前言:我們精心挑選了數篇優質土木工程博士論文文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發,助您在寫作的道路上更上一層樓。
在國家級實驗教學示范中心建設過程中,福州大學提出“理實結合、教研互動、嚴謹求實、鼓勵創新”的實驗教學理念,重視創新能力培養和實驗室隊伍建設,自主研發儀器設備,注重理論與實踐結合,加強校際間交流與合作,采取多種措施提高學生的綜合素質,取得了喜人的成果。
陳寶春,博士,教授,博士生導師。福州大學土木工程學院院長,兼任福州大學土木工程本科實驗教學中心主任。長期從事本科教學工作,負責福建省精品課程橋梁工程的建設與主講,主編和參編教材多本,主持或參與教改課題多項,發表教改論文多篇,2010年被評為福建省教學名師,2011年獲寶鋼優秀教師獎。
承擔了碩士和博士研究生課程各1門。所指導研究生中,已畢業碩士24人,博士11人,其中3人獲得盧嘉錫優秀博士生獎,4篇論文被評為福建省優秀博士論文。
致力于組合結構的研究與應用推廣工作。鋼管混凝土拱橋的研究居國際領先水平,出版《鋼管混凝土拱橋》等專著。主持國家與省部級科研項目和重大橫向項目數十項,獲國家和省部級科技獎勵十余項。
:教育部自2005年啟動“高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作”后出臺了一系列文件,對高校教師轉變實驗教學思想產生了重要影響。您認為貴校領導和實驗教師在教育理念方面有哪些轉變?
答:自2009年福州大學土木工程實驗教學中心成為國家級實驗教學示范中心建設單位以來,學校領導和中心教師始終圍繞著教育部的實驗教學示范中心建設目標來管理和發展,并結合福州大學的實際發展狀況,提出了“理實結合,教研互動,嚴謹求實,鼓勵創新”的實驗教學理念,以適應培養創新型、復合型高素質工程技術人才的需求。
主要的教育理念轉變有以下幾個方面:
(1)定位實驗教學和理論教學同等重要的地位。要培養學生的創新意識、實踐動手能力,實驗教學具有理論教學不可替代的重要作用,因此將實驗教學提高到與課堂教學同等重要的地位,并提出“培養實驗基本技能和項目設計能力,培養提出問題、解決問題能力,培養團隊精神,促進個性發展”的實驗教學方針。
(2)重視創新能力培養,構筑開放性實驗室環境。學校抓住旗山校區建設的契機,以校園網為平臺,投入180多萬元為各實驗中心建設開放式實驗教學管理系統,對實驗教學的各環節實行網絡化管理。
(3)重視實驗室隊伍的建設。實驗室隊伍的業務水平直接決定了中心建設的質量,學校設立實驗教學關鍵崗、重點崗以及實驗教學彈性編制,吸引了科研工作中成績突出、勤于思考、有敬業精神的學術骨干和中青年教師參與到實驗課教學工作中來。
(4)加強理論和實踐的結合,優化實驗教學內容。從土木工程專業人才培養出發,開展對實驗教學體系的深層次改革和建設,構建“三層次、三平臺、三基地”的土木工程實驗教學體系,使實驗教學內容與科研、工程和社會應用實踐密切聯系。
:我們了解到貴中心自主開發了許多教育設備,這些設備在教學和科研中均有卓越表現,請您從中選取2~3件自制設備,介紹它們在實驗教學過程中顯現出來的突出特點。
答:(1)新型水泥基材料抗裂性能測試儀
中心教師設計和自制了集新型環形約束收縮測試裝置、養護箱以及應變采集系統(包括數據采集電纜線、應變采集儀和普通計算機)于一身的新型水泥基材料抗裂性能測試儀(如圖1所示)。其具體技術參數主要有:控溫范圍:10 ℃~60 ℃。控溫精度:±0.2 ℃。控濕范圍:30%~95%。控濕精度:±3%。擱架性能:一次可放置6個約束收縮試件;分為6層擱架,每層擱架間距250 mm,每層擱架的面積大于600 mm×600 mm,從而具有占地面積小的優點。
采用在混凝土環中插入隔板的方法,誘導一條裂縫在隔板處產生。增大隔板處混凝土環向拉應力,產生應力集中,加快混凝土環裂縫的產生。
通過對內鋼環應變數據的分析,可以獲得混凝土環內部微裂縫產生和發展等損傷信息。提出的評價方法,即使在裂縫不可見的情況下,也能對混凝土抗裂性能進行快速評價。
