是图表选择的形式,可能导致普适性较差。法国Dreux 方法的优点在于各个参数考虑细致。但是,Dreux 级配曲线可能有一定局限性。法国( de. larrad) 则在理论上更胜一筹,以物理模型和数学模型建立的设计方法。而我国现行的配合比设计方法更注重的是经验性设计。应该注意到,这样的配合比设计方法理论基础相对薄弱,经验性选择居多,并且计算结果偏差很大。具体表现在,强度公式引起的误差波动,其次用水量与砂率的选择依据也并不充分。
近年来,随着“人工神经网络”等数据分析方法研究的兴起,越来越多的人开始尝试用数据挖掘与分析的方法来进行混凝土配合比的设计与优化。比如人工神经网络方法就具有非线性处理能力强、不需要明确的函数关系式等特点。一个三层BP 神经网络可以以任意精度近似任何连续函数。甚至有研究指出采用人工神经网络技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。
本文针对混凝土配合比设计的研究工作已经取得的进展,阐明混凝土配合比设计所存在的问题,分析并讨论数据分析在混凝土配合比设计中的地位与意义,为混凝土配合比设计的进一步研究与工程实践提供一定的参考价值。
1. 1. 1 人工神经网络技术简介通常意义上的BP人工神经网络是以输入单元为自变量、输出单元为因变量、网络单元间的连接权值为调整参量,按最小误差原则逐步反馈修正而使网络达到最佳模拟状态的一种数学算法,即误差反传误差反向传播算法的学习过程,由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息,并传递给中间层各神经元; 中间层是内部信息处理层,负责信息变换,根据信息变化能力的需求,中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构; 最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息,经进一步处理后,完成一次学习的正向传播处理过程,由输出层向外界输出信息处理结果。
当实际输出与期望输出不符时,进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层,按误差梯度下降的方式修正各层权值,向隐层、输入层逐层反传。周而复始的信息正向传播和误差反向传播过程,是各层权值不断调整的过程,也是神经网络学习训练的过程,此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度,或者预先设定的学习次数为止。
1. 1. 2 在混凝土配合比设计中的应用人工神经网络的特点是非线性处理能力强、不需要明确的函数关系式等,正是因为这些优点,人工神经网络技术慢慢渗透到了各行各业当中且有着非常广泛的应用。理论上讲,一般的三层BP 神经网络可以以任意精度近似任何连续函数。有科学研究指出,采用人工神经网络技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。刘国华等人曾以BP 网络表达的混凝土性能——配合比关系作为约束条件,以成本函数作为目标条件,采用Monte - Carlo 随机试验法建立直接优化设计模型,并对网络输入输出单元的选择和预测结果稳定性进行较深入的探讨,最终开发出了实用软件。
1. 1. 3 应用实例
用BP 人工神经网络技术建立一个混凝土配合比设计的预测模型,首先必须能够让输入单元反映出影响混凝土最终性能的各个因素,且输出单元要包括所设计混凝土的各项性能指标。因此输入单元主要包括各种原材料的用量和混凝土制作工艺,主要有以下几种: 胶凝材料水泥的品种、强度、初终凝时间; 砂的用量与细度模数; 石子的用量、颗粒级配和最大、最小粒径;矿物掺合料如膨润土、粘土、粉煤灰、矿渣、矿粉等的用量; 用水量; 外加剂( 主要指减水剂用量及其减水率) 。对于混凝土的制作工艺,主要是指其拌合方式,因为不同的拌合方式成本不同,得到的混凝土性能也有差异。而输出单元主要包括混凝土强度、流动度与和易性,其他各项性能因一般情况暂不要求顾不做考虑。
为了提高模型在实际运算中的效率,可根据不同要求对输入输出单元做适当取舍。将输入单元中原材料的影响分为用量与质量指标两类。对于原材料的用量,由于在具体工程中某些材料如矿物掺合料等不会被采用,因此可以忽略; 质量指标往往对于同一工程而言,同产地原材料性能变化不大,在计算中可视为常值不予考虑。如果样本中原材料种类过多,包含了预设输入单元以外的原材料,则视作无效样本,不予采用; 但当样本中原材料种类少于网络单元中原材料的种类时,此类样本中未使用的原材料用量可以以0 代替。当然,如果试验得到的混凝土性能种类少于网络输出单元的性能种类,则视为无效样本。
