鐵道運輸畢業(yè)論文范文

時間:2023-03-16 07:28:00

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鐵道運輸畢業(yè)論文

篇1

1)說明本選題的研究意義和應(yīng)用價值

2)簡述本選題的研究現(xiàn)狀和自己的見解

 

1)研究意義:交通運輸在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著極為重要的角色。分析研究交通運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,建立一個交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施落后與經(jīng)濟(jì)增長作用機(jī)制的理論框架。

應(yīng)用價值:深入研究分析云南交通不便與經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律,處理好交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系,對制定相關(guān)的政策以更好地協(xié)調(diào)交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實意義。

 

2)研究現(xiàn)狀:

1.交通運輸與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系問題的研究,可以看成是經(jīng)濟(jì)學(xué)關(guān)于                               分工問題研究的一個組成部分,是一個最基本的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題——王慶云《交通運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系》;

2.云南貧困面大,貧困程度深,地區(qū)偏遠(yuǎn),公路的不通暢成為云南經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸——李容平《論高速公路的修建對云南經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)》;

3.交通運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的相互依賴關(guān)系并非是簡單的關(guān)系,它們之間的相互依賴、相互作用的關(guān)系是較復(fù)雜的,是多元復(fù)合關(guān)系。它需要用系統(tǒng)工程的理論和方法來進(jìn)行定性分析和定量研究——何滿喜《交通運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)性分析》

 

見 解:

云南地理位置偏僻,經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,應(yīng)該加速工業(yè)發(fā)展,建立起自己的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。加快產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,穩(wěn)步推進(jìn)城市化和工業(yè)化,發(fā)達(dá)便利的交通是基礎(chǔ)。

云南山區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高,不論是修建鐵路、公路、機(jī)場還是整治航道、敷設(shè)通訊線路都需要較高的投入,加之云南經(jīng)濟(jì)落后使其交通運輸市場有效供給能力較低,結(jié)果云南便陷入“愈落后愈無力改善交通,愈無力改善交通愈落后”的惡性循環(huán)。

 

研究的主要內(nèi)容:  

1.云南經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況

(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析

(3)結(jié)論:與全國其他地方相比,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平落后

2.經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后的主要原因分析

(1)工業(yè)化遲滯,特色產(chǎn)業(yè)(如旅游業(yè))發(fā)展受限

(2)邊緣化的困境

(3)分析前兩項得出結(jié)論:交通落后制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

3.交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)分析

(1)交通運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的宏觀分析

(2)交通運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的微觀分析

4.解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后的對策

(1)產(chǎn)業(yè)發(fā)展:需要交通的先行

(2)邊緣化的困境:需要交通的改善拉近與東部發(fā)達(dá)地區(qū)的距離

主要研究方法:調(diào)查法、文獻(xiàn)研究法、對比分析法、定理分析法、相關(guān)分析法

研究進(jìn)度計劃:

第一階段:選題階段(2010年5月至6月上旬)。確定每位學(xué)生的畢業(yè)論文撰寫指導(dǎo)教師,并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文的選題。

第二階段:開題階段(2010年6月中旬)。學(xué)生在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,進(jìn)行開題答辯,順利通過開題報告。

第三階段:初稿階段(6月下旬至9月中旬)。學(xué)生通過認(rèn)真調(diào)研、資料檢索等,完成畢業(yè)論文撰寫初稿并提交至指導(dǎo)老師處,由指導(dǎo)老師提出修改意見。

第四階段:定稿階段(9月下旬至10月下旬)。學(xué)生依據(jù)指導(dǎo)老師的意見,對論文存在的問題和不足進(jìn)行認(rèn)真修改,進(jìn)行定稿。

第五階段:答辯階段(2010年11月上旬)。根據(jù)安排,統(tǒng)一進(jìn)行答辯,完成對畢業(yè)論文的成績評定。

第六階段:后續(xù)工作處理階段(2010年11月中下旬)。根據(jù)成績評定,要求不合格的學(xué)生限期修改,并完成畢業(yè)論文歸檔工作。

主要參考資料:(12~15篇參考文獻(xiàn))

[1] 赫希曼:經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略.北京:科學(xué)技術(shù)出版社,1991.                                     [2] 馬克思:資本論[M]. 北京:人民出版社,1963.                                         [3] 趙堅:供給與需求中的正反饋機(jī)制與經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)型[J]. 經(jīng)濟(jì)研究,1997,11.                         [4] [英]肯尼斯巴頓著. 運輸經(jīng)濟(jì)學(xué)[M],商務(wù)印書館,2002.   

