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通过问卷调查的方式,了解混凝土结构基本原理常规课程教学模式存在的主要问题;通过采用微课堂、翻转课堂等教学模式和微信公众号信息平台进行探索性教改实践,取得很好的效果。教改实践证明:微课堂对课本中重难点的解决具有快捷高效的作用;翻转课堂提高了学生的主动性;微信公众号为学生解决疑难问题提供了便捷途径。新模式与新平台在混凝土结构基本原理课程教学中的应用有利于教改的实施和推进。
关键词:微课堂;微信公众号;翻转课堂;问卷分析
中图分类号:G434文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01009903
为掌握混凝土结构基本原理课程教学的基本情况,进一步了解学生对该课程的难易性、趣味性和重要性的评价和认识,笔者对同济大学土木工程学院笔者教学班级的45名学生进行问卷调查[1-4],调查内容涉及课程评价、教学方式、学习方法、课程考核等多个方面。该班级共发放调查问卷30份,回收24份。其他平行班级发放调查问卷60份,回收53份。
调查结果表明:有96.5%的学生认为这门课很重要,其重要原因如图1。有87.8%的学生认为该课程难或者非常难,难的原因如图2。有80.7%的学生对这门课感兴趣,主要原因是与工程实际联系紧密,如图3原因。有19.3%的学生对这门课没有兴趣,原因是课程繁琐复杂。
调查问卷客观地反映了当前学生对混凝土结构基本原理课程的态度和认识。土木工程专业学生毕业后主要从事土木设计、施工、开发、监理等工作,需要扎实的专业基础,混凝土结构基本原理课程与工程实际联系紧密,有助于就业后的工程运用,因此96.5%的学生认为该课程很重要,80.7%的学生对此感兴趣;但是,由于课程容量大,作业压力大,没有时间总结和消化所学知识等原因,有87.8%的学生认为课程难掌握,19.3%的学生表示没有兴趣。教材容量大是客观事实,教学内容必须按照教学大纲要求完成。如何在有限的课时内让学生不仅听得懂、记得住,而且掌握好,是当前混凝土结构基本原理课程教学所要解决的首要问题。
微课堂及翻转课堂是近几年出现的教学新模式,微信公众号是网络时代下新兴的信息平台。针对调查反映出的问题,笔者在结合ppt和板书授n的同时,利用这些新的平台,大胆采用新的教学模式对课程教学进行改革,取得了较好的效果。
一、微课堂
现代社会,人们对知识信息获取的高效性和便捷性需求日趋强烈,面对由微博,微信,微电影等“微”产物构筑的“微时代”,课堂教学模式也在发生着改变,“微课堂”应运而生[5]。与传统课堂45分钟的教学不同,“微课堂”的教学时间一般仅有5~8分钟,教学内容围绕某个知识点(重点、难点、疑点)或技能等单一教学任务展开,具有目标明确、针对性强和教学时间短等特点[6]。
混凝土结构基本原理课程课堂容量大,所涉及相关学科知识点多,若面面俱到,课时无法安排;若仅选择讲解课程内容,学生较难形成完整的知识体系,而微课堂的引入,恰好弥补了课堂教学的遗憾。如在讲解“受弯构件正截面的性能与计算”时,利用微课堂,带领学生回顾材料力学弯曲应力相关知识,使学生更清晰地掌握平截面假定、平衡方程求解概念。
针对微课堂,笔者班级有79.2%的学生认为“微课堂”的开设很有必要,而在平行班级,60.6%的学生持有相同观点。笔者班级91.3%的学生体会到微课堂对他们学习的帮助,并且认为若将“微课堂”内容制成图文或ppt形式,更有利于提高学习效率。
二、翻转课堂
传统课堂是以教师为主体,通过教师讲授,学生接受的方式获取知识,而在翻转课堂下,教师仅是学习的促进者和指导者,学生主要通过自主规划安排,在课后完成课程学习,在课堂进行学习反馈交流与讨论的形式获得知识。这种新型的教学模式在国内外正越来越多地被尝试[7-8]。