1. 2. 1 模糊聚类分析简介模糊聚类分析是用数学方法研究和处理所要研究对象的分类问题,即用数学定量地确定分析对象之间在性质、特征等方面的亲疏关系和相似性,从而实现对事物客观地分型划类的数学方法。它是一种非常有效的分类手段,广泛地应用于天气预报、地震预测、地质勘探、环境保护以及图像语言识别等领域之中; 但是模糊集合论不同于普通的集合论,它是一种全新的理论,因而理解起来需要作一下思维的变换。而聚类分析是数理统计中的一种多元分析方法,它是用数学方法定量地确定样本的亲疏关系,从而客观地进行类型的划分。在客观世界中,事物之间的界限有确切的亦有模糊的。
当分类要求涉及事物之间的模糊界限时,需运用模糊聚类分析方法。通常把被聚类的事物称为样本,将被聚类的一组事物称为样本集。模糊聚类分析有两种基本方法: 系统聚类法和逐步聚类法。聚类分析是用数学方法研究和处理所要研究对象的分类问题,即用数学定量地确定分析对象之间在性质、特征等方面的亲疏关系和相似性,从而实现对事物客观地分型划类的数学方法。用模糊聚类分析事物更加的灵活,客观和计算简便。
1. 2. 2 在混凝土配合比设计中的应用模糊聚类分析在混凝土配合比设计中的应用主要是采用基于模糊等价关系的动态聚类法,其计算过程主要是样本与聚类指标的选择、数据标准化、计算模糊相似关系、确定模糊等价关系和聚类,模糊聚类分析的结论并不表征对象绝对属于某一类,而是以清晰的阈值表征对象在一定程度上相对属于某一类。模糊聚类分析与BP 人工神经网络结合进行预测比单纯的模糊预测精度要高,所需的训练次数要少,而且预测效果要好。这是因为通过模糊聚类分析可以预先将各个模式分成若干类别,而如果单纯地通过隶属度进行预测计算则无法充分利用各个模式间存在的相容相斥关系,这样将会导致可利用的信息不完整。
相反。如果能够很好地配合BP 人工神经网络的信息处理机制,则可以充分增强神经网络的分类能力。除此之外,还可以使各个模式间的相容相斥信息得以利用,预测精度会相应提高。模糊聚类由于可以从量上把握研究体系中的复杂和模糊不确定的关系,因此在混凝土配合比设计中应用模糊聚类方法可以解决那些往往无法定量讨论的问题。模糊聚类还可以通过对混凝土配合比基础理论的修正,来侧面优化通过人工神经网络建立的混凝土配合比设计系统。周双喜曾以钢渣粉、粉煤灰、矿渣粉、烧黏土等作为试验对象,把掺加不同掺合料胶砂的3d与28d 抗压、抗折强度作为样品的指标,通过模糊聚类分析了掺合料的活性,并由此避免了凭经验选择所带来的主观片面性。
李敏等人采用抗压强度损伤系数、外观损伤系数和耐久度损伤系数为一级评价指标,以爆裂度、裂缝宽度为二级指标,确定了评价因子的权重,建立了评价计算模型,实现了无损伤快速的对高强混凝土受火后的综合评价。田华等人指出通过选取两类指标: 最简单直观的水灰比、矿物掺合料用量、砂率、水泥强度、混凝土外加剂用量和骨料最大粒径或者体现混凝土强度、工作性、耐久性和经济性的抗压强度、坍落度、抗渗性和原材料,将模糊聚类分析法用于混凝土质量控制中可改进传统混凝土质量评定结果的不客观性。赵运德等人以人力、机械、材料、方法和环境为指标采用模糊聚类分析法,建立了一种快捷方便的混凝土质量评估模型,可预测混凝土质量评价中的影响因素,以确保工程质量的合格。
1. 3. 1 灰色关联分析简介灰色关联分析方法是根据各个因素之间发展趋势的相似相异程度( 灰色关联度) 作为衡量因素间关联程度的一种方法。灰色关联分析的基本原理是考察各行因素之间微观或宏观的几何接近,以分析和确定各因素之间的影响程度或若干个子因素对主因素的贡献程度。灰色系统理论实际上提出了对各子系统进行灰色关联分析的概念,该理论企图通过一定的方法来寻求系统中各子系统( 或因素) 之间的数值关系。也正因为此,灰色关联度分析对于任意一个系统的发展变化态势都提供了数量化的度量。关联度是针对于两个系统之间的因素中随时间或不同对象而变化的关联性大小的量度。在系统发展过程当中,若两个因素变化的趋势具有一致性( 同步变化程度高) ,则可以说二者关联程度大,因此可以得出在某个包含多种因素的系统中具体的某个因素是属于主要的、次要的还是影响比较小的。
1. 3. 2 在混凝土配合比设计中的应用
混凝土是一种可用于多种环境下的非均质材料,其性能受多种因素的影响,而应用灰色关联理论可以将混凝土多个影响因素的“影响力”进行量化、排序,不仅使人们在理论上更好的认识混凝土,而且有助于混凝土配合比设计方法在理论层面上的完善。冯庆革等人曾借助灰色关联理论计算出养护龄期为7、28d 的混凝土抗压和抗拉强度与10nm ~ 20nm 范围的孔关联度最大, 91d 时与大于400nm 的孔关联度最大。梁本亮的结论与按照单因素敏感性分析方法得出的结果一致,即应用灰色关联建立了氯离子浓度、水灰比、环境湿度和构件表面氯离子浓度与氯离子侵蚀寿命之间的关联度,得出混凝土结构氯离子侵蚀寿命影响因子敏感度中,以构件表面氯离子浓度为最高,其次是氯离子浓度和环境湿度,水灰比敏感度最低。
