工程性能范文（精选10篇）

工程性能 第1篇

1高性能混凝土的性能研究

高性能混凝土近年来的兴起说来主要原因是传统意义上的混凝土以及水泥的强度系数低, 以及混凝土自身的配置较高, 本部分笔者将系统的论述高性能混凝土被广泛应用的必要性, 并阐述高性能混凝土的概念, 从这两个方面综述高性能混凝土的性能。

1.1高性能混凝土产生的必要性

传统意义上的混凝土自问世以来, 一直在强调强度上的进步, 也经历了低中高直至超高各个阶段的发展, 工程师们一直致力于追求混凝土强度上的提高。但是几年来, 由于混凝土结构材质劣化导致建筑物坍塌的事件屡见不鲜, 追其根本原因还是由于混凝土的耐久性不好。这种情况除了在我国以外, 在国外也有很多大面积混凝土开裂、脱落的现象。混凝土呈现出一片命运低于寿命要求、建筑物难以满足规格、抵御受灾能力的强度低的现象。在这样的背景下, 一种新型的, 坚固的、耐用性较为持久的混凝土的出现成为了迫在眉睫的要求, 高性能混凝土的产生势在必行。

1.2高性能混凝土的性能研究

对于高性能混凝土, 不同国家给出了不同的认识与概念, 在实践、应用范围与目的要求上, 高性能混凝土的性能被不同国家赋予了不同的解释。

(1) 美国。美国国家标准与混凝土协会认为, 高性能混凝土必须要有严格的施工工艺, 同时要采取最优质的相关材料进行配置, 这样才能够保证高性能混凝土的力学性质稳定, 便于应用, 不容易分崩离析, 更强调高性能混凝土的早期强度、强韧性以及体积的稳定性。在这样概念与性能下的混凝土适用于高层建筑、桥梁建筑以及在酷暑中的一些建筑物, 其在很大程度上会避免坍塌、达不到使用期限的现象。

(2) 法国。法国的权威机构认为, 高性能混凝土的性能特点在于工作性质良好, 并且在高的强度和早期强度上有较高的使用价值, 最重要的是其具有较高的性价比, 耐用性之久。法国的高性能混凝土, 同样是更多应用于桥梁、港口以及核反应、高速公路等重要的建筑工程中。

(3) 日本。日本的高性能混凝土除了强调其应用的范围是较为重要的工程为, 更为高性能混凝土提出了一个全新的要求———高工作性。这一点是指高性能混凝土要能够低温升、低干缩、高抗渗透并且有足够的强度, 甚至要达到共勉捣的状态。

(4) 我国。我国对高性能混凝土的性能概述更为全面, 强调高性能混凝土是一种新型的高技术的混凝土, 是普通混凝土技术的一个生活, 要求要有先进的混凝土技术, 尽可能高的提升混凝土的性能。将水泥、水和骨料以及一定数目的掺合料和高效外加剂混合起来。这样配置下的高性能混凝土更加的具有耐久性、工作性、适用以及体积稳定性, 同时其性价比极高。

1.3高性能混凝土的性能综述

综合上述各个国家对于高性能混凝土的性能定义, 我们可以将高性能混凝土的性能归纳为以下几点: (1) 高性能混凝土具有较大的流动性、密度大、和易性强、不沁水。 (2) 高性能混凝土的凝结时间以及水化放热是可以调控的, 在水化的过程中表现出极强的稳定性, 缺陷小。 (3) 高性能混凝土的强度极高, 不会因为时间的变化而降低强度, 甚至会在后期表现出强度的持续增长。 (4) 高性能混凝土的抗腐蚀能力强, 能够使用各种各样的天气条件, 以及来自外界的腐蚀。 (5) 虽然高性能混凝土表现出的性能状态良好, 但其对原材料的要求却不高, 来源广泛, 性价比高。 (6) 高性能混凝土具备多种多样工程要求的性能, 具体包括间隔声音、间隔热量、吸收潮气、适应能力强、抗火、微膨胀等等。

总之, 高性能混凝土就是这样一种性价比较高, 且性能强大, 被世界各国所大力推崇的一种新型混凝土。

2高性能混凝土的工程应用

高性能混凝土目前在我国有了很广泛的应用, 最典型的代表建筑有黄河小浪底水利枢纽导流工程90d龄期C70高性能硅粉商品混凝土衬砌、舟山大陆连岛工程金塘跨海大桥桩和承台均为C35~C30商品混凝土以及我国在上建造的第一艘特大桥梁———东海大桥。

2.1黄河小浪底水利枢纽导流工程

该工程选用中粗砂, 克服了传统意义上细砂使得高性能混凝土发粘不利于传送的弊端;另外其粗骨料还采取了高强度的破碎卵石, 这样能够提高其抗水冲的能力, 另外高性能混凝土在此处的应用还使用了粉煤灰与硅灰的结合体, 增强工程的抗腐蚀性。

2.2舟山大陆连岛工程金塘跨海大桥桩和承台

在胶凝材料中, 适当降低水泥用量, 增加活性矿物掺和料用量。采用不同以往普通商品混凝土配比的水胶比, 尽可能降低商品混凝土单方用水量, 以减少商品混凝土的毛细孔通道, 提高商品混凝土的密实性、高尺寸稳定性和良好工作性。

使用高效减水剂, 在减少单方用水量的同时提高新拌商品混凝土的黏聚性、工作性和施工可行性。海工商品混凝土施工过程控制:严格控制粗细集料的含泥量;严格控制商品混凝土单位用水量;严格控制养护时间。

2.3东海大桥

东海大桥是我国首次尝试横跨海面进行建造桥面, 为了能够抵御海水的冲击以及腐蚀, 桥身的材质均是高性能混凝土。海水中含有大量的氯离子, 氯离子会很大程度上的侵蚀混凝土, 为了能够抵御侵蚀, 混凝土的密实性要大大的提高, 这样才能够彻底杜绝混凝土的裂缝。这就要求在配合的时候, 要精心的选择集料, 使得集料的密度绩效, 然后再应用硅粉来保证混凝土中的空隙达到最低, 然后还要掺入减水剂, 这样才能够降低混凝土的用水量, 使混凝土无论是在密实程度上还是在体积上, 都有较高的稳定性。

可以说高性能混凝土在这些工程的应用中都产生了较好的效果和较高的反响, 为此笔者也规划了一下高性能混凝日后在工程应用中呈现出的发展方向:高性能清水混凝土。清水混凝土是这样一种混凝土, 它的建筑成果表面光滑平整, 色泽均匀一致, 一次成型后不需另作饰面的混凝土, 可以解决城市中众多高楼大厦由于瓷砖粘合的不紧密而产生的高空坠落问题。纵观现阶段的城市, 城市的基础设施和大型公共建筑要求混凝土不仅具有结构的功能, 还大力提倡美观与装饰, 这样就为高性能清水混凝土带来了前所未有的市场, 现阶段清水混凝土在城市桥梁工程、体育馆工程和机场候机楼等工程上都得以及其广泛的应用。清水混凝土目前还没有统一的涵义和技术标准, 但其原材料和工艺技术都远严格于普通混凝土。高性能清水混凝土的意义不单单在于其表面的光滑与平整, 更重要的是它具有美感, 且避免了二次美化, 即经济又适用, 是将来高性能混凝土一个大力发展和必然要求的一个工程应用方向。

总之, 高性能混凝土目前在我国的工程上已经得到了一个及其广泛的应用, 并且在高性能清水混凝土上显示除了更大的需要与市场前景。本部分笔者以具体的实例明确了高性能混凝土的工程应用, 并明确了其在未来工程应用中的发展方向。

3结束语

本文综述各个国家对高性能混凝土性能与功能上的认识, 具体明确了高性能混凝土的性能, 并在此基础上明确了高性能混凝土已有的工程应用以及其在未来的一个发展方向, 希望能够为更多的工程爱好者带来建筑以及研究上的灵感和捷径。

摘要：高性能混凝土就是这样一种性价比较高, 且性能强大, 被世界各国所大力推崇的一种新型混凝土。高性能混凝土目前在我国的工程上已经得到了一个及其广泛的应用, 并且在高性能清水混凝土上显示除了更大的需要与市场前景。

关键词：高性能混凝土,性能研究,工程应用

参考文献

[1]李岩.C80高强高性能混凝土的试验研究[J].山西建筑, 2009, 35 (21) :167一168.