[5] 王慶云:加速交通運輸發(fā)展的幾個問題.綜合運輸,2002,10:4-7. 

[6] 王慶云:綜合運輸體系的建設(shè)與發(fā)展[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息,2002,2(3):56-60.            

[7] [美]薩繆爾森 諾德豪斯著.蕭琛等譯. 宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)(第十六版)[M].外文出版社,2001

[8] 熊永鈞. 運輸與經(jīng)濟(jì)發(fā)展[M].北京:中國鐵道出版社,2006                    

[9] 王慶云.交通發(fā)展觀[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2004              

篇2

【關(guān)鍵詞】RFID 鐵路物聯(lián)網(wǎng)

中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,實現(xiàn)物體與物體之間:環(huán)境以及狀態(tài)信息實時的實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。進(jìn)入21世紀(jì),隨著我國高速鐵路、客運專線的快速發(fā)展,對鐵路綜合信息水平的要求也越來越高。逐步發(fā)展的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)也更加數(shù)據(jù)化、實時化和多媒體化。物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用各方面的條件已經(jīng)基本成熟。具有全面感知、可靠傳送、智能處理特點的物聯(lián)網(wǎng)是利用強(qiáng)大的的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的。在物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)之一就是射頻識別即RFID(又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別,是一種通信技術(shù),可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸)技術(shù):

由于RFID系統(tǒng)能全天候全時段作業(yè),不易受惡劣天氣和環(huán)境的影響,性能穩(wěn)定并且維護(hù)簡單,識度正確率高。所以,它被視為了鐵路信息化發(fā)展中一快新大陸。

RFID系統(tǒng)由三大部分組成:底端信息采集層、網(wǎng)絡(luò)與處理中心層、應(yīng)用與管理中心層:底端信息采集層包括電子標(biāo)簽(RFID)、閱讀器、天線等;網(wǎng)絡(luò)與處理中心層由無線路由、適配器、終端服務(wù)器組成;應(yīng)用與管理層主要由使用終端、服務(wù)網(wǎng)站組成。硬件系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸功能、采集數(shù)據(jù)為電子標(biāo)簽攜帶的信息,該信息為實時監(jiān)控信息;軟件系統(tǒng)主要完成采集數(shù)據(jù)的接受、處理(加工、融合)和存儲(管理)。通過軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的緊密配合,實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計要求。RFID 技術(shù)的基本工作原理很容易理解:當(dāng)進(jìn)入磁場(即進(jìn)入識別器的工作范圍)電子標(biāo)簽的接收到識別器發(fā)出的數(shù)據(jù)射頻信號后,它會主動發(fā)送某一頻率的射頻信號給識別器。如果電子標(biāo)簽返回的信息能被識別器能夠成功讀取,那么對其進(jìn)行解碼并送往后臺計算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的處理;若沒有能夠成功讀取信息,那么再次對電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)巡檢信號直到讀取成功。

以往鐵路運輸中的信息綁定與采集技術(shù)主要依賴于條形碼。但現(xiàn)行的條形碼存在幾個明顯的不足之處:第一,它能夠儲納的信息少,而且在使用它時有時會造成相當(dāng)復(fù)雜和繁瑣的數(shù)據(jù)調(diào)取問題。第二,條形碼對讀取代碼的距離要求很。費力、費時、費錢,往往又達(dá)不到所要的結(jié)果。第三,條形碼很容易損壞且條形碼上儲存的是靜態(tài)的,靈活性差,難以根據(jù)對其信息進(jìn)行修改和補充。即使可以更新,還是會對資源造成浪費。第四,條形碼具有一次使用性,不可重復(fù)利用。實際應(yīng)用時,對標(biāo)簽數(shù)量要求極大。