张永娟等人通过灰色关联理论分别分析了钢渣粉和矿粉颗粒与混凝土强度之间的关系,指出要想提高钢渣粉颗粒群的反应活性,应增加粒径为5μm ~ 30μm,尤其是粒径为5μm ~ 10μm 的颗粒含量,而矿渣粉则是0 ~20 μm范围内的颗粒对混凝土强度有积极作用。席峰等人通过分析聚苯乙烯泡沫混凝土的原材料用量与混凝土强度和密度的关联度,指出在密度不变的情况下,水灰比的改变和减水剂的使用对混凝土强度影响最大; 而在强度不变的情况下,砂石和EPS 的含量是影响密度的主要因素。
C. Y. Chang和他的团队曾将灰色关联和赋权技术结合起来确定了应用再生骨料生产混凝土的最佳参数。冯庆革等人通过灰色关联分析法计算出养护龄期为7、28d 的混凝土抗拉、抗压强度与10nm ~ 20nm 范围的孔关联度最大,91d时与大于400nm 的孔关联度最大。罗洵利用灰色关联法,分析了胶凝材料用量、水胶比、磨细矿渣掺量、硅灰掺量与混凝土坍落度和28d 强度的关联度,得出胶凝材料的用量对混凝土强度和流动性的影响最大的结论。袁晓露的团队还通过灰色关联法分析了水泥矿物组成与韧性间的主次相关性。陈志江等人利用灰色关联分析法得到了各个因素对混凝土碳化深度的影响,按照大小依次排序为: 水灰比、相对湿度、水泥用量、碳化时间。
( 1) 采用人工神经网络技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。
( 2) 模糊聚类分析与BP 人工神经网络结合进行预测比单纯的模糊预测精度要高,所需的训练次数要少,而且预测效果要好。
( 3) 灰色关联理论可以将混凝土多个影响因素的“影响力”进行量化、排序,不仅使人们在理论上更好的认识混凝土,而且有助于混凝土配合比设计方法在理论层面上的完善。
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土木建筑工程,以混凝土结构占主导地位,混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:探析水工码头混凝土裂缝的成因与策略相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
1.1 温度应力对混凝土的影响
在浇筑混凝土的时候,混凝土的成型会受到外界温度变化的影响,这种因为外界温度变化而出现变形的情况我们称为是温度应力。我们浇筑的水工混凝土构建出现裂缝的情况,从本质上讲就是因为我们浇筑的混凝土结构之间或者是不同的位置的温度不同而引起的混凝土出现裂缝的情况,因为这时候的温度应力已经远远超过了混凝土内部的抗拉和拉伸值,所以混凝土才会开裂。
研究表明,当混凝土浇筑结束之后混凝土构件的内部温度还会不断的升高,而且,在混凝土刚刚浇筑完毕的时候,这时候的混凝土因为浇筑而出现的热量不能够很好地散发出来。混凝土的浇筑越来越厚,这时候混凝土的内外温度差距就变得越来越大。因为存在温差,所以,混凝土内部的膨胀程度也会有所不同,这时候混凝土的内部就会出现一定的压应力,而在混凝土浇筑的表面因为温度比内部要低很多,所以在混凝土的浇筑表面会出现一定的拉应力。如果因为混凝土的浇筑而出现的温度梯度太高的话,那么就会因为混凝土内部的压应力以及混凝土浇筑表面出现的拉应力两者之间的关系会超过混凝土能够承受的拉伸极限,那么这时候混凝土就会出现一定的裂缝了,如果这时候混凝土还在继续浇筑,那么这个裂缝就会越来越大了。
1.2 收缩应力对混凝土浇筑的影响
不同的混凝土结构之间或者是相同的混凝土结构但是不同的位置的变形原因都会有一定的差别,这时候,就会出现相互之间的制约或者是相互之间的影响,我们把这些相互之前的关系称作约束,可以分成是内部约束以及外部约束这两种。外部约束对混凝土的浇筑会有一定的影响,混凝土浇筑的基础位置,(比如说岩石或者是原来浇筑好的混凝土基础)这些都会对混凝土的浇筑形成一定的约束。混凝土浇筑结束之后会有一个降温的过程,这时候如果省去这个阶段而直接进行新的混凝土浇筑的话,那么新浇筑的混凝土的体积会出现一定的收缩变形,这时候混凝土就会受到因为外部温度变化而带来的拉应力,已经浇筑好的混凝土也会出现一定的变形,这种变形的表现方式就是裂缝。内部约束的影响主要表现在混凝土的降温阶段,正是因为内外温差的存在才会导致混凝土出现裂缝,这也是混凝土浇筑过程中出现裂缝的主要原因。因为温差的存在就引起混凝土内部和外部之间的收缩率出现差异,此时混凝土的内部就会对混凝土的外部有一定的约束,内部的高温就会抑制混凝土表面的收缩,这种相互作用的结果就导致了在混凝土浇筑过程中拉应力的出现。如果因为温度差异而引起的拉应力超过了混凝土能够承受的拉伸极限,那么这时候已经浇筑成型的混凝土裂缝就会加大了。