工程性能 第2篇

【关键词】公路桥梁工程；高性能混凝土技术；措施及方法

随着社会发展步伐的加快，在公路桥梁施工建设的过程中，高性能混凝土技术的应用不仅能从根本上提高公路桥梁的使用寿命，同时还能节省大量的人力、物力及财力，因而得到了广泛的应用。而如何提高高性能混凝土技术性能，成为工程技术人员不断探索的重要课题。

1 高性能混凝土应用的意义

高性能混凝土技术在公路桥梁工程建设中的运用，能够使公路桥梁在恶劣的自然环境下保持较长的正常使用时间，同时能够保证路面的耐久性、高弹性以及抗渗性。许多施工单位在承建工程的过程中，为了提高路面的承载能力，多使用高性能混凝土做路面，不仅提高了路面的使用性能，还大幅度减薄了路面的厚度，大大降低了工程造价。

与此同时，随着社会主义的构建，提高公路桥梁的工程质量，不仅能节省大量的成本，同时还能维持社会发展秩序。公路与桥梁作为人类社会生活中必不可少的一部分，与人们的日常生活息息相关，高性能混凝土的使用，能够在普通混凝土性能的基础上进一步提高公路桥梁的抗压性，延长公路桥梁的寿命，从而提高公路桥梁的经济效益和社会效益。

2 提高高性能混凝土性能的措施

在公路桥梁施工的过程中，施工人员要想从根本上提高公路桥梁的使用性能，就必须在原有的基础上提高高性能混凝土的性能，使其在投入使用之后，充分发挥出高性能混凝土的优势。

2.1 提高高性能混凝土的强度

高性能混凝土主要是指强度等级不低于C60的混凝土，随着社会的迅速发展，在公路桥梁施工的过程中，室内C60以及C80混凝土已经能够顺利的配制，然而在施工的过程中，由于施工条件以及施工技术有限，要想从根本上提高高性能混凝土的特性，就必须在原有的基础上提高高性能混凝土的强度。在提高高性能混凝土强度的过程中，主要包括以下几方面的措施：

2.1.1 严格控制原材料质量

在提高高性能混凝土强度的过程中，原材料的质量是否合格，不仅决定着混凝土的配制结果，同时还直接决定着公路桥梁的整体施工效果。由此就需要相关人员在配制高性能混凝土的过程中，能够严格控制混凝土的原材料。在控制原材料质量的过程中，首先要严格控制高性能混凝土配制的过程，针对硅盐酸以及普通硅酸盐水的选择，一般将其质量控制在52.5级以上；其次要严格控制粗骨料的选择，多采用岩压强度大于1.5倍的混凝土碎石，這些碎石必须保持干净、且等级高；最后要严格选择合适的细骨料，一般细骨料的细度模数应高于2.6的中砂，且含泥量应控制在1%以内。

2.1.2 掺加活性掺合料

在高性能混凝土配制的过程中，高活性掺合料品种主要由硅灰、磨细矿渣、粉煤灰及沸石粉等原料掺合而成，在掺合均匀搅拌之后，能够大幅度提高混凝土的强度。其原因主要在于高活性掺合料在很大程度上具备“微集料效应”和“形态效应”，在高活性掺合料中，颗粒多数较小，且体积多为球形微珠状态，在施工的过程中，能够较好的填入水泥之间的空隙，并在减小空隙率的同时，大大加强了水泥的密度，使水泥的抗渗透性大幅度提高。与此同时，在条件允许的状况下，活性掺合料中的氧化硅、氧化铝与水泥水化生成的氢氧化钙反应，生成的水化铝酸钙和水化硅酸钙。这些化学反应生成的物质，都能在很大程度上增加混凝土的强度。除此之外，在提高混凝土强度的过程中掺入相应的活性掺合料，还能在一定基础上降低水化热，将混凝土的收缩度降到最低。

由此可见，在提高混凝土强度的过程中，适当的掺入活性掺合料，不仅能提高混凝土抗腐蚀的能力，同时还能增强混凝土的耐久性，使其在施工的过程中充分发挥自身的优势。

2.2 保证流动性的主要措施

高性能混凝土的大流动性即高流态是说混凝土拌合物要具有良好的保塑性和施工性。为此可采取以下措施：

（1）掺入高效减水剂，降低混凝土的水灰比，改善和易性，提高混凝土的流动性，并达到高强的效果；（2）掺入特殊的保塑组分以保证混凝土在3h以内坍落度损失小于15％；（3）粗骨料选用级配良好的5mm-20mm的碎石，细骨料选用中砂，并采用适宜的砂率以进一步改善混凝土的黏聚性和保水性。

2.3 降低水化热的主要措施

在公路桥梁施工的过程中，水泥与水在搅拌时都会放出一定的热量，这种现象在化学中称之为水化热。高性能混凝土在配制的过程中，由于采用的是高含量的胶凝材料，因而在发生水热反应时，所释放出的热量值较高。而高热量在发散的过程中，容易使混凝土整体散热不均匀，直接导致路面裂缝的出现。针对这一状况，在降低水化热的过程中，可以采取以下几种措施：首先，最大限度的降低水泥用量；其次，在掺合活性掺合料的过程中，多采用优质的活性掺合料；最后，在活性掺合料掺入的过程中，应适当的掺入与之相应的保塑剂与高效减水剂。

2.4 增加体积稳定性和耐久性的主要措施

增加高性能混凝土体积的稳定性与耐久性，不仅能提高公路桥梁的施工质量，同时还能延长公路桥梁的使用寿命，节省施工成本。而在其提高的过程中，主要包括以下几种措施：首先，在高性能混凝土配制的过程中，相关人员应严格按照相关要求，准确掌握各种原料的比例，以便从根本上保证高性能混凝土的稳定性；其次，在混凝土施工的过程中，应尽量避免在高温、高湿环境下施工，避免对钢筋造成侵蚀；最后，在提高高性能混凝土耐久性的过程中，可以加强混凝土的硬度、强度以及抗渗性，以此来提高混凝土德耐久性。

3 总结：

综上所述，随着社会主义建设步伐的加快，公路桥梁工程在建设的过程中，高性能混凝土技术性能的应用，在提高公路桥梁施工质量的同时，还能提高公路桥梁的使用性能，使其更好的投入到今后的使用中。由此就需要施工部门在公路桥梁施工的过程中，能够使用提高高性能混凝土技术性能的施工方法，在提高自身施工质量的同时，还能保障公路桥梁日后的长久使用。

参考文献：

[1]王达乾，公路桥梁高性能混凝土应用分析，福建建材，2010，(6)

[2]罗川，路桥建设工程中高性能混凝土的耐久性分析，科技信息，2010(35)

[3]李宝建，高性能混凝土在路面工程中的应用，黑龙江交通科技，2008(11)

[4]舒大勇，高性能混凝土技术经济浅析，科技资讯，2008(30)

Web工程前端性能优化 第3篇

1 Web前端优化相关原理

客户端完成通信通常需要HTTP协议和TCP协议。HTTP协议是Web应用层协议，其是Web的核心。通过对HTTP协议进行的一些研究[3,4]分析，提出了一些修改方法以降低检索的延时，但在检索延时对加载速度影响较小的情况下，实际应用价值则较小。但HTTP本身依然决定着Web的通信形式，影响着Web前端的行为。HTTP协议一般由两部分程序实现:一个客户机程序和一个服务器程序，其分别运行在不同端的系统中，通过HTTP报文的交换来进行会话，HTTP协议规定了这些报文的格式以及客户机和服务器的交换行为。TCP作为HTTP的底层传输协议[5]，当HTTP客户端发起一个与服务器的TCP连接，建立连接时，浏览器和服务器进程便可通过套接字访问TCP。TCP为HTTP提供了一个可靠的数据传输服务，所以一个客户端进程发出的每个HTTP请求报文最终均能完整的到达服务器。同样，服务器发出的每个HTTP响应报文也能完整到达客户端。

HTTP协议的客户端/服务器请求响应机制程序，包含下面几个步骤:

(1)发起请求。客户端向服务器发起HTTP请求，如打开一个URL地址。

(2)建立连接。客户端对URL地址进行域名解析后找到服务器IP，并与服务器建立TCP连接。浏览器通过发送一个TCP包，要求服务器打开连接，服务器也通过发送一个包来应答用户的浏览器，告知浏览器连接已打开。

(3)发送请求。打开连接后，客户端发送请求信息到服务器端的相应端口上，完成请求动作提交。

(4)发送响应。服务器在处理完客户端请求之后，向客户端发送响应消息。

(5)关闭连接。结束TCP/IP对话是通过客户端和服务器端关闭套接字来实现的。

由图1所示，用户在获取一个页面时，分别经历的等待时间是:域名解析时间，即客户端解析域名寻找服务器IP所需的时间;TCP建立连接时间，客户端服务器建立连接时TCP3次连接时间;HTTP请求响应时间，HTTP请求发送与服务器对该请求的响应时间;响应传送时间，服务器响应了请求后，将所请求的内容下载到客户端的时间;客户端解析和响应时间，客户端得到响应后解析显示出的时间。本文主要从服务器响应传送时间与客户端解析的响应时间两方面着手，分析介绍了一些Web工程前端的优化方法。