鐵路運輸信息化進(jìn)程既要對列車、機(jī)車、貨車等快速識別與追蹤,而且又要能夠?qū)崿F(xiàn)對具體貨物的快速識別與定位追蹤。RFID技術(shù)能夠很好的滿足對每一個貨物的上述要求。RFID技術(shù)的特點有:

1.可以通過射頻信號自動識別目標(biāo),對光線明暗要求較低。

2.可以實現(xiàn)對外部材料數(shù)據(jù)的直接讀取,不會對外部材料造成損壞,同時避免了開箱過程,節(jié)約了開箱時間。

3.對環(huán)境的兼容性較強(qiáng),可在惡劣環(huán)境下工作。

4.可遠(yuǎn)距離讀取,無需與目標(biāo)接觸。同時可導(dǎo)入數(shù)據(jù),重復(fù)利用強(qiáng)。

5.具有并行處理性,能夠同時對幾個射頻標(biāo)簽處理。同時,可以對RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位,提供實時位置。

在鐵路發(fā)展的以下幾個方面,攜帶信息量大,具有動態(tài)信息采集能力的RFID可以或已經(jīng)發(fā)揮出了獨特的作用:

①客票防偽與識別。鐵路客票使用采用了RFID技術(shù)的客票,由于對應(yīng)的電子芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)是加過密的,與特定讀寫器信息對應(yīng),可確保實時準(zhǔn)確的驗證車票真?zhèn)巍M瑫r檢票員還可以使用便攜式的識讀器對車票上的RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行讀取,與已有相關(guān)信息進(jìn)行比對,可以辨別車票,大大加快了旅客進(jìn)出站的速度,提高了車站效率。

②集裝箱追蹤管理與監(jiān)控。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,集裝箱貨物運輸量與日俱增,而我國集裝箱運輸中存在組織流程不合理、技術(shù)監(jiān)控不完備、信息化程度低等問題,加之集裝箱內(nèi)貨物狀態(tài)無法有效監(jiān)控,導(dǎo)致了集裝箱運輸超偏載等事故頻發(fā)。眾所周知,運輸集裝箱化是鐵路貨物運輸發(fā)展主流,如果將無線射頻技術(shù)應(yīng)用到鐵路集裝箱,提高集裝箱智能性,既能夠?qū)崟r掌握到集裝箱在運輸途中的狀態(tài),減少貨物損耗,也能提升鐵路集裝箱使用效率。

③增強(qiáng)信息共享性?,F(xiàn)有鐵路在信息共享方面依然有很大的提升空間。目前,鐵路現(xiàn)有機(jī)制仍然存在較大列車資源浪費的風(fēng)險。無線射頻技術(shù)的信息共享能力,及能夠時將車站的車票發(fā)售情況與火車乘務(wù)員在車上的補票情況進(jìn)行信息對接,清楚的知道有車站的車票發(fā)售實時動態(tài)信息,從而方便車上的旅客補票,提高現(xiàn)有鐵路基礎(chǔ)設(shè)施利用效率。

④提升倉庫管理質(zhì)量。在鐵路的貨運倉庫管理方面,利用RFID電子標(biāo)簽穿透能力強(qiáng)的特點,利用嵌在商品內(nèi)發(fā)出的無線電波的標(biāo)簽所記錄的商品序號、日期等信息,讓工作人員清楚方便知道里面有物品強(qiáng)狂。同時也可以提高貨物在倉庫的安全性。

⑤作用于鐵路貨車施封鎖?,F(xiàn)有鐵路貨車用施封鎖一般為鋼質(zhì)施封鎖,此類施封鎖然結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但仍存在施手工作業(yè)差錯率高,檢查效率低下,難以對重點貨物、重點車輛的施封狀態(tài)進(jìn)行跟蹤,無法實時掌握貨物狀態(tài),無法為客戶提供及時的物流信息等不足。將RFID技術(shù)運用于施封鎖中,施封、補封、解封、信息讀取等均為計算機(jī)控制,差錯率小。并能夠?qū)崟r檢測棚車及集裝箱的施封是狀況,實現(xiàn)了施封鎖檢查的自動化、現(xiàn)代化,增強(qiáng)了貨運檢查作業(yè)的針對性。