综上所述,混凝土浇筑过程中出现裂缝的原因可以总结为:混凝土在浇筑过程中会存在一个升温的阶段,但是混凝土浇筑过程中一定要有一个降温阶段,由于这两个阶段的存在就会有一定的温度应力存在,再加上混凝土内外温差而引起的拉应力,这两方面共同作用的结果就导致了混凝土出现了裂缝,而且如果一直这样浇筑的话,那么裂缝会越来越大。
想要控制混凝土开裂是一个比较复杂的过程,这就需要从混凝土的设计过程开始去有效地避免混凝土在浇筑过程中可能会出现裂缝的原因,然后对材料和具体的施工过程也要有相应的办法。
2.1 选用合适的材料
混凝土浇筑的原材料主要包括水泥、水以及一些粗细骨料,另外就是一些用的比较少的添加剂。混凝土浇筑在进行水泥选择的时候主要是选择那些发热量比较低的水泥,如果条件允许的话还可以选择那些收缩性比较小或者是膨胀系数比较小的水泥,这种水泥在浇筑的过程中出现裂缝的可能就非常小了。混凝土在浇筑的过程中骨料占有量是比较大的,所以我们在对骨料进行选择地时候一定要选用膨胀系数比较小的骨料,因为骨料的使用量实在是太大了,如果因为骨料的质量问题而引起混凝土出现裂缝,那么混凝土在浇筑的过程就很难进行下去了,因为这时候的混凝土出现的裂缝会非常大的。
2.2 设计出合理的混凝土比例
在对混凝土的设计过程中,首先要考虑的就是在具体的混凝土浇筑过程中会出现的一些问题,一定要尽量避免水泥和水接触时产生的热量太过集中,把混凝土浇筑过程中产生的热量延缓或者是降低,这样就可以有效地把混凝土内部的温度梯度降低了,这样在浇筑混凝土的初期就不会出现裂缝了。
我们在设计配合比的时候一定要满足混凝土的设计要求,而且一定要把混凝土的浇筑过程规范化,设计的时候尽量少用水泥多用骨料,这样就可以有效地减少水化热的情况发生了,但是做这样的设计的时候一定要保证浇筑出来的混凝土能够满足要求。考虑到混凝土的耐久性,我们也可以用一定量的粉煤灰去代替水泥,具体的替换量要根据具体的工作需要去决定。但是必须要能够满足混凝土的工作要求。在混凝土的浇筑过程中还会用到一定量的外加剂,在选择外加剂的时候,一定要进行试验,通过实验结果去选取一种最合适的外加剂。对那些没有钢筋或者是钢筋比较少的混凝土来说,我们应该在对混凝土进行设计的时候加入一定量的石块。这样不仅可以吸收水化热,而且还可以在保证混凝土质量的前提下节约成本。
2.3 对施工的具体控制
混凝土的具体浇筑过程是整个混凝土工作中的重中之重,对施工过程的控制也是混凝土浇筑过程城中的一个非常重要的环节,如果对施工过程控制的比较合理还可以有效地避免混凝土出现裂缝。在具体的施工过程中可以按照这几点去进行具体的施工控制:第一,降低混凝土浇筑过程中的温度。当混凝土浇筑过程中的温度降低了,就相当于是加在混凝土上的压力降低了,这时候混凝土出现裂缝的可能就会降低很多;第二,合理的应用施工的技术以及施工的工艺。在具体的施工当中,对工艺的选择是非常重要的,还有就是一定要有过硬的施工技术,这样才能够保证施工的质量能够满足要求,还有很重要的一点就是可以降低混凝土出现裂缝的概率;第三,加强养护措施。在混凝土浇筑结束之后还应该对混凝土进行一个比较全面的养护,这样混凝土的使用年限可能会可以延长一些,在养护的过程中主要是对温度的控制。
混凝土出现的裂缝主要有三种,第一,表面裂缝;第二,深层裂缝;第三,贯穿裂缝。在这三种裂缝形式中,表面裂缝只要进行适当的填充就可以解决了,深层裂缝就需要具体的工作人员应用专业的技术去解决,而贯穿裂缝引起的问题就非常大了,严重的甚至需要重新进行浇筑。
总而言之,现在混凝土在码头上的应用是非常广泛的,但是就我国现在的混凝土浇筑水平来说,还不能够满足我国码头的一些要求,所以我们必须要不断地提高进行浇筑混凝土的质量,只有这样我过的港口码头才会有一个更好的发展。
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水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物,以实现其目标。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈水利工程施工中常见的质量问题及控制措施相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
在现代水利工程建设施工中,企业质量控制与管理水平是企业在行业内发展的关键。如何针对水利工程施工中常见的质量问题进行预控成为了现代水利工程施工企业面临的首要问题。针对这一问题,越来越多的施工企业开始加强自身的质量管理体系建设、加强自身的施工质量控制水平,以此为企业的发展奠定良好的管理基础。科学分析水利工程施工中常见的质量问题、针对其特点进行相关的预控措施成为了现代水利工程施工企业的重要工作。