混凝土结构基本原理课程教学由于知识体系庞大,学生自主学习并不能很好地把握重难点,因此完全采用翻转课堂教学并不科学,然而对于某些教学知识点,将翻转课堂融入到日常教学中,能够达到事半功倍的效果。
笔者尝试采用翻转课堂的方式,对全书的重点难点作了回顾梳理,课堂安排如表1。通过这样的课堂,让学生自主寻找疑难问题,并讨论解决,然后在课堂上分享,既训练了学生的研究性思维与团体协作能力,又在考前帮助学生梳理了知识要点,教学效果良好,学生反映较好。
三、微信公众号
微信公众号是现代移动通讯技术催生的一种新兴交互平台,目前在商业营销或者组织信息宣传方面应用广泛。学生是社会新技术、新思想的前沿群体,将微信公众号引入辅助教学,学生乐于尝试,乐于接受 [9]。
微信公众号主要由助教负责维护,所开发的基本功能包括课程信息查询、消息通知、课程点名、资料推送,等等[10]。其中,推送的资料包括教师上课使用的ppt、推荐阅读的参考文献,以及助教作业批改信息反馈。这种方式既节约课堂时间,又提高了教学质量。此外,微信公众号也可以作为学生和教师之间互动答疑的平台。自开设微信公众号以来,关注人数已经是课堂上课人数的5倍,并得到了学生的一致好评。
针对微信公众平台,笔者班级91.3%学生认为“微信公众平台”的开设很有必要,并且87.5%的学生感受到了“微信公众平台”带给自己学习上的帮助,其他班级81.8%的学生认为需要开设“微信公众平台”。
四、考核与试卷
同济大学土木工程学院混凝土结构基本原理课程考核采用10%平时成绩、10%实验成绩与80%期终卷面成绩加权求和的方式进行,其中,期末考试采用闭卷方式,试卷中题型以大量的思考题为主,难度适中。对于这样的试卷题型设计,如图4、图5所示,46.4%的学生认为是合理的,24.6%的学生认为开卷考,稍微提高卷面难度更有利于检查学习效果。
课时分配上,根据同济大学土木工程学院2015/2016学年第一学期混凝土课程试卷分析可知:预应力部分得分率最低,为36.2%;其他章节,如弯剪扭构件、偏压构件等,得分率仅为65%,因此,在混凝土课程教学安排上,预应力章节可用微课堂与翻转课堂让学生课后梳理问题,加强讨论,以便在有限的课时内提高学习效率。
五、结语
(1)微课堂能够在较短时间内解决学生的疑难问题,受到学生欢迎;翻转课堂增加了学生更多的课堂独立思考时间;微信公众号能方便快捷建立起老师和学生之间的联系与交流。
(2)问卷调查是帮助老师及时掌握教学情况的有效手段。通过调查,教师对学生的学习情况及需求有了及时深入的了解,有利于教改措施的进一步落实。
(3)新教学模式和新信息平台的应用有利于混凝土结构基本原理课程教改实践的实施和推进。参考文献:
[1]董礼,祝诣博. 高等院校课程评估问卷设计原则――三三制[J]. 高等理科教育, 2010(1): 30-33.
[2]汪振双,赵宁. 高校工程管理专业“土木工程施工”课程问卷调查及教学改革[J]. 牡丹江大学学报, 2015(9): 168-170.
[3]钟柏昌,黄峰. 问卷设计的基本原则与问题分析――以某校2011年教育学硕士学位论文为例[J]. 学位与研究生教育, 2012(3): 67-72.
[4]刘彩姣. 问卷设计中的常见错误与指导策略[J]. 综合实践活动研究, 2012(12): 41-44.
[5]王静. 微课堂:微时代语文课堂改革的必由之路[J]. 现代语文:学术综版, 2014(11): 102-104.
[6]n延辉. 微课堂的建设研究与思考[J]. 教育信息技术, 2014 (7): 14-17.