本裝置及相應的評價方法可將混凝土結構裂縫的事后修補變為事前預測和評估。當發現混凝土配合比不滿足抗裂要求時,通過調整混凝土配合比,可減少混凝土開裂的概率,延長建筑物使用壽命,具有非常好的經濟效益、社會效益和廣闊的應用前景。
該自制設備已推廣到廣西大學等高校,獲實用新型專利和發明專利各1項,發表學術論文若干篇,在福州大學本科生科研訓練計劃(SRTP)“再生細骨料的性能研究”和“新型引氣劑對高性能混凝土抗裂性能的影響”中得到應用。
(2)大型量水堰
該設備屬薄壁量水堰,是一種使用最早且精度較高的測流設施,廣泛用于水力學、水工實驗室及灌排渠道上,長7 m,寬1.2 m,高3 m,最大可量測流量為0.6 m3/s(如圖2所示)。該設備可單獨使用,也可與渠系建筑物配合使用。薄壁量水堰在鐵制堰板上設置缺口,使水流由缺口通過時具有銳緣堰流的性質。在距堰板上游3~4倍最大過堰水深處設水尺,根據水尺讀數(水面超過堰頂的高度),即可由事先繪制好的水位流量圖表得到流量。
圖2 大型量水堰
為了提高測量精度,采用自由溢流。按缺口量水堰形狀,薄壁量水堰可分為三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲線形堰等數種。實驗是在標準條件下進行的,因此堰的裝設及堰前渠道的流態也應符合標準條件,使之成為具有標準工作狀態的標準堰。
該自制量水堰已在土木工程創新型實驗研究計劃(IRP)“高擴散、低收縮差動式挑坎體型優化研究”和“鋸齒形丁壩與普通丁壩的實驗對比”等項目中得到應用,其中“高擴散、低收縮差動式挑坎體型優化研究”項目獲得第二屆全國大學生水利創新大賽二等獎。
關鍵詞:土木工程;混凝土施工;施工技術
Abstract: because of the civil engineering construction progress and development for concrete technology proposed a more strict system requirements. For the construction technology of concrete research, and has very important practical significance. In this paper the raw material of concrete component, mixing, transportation, construction, maintenance each link analysis and research on the gradually.
Keywords: civil engineering; The concrete construction; Construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:
土木工程的系統性非常強,各環節之間的聯系也非常緊密。作為其中一項重要組成部分,混凝土施工效果的好壞,對于土木工程的影響是毋庸置疑的。本文旨在探討在施工各個環節,混凝土施工工藝的注意要點。
一、混凝土原料要求
(一)對水的要求。在混凝土施工的各用水環節里,不能使用沒經過處理的沼澤水、工業污水、工業廢水。預應力混凝土以及鋼筋混凝土不得應用海水。拌制混凝土要符合下面的要求:水中不得有影響混凝土硬化凝結的糖類與油類,PH值必須大于4,硫酸鹽含量不得超過1%。
(二)對水泥的要求。使用水泥時一定要區別水泥強度等級,掌握正確的使用辦法。由工程基礎情況為標準,選擇合適的水泥種類。
(二)對骨料的要求。混凝土中最基本的骨料成分是砂石,根據砂石摻入比,我們知道,它的需求量是非常大的。在土木工程施工時,應該進行統籌規劃,仔細研究砂石質量、力學指標、開采儲存辦法等。對于骨料應當從經濟、優質、就地取材等幾個原則出發,進行合理選擇。可以用天然骨料,可以用人工骨料,也可以用混合骨料。