目前,我国水利工程施工中常见的质量问题主要集中在“隐形转包”造成的质量问题、抢工期赶进度造成的工序施工不彻底以及相关的一些技术性质量问题等几方面。“隐形转包”使得施工过程的质量控制与监管力度降低、造成了转包后企业施工质量问题的发生。抢工期赶进度使得施工过程中造成了水泥混凝土固结时间段、养护不到位等情况的发生。另外,由于施工过程中技术监督与管理不到位造成的质量隐患也时有发生。针对这样的情况,加强自身质量监督与管理、提高质量控制能力成为了有效防治水利工程施工质量问题的关键。
2. 1 完善施工质量控制体系,提高企业质量控制能力
完善施工质量控制体系,加强分包、转包的质量监管是有效避免水利工程施工常见质量问题的重要方式。在现代水利工程施工中,施工企业应加强自身质量控制体系的建立,构建针对工程实际情况的质量控制体系,有效提高企业对施工质量的监督与控制能力,预防常见质量问题的发生。
2. 2 科学规划工期进度,减少工期紧缩造成的质量问题
在现代水利工程施工中,由于事前规划不合理或对工程所在地气候条件估计不足常会造成工期紧张的情况。企业为了在规定时间内完成工程、减少企业工期延误造成的成本增加,其在工程施工中会相应缩短各个工序的施工时间。例如: 水泥混凝土浇筑速度提高、浇筑后固结时间缩短、养护时间不足等。这些问题都会影响水泥混凝土强度,甚至导致混凝土工程的开裂,其严重的影响了水利工程中坝体的安全。针对这样的情况,现代水利工程施工企业应在工程造价编制阶段即考虑工期对施工的影响,科学规划工程施工工期,将可能影响工期的各项因素进行分析,以此确保工期的合理、科学,为有效避免工期问题造成的质量隐患奠定基础。
2. 3 注重水利工程施工技术管理避免质量问题的发生
施工技术是影响水利工程施工质量的重要因素,其也是现代水利工程施工企业管理工作的重点。在水利工程施工过程中,施工企业要通过完善的技术管理体系指导技术管理工作,有效保障施工过程中的各项技术参数符合设计要求,保障工程施工质量。在现场管理工作中,水利工程施工企业还要加强现场监控力度,加强技术人员与质量人员的巡检工作,提高技术控制效果,以此避免施工质量问题的发生。
在现代水利工程施工中,越来越多的企业开始以预控理论指导质量管理工作。其通过对影响水利工程施工质量的各项因素控制达到预防质量问题发生的目的。根据这一理论,现代水利工程施工企业应在工程施工前即对工程技术文件、地理条件、地质情况等进行综合的分析与论证,将影响该项工程各项因素进行统计并分类,制作科学的质量控制点库。在实际的施工过程中,水利工程技术人员与质量管理人员依照质量控制点库进行相关控制工作,以此预防水利工程施工质量问题的发生。另外,针对施工材料、施工设备、人员以及技术、现场管理等工作,施工企业还应建立分项控制体系,强化对各项因素的控制,有效避免施工质量问题的发生。
人,是水利工程施工管理中的第一要素,各项工作的开展都是以人为基础的工作,人为因素是影响水利工程施工质量的智能更要因素。在水利工程施工质量控制与管理中,施工企业应加强对相关人员的培训工作,提高施工人员的质量意识,为有效避免水利工程施工质量的发生奠定基础。同时,施工企业还要加强人员管理及相关质量责任制的完善,使施工人员、技术人员、质量管理人员能够明确自身的质量职责、权限,并通过培训工作使其明确施工质量控制要点,提高施工质量认识的同时为预防质量问题的发生奠定基础。
综上所述,水利工程施工中质量管理工作的开展需要企业以相应的投入为基础,加快自身相关管理体系的建设,提高质量控制水平。同时通过质量预控理论对影响水利工程施工的各项因素进行控制,达到预防质量问题发生的目的。另外,施工企业还要加强自身对质量通病治理技术水平的提高,在出现质量通病时能够有技术人员提出科学的治理措施,以保障工程施工质量,保障水利工程的安全。通过质量管理工作的开展,为企业的健康发展、综合管理水平的提高奠定坚实的基础。
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“外包”一词,英文名为“outsourcing”,直译意思为“外部寻源”,是指在组织外部寻找资源来完成组织内部工作。“外包”最初是应用于信息系统技术行业,后来发展扩大到生产、销售、研发、物流、人力资源等行业,这样“外包”一词才单独独立出来成为专业术语。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:人力资源外包风险及控制措施探析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:在知识经济时代和社会化分工细化的背景下,外包逐渐被应用于企业管理中。人力资源外包既有利于企业降低管理成本和人工成本,又提高了企业的运作效率和人才竞争力,然而人力资源外包也存在一定风险。文章就外包理论的发展、风险识别与来源进行了分析,并提出了有针对性的风险控制措施。
关键词:人力资源外包;外包风险;风险控制;企业管理;管理成本;人工成本