[7]张金磊,王颖,张宝辉. 翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志, 2012(4): 46-51.
[8]范文翔,马燕,李凯等. 移动学习环境下微信支持的翻转课堂实践探究[J]. 开放教育研究, 2015(3): 90-97.
[9]朱婷婷,邵阳,赵强. 微信公众平台辅助教学研究[J]. 中国医学教育技术, 2014(6): 620-623.
[10]邓小霞. 微信公众平台辅助课堂教学实证研究[J]. 现代计算机:普及版, 2014(2): 41-45.
Abstract:
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本
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00540外国文学史 00812中国现当代作家作品专题研究
00813外国作家作品专题研究 03708中国近现代史纲要
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03709基本原理概论 00149国际贸易理论与实务
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00015英语(二)
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080702 03709基本原理概论
04747 Java语言程序设计(一)
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080806 03709基本原理概论
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03005护理教育导论
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00015英语(二)
旅游管理
020210 00199中外民俗 00200客源国概况
汉语言文学教育050113 00537中国现代文学史 00024普通逻辑
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070702 02104现代自然地理学 02103计量地理与地理信息系统 02105中学地理教育学
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00015英语(二)
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050408
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03708中国近现代史纲要 00456教育科学研究方法(二)
00015英语(二)
教育学
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06159教育社会学 00469教育学原理
00449教育管理原理
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00466发展与教育心理学 00456教育科学研究方法(二)
00015英语(二)
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040112 03709基本原理概论
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03708中国近现代史纲要 00051管理系统中计算机应用
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制药科学与工程
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100805 03709基本原理概论 03708中国近现代史纲要 00015英语(二)
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09294初中数学课程与教学
09297初中英语课程与教学
000464中外教育简史 00458中小学教育管理 03708中国近现代史纲要
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00015英语(二)