2 Web前端优化方法

2.1 HTTP请求优化

HTTP请求优化是指减少页面的HTTP请求数目，即通过减少与服务器的连接次数来降低网页响应延迟。通常一个功能完善的网页需引入JavaScript、CSS、背景图片等[6]大量的外部文件。但由于HTTP协议不具备状态性，每一次访问均需要客户端重新发送请求至服务器。要呈现整个页面，页面上的每个组件均要向服务器重新发送一次HTTP请求，这些组件所产生的大量请求累加是影响网站速度的主要原因。减少网页元素是一个行之有效降低请求数目的方法，但在网页内容丰富的今天，通过削减网页元素带来的网页功能性下降是不可接受的。于是就出现了两种网页元素合并方法，分别是样式表(CSS)、脚本JavaScript合并压缩技术与CSS Sprites技术。

2.1.1 样式表和脚本合并压缩

样式表CSS和脚本JavaScript是Web网页的表现和行为，其共同决定着网页表现样式、网页效果及网页的交互特征，这是网页中必不可少的元素。随着Web系统架构的复杂化，Web前台系统开发也日益复杂。Web前台架构也逐渐的呈现出分层思想，将CSS与JavaScript分为3层结构[7]，分别是base层、common层和page层。其中，base层位于最底层，负责封装不同浏览器对于CSS与JavaScript解析的差异，提供统一的接口，并扩展底层接口，为common层和page层提供易用的接口。common层使用base层提供的接口，为page层提供可复用的组件。page层位于3层的最顶端，与页面的具体需求相关联。随着Web前端架构的发展，复杂化的Web前端架构使Web前端工程师的分工更加明显，同时减少了不必要的重复性代码。但同时，网页需引入的CSS与JavaScript文件个数却增加了，即增加了HTTP请求数目。

Google公司与Yahoo公司分别开发了Google Closure Compiler与YUI Compiler工具用于样式和脚本的压缩。这两个工具均是基于java的jar包。一般情况下，用Google Closure Compiler压缩JavaScript脚本，用YUI Compiler压缩样式表CSS。

压缩样式表和脚本文件可减少其大小，合并样式表和脚本文件可有效减少HTTP请求数目从而减少网页下载时间。合并压缩方式在CSS与JS资源越复杂的情况下，能得到显著的优化效果。

2.1.2 CSS Sprites技术

CSS Sprites技术是一种网页图片应用处理方式[8]，是将一个页面涉及到的所有零星图片均包含到一张大图中去，将诸多零星图片对应的众多HTTP请求变成一个大图所对应的一个HTTP请求。该方法有效降低了页面的HTTP请求数目，且在页面被访问时，载入的图片不会像以前那样每幅缓慢的显示，视觉效果更优。

2.2 网页元素优化

通常，Web统用80%以上的时间来加载页面组件[9]，而对于个体页面，在这80%以上的时间中又只用了10%～20%的时间来下载HTML文档，剩下的时间均用于下载网页中的其他元素，如大量的图片、Java Script文件等。但HTML文档与网页元素是相辅相成的，如何在不改变网页本身设计，不降低网页质量的情况下，对网页进行合理优化来加快网页的下载速度。针对这一问题，网页元素优化被提出，其主要包括Web工程中HTML的优化，Java Script的优化和CSS样式表的优化。

2.2.1 HTML优化

在前端的构成中，HTML是必不可少的一部分，且是真正的展示“前端”。HTML文档包括用于组织网页结构的HTML代码，引入或内嵌的CSS及JavaScript代码等[10]。则对于HTML优化的主要方法有:

(1)标签语义化。现如今Web标准均被称做“DIV+CSS”或“层布局”，标准的主导思想是使用样式表CSS来控制网页中各元素的表现形式，包括位置、颜色、大小等。这种布局一定程度上弱化了标签的布局能力，将布局完全放到了样式中进行控制。这同时使网页布局陷入大量的使用<DIV>标签作为结构元素的误区。这是一种样式表CSS的滥用。

HTML提供了相当丰富的标签，各标签均有各自的含义。应充分利用并遵守各标签的“语义”。如表格形式的数据应仍用TABLE布局，大段的文字内容应由<P>进行分段而不是<BR/>，列表项应放在UL或OL或DL中。这样做的原因是保证在用户去掉CSS显示的情况下，网页能尽量有效地将内容的结构层次显示出来。若全部用<DIV>，当去掉CSS后，整个网页就失去了层次，只剩下一些杂乱的文字碎片。这并不符合Web标准对低配置兼容性的要求。“DIV+CSS”布局方式具有代码量少、结构精简、语义清晰等优点，标签语义化则对搜索引擎更加友好。

(2)CSS与JavaScript文件外链。在HTML页面中通常引用CSS、JavaScript代码或文件来使页面更生动丰富。HTML页面引用CSS或JavaScript代码有3种方式:内嵌式、内联式和外链式。内嵌式、内联式是将相关代码写入HTML文件中，外链式通过将CSS或JavaScript代码打包后在相关网页中引用。一般HTML文档在页面加载时总是会重新刷新，页面中的内容均会重新加载，内嵌式、内联式写入的内容也一同重新加载。而当CSS与JavaScript文件外链后，便可对该组件进行缓存，页面再次加载时会大幅减少下载组件时间。文件外联对页面的优化是显然易见的，甚至前文中介绍到的压缩等方式均要求组件内外链式。

2.2.2 JavaScript优化

与CSS样式表类似，页面在加载脚本时，所有位于脚本后的内容均会被阻塞。如今，网页使用的HTTP协议为HTTP1.1，其规定浏览器在下载脚本时，并行下载是被禁止的。这表示页面在下载脚本时是依次下载的，会占用相对多的时间，当脚本处于页面顶部时，加载脚本所带来的效果是页面会停止渲染，出现渲染空白。将脚本放在网页底部比置于页面顶部的效果好，且脚本较多时效果更佳。

2.2.3 CSS优化

CSS样式表决定了网页的展现方式，定义了网页中元素的位置，大小与效果，对呈现良好视觉的网页有重要作用。CSS优化的主要方法有:

(1)将CSS放到页面顶部。网页中的诸多元素，如图片、脚本等是网页下载中必须的，而CSS样式表为网页中的组件提供了其表现样式、位置和格式信息。网页在加载页面内容时一般情况下是顺序解释执行的，即网页元素是按照其在网页中的顺序下载的。而理论上若将样式表放到页面的最后位置，则网页中的其他组件便可优先下载，这可使得除了网页样式外的其他元素尽早展现给用户。但若将样式表放在底部后，会导致浏览器组织网页内容的逐步呈现，为了避免样式变化时浏览器重绘页面，浏览器会阻塞内容的逐步呈现。在用户的视觉回馈中，样式表放在底部响应要比样式表放在顶部慢。所以一般情况下，样式表CSS应放到页面顶部。

(2)避免CSS表达式。CSS表达式是一种使用动态设置CSS属性的方式。但CSS表达式所带来的严重性能问题:为了确保有效性，CSS表达式会进行频繁的求值，改变窗口大小、滚动页面甚至移动鼠标均会触发表达式进行求值，如此频繁的求值会导致浏览器的性能受到严重影响。CSS表达式虽强大，但会给浏览器带来严重的性能问题，拖慢网页的加载速度，在可能的前提下，应尽量避免使用CSS表达式。

3 结束语

介绍了Web工程前端优化的相关原理，主要从服务器响应传送时间与客户端解析的响应时间两方面着手，分别从HTTP请求优化，网页元素优化两个方面，介绍了几种实用的Web前端优化方法，并分析了各方法在具体工程中使用应注意的事项。在不改变后台数据及网页本身的情况下，提高了Web系统进行性能。

参考文献

[1]中国互联网络信息中心.第34次中国互联网络发展状况统计报告[R].北京:中国互联网络信息中心,2014.

[2]Zona Research.The economic impacts of unacceptable website download speeds[R/OE].(2011-12-11)[2014-10-05]http://www.motc.gov.tw/service.

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[4]Padmanabhan V N,Mogul J C.Improving world wide web latency[M].California:Computer Science Division,1995.

[5]Kurose J F,Ross K W.计算机网络[M].陈鸣,译.北京:机械工业出版社,2009.

[7]曹刘阳.编写高质量代码Web前端开发修炼之道[M].北京:机械工业出版社,2010.

[6]Souders S.High performance web sites:essential knowledge for front-end engineers[M].America:O'Reilly Media,2007.

[8]Huisong W,Jun W,Qun D,et al.A new approach to constructing CSS codes based on factor graphs[J].Information Sciences,2007,178(7):1893-1902.