參考文獻(xiàn)

[1]李恒.《基于RFID技術(shù)的鐵路物聯(lián)網(wǎng)電子識別》.大連交通大學(xué)碩士畢業(yè)論文

篇3

【關(guān)鍵詞】膨脹混凝土;套箍作用;三向應(yīng)力;鋼管

High-performance steel pipe micro-expansion of concrete in hydraulic

Lu Wei-lin1 ,Xie Jian-xue2,Xu Li-jun3

(1.Suzhou City of the City Water Conservancy Bureau Suzhou Jiangsu 215131;

2.Suzhou Park Construction Engineering Consultants Co., Ltd Suzhou Jiangsu 215000;

3.Suzhou University of Science and Technology Institute of Architectural Design Co., Ltd Suzhou Jiangsu 215000)

【Abstract】Analyzed in detail for a number of water conservancy project of the Suzhou area, analysis of all factors to speed up the steel micro-expansion properties of concrete, to optimize the design mixture ratio control of the steel pipe steel pipe micro-expansion concrete in the design process should be noted that several control indicatorsfurther promote the use of concrete filled steel tube in water conservancy.

【Key words】Expansion of concrete;Confinement effect;Three-dimensional stress;Steel pipe

膨脹混凝土是近年來發(fā)展較快的一種特種混凝土。混凝土中的膨脹組份能使混凝土產(chǎn)生體積膨脹,全部或部分抵消混凝土的干縮變形,從而減輕混凝土的開裂病害。若混凝土中存在限制體(如鋼筋、鋼管等),限制體與混凝土之間的握裹力將使其隨混凝土的膨脹而產(chǎn)生伸長變形,并同時對混凝土施加壓應(yīng)力。隨后,混凝土因受壓應(yīng)力作用而產(chǎn)生彈性壓縮變形。這樣,當(dāng)混凝土承受外界荷載時,荷載所產(chǎn)生的拉應(yīng)力可以被預(yù)先所具有的壓應(yīng)力抵消,混凝土實際承受的拉應(yīng)力減小,因而混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉性能可得到有效的改善。最近幾年,我國在鋼管砼應(yīng)用技術(shù)方面發(fā)展很快,鋼管內(nèi)灌注高性能微膨脹混凝土,以提高鋼管的承載能力,提高構(gòu)件的穩(wěn)定性。在鋼管中灌注的一般是C40~C50的高性能微膨脹混凝土。該混凝土施工要求早期強(qiáng)度高,高流態(tài),緩凝,自密實及可泵性非常好,鋼管混凝土為微應(yīng)力混凝土。因三向應(yīng)力混凝土的主要特性是強(qiáng)度高,變形性好,在外荷載作用下,由于鋼管約束其內(nèi)部核心混凝土的橫向變形,使在三向應(yīng)力作用下的核心混凝土的強(qiáng)度比普通澆注的混凝土提高了2~3倍。三向應(yīng)力作用下的混凝土可看作彈塑性材料,當(dāng)壓縮應(yīng)變達(dá)0.002時,不但仍有承載能力,而且表面不發(fā)生裂縫,它是一種很好的抗震材料。所以設(shè)置微應(yīng)力,可提高構(gòu)件的承載力及改變普通灌注法造成混凝土和鋼管間有間隙的現(xiàn)象。在設(shè)計中確定微膨脹率和如何設(shè)計該種配合比是關(guān)鍵因素。鋼管內(nèi)部混凝土質(zhì)量對工程結(jié)構(gòu)安全影響很大,稍有不慎,就會出現(xiàn)質(zhì)量事故,造成泵送困難,內(nèi)有空氣,不飽滿,混凝土和鋼管間有收縮空隙及承重能力下降等現(xiàn)象。幾年來,我們針對蘇州地區(qū)多項水利工程進(jìn)行了詳細(xì)分析,經(jīng)工程實踐應(yīng)用證明效果良好。