近年来,我国学者逐渐关注并研究人力资源外包的相关理论与应用,但由于我国20世纪90年代才引入人力资源外包概念,故而我国人力资源外包仍处于初期的探索阶段,外包机制和管理存在一定的风险。基于此,本文将就我国目前人力资源外包的理论发展与现状进行分析,以人力资源外包的过程为出发点,识别人力资源外包风险的来源与形成机理,在此基础上提出控制不同来源风险的措施。
外包一词起源于“outsourcing”,即从外部资源寻求帮助和支持,以达到降低成本或提高效率的一种经营模式。早期外包主要应用于企业的生产、研发和物流领域,后期在分工逐渐细化的基础上,美国企业开始实现人力资源外包,并通过美国驻外企业引入到欧洲、日本等地。人力资源外包是指企业通过寻找和筛选外包供应商,将企业自身的人力资源部分或全部职能,转移到外部供应商的一种合同关系,从而进一步达到细分组织分工,提高工作效率,降低管理成本和增强企业人才竞争优势的目的。其中,外包职能一般包括招聘、培训、绩效考核等不涉及公司机密的人力资源管理职能。相对应的,外包供应商是指通过合同或其他形式为企业提供相关人力资源职能服务与支持的专业机构,分为全职能外包供应商和部分职能外包供应商。
人力资源外包的风险主要来自于企业因素、外包供应商因素和外部环境因素三部分。其中,企业内部因素主要包括沟通的有效性、外包工作的准备完善性以及监管与控制机制的合理性;外包供应商因素主要包括道德约束、经营能力与专业能力水平;外部环境因素主要包括法律法规的不完善、市场调节机制尚不健全以及人力资源外包理论尚处于探索阶段,缺乏可借鉴案例。
我国学者认为人力资源外包的主要流程包括外包的决策、外包供应商的选择、外包的具体执行过程以及外包合同的结束或解除四阶段。结合人力资源外包风险来源和流程两方面,分析人力资源外部主要存在的风险如下:
2.1 外包决策阶段的风险
2.1.1 外包必要性风险。企业应明确人力资源外包的目的性,分析人力资源外包是否能够达到降低管理成本或提高工作效率的目的,而非盲目跟风。另外,企业应明确外包过程中的控制力与控制权限、风险预期与规避措施,以免增加企业管理风险,阻碍企业战略目标的实现。
2.1.2 外包内容风险。根据我国学者研究表明,人力资源外包包括全部职能外包和部分职能外包两种形式,故而企业在选取外包形式、确定外包内容的过程中存在一定风险。企业应结合外包的目的性,合理选择外包形式,并注意外包内容应不包含核心商业机密和战略性工作,否则将会增加企业管理风险和机密泄露风险。
2.1.3 内部员工流失风险。人力资源外包会直接造成人员调动和岗位调整,从而影响员工心理的稳定性、积极性和工作效率,甚至造成员工的流失。因此,企业将可能面临内部员工与外部供应商之间的沟通与协作过程中形成的风险。
2.2 外包选择阶段的风险
2.2.1 法律缺失风险。由于该管理模式发展尚浅,目前针对该方面出台的管理政策和法律法规相对欠缺,从而造成无法有效和规范地对外包供应商进行责任追究与管理,同时缺少可借鉴的合同管理与责任确定的案例,因此增加了该方面的风险。
2.2.2 信息缺失风险。信息缺失主要是指企业与外包供应商之间的信息不对称性,企业难以获取准确和全面的外包供应商信息,在供应商的选择上易出现成本浪费和判断失误的情况。另外,企业与供应商之间的非隶属关系,造成企业并不能全面监管和控制供应商提供的支持与服务情况。
2.3 外包执行阶段的风险
2.3.1 责任风险。合同签订过程中应明确双方的责任与义务,确保合同的履行与实际实施情况。另外,企业应明确自身的监管与控制力度,过高的控制易造成外包的浪费,而过低的控制与监管则可能增加外包商的不作为或低效率风险。
2.3.2 道德风险。所谓道德风险,也称为败德风险,即外包商虽明确自身的责任与义务,但由于存在机会主义,企业难以监管和控制供应商行为,供应商有意识做出的对企业不利的行为,包括信息泄露等。该风险主要受到供应商企业文化和自身道德约束。
2.3.3 能力风险。能力风险是指供应商自身的专业能力和经营能力。专业能力可能造成工作效率和成果方面的风险,而经营能力则可能增加项目失败的风险,甚至供应商中途破产的风险。
2.4 外包结束阶段的风险
2.4.1 评估风险。外包结束后,企业应根据供应商项目完成情况进行评估,并根据评估结果对合同进行最后的履行、解除和追责,故而企业能否进行客观和全面评估,将直接影响外包内容结束和工作交接。
2.4.2 回归风险。无论企业是否在下一阶段继续实施人力资源外包工作,本阶段的外包结束都将造成企业进入一个过渡期。外包职能的平稳回归将直接影响企业的工作效率、员工的稳定性以及管理的平滑过渡。
有效地控制甚至规避人力资源外包的风险,能够提高外包的工作效率,降低企业管理成本,辅助实现外包的战略目的与外包工作的完成,故而应做到有针对性地采取风险控制的方法。 3.1 外包决策阶段的风险控制
3.1.1 构建外包需求评估体系。结合企业战略目标和经营特点,合理有效地构建外包需求评估体系,有利于明确企业外包的必要性和可行性,降低外包决策失误的风险。