[9]King A B.Website optimization:speed,search engine&conversion rate secrets[M].America:O'Reilly Media,2008.

工程性能 第4篇

1.规划方面

（1）依据路网内路基的现有状况，分析为达到规划期预定的目标状况所需的资源（资金、材料、劳力等）及其在时间和空间上的分配。

（2）计划在给定的预算水平条件下使路网内路面服务水平达到最佳，所需安排的新建和改建项目及其对策方案。

当我们修建一条路，计划工期时，在我南方多雨地区，应该给路基一个沉降期，就是经过一个雨季的稳定期，这样对路基日后形成的沉降有一定的稳定作用。

2.设计方面

（1）根据路线设计确定路基填挖高度和顶宽，结合沿线岩质和土质情况，设计路基横断面形状和边坡坡度。

在确定路基填挖高度时，我们必须对沿线岩质或土质进行斟探，根据地质情况来指导路基的设计，土质不行的地方，通过验算不用处理的路基极限填土高度可以达到多少，如不够，软土地基必须处理，如何处理？具体情况具体分析，可采取换填土质、抛石挤淤、排水固结等。

在挖方地段，挖到设计标高时，我认为必须再挖下去至少30cm，然后再返填30cm好的土质，这样有利于提高挖方地段路基的稳定性。

（2）根据沿线地形，地表迳流和地下水情况，进行道路排水系统的布置以及地面和地下排水构造物的设计。

土石方是公路建设中使用最高的筑路材料，而水对土石方路基有百害而无一利，诸如冲刷路基边坡，坍塌路基沉陷等，因此，在设计过程中须进行排水系统完整性设计。

1）路线设计对排水系统的考虑，包括路堑段纵坡度宜20.3%，路线纵坡宜≤2%，凹曲线底部宜设计在涵洞处，并在边坡上设急流槽，超高段尽量避免设在路堑地段，原则上要求考虑加深边沟。

2）路基设计对排水系统的考虑，应适合两方面内容：一方面是施工期防水排水的路基保护，应考虑底基层完成后的排水全幅设计透水性碎石料或硬路肩上设必要数量的盲沟；另一方面是使用期的排水考虑；一是边沟、排水沟、截水沟、急流槽的设置桩号范围及其断面尺寸，除采用标准断面外，对那些有排洪要求的部分要作专项设计；二是地下水位较高的四季堑区段，主要是反映风化岩地段路堑，对边沟采取加深或边沟下设盲沟（渗沟）或渗沟下铺30cm厚砂砾垫层，以截断地下水对路基的影响。

3）桥涵路线交叉工程设计对排水系统的考虑，桥涵设计主要看桥涵工程能否满意公路灌溉和排洪需要，要从现场实际情况来确定，沿线交叉设计主要看其是否需要并有灌溉式排洪的需要，以及交叉工程在与边沟、排水沟交叉时采取明沟或暗沟形式。

4）路面设计对排水系统的考虑。在赣粤高速公路上，由于赣粤高速公路中央有绿化分隔带，在中央分隔带里，为了排水，先在中央铺一层土工布，后在土工布上设纵向带有渗孔的导管，把导管与早已预埋在路基上贯穿全幅的横向管用三通连在一起，通过横向管把水排到路外，同时在埋有横向管的路肩上应设置急流槽，使水流至水沟，再在上面铺一层等粒径的砾石，然后用土填到比路面低2cm位置，这样，中央分隔带的水就可以通过导管排到路外，在超高地段，超高外弯的内侧地段设置明沟，把水直接引到埋设在路基的横向导管里，通过横向管排到路外。

（3）根据当地气候，水文和地质等情况，分析路基的稳定性，需要采用坡面保护，支挡结构或地基加固措施时进行相应的设计。在赣粤高速公路上，对于挖方地段，根据土质情况，边坡坡率不同，采用的坡面防护形式多样，有人字型、窗孔型、百叶型，满铺式等；对于填方地段，大多采用人字型，材料采用的多是桨砌石，有的用混凝土，护坡之后，撒草籽绿化。

3.施工方面

主要考虑地基承载力、填料、压实，边坡等方面。

（1）地基承载力达不到设计标准的地方，必须处理，处理方法根据地质情况、经济实力、施工方法简便与否等进行综合考虑；满足承载力要求的地基，其顶面仍应酌情给予适当处理，地基表土，树根和草根必须清除干净，清除干净后进行地基填前碾压，填前碾压达到要求后才可上土。

（2）填筑路堤的理想填料为水稳定性好，压缩性小，在赣粤高速公路上，土方填筑的松铺厚度为不大于30cm，土石混填的松铺厚度为不大于40cm，石方填筑的松铺厚度为不大于50cm，石方最大粒径为不超过层厚的2/3，但不能超过30cm，通常情况下，下列材料为非适用材料：

1）沼泽土、淤泥、泥炭、冻土、生活垃圾，建筑材料。

2）含有树根和易腐朽物质的土。

3）有机质含量大于5%的土。

4）液限大于50%，塑性指数大于26的土；所以，我们在选择填料时，一定要慎重，如砾石、不易风化的石块、碎石土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂，砂性土等都是修筑路堤的良好材料，粘性土虽然渗水性很差，干燥时较硬而且不易挖掘，浸水后水稳定性差，强度低，变形大，但粘性土在南方地区比较普遍，所以在给予充分压实和良好排水设施的情况下，仍可用作路堤填料。

（3）路堤土经分层压实，使之具有一定的密实度，以消除大部分因水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用而产生的压密变形，由此而保证路面的使用性能和寿命。因此，路堤填筑时，为达到设计所要求的压实度标准，必须层层碾压。压实度与含水量干密度有关，保持最佳含水量和最大干密度，压实度才比较好。在赣粤高速公路上，对路基压实度比较重视，把标准定得更高，填前碾压达到88%，上路堤800—1500mm≥93%，下路堤>1500mm≥90%，但由于趕工期，有些点存在填筑厚度是比要求厚，压实度比标准低的现象。

（4）路堑的施工，主要考虑结构的稳定性，绝对禁止挖神仙土，根据地质情况和开挖高度不同，采用的坡率不同，根据地形条件不同，采用的施工方法也不同，有纵挖法、横挖法，纵横相结合方法等。

4.管理方面

已建成的路基结构物在建设路面和使用过程中受荷载和自然因素的不断作用而逐渐出现损坏，这就要求每年对路基、路面及排水设施进行定期检查并及时维修。一是做好汛前、汛后路基排水设施的检查和维修工作。二是根据路基路面排水情况不断改进排水设施，如把排水沟加深、增设排水设施等。三是切实做好雨季上路巡查工作，必要时做好人工排水。四是及时修复水毁路面确保公路畅通。

工程机械散热器性能研究 第5篇

关键词：工程机械,散热器,性能,趋势

目前, 随着发动机各种新技术的应用以及排放标准的不断提高, 发动机热负荷越来越高, 加上工程机械工作环境恶劣、工况复杂, 负荷变化较大, 这就对工程机械发动机散热器的设计匹配提出了较高的要求。在设计开发工程机械发动机散热器时, 如果仅仅进行参照类比设计, 已经不能满足实际需要, 必须对散热器进行合理的匹配设计, 才能有效提高发动机的动力性、经济性和可靠性。

1 工程机械散热器性能研究的意义

在传统的设计方式中, 车辆冷却系统一般根据能够满足最大散热需求进行实际设计, 在提高冷却系统工作能力的同时, 不大注意工程机械中存在的过冷现象, 但由于发动机水套内的温度过低亦不利发动机功率的稳定输出, 因此在提高散热能力的同时也要预防过冷现象的发生。就工程车辆冷却系统中单个散热单元来说, 目前工程机械行业更关注产品的节能高效和排放无污染, 这种现状就急切要求车辆散热器厂家在设计散热器时尽力增强散热器散热能力并有效减弱阻力特性, 设计出性能更优越的翅片类型, 以便制造出综合性能优越且耗材量少的散热器元件。较之于国外截止于目前的研究而言, 我国散热器翅片成型工艺、加工工艺及焊接技术等方面相关研究还很粗糙, 这种严峻的现状急切要求我们加大对散热器换热机理和翅片性能方面的研究, 从而提升我们散热器设计制造技术, 以适应车辆冷却系统发展的需要。

现在对于工程机械中冷却系统的设计实际基本上是由整机生产企业挑选需要的散热器元件和冷却风扇配件组装后进行整机试验, 检测各系统状态, 以检测整机各项性能是否满足设计要求, 此过程需要多次循环试验与改进。但这种设计方式不仅设计成本昂贵, 而且需要消耗大量人力和时间。而计算流体力学对冷却系统进行设计时却省时高效, 只需要对整个冷却系统建模仿真, 然后分析出问题所在找到解决方法再次相互匹配仿真得到合适结果即可。这种解决方式脱离了传统方式的繁琐笨重, 处理问题更精细, 计算机技术的不断发展更使得计算流体力学的程度越来越精细和实用。