监所管理
030109 00928罪犯劳动改造学 00918民事诉讼原理与实务(一)
关键字:建筑;长螺旋水下灌注成桩技术;桩基;应用;探讨
前言:我国的建筑行业正在进入繁荣发展阶段,稳定的社会状况、持续高速发展经济水平和快速提高的科学技术水平为此起彼伏大规模的基础建筑提供了良好的支持。为了推进我国建筑业的发展和建筑水平的提高,国家和建筑行业自身对建筑技术的创新和改善都极为的重视,许多实用节能的建筑技术应运而生。这些新兴的技术在建筑行业中的广泛应用,对推进我国的建筑业的发展和建筑技术水平的提高做出了巨大的贡献。因此,本文对长螺旋水下灌注成桩技术的基本原理、关键技术、施工过程中要注意的事项以及此项技术的适用范围做出了初步的探讨,为建筑施工的从业人员提供一些参考,希望此项技术能在今后的建筑施工中的到足够的重视和广泛的应用,对加快我国的现代化建设添砖加瓦。
1.对长螺旋水下灌注成桩技术基本原理及其关键技术的探讨
1.1 基本原理
采用长螺旋钻成孔到达预定设计深度后,在用混凝土泵通过钻杆中心将混凝土压人桩孔的同时提钻杆,直至灌满已成的桩孔为止,再在混凝土初凝前将钢筋笼植入素混凝土桩体中成桩。
1.2 关键技术
关键技术是灌注混凝土后,再吊放钢筋笼,并沉入至设计深度。混凝土的和易性是钢筋笼植入到设计深度的充分条件,经验表明,桩孔内混凝土坍落度损失过快,是造成植笼失败和桩身质量缺陷的关键因素之一。振动锤的选择及下拉式刚性传力杆的设置是钢筋笼植入到位的核心技术。
2.对长螺旋水下灌注成桩技术施工流程及施工要点的探讨
2.1 长螺旋水下灌注成桩技术施工流程
(1)长螺旋钻机钻孔至设计标高;(2)打开长螺旋钻杆的钻头活门;(3)从钻杆中心泵送混凝土;(4)待混凝土出钻头活门后,边提钻杆边不间断地泵送混凝土,直至混凝土桩顶;(5)用振动方法插放钢筋笼;(6)成桩。
2.2 长螺旋水下灌注成桩技术施工要点
2.2.1 成孔要点
(1)长螺旋钻机能钻进设计要求穿透的土层,当需穿越老粘土、厚层砂土、碎石土以及塑性指数大于25的粘土时,应进行试钻。(2)长螺旋钻机定位后,应进行预检,钻头与桩点偏差不得大于20 mm,刚接触地面时,下钻速度应慢;钻机钻进过程中,不宜反转或提升钻杆。(3)钻进过程中,如遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常的声响时,应立即停钻,查明原因,采取相应措施后方可继续作业。
2.2.2 混凝土配合比要点
(1)根据桩身混凝土的设计强度等级,通过试验确定混凝土配合比;混凝土坍落度宜为180-220 mm。(2)水泥宜用P・042.5强度等级,用量不得少于300 kg/m。(3)宜加粉煤灰和外加剂,宜采用I级粉煤灰,用量不少于75kg/m 。(3)粗骨料可用卵石或碎石,当桩径为400-6O0nun时,最大粒径不宜大于16mm;当桩径为800mm、1000mm时不宜大于20mm。
2.2.3 混凝土泵送要点
(1)混凝土泵安放位置应与钻机的施工顺序相配合,泵管布置尽量减少弯道。(2)混凝土的泵送宜连续进行,当钻机移位时,混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌,泵送混凝土时,料斗内混凝土的高度不宜低于400mm。(3)混凝土输送泵管尽可能保持水平。(4)当气温高于3O℃时,宜在输送泵管上覆盖隔热材料,每隔一段时间洒水湿润,以防管内混凝土失水离析,造成堵塞泵管。(5)开始灌注混凝土时,宜先将钻杆提升300-500mm,且灌注首次混凝土时,应暂停10-208后加压,再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定,且应与混凝土泵送量相匹配,保证管内有一定高度的混凝土。(6)钻进地下水以下的砂土层时,应有防止钻杆内进水的措施,压灌混凝土应连续进行。(7)压灌桩的充盈系数应为1.02一1.20。桩顶混凝土超灌高度宜为0.3一0.5 m。(8)成桩后,应及时消除钻杆及软管内残留混凝土。长时间停置时,应采用清水将钻杆、泵管、混凝土泵清洗干净。
3.对长螺旋水下灌注成桩技术适用范围的探讨
长螺旋水下灌注成桩技术适用于水位较高、易塌孔、长螺旋钻孔机能够钻进的土层及岩层。完全或主要为砂性土及卵石的地层条件应慎用。易成孔的地层或水位较深、塌孔位置较低的地层,能使用其他更经济可靠方法施工的,建议不首选此工艺。成孔直径为400、500、600、800、1000mm,最大深度为28m。
4.长螺旋水下灌注成桩技术的优点