1. 材料

1.1 水泥

膨脹混凝土加水拌和后,膨脹水泥迅速水化并產(chǎn)生大量水化產(chǎn)物鈣礬石和氫氧化鈣。此時強(qiáng)度組份CSH凝膠的數(shù)量并不很多,水化產(chǎn)物不能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),混凝土只處于塑性狀態(tài),具有很強(qiáng)的變形能力,因此水化產(chǎn)物中的膨脹組份向充水空間膨脹時,混凝土并不表現(xiàn)出宏觀膨脹變形。混凝土進(jìn)一步水化以后,水化產(chǎn)物逐漸搭接、連生起來,并形成一定的初始強(qiáng)度,此時混凝土才開始逐漸膨脹。隨著水泥的進(jìn)一步水化,混凝土的強(qiáng)度則進(jìn)一步提高,

設(shè)計高性能微膨脹混凝土的水泥用量不宜過大,選擇水泥時應(yīng)選擇525R早強(qiáng)型水泥為主體。水泥礦物組成中C3A和C3S對水化速度和強(qiáng)度發(fā)揮起決定作用。C3S與水反應(yīng)快,凝結(jié)硬化也快,早、后期強(qiáng)度都高。因此,控制C3S在40%~50%為宜;C2S與水反應(yīng)慢,硬化也慢,早強(qiáng)低,但后期強(qiáng)度高,產(chǎn)生水化熱低,C2S和C3S占水泥成 分的70%~74%;C3A與水反非???,水化熱也高,但強(qiáng)度不高,所控制C3A在5%~9%;當(dāng)減水劑加到水泥――水系統(tǒng)中,首先被吸附C3A,C3A含量高,吸附的就多,使C3S和C2S吸附的就少。因此,C3A含量高的,減水效果就差。而水泥中堿含量過高,使水泥凝結(jié)時間縮短,早強(qiáng)及流動性降低。水泥細(xì)度大,有利于減水劑增強(qiáng)效果。所以配制高性能微膨脹混凝土選擇水泥時,應(yīng)全面考慮,稍有不慎,會造成性能降低,膨脹值過大或過小,造成混凝土收縮,鋼管內(nèi)不飽滿。

1.2 細(xì)骨料。

配制高性能微膨脹混凝土要求使用干凈的河砂。使用時,必須考慮到砂中的云母含量、硫化物含量、含泥量和壓碎指標(biāo)值,該四種指標(biāo)對混凝土強(qiáng)度和對鋼筋的腐蝕性影響都非常大。因而,對該種河砂專門供應(yīng)。對砂進(jìn)行上述三種指標(biāo)值的測定,嚴(yán)格按高標(biāo)準(zhǔn)控制砂中云母含量、硫化物含量、含泥量及壓碎指標(biāo)值,并且,此種混凝土對細(xì)度模數(shù)也有較高要求,細(xì)度模數(shù)選用2.6~3.1的中砂為宜。不宜選用砂巖類山砂、機(jī)制砂、海砂,此類砂對膨脹混凝土的膨脹率影響非常大。

1.3 粗骨料。

骨料的品質(zhì)對高性能微膨脹混凝土有很大的影響,主要體現(xiàn)在骨料――砂漿界面粘結(jié)強(qiáng)度、骨料彈性模量和骨料的強(qiáng)度。在考慮該種混凝土的可泵性的同時,要考慮混凝土的早強(qiáng)性和后期強(qiáng)度。卵石混凝土的可泵性很好,但混凝土中砂漿和卵石的界面粘結(jié)力較差,強(qiáng)度較低,造成水泥用量過高。碎石混凝土的可泵性較差,但早期和后期強(qiáng)度較高。有的碎石采用含硅質(zhì)的巖石,在此類巖石中由于SiO2對混凝土影響很大,所在設(shè)計中全面考慮影 響因素,一般不用此類碎石。為提高混凝土和易性可以用碎石和卵石雙摻的方法,也可以增大砂率用碎石單獨作粗骨料。使用碎石需經(jīng)過二次破碎,使碎石基本無棱角,并減少針片狀顆粒的含量。碎石和卵石的粒徑都控制在小于30mm。粗骨料中的含泥量以及本身的強(qiáng)度和骨料的彈性模量,在配制時,需引起重視。