2 工程机械散热器的性能研究

工程机械的散热模块工作环境与汽车有所不同, 汽车的散热器往往前置于车头部位, 沉入动力舱且距离进气格栅较近, 进气格栅的流通面积略小于散热器的迎风面, 生产商为尽量不挤占动力舱空间, 往往采用迎风面积较大、厚度较小的散热器, 而工程机械中散热器布置特征则相反, 以装载机为例, 由于装载机在工作时需要保持行进方向的准确性, 驾驶员需要实时观察路面情况, 因此动力舱安装位置不应过高, 几何尺寸不宜过大, 更不允许采用类似汽车那种大迎风面的布置形式, 动力舱内的散热器通常采用与冷却风扇居中对齐的安装方式, 迎风面积通常略小于动力舱截面大小, 厚度较大。两种车辆散热器的工作状态也有所不同, 由于汽车在行驶中具有较高的迎风速度, 冷空气受冲压作用进入散热器, 风扇直径可以较小。装载机在作业中往往不具有较高车速, 散热模块主要依靠冷却风扇形成的压差, 将冷空气送入散热器, 冷却风扇直径通常需要与散热器的迎风面高度或宽度相当。汽车上早已普及了电子风扇, 可以实现自动调速, 能够有效地控制功耗;装载机等工程机械, 从成本控制与可靠性角度出发, 大部分仍然将冷却风扇与发动机进行机械式连接, 虽然这种连接形式相对简单可靠, 但当整机散热有了更高要求后, 仅能通过增加风扇转速实现系统降温, 这就使得发动机负载较高, 燃油消耗较大。

以国内某轮胎装载机为例, 生产商利用选型设计法对冷却风扇与散热器进行了匹配, 理论计算结果满足要求。当冷却风扇与散热器组安装在动力舱内后, 夏天时, 整机在60秒左右开启了发动机大循环, 连续工作1小时左右出现了系统过热的现象, 发动机中冷却液温度达到100℃左右, 为了解决这种现象, 生产商通常采用以下几种方式进行改善:

1) 增加风扇转速;

2) 更换比原风扇直径稍大的冷却风扇, 这种方式虽然会在一定程度上改善冷却效果, 但是风扇直径的增大, 会使风扇的轴功率增加;

3) 更换更大迎风面的散热器组, 这种方式仅可以在小范围内适用, 因为更大的迎风面会使散热器整体的压力损失升高, 通过的有效风量降低;

4) 加强散热器与发动机罩接合处的密封性。因为空气通过散热器后温度上升, 同时风扇抽吸后压力提高, 因为热空气易向前端低压处回流, 如散热器周围有间隙, 热空气会通过间隙重新回流入散热器, 这统称热回流, 它减少了冷空气的进入量, 并促使气温上升, 将明显降低散热器的冷却效果;

5) 加强散热器与护照结合面上的密封性。如前所述由于风扇前后存在压差, 同样也会在这些缝隙中产生空气回流, 及空气从风扇后端通过间隙, 回到风扇前端, 相当于气流发生短路循环, 同样使通过散热器的风量减少, 降低散热器的散热能力;

6) 更换厚度更大的散热器组, 这种方式与前一种类似, 也会增大压力损失, 降低流量;

7) 更换不同翅片类型的散热器组, 这种情况较为常见, 通常是将管片式替换为管带式, 管带式替换为板翅式, 由于散热器的压力损失与换热量属于两个互相矛盾而又不可分割的性能特征, 因此更换了散热量较大的散热器, 也就代表了该型散热器具有较高的阻力特征。虽然以上的这些方法可以在一定程度上解决系统过热, 但是大部分过热程度较高的问题仍然无法解决, 需要从散热系统整体上去考虑。

3 工程机械散热系统的发展趋势

随着冷却系统的不断发展, 对散热器的要求越来越高, 在保证散热器具有足够散热能力和强度的前提下, 体积更小, 重量更轻, 效率更高是车用散热器发展的必然趋势。散热器是零部件中强度较薄弱的环节, 散热器在限定的空间内应具有足够的散热能力和较高的使用寿命, 而整个总成必须质量轻、有色金属材料耗量少、生产成本低。其发展趋势如下:

1) 薄壁、轻量、高效

散热器是一种产值较高的易损机车配件。其成本中料重工轻, 因此降低材料消耗, 改善生产工艺和结构, 才能使散热器达到薄壁、轻量和高效。

2) 结构合理

为保证在限定的空间内有足够的散热能力和可靠性, 只有在散热器结构上寻找改进措施、降低应力和改善传热, 才能达到设计要求。

3) 装配式铝散热器及散热器的发展

装配式铝散热器在欧洲应用较为广泛, 采用装配式铝散热器是为了降低污染和减小铝材料焊接困难而采用的工艺。虽然目前部分产品仍采用该结构, 但风阻过大会影响该结构形式。硬钎焊的铝散热器随着冶金日益提高将逐步增多。硬钎焊的铝散热器可以实现整个总成等强度, 从而大幅度提高散热器的寿命。

将铝质管带式散热器应用于工程机械, 这不仅提高了工程机械的散热效率, 更减轻了散热器的整体的重量, 更为重要的是在当前铜材价格居高不下的情况下, 节约原材料就等于降低了生产成本, 相应也就增加了利润, 这对企业来说也就增大了发展壮大的后劲, 对企业也就扩大了生存空间, 增强了社会竞争力。

4 结语

现在的科学技术水平正在以日新月异的速度向前) 发展, 解决问题的思路方法越来越多元化和精细化。散热器行业的细致研究也越来越被人们重视和突出出来, 因此, 研究强化散热问题, 设计、制造出高效散热器, 不仅是现代工业发展急需解决的问题, 同时对于节约能源和降低生产成本也具有深远的现实意义。

参考文献

[1]张奥.工程机械散热器传热特性分析[D].吉林大学, 2013.

建筑工程材料的性能测试研究 第6篇

建筑材料具有丰富的类型,同时其应用目的与场所各异。在此情况下,对材料的性能也有着不同的要求。根据材料性质,可以分为以下几类材料,如:结构、装饰、隔断与耐火材料等;对其性能要求有力学、物理、耐受、防火及化学等,如:强度、刚度、非收缩性能、耐腐蚀性能、耐热性、可被运输等。

对于建筑工程而言,其质量主要受材料性能的影响,如:水泥材料,强度、用量及储运方式等均会影响其强度。同时,钢筋材料,有害杂质含量、处理工艺均会影响其强度、刚度及韧性等。再者,砂石材料,其形状、粒度、级配、含泥量等均会对混凝土性能造成不同程度的影响,在不同材料各异性能作用下,工程的耐久性、抗冻性、抗渗性等均会受到影响。因此,建筑工程为了提高自身的质量,应开展有效的工程材料性能测试。

2 测试指标与方法

当前,社会各界均十分关注建筑工程的质量,而材料性能是影响其质量的关键因素。因此,建筑工程中涉及的材料通过检测应符合相关的规范与要求。建筑工程常见材料主要有水泥、钢筋、混凝土及其他材料,常规的性能检测指标有密度、强度、韧性、安全性、焊接性能、抗剪、耐久性等。

目前,检测方法主要有2种,具体内容如下:

一种为采样检测,实际检测过程中应遵循代表性、规范性的原则,前者是指试样可代表某一批材料的整体性能,后者是指试样应满足某一批材料的检测要求。对于不同材料来说,其取样要求各异,通常情况下,在同一批材料中,选取不同部位的材料进行测试,实际选取过程中,应保证其选取的方式、位置、数量等满足相关的要求,其中较为关键的因素为试样数量,其对测试结果的准确性有着直接的影响,如果试样数量过少、选样方法与位置不合理,则会增加测试误差的发生几率[1]。

另一种为试验检测,对于建筑工程材料而言,其种类丰富,性能各异。因此,对其性能测试的方法也相对较多。在实际试验过程中,仪器的使用、试验环境的确定均测试结果有着较大的影响。因此,试验过程中,应根据材料选择适合的仪器,并为其提供适宜的湿度与温度等,以此保证测试结果的准确性,同时相关的测试人员也应具备较高的综合素质,进而为测试工作提供可靠的人员保障。

3 测试内容

在选择建筑工程材料时,应关注其吸放湿性与防火性能,对二者的测试分析如下。

3.1 吸放湿性

现阶段,建筑工程施工中十分关注空气湿度及温度,主要是由于二者直接影响着施工材料的质量。因此,建筑工程材料的吸放湿性得到了人们的广泛关注。此性能不仅影响建筑物施工环境,同时也关系着建筑室内环境,在实际测试过程中,应考虑天气状况及环境因素,通过实践探索,测试时使用频率较高的方法有2种,分别为湿度反应法与温度反应法[2]。