长螺旋水下灌注成桩技术具有以下优点:(1)施工程序简化,施工效率高,施工造价低,工程质量稳定。(2)具有桩体材料自行护壁的功能,无须附加其他护壁措施,免除泥浆污染、处理及外运等工作,对环境污染小。 (3) 低噪声,低振动。 (4) 桩端沉渣少,桩壁无泥皮,桩身强度高,承载能力高。特别在中国建筑技术政策倡导的形势下,这种技术进入市场没有法规障碍,应用前景好。
关键词:钻孔灌注桩;质量检测;应力反射波法
一、钢筋混凝土钻孔灌注桩常见的质量缺陷及其原因
1.钢筋混凝土钻孔灌注桩常见的质量缺陷
由于灌注桩的成孔是在桩位处的地面下或水下完成的,施工工序多,质量控制难度大,稍有不慎易产生断桩等严重缺陷。据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达5%~10%。因此,灌注桩的质量检测就显得格外重要。灌注桩成桩质量通常存在两个方面的问题:一是属于桩身完整性,常见的缺陷有夹泥、断裂、缩颈、扩颈、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等。二是嵌岩桩,影响桩底支承条件的质量问题,主要是灌注混凝土前清孔不彻底,孔底沉淀厚度超过规定极限,影响承载力。
2.钢筋混凝土灌注桩缺陷产生的原因
①灌注混凝土过程中,导管埋入混凝土中的深度不够,致使新灌混凝土上翻,或提升导管速度过快,导致导管中翻水,造成两次灌注,使桩身形成水泥的断裂界面。
②由于意外情况导致混凝土浇注过程间断时间较长(如混凝土供应跟不上等),发生混凝土凝结,与后浇筑的混凝土间形成断裂界面。
③孔中水头下降,对孔壁的静水压力减小,导致局部孔壁土层失稳坍落,造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿,成桩后形成扩颈。
④混凝土搅拌不均匀,或运输路径太长、或导管漏水,混凝土受水冲泡等,使粗骨料集中在一起,造成桩身混凝土离析。
⑤由于钻孔过程控制不严而出现斜孔、拓孔等现象发生,又没有及时发现,也会导致桩身缺陷。
二、桩基质量检测方法
1.钻芯检测法。
由于大直径钻孔灌注桩的设计荷载一般较大,用静力试桩法有许多困难,所以可用地质钻机在桩身上沿长度万向钻取芯样,通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。们这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量,而且设备庞大、费工费时、价格昂贵,不宜作为大面积检测方法,而只能用于抽样检查,一般抽检总桩量的3%~5%,或作为无损检测结果的校核手段。
2.振动检测法(应力反射波法)。
又称动测法。它是在桩顶用各种方法施加一个激振力,使桩体及致桩土体系产生振动。或花桩内产生应力波,通过对波动及波动参数的种种分析,以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种,分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。由于此法不会对桩本身造成任何伤害,所以又称其为无损检测,本文将重点介绍此法的具体检测方法及原理。
3.超声脉冲检验法。
此法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度万向平行预埋若干根检测用管道,作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动,沿不问深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数,并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。施工时若没有预先埋设管道,则无法用此法进行检测,这是其受限之处。
4.射线法。
该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时,因混凝土质量不同,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量。
三、桩基无破损的动力检测法
1.反射波法的基本原理。
目前在桥梁桩基检测过程中最常用的方法是应力反射波法。反射波法源于应力波理论,基本原理是在桩顶进行竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播。在桩身明显存在波阻抗界面(如桩底、断桩或严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩颈或扩颈)部位,将产生反身波。经接收、放大滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息。据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。