1.4 摻合料。

粉煤灰來源廣泛,價格便宜,可減少環(huán)境污染,是值得推廣的外摻料。粉煤灰主要的四種化學(xué)成分,摻入混凝土內(nèi)在水泥水化過程中,能與分解出來的Ca(OH)2起化學(xué)反應(yīng),生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物。這些水化產(chǎn)物,能在空氣中硬化,逐漸具有水硬性,增強(qiáng)了混凝土的密實性。因此,粉煤灰能取代部份水泥,從而節(jié)約水泥,降低水化熱,使混凝土升溫降低15%~35%。二次水化反應(yīng)主要取決于粉煤灰中的硅酸鹽和鋁硅酸鹽微細(xì)顆粒的含量,同時也取決于粉煤灰的細(xì)度。細(xì)度越大,水化觸及面越大,二次水化反應(yīng)越充分,且“二次反應(yīng)”產(chǎn)生的凝膠封堵了毛細(xì)管路,增強(qiáng)了密實性,提高了混凝土的耐久性。這種“二次水化反應(yīng)”只有Ⅰ級粉煤灰和磨細(xì)粉煤灰可以徹底完成。所以摻加Ⅰ級或磨細(xì)粉煤 灰是很有必要的。

但使用粉煤灰時,還應(yīng)嚴(yán)格控制SO3的含量。因硫酸鹽與硅酸鹽發(fā)生反應(yīng)后,生成鈣礬石。如SO3含量過大,生成的鈣礬石過多,則會引起混凝土的體積的不穩(wěn)定性,降低混凝土耐久性。這種現(xiàn)象在學(xué)術(shù)上稱為“水泥桿菌”。所以,配制高性能微膨脹混凝土?xí)r,粉煤灰中SO3含量應(yīng)控制在0.5%~1.5%左右。并且在配制高等級高性能的微膨脹混凝土?xí)r,摻用粉煤灰,它可以起到減少水泥用量的作用,也可以起到增加混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土的強(qiáng)度的作用,并可降低混凝土中的水化熱,提高新拌及硬化混凝土性能。配制C50及以上的高性能微膨脹混凝土必須摻用外摻料,并應(yīng)摻加Ⅰ級或磨細(xì)粉煤灰。如摻Ⅱ級及以下的粉煤灰,會造成強(qiáng)度降低,混凝土干縮增大。

1.5 外加劑。

高效減水劑能使水泥起到分散作用,以改善混凝土的和易性并相對地釋放出一部分水,在維持W/C不變時,可以減少立方用水量,減少由于多余的水分蒸發(fā)而留下的毛細(xì)孔體積,且孔徑變細(xì),結(jié)構(gòu)致密,同時水化使生成物分布均勻,這對于減少混凝土的收縮,提高混凝土的密實性是很有好處的。W/C不變,立方水泥用量可以減少,從而對于減少水化熱、降低混凝土溫度也起到很好的效果。有的減水劑摻有緩凝成份,能抑制水泥初期水化作用,這就有可能使溫升速度緩慢,可改善混凝土的密實性、粘度等。所以,高效減水劑是配制高性能混凝土的主要成份。國內(nèi)這種減水劑主要是萘系高效減水劑及密胺樹脂類高效水劑。由于鋼管混凝土在整個灌注期間,混凝土是蠕動性的,需一定的運輸和泵送時間,且鋼管混凝土在灌注后無法排出氣泡及養(yǎng)護(hù)。所以對外加劑的選擇尤為重要,因外加劑摻在不同膨脹劑的混凝土中產(chǎn)生的效果不同,選擇外加劑一定要多次試驗后方可使用。根據(jù)試驗,緩凝型減水劑會降低混凝土膨脹率,所以,摻加緩凝型減水劑時應(yīng)多次試驗,認(rèn)為混凝土膨脹率合適才可使用。配制高性能微膨脹混凝土選用的高效減水劑應(yīng)具有緩凝作用或是高效減水劑和緩凝劑搭配使用,且是非引氣型、低氣泡的減水劑。此類高效減水劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》規(guī)定。