温度反应法主要是在封闭的环境下,对其温度进行调节,此后对放置其中建筑材料的湿度情况进行记录与观察,同时根据一定的调节标准,调整室内温度,以此获取建筑材料吸放湿性的变化结果。

湿度反应法主要是在密封的环境下,对其湿度与温度进行控制,在湿度条件相同的情况下,对不同温度条件下材料的吸放湿性进行测试,此时应保证数据记录的准确性与及时性,此后对湿度进行调整,开展上述相同的测试,最终计算建筑材料吸放湿性的变化结果。

通过对2种不同方式的比较分析可知,外界温度对第一种方法的影响相对较大,而对第二种方法的影响较小,因此,在实际测试时,应尽量使用湿度反应法,以此保证其测试结果的准确与有效[3]。

3.2 防火性能

随着现代建筑的发展,其建设的复杂性日渐增多,并且逐渐趋于大型化与高层化,在此情况下,建筑的防火性能得到了高度关注,主要是由于一旦建筑出现火灾,则会影响众多群众的生命安全,同时建筑物也会受到严重的影响。因此,实际施工过程中,应对建筑材料防火性能进行科学与合理的测试。通过防火性能测试指标的制定,为建筑材料的选取提供了可靠的依据,在严格落实此指标的情况下,建筑材料的防火性能将不断提高,同时建筑工程的质量也将得到可靠的保障。通常情况下,公共场所对建筑材料的防火性能要求高于其他类型建筑,其中涉及的装饰品、泡沫材料、电线等不仅要具有美观性,还要具有较强的防火性,以此保证人民群众生命与财产的安全。

建筑材料防火性能的测试主要是利用燃烧过程中敏感程度实现的,其中敏感程度与防火性能呈负相关,前者越强,后者越差。为了有效评估建筑材料的防火性能,结合其燃烧过程中放热大小、烟气与毒气产生情况、易燃易爆等特性,对其划分了不同等级,在检测过程中,要求材料应符合相关的标准[4]。

4 常见建筑工程材料的性能测试

4.1 水泥材料

建筑工程施工过程中较为常见的材料便是水泥,其质量直接关系着建筑物的整体性能,影响着其经济性与安全性。在测试水泥性能时,主要的指标有密度、细度、稠度、凝结度、强度等,例如:细度测试可利用负压筛析法,在实际测试时,应选择适合的仪器,并关注测试压力范围的有效控制;凝结度测试可采用试验分析法,在测试时应结合施工顺序,对水泥进行相应的操作,如:振捣、抹平等。通常情况下,水泥各性能测试均要开展3次以上,以此保证测试的准确性。

4.2 钢筋材料

现代建筑工程对钢筋材料的依赖性较强,它作为建筑架构的关键要素,其性能测试具有积极的意义,不仅可以保证施工的安全,还要可以提高建筑的稳定性与可靠性。钢筋材料测试的指标主要有强度、弯曲性与延展性,利用拉伸试验,根据仪器测量的数据,评价其强度,同时观察钢筋的变形情况,通过弯曲试验,观察钢筋表面是否存在裂纹,如果出现裂纹,则要记录相应的弯曲度及缝隙的具体情况,通过计算,从而明确钢筋的性能[5]。

5 结语

本文对建筑工程材料性能测试的影响、常见指标与方法进行了介绍,并分析了建筑工程材料的吸放湿性与防火性能测试,同时探讨了水泥与钢筋材料的测试标准与方法,相信,通过科学与准确的性能测试,建筑材料的性能将不断提高。

参考文献

[1]信丹.建筑工程材料的性能测试分析[J].江西建材,2015(1):68.

[2]秦勇.材料性能检测对建筑工程质量的影响[J].中国建材科技,2015(5):5-6.

[3]李贺.建筑工程中钢筋材料的性能检测问题与完善[J].四川建材,2014(3):142-144.

[4]祁少明,白润山.建筑外饰面材料太阳辐射反射性能测试方法分析[J].河北建筑工程学院学报,2010(3):4-7.

谈少孔水泥的物理和工程性能 第7篇

关键词：少孔,水泥,物理,工程,性能

由于MDF中滞后硬化水对填充在水泥浆体内部孔中的聚合物的侵蚀作用, 因此其耐久性成为一大缺陷。人们至今仍在继续研究对其的改良措施。相比之下, DSP材料的耐久性较好, 但含有大量的微硅材料和必不可少的塑化剂, 其长期行为还很不清楚。PRC不含塑化剂或聚合物掺合料, 因此其加压成型制品仅由在水化硅酸钙 (CSH) 凝胶中紧密堆积的未水化水泥颗粒组成。PRC的密实性促进了碳酸钙填充孔隙率已经较低的区域, 尤其在表面上, 同时还有效地密封材料内部, 产生潜在的良好耐久性。

1 P RC的制备

PRC由硅酸盐水泥和水组成。采用普通方式搅拌后, 把新拌浆体浇筑到圆柱形模具中成型。2到4小时初凝后脱模。然后将浆体置于一液压机上挤压。该机器能使挤压出的孔隙水及时排出, 所施加的最大压力为200MPa, 加压速度以所排出的液体可以回收为准则。压力撤除后, 将试件从设备中挤出, 称重并记录尺寸。然后适当地养护试件。

试验中发现加压的时间非常关键。如果在拌合后大约4, 5小时内挤压浆体, 则PRC的强度发展最佳。这个时间与C3S水化导致的主要放热峰之前的潜伏期有。因此, 原则上搅拌之后马上即可加压。但由于脱模的困难, 一定的凝结时间还是必要的。如果将新拌浆体直接浇注到放在压力装置内的滤纸上, 挤出孔隙水的过程中, 试件的强度与上述方法所获得的基本一样。但是这种搅拌后马上挤压并没有什么特殊优点, 原因是:a.操作很麻烦;b.在高压下, 短龄期的水泥浆体可以流动, 因此圆柱体浆体可以再在较复杂形状的模具中定型。

2 制品性能

典型的加压后的试件高度为原来的65%左右, 直径与压力装置相符 (40mm) 。与未挤压试件的密度相比, 其密度可高达2600Kgm3, 而试件在加压后的强度相当于经28天雾室养护的同样起始水灰比的普通硅酸盐水泥浆体强度。密度反映了浆体的孔隙率, 而孔隙率本身是浆体自由水含量的一种度量。普通硬化水泥浆PRC显得多孔的原因是多于水化所需的这部分水产生了孔隙。在PRC中, 多余的水分可以在加压时部分排出, 同时由于受挤压的浆体仍处于水化初期, 因此随着水化的进行, 剩余孔隙可以被继续有效地填充, 故浆体中仅存在很少的多余水。随着挤压水灰比降低, 密度增加。挤压过程实际上消除了宏观孔隙, 同时PRC中相对缺水环境下的继续水化也使水化产物致密化。平均孔径移向凝胶孔范围。

试件由于压力不同而密度不同, 而原始高密度的试件对于养护条件的敏感性降低。长龄期数据表明, 经一年雾室养护试件的尺寸相对稳定, 仅仅观察到重量稍有增加。

3 微观结构特征

利用外加压力降低材料的孔隙率是陶瓷材料中普遍采用的一个工艺手段。干燥粉末经单轴、单向压力后, 形成的结构具有不均匀的压力分布和颗粒堆积。在PRC制作过程中, 由于挤压出来的水具有一定的流动性, 因而起到一定的润滑作用, 促使应力释放出来。否则, 应力的不均匀将对材料性能产生重要影响。

PRC的微结构主要取决于尚未水化的水泥。对于针对高密度材料采用的低有效水灰比来说, 这是意料之中的, 因为这时所掺加的水不足以使水泥完全水化, 相反只能观察到表面反应。与普通处理条件下的硅酸盐水泥浆体相比, 水化产物失去其特征, 观察不到数量众多的Ca (OH) 2晶体。PRC中C-S-H的外观和组分似乎与相应的水化硅酸钙“内部产物”相似, 其形貌特征也不明显, 化学组成上富钙却不含Ca (OH) 2晶体。与普逢硅酸盐水泥典型的纤维状“突出产物”不同, PRC中的C-S-H更易被电子束破坏。对于“内部产物”也观察到这种现象气这可能反映了PRC中孔的孤立程度比普通制品中高, 由于电子束的局部加热作用使液体膨胀而破坏孔壁。由于在加压过程中破碎而暴露出的新鲜、尚未水化的表面继续水化, 看来新的水化产物的沉积有效地交叉起来, 弥补并产生紧密地堆积和向内生长的微观结构。