2.实测曲线判读解释的基本方法。
由于桩身种类复杂,实测曲线判读人员的技术水平有限,实测资料的解释是一项较为困难的工作。
第一,缺陷存在可能性的判读。判断桩身缺陷存在与否,需分辨实测曲线中有无缺陷的反射信号,及分辨桩底反射信号,这对缺陷的定性及定量解释是有帮助的。桩底反射明显,一般表明桩身完整性好,或缺陷轻微、规模小。另外计算桩身平均波速,从而评价桩身是否有缺陷及其严重程度。此外,还应分析地层等资料,排除由于桩周土层波阻抗变化过大等因素造成的假反射现象。
第二,多次反射及多层反射问题。当实测曲线中出现多个反射波至时,应判别它是同一缺陷面的多次反射,还是桩间多次缺陷的多层反射,前者,即缺陷反射波在桩顶面及缺陷面间来回反射,其主要特征:反射波至时间成倍增加,反射波能量有规律递减。后者往往是杂乱的,不具有上述规律性。多次反射现象的出现,一般表明缺陷在浅部,或反射系数较大(如断桩)。它是桩顶存在严重离析或断桩的有力证据。多层反射不只表明缺陷可能有多处,而且由下属缺陷反射波住能量上的相对差异,可推测上部缺陷的性质和相对规模。
3.影响基桩质量检测波形的因素。
第一,露出于桩头的钢筋对波形的影响。由于灌注桩考虑到以后的承台问题,桩头均有钢筋露出,这对实测波形有一定的影响,严重时可影响反射信号的识别。
第二,桩头破损对波形的影响。灌注桩头表面松散,将使弹性波能量很快衰减,从而削弱桩尖及桩底反射信号,影响波形的识别。有效途径是:将松散处铲去。
第三,桩的强度对波形的影响。桩的龄期短,强度低,将降低应力波在混凝土中的传播速度,影响对桩长的判别。
【关键词】混凝土 强度 研究
一、前言
近年来我国路桥工程虽然取得了飞速的发展,但依然存在着不足需要改进。其中在路桥的建设工程之中混凝土的受损害程度非常的明显,对混凝土强度的研究控制,对确保居民切身利益有着重要的意义。
二、影响混凝土质量的因素
我们知道,原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响,如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度。为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对混凝土的原材料进行质量检验,全部符合技术性能指标方可应用,骨料中含有害物质,超过规范规定的范围内,则会妨碍水泥水化,降低混凝土的强度,削弱骨料与水呢石的粘结,能与水泥的水化产物进行化学反应,并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过3%碎石、卵石中超过2%,则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层,妨碍集料与水泥石的粘结,它们或者以松散的颗粒出现,大大增加了需水量。
三、对原材料的质量控制
混凝土是由水泥、砂、石、水组成,有的还有掺合料和外加剂。监理应对组成混凝土的原材料进行控制,使之符合相应的质量标准。
1.水泥质量控制
水泥在使用前,除应持有生产厂家的合格证外,还应做强度、凝结时间、安定性等常规检验,检验合格方可使用。切勿先用后检或边用边检。不同品种的水泥要分别存储或堆放,不得混合使用。
2.骨料的质量控制
河砂等天然砂是建筑工程中的主要用砂,但随着河砂资源的减少和价格的上升,不少工程已使用山砂和人工砂。用于混凝土的砂应控制泥和有机质的含量。砂进场后应做筛分试验、含泥量试验、视比重试验、有机质含量试验。
普通混凝土宜优先选用细度模数2.4~2.6之间的中砂,泵送混凝土用砂对0.315mm筛孔的通过量不宜小于15%,且不大于30%;对0.16mm筛孔的通过量不应小于5%。
石子一般选用粒径4.75~40mm的碎石或卵石,泵送高度超过50mm时,碎石最大粒径不宜超过25mm;卵石最大粒径不宜超过30mm。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。
3.拌和混凝土用水
拌合用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水,不得使用污水搅拌混凝土。预拌混凝土生产厂家不提倡使用经沉淀过滤处理的循环洗车废水,因为其中含有机油、外加剂等各种杂质,并且含量不确定,容易使预拌混凝土质量出现难以控制的波动现象。