1.6 膨脹劑。

混凝土中摻加膨脹劑,在水泥硬化過程中,形成大量的體積增大的結(jié)晶體――水化硫鋁酸鈣C3A?3CaSO4?32H2O(又名鈣礬石)。它能產(chǎn)生一定的膨脹能,在有鋼管約束條件下,在結(jié)構(gòu)中建立0.2~0.3MPa預(yù)應(yīng)力,可抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力,從而能使混凝土中的孔隙減小,毛細(xì)孔徑減小,提高混凝土的密實性,混凝土的抗壓強(qiáng)度和軸心抗壓強(qiáng)度也成倍地增長,這時膨脹能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詰?yīng)力,使混凝土處于受壓狀態(tài),從而提高抗裂能力。所以微膨脹混凝土在有應(yīng)力情況下,自身的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計值,其強(qiáng)度保證率大于97%。選擇膨脹劑一定要多試驗幾個品種,膨脹劑應(yīng)對混凝土后期強(qiáng)度及質(zhì)量無損害,與所用水泥適應(yīng)性好。在我國主要是使用U型膨脹劑、復(fù)合膨脹劑及明礬石膨脹劑。

2. 控制指標(biāo)

2.1 試配強(qiáng)度。

混凝土的施工配制強(qiáng)度應(yīng)高于設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)值,以滿足強(qiáng)度保證率的需要。標(biāo)準(zhǔn)差的確定,可按一般高性能混凝土的設(shè)計方法進(jìn)行配制強(qiáng)度的計算,不需要計算后按高一級強(qiáng)度等級的強(qiáng)度值作為施工配制強(qiáng)度,主要一點在于進(jìn)行施工配合比的驗證工作。該種微膨脹混凝土設(shè)計強(qiáng)度一般為C40~C50,根據(jù)以往的經(jīng)驗和高性能混凝土的設(shè)計原則,應(yīng)控制水灰比,把水灰比確定為定值。由于W/C對鋼管混凝土的膨脹系數(shù)影響很大,W/C小,膨脹時間延長,不利于鋼管受力;W/C大,則膨脹發(fā)揮較早,強(qiáng)度下降,對提高結(jié)構(gòu)受力不利。所以在設(shè)計過程中一定要根據(jù)多次試驗,控制好W/C。然后,進(jìn)行各種材料用量的調(diào)整。

2.2 砂率的確定。

高性能混凝土的設(shè)計中,砂率是根據(jù)測得砂、石混合最小空隙率(a=(表觀密度-容重)/表觀密度)計算而來,該計算值為最佳砂率。在配制高等級高性能混凝土過程中尤其重要。但鋼管混凝土的灌注過程和一般高等級混凝土的灌注過程是不一樣的,該種混凝土是采用在鋼管中頂升灌注,在頂升的過程中,混凝土要有極好的和易性。粗骨料在頂升過程中不會由于自身的重力作用而下落,否則會造成頂升壓力過大而失敗。在設(shè)計混凝土配合比過程中混凝土中碎石應(yīng)稍微呈懸浮狀態(tài),不能下沉。所以該種混凝土的砂率可提高一些。由于提高了砂率,會造成混凝土的水泥用量比原來要大些,膨脹率會小些。但只要能保證灌注的鋼管混凝土后期為無應(yīng)力或微應(yīng)力即可。以上說明增大砂率會造成強(qiáng)度下降,膨脹值降低。但Sp為40%的混凝土和易性比Sp為35%的混凝土要好,且混凝土中碎石為懸浮狀。