4 与耐久性的关系

由于PRC密实的微观结构, 因此水气渗透性大大降低, 进而不易受到化学侵蚀的影响。试件的表面由于方解石的沉淀而使原已低孔的表面进一步密实。用通常的酚酞染色法测不出碳化层厚度。许多人认为, 由于存在尚未水化的水泥, 高性能水泥制品具有与扩散进入的湿气进行长期反应的潜力。因而其耐久性受到威胁。这一观点未得到普遍赞同。在PRC中没有水化产物生长的空间, 而水化不得不停止, 如果PRC中的湿度迁移受到限制, 也就不存在进一步水化的潜在因素。到目前为止的试验结果没发现任何可能由水泥缓慢水化引起的安定性问题。

少孔材料还可能受到冻融破坏。在普通水泥和混凝土中往往有意引入的气孔看来能减轻破坏。但与少孔材料抗冻性有关的关键因素可能是孔径分布。一般当液相水在低于-4℃结冰而体积膨胀时造成破坏。

5 实际应用及局限

高性能水泥如的主要优点是相互连通孔减少, 且由于微结构有效地阻止了湿度迁移而潜在的耐久性提高。利用这些特性, 可使用PRC材料建造用于废物处理的密闭壳体、耐久的包壳、屋顶瓦和衬里等。由于抗拉强度的提高, PRC结构构件的承受弯曲性能比一般制品好。由于其优秀的耐磨性, 可用来作为繁忙路段的路面材料, 或输送污泥和磨蚀性液体的管道。此外, 由于单位表面积内材料密度提高, 因此抗化学腐蚀性增加。在混凝土预制构件生产中可利用其较高的剪切强度, 如做成圆柱体构件作为起吊挂钩的附件, 其优点是PRC与所埋入的普通混凝土完全相容。

PRC材料的主要缺点在于制造过程。用于模具和压力装置制作的最初投资可能显得不经济, 且模具装卸可能显得繁重。但工艺过程可以自动化, 加之产品具有高附加值的特点, 因此完全可以找到市场, 最初的投资还是合算的。例如在成型屋面瓦时, 与在试件的表面方向加压相比, 在试件的两端加压时达到同样的目标压力所需的荷载要低得多。此外, 中间制品成型压力大大降低。加压速度在加压过程中可以调节。一般说来, 在2min加压至最大压力与10min内达到最大压力的制品性能差别不大。

结束语

目前影响PRC应用的因素是对材料长期性能了解不够, 从其它致密水泥体系的经验可知, 对于新体系有必要仔细全面考察, 因此PRC长期特征及性能监测将继续进行。

参考文献

[1]宁仁岐.建筑施工技术[M].北京:高等教育出版社, 2002.[1]宁仁岐.建筑施工技术[M].北京:高等教育出版社, 2002.

接长锚杆结构性能试验及工程应用 第8篇

1 接长锚杆结构设计与研发

1.1 结构设计

锚杆在巷道支护中具有非常重要的作用, 其延伸率比锚索大得多, 在巷道变形较大的情况下有利于巷道支护[5,6,7,8]。由于螺纹钢锚杆为不可弯曲材料, 巷道断面尺寸及施工机具不允许锚杆过长。为解决这一问题, 提出一种可拆卸的便携接长锚杆设计思想。接长锚杆采用螺纹连接, 螺纹为右旋、单线、细牙三角形螺纹。以下为接长锚杆连接处结构设计方案。

(1) 方案1 (图1) 。接长锚杆由3部分组成:2个一端带内三角螺纹的锚杆单元和1个连接锚杆单元的丝柱。锚杆单元接头可分为流线型和阶梯型2种。

(2) 方案2 (图2) 。接长锚杆由2部分组成:一端带内三角螺纹的锚杆单元 (流线型) 和一端带外三角螺纹的锚杆单元 (阶梯型) 。

1.2 方案选择

对上述2种设计方案进行对比, 方案1为对称结构, 只要有任意2个锚杆单元和1个丝柱就能实现锚杆接长功能;而方案2必须是两部分配套使用才行;另外采用方案1更有利于生产加工。因此, 选用方案1。

对比方案中流线型和阶梯型2种锚杆单元, 流线型的外观和结构有利于锚杆的均匀受力, 而阶梯型则容易出现应力集中现象, 导致锚杆破断。因此, 选择流线型锚杆单元接头。

2 力学性能试验及结果分析

连接强度要力求同被连接件的强度相等, 以便充分发挥被连接件的承载能力。当一个连接段中包含多个危险截面和工作面时, 要以其中最薄弱的部分来决定连接段的工作能力。接长锚杆的整体强度由接长锚杆的连接部分强度决定, 只要连接处的强度大于或等于接长锚杆杆体的强度, 接长锚杆就能正常工作。因此, 对接长锚杆的连接处进行力学分析。

2.1 实验室试验

图3为简化后的拉拔试验标准接长锚杆连接件的尺寸;材质为20Mn Si。锚杆在工作时主要受到拉力和剪切力, 其中拉力占主导地位。因此, 锚杆在拉至破断时的力为锚杆能够提供的最大工作阻力。利用电液伺服万能试验机进行锚杆连接处的拉拔试验, 检验其抵抗拉拔破坏的能力, 将其与同型号同材质的螺纹钢锚杆破断力进行对比, 为优化接长锚杆连接处结构及尺寸提供依据。

(1) 试验方案及仪器。试验对6套接长锚杆 (图4) 连接件力学性能进行测试。试验所需仪器有:WAW-300型300 k N电液伺服万能试验机及其数据采集系统 (图5) 、切割机、连续式标点机、游标卡尺, 具体方案见表1。

(2) 试验结果分析。图6为拉断的接长锚杆连接件, 其相关试验结果见表2、表3。由表2、表3可见, 接长锚杆连接件可以抵抗的破坏力平均值为167.2 k N, 在拉力平均达到128.1 k N时会进入屈服阶段。破断位置有2个在连接处较薄位置, 1个在中间丝柱处破断。

由试验结果可知, 受连接件特殊结构的制约, 接长锚杆的最大抵抗拉力破坏能力约167.2 k N, 低于锚杆杆体的184.3 k N。因此, 欲提高接长锚杆整体抗拉强度, 需改善连接件的结构、材料或改善加工工艺, 以消除应力集中, 提高薄弱环节自身强度等。

2.2 数值模拟试验

(1) 模型建立与分析。利用软件建立锚杆单元和丝柱模型, 将锚杆单元和丝柱进行装配, 装配体一端固定, 另一端施加167 k N的轴向拉力, 然后进行受力分析 (图7) 。

(2) 试验结果。对于延展性材料, 常用安全系数来校核其强度。通过数值模拟分析可知:最小应力出现在锚杆端部, 最大应力在丝柱中间, 并且远远超出材料的极限强度, 在丝柱中间部位有应力集中显现。另外, 连接处的破断还有可能与局部应力集中有关系, 因此, 应查找尖点或棱边处应力分布情况。如图8所示为接长锚杆最大载荷位置, 不难发现, 螺纹孔底部边线处及丝柱边角处有很明显的应力集中显现, 这也是导致接长锚杆拉拔试验在此处破断的重要原因之一。

综上数值模拟分析结果可得, 现有尺寸的接长锚杆在连接处存在严重的应力集中情况, 主要原因是在圆弧过渡区域螺纹套比较薄弱和螺纹孔底部边线没进行圆角处理。因此, 为提高接长锚杆的整体强度, 增加圆弧过渡区螺纹套的尺寸, 对易出现应力集中的边线进行圆角处理。

(3) 结构优化。结构优化后的尺寸如图9所示, 主要对弧形连接处的弧度做了处理, 优化后弧形连接处过渡更加平稳, 整体比较粗实。连接处弧形过渡区和丝柱还是整个系统的薄弱环节, 为提高系统的可靠性, 应对连接处和丝柱采用特殊的加工工艺, 如淬火等。

3 工程应用

贺西煤矿三采区集中回风巷为煤巷, 直接顶为砂质泥岩, 岩性松软、层理发育;基本顶为细砂岩, 坚硬呈厚层状。直接底为泥岩, 相对较硬;基本底为较硬、厚层状的中砂岩。顶板稳定性较差, 使用过程中顶板下沉剧烈, 部分顶板下沉量在1 000 mm以上。巷道净断面尺寸宽为4 m、高2.6 m, 原支护方案为锚、网、索联合支护。随着矿井的生产, 三采区集中回风巷顶板下沉剧烈, 多部位出现锚索拉断的情形, 整条巷道锚索破断率极高, 基本不能保证矿井生产的需要。为解决这一难题, 提出采用自行设计的接长锚杆替代常规锚索的支护方案 (图10) 。原支护方案及改进方案在三采区集中回风巷顶板下沉量随时间变化曲线如图11所示。

由图11可知, 原支护方案下随着时间的延续, 巷道顶板下沉量不断增加, 但由于锚索延伸率低, 当顶板下沉量达到一定程度后锚索发生破断而失去支护作用, 发生顶板岩石冒落现象;用自行设计的接长锚杆替代原有常规锚索后, 由于锚杆比锚索延伸率要大得多, 虽然在开始阶段顶板下沉量与原支护效果相比并没有较大提升, 但后期基本不会发生由于锚杆破断而引起的冒顶事故, 巷道顶板变形得到了有效控制。

4 结论

(1) 针对锚索延伸率小、在变形较大巷道使用效果不好这一问题, 设计一种接长锚杆替代常规锚索;同时能够克服由于井下巷道尺寸及搬运条件、锚杆长度受到一定约束的限制。

(2) 贺西煤矿现场应用表明, 该新型接长锚杆替代常规锚索能够较好解决由于锚索破断导致的冒顶问题, 围岩变形得到了有效控制。

参考文献

[1]侯朝炯.巷道围岩控制[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2013.