3.1.2 合理选择外包内容。企业应根据各职能的战略价值和工作性质的独特性进行分析,对人力资源管理各职能进行双维度的划分,从而选取战略价值和独特性双低的工作进行外包,以避免公司核心工作泄露或战略目标的难以实现风险。
3.1.3 加强外包理念宣传。企业领导者应站在战略角度,分析人力资源外包问题,并在组织和员工中宣传外包理念和优势,在获取外部资源优势的同时,保持组织内部的稳定性。
3.2 外包选择阶段的风险控制
3.2.1 完善外包合同与协议。企业与外包供应商之间属于非隶属的合作关系,双方间签订的合同条款是主要约束条件,故而合同的完善与法律效力将直接影响外包工作的完成效率和双方合作满意度,能够有效避免法律与责任纠纷。
3.2.2 客观评估外包供应商。企业在选取外包供应商的过程中,除考虑供应商的工作能力与经营能力、报价等因素外,还应考虑供应商信誉、经营理念与自身的融合度以及外包案例等,全面客观的评价有助于正确选取契合的供应商。
3.3 外包执行阶段的风险控制
3.3.1 加强监管与控制。企业除对外包供应商服务质量进行定期的监督与反馈,保障项目正常进度外,还应针对外包供应商的经营状况进行定期监督,以保障项目的顺利实施与完成。
3.3.2 构建风险防范体系。一方面,企业应建立风险预警机制,加强项目实施过程中的反馈与调整,有效避免风险的早期发展;另一方面,企业应实施目标控制体系,即不仅控制项目的总体目标,同时针对不同时间节点设立子目标,从而达到实施过程中的动态调整。
3.3.3 建立战略合作关系。企业在实施外包的过程中可以通过有效的约束与激励措施,与供应商形成长期友好的战略合作关系,从而形成利益共同体,侧面对供应商的服务质量和道德行为形成约束。
3.4 外包结束阶段的风险控制
3.4.1 信息回收。外包实施过程中,外包供应商掌握了大量企业内部员工与工作信息,故而在外包结束时应全面回收所有涉及企业内部工作与人员的信息,并监督供应商对此类信息进行彻底删除,避免合同结束后信息泄露风险。
3.4.2 质量考核与反馈。一方面,外包项目的考核是合同最终履行与责任归属的依据,同时也是项目工作效果评估的环节;另一方面,项目的反馈为后期是否继续进行外包工作具有参考与借鉴意义。
综合上述分析,人力资源外包作为一种新型的管理模式,未来在我国将会得到长期有效的应用与发展,企业在进行外包选择与实施过程中将会遭遇不同阶段与类型的风险,合理有效地控制风险能够保障人力资源外包工作的顺利进行,促进企业外包战略目标的实现。
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我国许多高校统计学专业对课程体系进行改造的同时 ,加大了计算机软件课程的比例 ,部分院校开设了统计软件课程 ,以加强专业课程与计算机应用的结合。以下是读文网小编为大家精心准备的:统计学在混凝土质控中的应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:本文主要使用《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)和正态分布统计学分析方法,对C20混凝土强度及拌和楼生产质量进行评定分析。将两种方法进行对比,结果说明:相对传统统计学分析方法,具有前瞻性的正态分布统计学分析法增强了质量波动预防观念。
关键词:统计学、均值、方差、正态分布、质量控制、混凝土评定
高性能混凝土在水电工程建设中占据重要地位,其质量控制更显得尤为突出。“数理统计学”就是对混凝土工程质量进行科学管理行之有效的手段之一,即从已知数据推导出未知数据,从而获得质量发展趋势的有效信息。通过这些信息及时了解混凝土工程质量管理水平,并对质量波动超出合理范围的单元工程,提前做出正确的处理方案。
作为某水电站商品混凝土质量控制管理者,将“数理统计”这种可靠性分析方法运用于高性能混凝土的生产质量控制,对后续阶段的质量进行风险性分析以确定生产质量的稳定性,使得经过控制的高性能混凝土能够达到合格验收的质量要求[1]。白鹤滩电站导流洞工程低热水泥混凝土强度的检验和评定以《水工混凝土试验规程》(DL/T 5150-2001)[2],《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)[3]等作为主要依据。
2.1数据计算
笔者收集拌和楼出机口(导流洞工程垫层)C20低热水泥混凝土抗压强度数据152组,根据施工规范对这些数据进行强度评定,同时对混凝土强度进行正态分布检验。
2.1.1 样本均值:= 27.6 MPa,=152;
2.1.2 样本标准差:=1.79;
2.1.3 样本最小值:= 23.5 MPa;
2.1.4 样本强度不低于强度标准值的百分率: =100%
备注:各符号含义同下