2.3 凝結(jié)時間的確定。

鋼管混凝土一般都采用頂升灌注法,在頂升的過程中,不允許混凝土初凝,所以在設(shè)計中就應(yīng)考慮摻加高效減水劑或緩凝劑,以延緩混凝土的凝結(jié)時間。但摻加緩凝劑會減少混凝土的膨脹率,這樣就產(chǎn)生了相互矛盾。為解決此問題,在膨脹值不符合設(shè)計要求的情況下,可摻加礬土水泥或石膏,或在現(xiàn)場進(jìn)行模擬試驗,在什么膨脹條件下,可保證鋼管混凝土的飽和度,也可在允許的范圍內(nèi),增大高效減水劑的摻量,使緩凝延長。但摻用范圍應(yīng)嚴(yán)格控制試驗,摻量過大,會引起泌水及和易性降低。這樣幾個方面同時進(jìn)行多次試驗,就可解決緩凝條件下,混凝土的膨脹率問題。 2.4 膨脹劑摻量。

對膨脹混凝土來說,膨脹劑的摻量,直接關(guān)系到混凝土膨脹率的問題。在保持坍落度、水灰比、減水劑摻量不變的情況下,隨著內(nèi)摻U型膨脹劑的增加,混凝土的限制膨脹率增加,混凝土強(qiáng)度下降,而坍落度損失增大,所以根據(jù)工程設(shè)計要求,經(jīng)過試驗,選擇合適的膨脹劑摻量是極其重要的。

2.5 膨脹值的確定。

鋼管混凝土一般都是在限制條件下膨脹,膨脹值小,則鋼管中混凝土?xí)c鋼筋間產(chǎn)生空隙,造成鋼管與混凝土無法連成整體,受力降低;而膨脹過大,則在鋼管內(nèi)部形成很大的自應(yīng)力,就會破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu),鋼管本身一直在橫向自應(yīng)力的受力情況下,對本身結(jié)構(gòu)受力有很大影響。因此,膨脹混凝土應(yīng)有一個宜于控制的較大的膨脹值范圍。根據(jù)我們施工實踐認(rèn)為鋼管混凝土設(shè)計為無應(yīng)力或微應(yīng)力時,膨脹混凝土限制膨脹率28天控制在(2~6)×10-4的膨脹值是合理的。經(jīng)現(xiàn)場超聲波檢測達(dá)到飽滿、密實、無空隙,經(jīng)測試其動靜載試驗都達(dá)到設(shè)計要求。所以根據(jù)成功的事例證明,控制無應(yīng)力或微應(yīng)力鋼管橋中膨脹混凝土的膨脹值時??煽紤]較大范圍,這樣易于控制,不至于因膨脹值微小的變化,造成構(gòu)件結(jié)構(gòu)受力的破壞。

3. 結(jié)論

鋼管和混凝土二種材料相互影響,使其強(qiáng)度、塑性和韌性明顯改善,通過將高強(qiáng)、高性能混凝土灌入鋼管、形成鋼管高性能混凝土。在各種復(fù)雜應(yīng)力的作用下,鋼管具有很大的抗剪和抗扭能力,從而有效防止了砼的脆性破壞,使其綜合性能和經(jīng)濟(jì)效果得以充分發(fā)揮。

由于膨脹混凝土的特殊性,在拌制混凝土的過程中,材料計量很小的誤差,就會造成混凝土強(qiáng)度波動,及膨脹率增大或減小,引起結(jié)構(gòu)受力降低、及鋼管混凝土飽和度下降等質(zhì)量事故。微膨脹混凝土的設(shè)計失敗造成的鋼管混凝土飽和度很差,引起結(jié)構(gòu)受力下降,當(dāng)然還有鋼管本身結(jié)構(gòu)缺陷造成的受力下降。設(shè)計工作是非常重要的環(huán)節(jié),但也不可忽視施工方面的因素。對原材料配合比,施工方案等各環(huán)節(jié)嚴(yán)格掌握,認(rèn)真操作,優(yōu)化設(shè)計,嚴(yán)格施工控制,是鋼管微膨脹混凝土應(yīng)用中必不可少的重要環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1] 《膨脹混凝土》,吳中偉、張鴻直著.中國鐵道出版社,1991年.