4.外加剂质量控制
外加剂可改善混凝和易性,调节凝结时间、提高强度、改善耐久性。应根据使用目的混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素,通过试验确定其品种和掺量。低温时产生结晶的外加剂在使用前应采取防冻措施。预拌混凝土生产厂家不得直接使用粉状外加剂,应使用水性外加剂。必须使用粉状外加剂时,应采取相应的搅拌匀化措施,并确保计量准确的前提下,方可使用。监理工程师应对外加剂的选择加以限制,避免出现品种多而杂的情况。
5.掺合料质量控制
在混凝土中掺入掺合料,可节约水泥,并改善混凝土的性能。掺合料进场时,必须具有质量证明书,按不同品种、等级分别存储在专用的仓罐内,并做好明显标记,防止受潮和环境污染。
四、混凝土强度测试
1.回弹法的基本原理
混凝土的表面硬度与其自身的抗压强度相关,所以检测其表面的硬度即可。该检测技术的基本理论为:利用能量守恒定律,施加在锤子上的初动能与反弹回来的动能之差即为混凝土表面吸收的能量,损失的能量与混凝土表面强度相关,所以计算回弹值即可换算出混凝土抗压强度。
2超声回弹法测定混凝土强度
超声回弹法测定混凝土强度的基本原理:与上述检测方法相似,超声法也是一种间接的检测方法,主要是通过测定影响混凝土抗压强度的物理因子对超声传播速度的影响,就利用相关公式将测得的超声波传播速度带入,间接换算成混凝土的强度大小。虽然回弹法和超声法均可测量出混凝土的强度,但是这两种方法都各自存在不足,所以联合使用这两种方法共同测定混凝土的强度,得出的测量结果更为精确,可以弥补由于单一测量方式带来的误差,更能真实的反映混凝土的质量情况,综合利用这两种方法测量混凝土强度的方法称为超声回弹法,该方法的基本做法就是:将利用回弹法测得的回弹值和超声法测得的超声波传播速度共同带入公式中,计算出混凝土抗压强度值。拔出法测定混凝土强度的基本原理
相比较前面两种检测技术,拔出法则是一种比较直接的检测方式。拔出法主要是通过将金属锚固物嵌入到已经硬化或是未硬化的混凝土中,然后拔出锚固物,花费的外力与混凝土的强度相关。相比较前两种间接的测量方法,该测量方法准确度更高,操作也更加便捷。
锚件是否事先埋入混凝土中是区分预埋拔出法(LOKTEST)和后装拔出法(CAOOTEST)的唯一标准。施加在锚件上的拔出力与混凝土的抗压强度具有相关性,所以相比较透过测定回弹值或是超声波传播速度换算成混凝土抗压强度的间接混凝土强度测定方法,拔出法测出的结果更精确,计算简便,操作简单,应用性更强。自1994年我国颁布了《后装拔出法检测混疑土强度技术规程》以来,该方法的普及范围更广。
3.抗冻性测试
抗冻性能冻融破坏的机理是,在0°C以下时,冻害从温度较低的表层开始,表层毛细管中的水先冻结,伴随这种相变产生膨胀压力,剩余的水分迁移至附近的孔隙和毛细管中,在水的运动过程中,产生液体压力;随温度的进一步降低,内部混凝土与孔径更小孔隙中的水分也开始冻结,混凝土体积持续膨胀。解冻后,有一部分膨胀仍然残留下来,产生冻融劣化,硬化水泥石的组织结构发生破坏,动弹性模量下降,抗拉强度降低,严重的时候产生剥蚀破坏。
(一)随着水胶比的增大,在混凝土抗冻试验的两个主要技术指标中,质量损失增加,相对动弹性模量降低,表明混凝土抗冻性能随之变差。原因就是水胶比越大,混凝土的单位用水量就越大,这样硬化后内部混凝土与孔径更小孔隙中留存的水分也较多,一旦开始冻结,混凝土体积将持续膨胀,造成混凝土冻融破坏。另外水胶比是决定混凝土组织结构致密性与孔结构特征的基本因素,水胶比越小,养护越好,混凝土越致密,其中的孔隙与毛细管越少,渗水通道越少。
(二)混凝土的含气量对抗冻性能影响较大,混凝土中加入引气剂后,产生了均匀稳定、互不相通的微小气泡。这些小气泡不仅部分阻断了混凝土内的开口连通孔隙,同时在混凝土孔隙中的自由水冻结膨胀时,小气泡被压缩,从而可以缓冲冰冻给孔隙带来的胀压力,溶解时气泡又可恢复原状。
(三)骨料内部孔隙过多过大,吸水率偏大,坚固性差,冻融时骨料内存在的胀压力就越大,对骨料自身的破坏性也越大。破坏时,骨料与水化硅酸钙间出现裂缝,严重时骨料自身破裂,表面砂浆严重剥离。因而吸水率较大的骨料对混凝土抗冻性能的影响同样不可忽视。
五、结束语
混凝土的强度对路桥建设的影响是非常明显的,因此施工单位更要抓好对混凝土强度影响的分析,进一步提高混凝土的性能。
参考文献:
[1]杨永华混凝土强度的影响因素及质量控制[J].土木工程材料2014年1期。