二、配料和攪拌要求
(一)配料準備前提:水泥進場的時候,要按照級別、包裝、品種、出廠日期、裝配倉號等進行一一檢查,而且還要對安全性、強度等性能指標實行復驗制度。其質量一定要符合國家標準。如果在使用過程中,對水泥的質量與出廠日期產生質疑,可以要求復驗,復驗不合格的水泥產品,不得繼續使用。預應力混凝土中,絕對不能使用含有氯化物水泥。
(二)混凝土配合比要求:在正式配料之前,應當要進行配比實驗,而不得根據經驗進行配比。在保證水泥質量的同時,也要注意合理與經濟的原則。對于檢查發現的錯配、少配、漏配的混凝土禁止出倉。生產混凝土過程中,石、砂實際含水量可能同設計配比含水量有差距,施工中要隨時根據現場測試結果進行配合比調整。
(三)對投料量的要求:攪拌機承載混凝土量不應過多,投料量應控制于攪拌機額定容量以下。根據施工配合比、攪拌機型號,對投料量進行科學要求。
三、運輸混凝土要求
(一)運輸基本要求。在運輸的過程中,要使混凝土保持均質,不要讓水、砂漿產生流失與流動性減小的現象。要用最短的時間和盡量少的轉運次數把混凝土運到澆筑地,確保初凝之前混凝土的澆筑完成。對于應用了滑升模板進行施工的工程以及大體積無施工縫的澆筑,運輸速度一定要跟得上澆筑速度,中間不得發生中斷。
(二)運輸方法要求。混凝土的運輸種類分為平面運輸、樓平面運輸以及垂直運輸。平面運輸一般應用砼運輸車以及自卸汽車。樓面運輸多以雙輪手推車為主要運輸方式。垂直運輸的方法可以有井架運輸、快速提升架運輸、混凝土泵運輸、塔式起重機運輸等等。
四、混凝土施工要求
在對混凝土進行澆筑之前,要認真檢查模板尺寸、標高、強度、位置等,并檢查預埋件同鋼筋的位置是不是準確。把檢查結果記錄在隱蔽工程情況表內。在雨雪等天氣情況下,不應露天進行混凝土澆筑工作。在對豎向結構進行混凝土澆筑時,應當先在底部填進與混凝土砂漿相匹配的水泥砂漿,在澆筑期間不能發生離析。若澆筑高度大于三米,應當用振動溜管讓混凝土實現下落。應當邊施工,邊對模板、鋼筋、支架、預埋件和預留孔洞進行隨時檢查。發現移位變形,隨時處理。最后,要確保混凝土的密實均勻,模板空間內不要留有縫隙。為保障混凝土的完整,澆筑中的間歇時間要盡量縮短。
因為一些設備、技術、人力等方面原因的限制,混凝土澆筑無法實現連續工作而必須出現間歇且間歇時間大于初凝時間的時候,那么應當留有施工縫。施工縫位置應當由施工技術與設計要求共同決定。由于施工縫處新舊混凝土結合力比其余部分要差,所以,應當把施工縫留在便于施工的部位,且該部位所受的結構剪力一定要小。
混凝土在澆筑入模之后,一定要進行即時充分的振搗工作,讓剛進入模板的混凝土馬上充滿到每個角落,把氣泡排出去,使之盡可能地做到均勻性與密實性的最優化。振搗方式分成機械振搗和人工振搗。一般情況下應采用機械振搗,當工程量小或者缺少機械的情況下,應用人工振搗。
五、混凝土養護的要求
混凝土硬化與凝結是因為水泥同水產生了水化反應。在混凝土澆筑完成之后,我們應當采取一些有效的工藝手段,讓水化反應發生得更快更徹底。這種建立合適水化反應環境的工作,就是混凝土養護的過程。為了讓水化反應快速充分完成,使混凝土硬化凝結速度加快,我們要防止成型混凝土的過度風吹、寒冷、干燥、暴曬。這些惡劣的環境都會使其產生異常縮或是裂縫破壞。對此,我們在混凝土澆筑完成后,要對其表面進行及時灑水養護,以保護表面濕潤,防止表面過干造成的裂縫。表面養護的具體要求有:
(一)養護混凝土的時間不應當少于28天。
(二)低塑性混凝土應當在澆筑完成之后,馬上進行噴霧養護,之后再進行及時的灑水養護。而塑性混凝土也應當在澆筑完成的6-18小時之內開始進行灑水養護工作。
(三)混凝土的養護應當連續進行,中間不要中斷,確保在養護期間內,被養護建筑一直處在表面溫潤的狀態。
總結:
由上面的分析我們可以知道,混凝土的施工技術對于整個土木工程建設具有很重要的作用。在進行施工以前,一定要清楚了解到混凝土的結構特點,各環節的施工技巧。針對施工中出現的問題進行有針對性地處理。惟有如此,才可以促使問題快速得到解決,以得到保障混凝土施工質量達標,為土木工程建設打好基礎。