2.2混凝土评定
使用《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001中11.5章节对C20混凝土进行评定。
2.2.1 验收批混凝土强度均值和最小值同时满足:
式中:-混凝土平均值,MPa;-混凝土设计龄期的强度标准值,MPa;
-合格判定系数,n>25,取0.20;-概率度系数,混凝土保证率95%,取值1.645;-验收批混凝土强度标准差,MPa;-混凝土强度最小值,MPa;
2.2.2 由2.2计算得出=27.6≥=20+0.20×1.65×1.79= 20.6 MPa,=23.5≥ 0.85=0.85×20= 17.0 MPa。由计算结果得出混凝土强度均值和最小值同时满足强度检测评定标准,因此验收批混凝土强度合格。
2.2.3 衡量混凝土生产水平,由2.2计算结果得出=1.79,=100%。通过查表1,综合判断得出混凝土生产质量水平为“优秀”。
表1 混凝土生产质量水平
评定指标 质量等级
优秀 良好 一般 差
不同强度等级下的
混凝土强度标准差
MPa ≤C9020 <3.0 3.0~3.5 3.5~4.5 >4.5
C9020~C9035 <3.5 3.5~4.0 4.0~5.0 >5.0
>C9035 <4.0 4.0~4.5 4.5~5.5 >5.5
强度不低于强度标准值的百分率
≥90 ≥80 <80
备注:摘录《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001中表11.5.11
2.3正态性检验
2.3.1混凝土工程中质量波动是不可避免的,但正常质量波动是具有一定统计学规律的。正常情况下,反映质量的数据呈现中间高,两边低,左右对称的标准正态分布[4]。
2.3.2正是利用这种波动规律,运用统计学方法分析混凝土质量波动的原因,从而预测和控制混凝土质量。笔者使用“正态分布”对上述C20混凝土进行分析,其结果与《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001进行对比,绘制图表如下:
表2C20混凝土强度频数分布表
序号 分组区间 频数 频率 序号 分组区间 频数 频率
1 <22.50 0 0 7 28.38~29.55 24 0.16
2 22.50~23.68 1 0.01 8 29.55~30.72 8 0.05
3 23.68~24.85 3 0.02 9 30.72~31.90 8 0.05
4 24.85~26.02 29 0.19 10 31.90~33.80 1 0.01
5 26.02~27.20 37 0.24 11 >33.80 0 0
6 27.20~28.38 41 0.27 12 总计 152 1.0
图1C20样本正态分布曲线图
2.3.3从图1看出:
(1)C20拟合后呈现标准正态分布曲线的形态,结合标准差、均值等数据反映出混凝土质量在正常范围内波动,说明拌和楼出机口混凝土生产水平稳定、质量优良;
(2)虽然两种方法分析过程有所差异,但正态性检验结果与《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001中对C20混凝土评定结果高度一致,说明正态分布统计法也是一种对混凝土质量评定行之有效的手段。
(3)正态分布曲线直观反映出强度区间30.72MPa~31.90MPa的数值偏多,虽然强度满足混凝土设计要求,但超强较多。会造成经济上的浪费同时可能对混凝土性能产生不利影响,如胶材多,水化热高,混凝土易出现裂纹。
2.3.4这种混凝土超强趋势主要原因分析:一、作为首次大规模使用低热水泥的白鹤滩水电站,混凝土生产方量大、品种多、性能要求高,因此造成水泥厂家生产压力大,前期水泥质量波动频繁;二、导流洞工程前期原材料质量波动,为保证混凝土生产质量,混凝土配合比设计过程中存在一定富余量(C20配制强度26.6MPa,混凝土均值27.6MPa略有富余)。
2.3.5针对波动原因拌和楼质控部门采取应对措施:一、要求水泥厂家加强质量控制,另引进具有生产低热水泥资质的某水泥厂,要求相关部门增加抽检水泥频次,应对水泥供应量不足和质量波动大。二、开展配合优化,使用价格相对较低的粉煤灰代替部分水泥,合理调整水胶比等。
无论是按照施工规范进行混凝土评定还是进行统计学分析,都得出拌和楼出机口C20混凝土完全达到了规范和验收标准,拌和楼质量控制在可控范围内。
其中统计学分析更能直观反映出混凝土质量的波动趋势,显然比传统质量控制方法更进一步,增强了质量波动预防观念[6]。简要来说就是:通过数据的统计分析,发现质量控制存在的问题,做出有效的预防方案,从而指导后续生产。
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