參考文獻:
[1] 陳本沛.混凝土結構理論和應用研究的理論與發展[M].大連理工大學出版社,1994
[2] 吳景海.土工合成材料加筋的試驗研究和有限元分析[D].博士論文,天津大學,2003
[3] 陳宏山.土木工程發展中的幾個重點問題[J].建筑與結構設計,2007(02)
關鍵詞:土木工程;混凝土施工;施工技術
中圖分類號:TV331文獻標識碼: A
引言:在土木工程施工中,混凝土的應用是非常廣泛的,混凝土施工技術的質量直接影響到工程的質量,所以要對混凝土的施工質量給予足夠的重視。在土木工程中,有很多的施工單位,施工中的每一個環節都需要緊密的溝通,只有有效的協調好各個施工單位間的工序,才能夠保證工程的順利進行。在施工的全部程序中,混凝土作為一項重要的施工程序,對于整個工程的質量有重要的影響,因為土木工程施工的發展進步,對于混凝土技術提出了更為嚴格系統的要求。對于混凝土的施工工藝的研究,具有很重要的現實意義。本文對混凝土的原料組成、攪拌、運輸、施工、養護各個環節進行了逐步分析研究。
一、混凝土施工存在的問題 1混凝土原料要求1.1對水的要求。
在混凝土施工的各用水環節里,不能使用沒經過處理的沼澤水、工業污水、工業廢水。預應力混凝土以及鋼筋混凝土不得應用海水。拌制混凝土要符合下面的要求:水中不得有影響混凝土硬化凝結的糖類與油類,PH值必須大于4,硫酸鹽含量不得超過1%。1.2對水泥的要求。
使用水泥時一定要區別水泥強度等級,掌握正確的使用辦法。由工程基礎情況為標準,選擇合適的水泥種類。1.3對骨料的要求。
混凝土中最基本的骨料成分是砂石,根據砂石摻入比,我們知道,它的需求量是非常大的。在土木工程施工時,應該進行統籌規劃,仔細研究砂石質量、力學指標、開采儲存辦法等。對于骨料應當從經濟、優質、就地取材等幾個原則出發,進行合理選擇。可以用天然骨料,可以用人工骨料,也可以用混合骨料。2.配料和攪拌要求2.1配料準備前提:
水泥進場的時候,要按照級別、包裝、品種、出廠日期、裝配倉號等進行一一檢查,而且還要對安全性、強度等性能指標實行復驗制度。其質量一定要符合國家標準。如果在使用過程中,對水泥的質量與出廠日期產生質疑,可以要求復驗,復驗不合格的水泥產品,不得繼續使用。預應力混凝土中,絕對不能使用含有氯化物水泥。2.2混凝土配合比要求:
在正式配料之前,應當要進行配比實驗,而不得根據經驗進行配比。在保證水泥質量的同時,也要注意合理與經濟的原則。對于檢查發現的錯配、少配、漏配的混凝土禁止出倉。生產混凝土過程中,石、砂實際含水量可能同設計配比含水量有差距,施工中要隨時根據現場測試結果進行配合比調整。
2.3對投料量的要求:
攪拌機承載混凝土量不應過多,投料量應控制于攪拌機額定容量以下。根據施工配合比、攪拌機型號,對投料量進行科學要求。
2.4混凝土施工要求
在對混凝土進行澆筑之前,要認真檢查模板尺寸、標高、強度、位置等,并檢查預埋件同鋼筋的位置是不是準確。把檢查結果記錄在隱蔽工程情況表內。在雨雪等天氣情況下,不應露天進行混凝土澆筑工作。在對豎向結構進行混凝土澆筑時,應當先在底部填進與混凝土砂漿相匹配的水泥砂漿,在澆筑期間不能發生離析。若澆筑高度大于三米,應當用振動溜管讓混凝土實現下落。應當邊施工,邊對模板、鋼筋、支架、預埋件和預留孔洞進行隨時檢查。發現移位變形,隨時處理。最后,要確保混凝土的密實均勻,模板空間內不要留有縫隙。為保障混凝土的完整,澆筑中的間歇時間要盡量縮短。
因為一些設備、技術、人力等方面原因的限制,混凝土澆筑無法實現連續工作而必須出現間歇且間歇時間大于初凝時間的時候,那么應當留有施工縫。施工縫位置應當由施工技術與設計要求共同決定。由于施工縫處新舊混凝土結合力比其余部分要差,所以,應當把施工縫留在便于施工的部位,且該部位所受的結構剪力一定要小。
混凝土在澆筑入模之后,一定要進行即時充分的振搗工作,讓剛進入模板的混凝土馬上充滿到每個角落,把氣泡排出去,使之盡可能地做到均勻性與密實性的最優化。振搗方式分成機械振搗和人工振搗。一般情況下應采用機械振搗,當工程量小或者缺少機械的情況下,應用人工振搗。
二、混凝土施工工藝
2.1 澆筑
在混凝土澆筑前,應檢查模板的標高、位置、尺寸、強度和剛度是否符合要求;檢查鋼筋和預埋件的位置、數量和保護層厚度,并將檢查結果填入隱蔽工程記錄表;清除模板內的雜物和鋼筋的油污;對模板的縫隙和孔洞應堵嚴;對木模板應用清水濕潤,但不得有積水。在地基或基土上澆筑混凝土時,應清除淤泥和雜物,并應有排水和防水措施。對干燥的非粘性土,應用水濕潤;對未風化的巖土,應用水清洗,但表面不得留有積水。在降雨雪時,不宜露天澆筑混凝土。混凝土的澆筑,應由低處往高處分層澆筑。每層的厚度應根據搗實方法、結構的配筋情況等因素確定。
在澆筑豎向結構混凝土前,應先在底部填入與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿;澆筑中不得發生離析現象;當澆筑高度超過3m時,應采用串筒、溜管或振動溜管使混凝土下落。在混凝土澆筑過程中應經常觀察模板、支架、鋼筋、預埋件、預留孔洞的情況,當發現有變形、移位時,應及時采取措施進行處理。
混凝土澆筑后,必須保證混凝土均勻密實,充滿整個模板空間,新舊混凝土結合良好,拆模后,混凝土表面平整光潔。為保證混凝土的整體性,澆筑混凝土應連續進行。當必須間歇時,其間歇時間宜縮短,并應在前層混凝土凝結前將次層混凝土澆筑完畢。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間。
2.2 施工縫
由于技術上的原因或設備、人力的限制,混凝土的澆筑不能連續進行,中間的間歇時間需超過混凝土的初凝時間,則應留置施工縫,施工縫的位置應在混凝土澆筑前按設計要求和施工技術方案確定。由于該處新舊混凝土的結合力較差,是結構中的薄弱環節,因此,施工縫宜留置在結構受剪力較小且便于施工的部位。
2.3 搗實
混凝土的搗實就是使入模的混凝土完成成型與密實的過程,從而保證混凝土結構構件外形正確,表面平整,混凝土的強度和其他性能符合設計的要求。混凝土澆筑入模后應立即進行充分的振搗,使新入模的混凝土充滿模板的每一角落,排出氣泡,使混凝土拌和物獲得最大的密實度和均勻性。
混凝土的振搗分為人工振搗和機械振搗。人工振搗是利用搗棍或插釬等用人力對混凝土進行夯、插,使之成型。只有在采用塑性混凝土,而且缺少機械或工程量不大時才采用人工振搗。采用機械振實混凝土,早期強度高,可以加快模板的周轉,提高生產率,并能獲得高質量的混凝土,應盡可能采用。
2.4.混凝土養護技術
混凝土的凝結與硬化是水泥與水產生水化反應的結果,在混凝土澆筑后的初期,采取一定的工藝措施,建立適當的水化反應條件的工作,稱為混凝土的養護。為使混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土成型后因曝曬、風吹、干燥、寒冷等自然因素的影響出現不正常的收縮、裂縫破壞等現象。混凝土澆筑完畢后應及時灑水養護保持混凝土表面濕潤。混凝土表面的養護要求:
(1)塑性混凝土應在澆筑完畢后6~18h 內開始灑水養護,低塑性混凝土宜在澆筑完畢后立即噴霧養護,并及早開始灑水養護。
(2)混凝土應該連續養護,養護期內必須確保混凝土表面處于濕潤狀態。
(3)混凝土養護時間不宜少于28d。
總結:
由上面的分析我們可以知道,混凝土的施工技術對于整個土木工程建設具有很重要的作用。在進行施工以前,一定要清楚了解到混凝土的結構特點,各環節的施工技巧。針對施工中出現的問題進行有針對性地處理。惟有如此,才可以促使問題快速得到解決,以得到保障混凝土施工質量達標,為土木工程建設打好基礎。參考文獻:
[1] 陳本沛.混凝土結構理論和應用研究的理論與發展[M].大連理工大學出版社,1994.
[2] 吳景海.土工合成材料加筋的試驗研究和有限元分析[D].博士論文,天津大學,2003.