[2]卫修君.复杂困难条件下的巷道支护[J].煤炭科学技术, 2002, 30 (8) :31-33.

[3]王海东.高应力松软煤层回采巷道锚网索支护研究[D].阜新:辽宁工程技术大学, 2005.

[4]马念杰.困难条件下巷道对接长锚杆支护技术[J].煤炭科学技术, 2013, 41 (9) :117-121.

[5]侯朝炯, 郭励生, 勾攀峰.煤巷锚杆支护[M].北京:煤炭工业出版社, 1997.

[6]张汝海, 刘少伟.煤巷锚杆支护全线跟踪设计方法[J].中国矿业, 2007, 16 (2) :54-56.

[7]何亚男.可拉伸锚杆的基本原理与设计[J].矿山压力, 1987 (2) :2, 16-19.

工程性能 第9篇

【摘 要】文章简述了高性能混凝土的组成、混合比设计，并基于工程实践，分析了在建筑工程中，高性能混凝土的施工质量控制要点。

【关键词】高性能混凝土；建筑；施工

高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。由于其具有高工作性、高耐久性、高强度及高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，在建筑工程中被广泛应用。

1.高性能混凝土的组成

1.1水泥

为了减小坍落度损失，高性能混凝土必须使用不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且C3A含量应尽量低。但是，为了混凝土的高强化和高性能化，在国外还出现了球状水泥、调粒水泥以及活化水泥等，这些新品种水泥的最大特点是，达到相同的标准稠度时，需水量低。使用新品种水泥是混凝土达到高性能的重要手段之一，是混凝土技术新进展的一个方面。

1.2超细粉矿物掺合料

硅粉、超细粉煤灰、超细磨矿渣、超细沸石粉等组成了超细粉矿物掺合料。超细粉矿物掺合料在混凝土中的主要作用包括：微集料填充作用、滚珠润滑作用、火山灰活化作用，是高性能混凝土中不可缺少的组分，不仅可以改善和易性，而且还可以提高强度和耐久性。此外，还可降低水化热，对制备大体积混凝土构件十分有利。复合使用矿物掺合料效果更佳。

1.3高效减水剂

混凝土要实现高流动性、高耐久性及较高的强度，必须降低水灰比和提高混凝土拌合物的流动性，而高效减水剂具有降低水灰比和提高流动性的作用，因此高效减水剂是高性能混凝土不可缺少的组成材料之一。配制高性能混凝土所用的高效减水剂必须具有下列特点：既具有高的减水效果，又能控制坍落度损失。当前，采用的高效减水剂有萘系、三聚氰胺系、多羧酸系、氨基磺酸系，以及溶于碱不溶于水的有机共聚物、接枝共聚物等新型高效减水剂，使用时，往往以这些高效减水剂为主体，再复合其它成分以控制坍落度损失。

1.4骨料

a.骨料的强度。宜选用高强度的岩石碎粒做骨料。考虑到水泥与骨料的粘结强度也影响混凝土的强度。且骨料表面粗糙，界面粘结强度就高所以应选用碎石比较好。b.骨料的粒径。经过试验表明，混凝土的强度随着骨料粒径的减小而提高。粒径减小，增加了骨料和水泥浆的粘结面积，而且拌和均匀。所以应使用较小粒径的骨料为宜，大粒径骨料易产生较高的回弹率。所以宜选用粒径5-10mm的碎石做粗骨料。c.粗、细骨料的比率粗、细骨料的比例通常取决于骨料的级配与形状。高性能混凝土中骨料体积的最佳比例为65%，其中细骨料占骨料总量的40%，因此，粗、细骨料的体积比为3：2。

2.高性能混凝土配合比的设计

a.高性能混凝土配合比应根据施工工艺要求的拌合物工作性和结构设计要求的强度，充分考虑施工运输和环境温度等条件进行设计，通过试配并经现场试验确认满足要求后方可正式使用。b.高性能混凝土的配合比应有利于减少温度收缩，干燥收缩，自身收缩引起的体积变形，避免早期的开裂。c.为了满足强度保证率的要求，混凝土的配制强度必须大于设计要求的强度标准值。（4）配制高性能混凝土所用的水胶比宜采用0.25～0.4，并随强度等级提高而降低，拌合料的和易性宣通过掺加高效减水剂和混合材料进行调整，在满足和易性的前提下，尽量减少用水量。d.配制高性能混凝土所用的水泥量应小于450kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量应小于550kg/m3。粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30%。e.配制高性能混凝土所用的高效减水剂的品种和掺量，应通过与水泥的相容性试验，高效减水剂掺量宜为胶结材料总量的0.4～1.5%。f.混凝土的砂率宜为28%～34%。采用泵送工艺时，可为35%～37%。g.高性能混凝土的坍落度应控制在120～200mm，扩展度400以上，初凝时间8-10h，终凝时间12～14h。

3.高性能混凝土的拌制

a.拌制高性能混凝土使用强制式搅拌机。搅拌时投料顺序按常规做法，外加剂的投放方法应通过试验确定，高效减水剂采用后掺法。投料顺序为：粗骨料、细骨料、喷淋加水→水泥→掺合料→剩余水→高效减水剂→出料（每个步骤间隔30s）。b.混凝土原材料均按重量计量，计量的允许偏差为：水泥和掺合料土1%，水和外加剂士1%，粗、细骨料士2%。c.配制高性能混凝土必须准确控制用水量。砂、石中的含水量应及时测定，并按测定调整用水量和砂、石用量。严禁在拌合物出机后加水，必要时可适当添加高效减水剂。d.高性能混凝土拌合物坍落度经时损失快，控制坍落度经时损失的方法，除选择与水泥相容性好的高效减水剂外，可在搅拌时延迟加入部分高效减水剂或在浇筑现场搅拌车中调整减水剂掺量。

4.高性能混凝土的运输

应根据具体建筑工程的结构特点和工程量的大小以及道路气候状况等各种因素综合考虑确定高性能混凝土的运输设备，保持混凝土的均匀性，保证运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作特性。运输过程中对运输设备采取保温隔热措施，防止局部混凝土温度升高或受冻。严禁在运输过程中向混凝土中加水。减少混凝土的转载次数和运输时间，保证从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间不影响混凝土的各项性能。采用混凝土泵输送混凝土时，应在混凝土搅拌后60min内泵送完毕，且在1/2初凝时间前入泵，在初凝前浇筑完毕；因各种原因导致停泵时间超过15min，每隔4-5min开泵一次，使泵机进行正反转方向的运动，，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。

5.高性能混凝土的浇筑

5.1浇筑前准备工作

a.按需准备好混凝土输送泵、泵管、卡具、串筒、料斗、振动器及刮尺等机具设备，并考虑发生故障时的修理时间，现场备有备用振动器和备用泵。b.在混凝土浇筑期间，保证水、电照明不中断。c.浇筑混凝土前全面细致地对该部位的模板、钢筋、预埋管、预埋件、预留洞等进行检查，并做好隐检验收记录，办理好土建与水电等其他专业的会签手续。d.提前2d向混凝土搅拌站提交混凝土浇筑申请单，申请单由工长认真、准确填写，项目技术负责人审核、签字，同时，工长对项目试验室负责人下发混凝土浇筑通知单，试验室接到通知单后，根据通知单内容做好试验准备工作。e.混凝土施工开盘前半小时由项目技术负责人、工长对施工管理人员、班组长及作业人员在现场进行全面且有针对性、可操作性技术交底，交底内容包括主要施工方法、技术要点、过程控制、质量标准、注意事项以及成品保护等。

5.2混凝土浇筑施工

a.混凝土入模前，应采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量、水胶比及泌水率等工作性能；只有拌和物陛能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。b.混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m，当大于2m时，应采用滑槽、串简、漏斗等器具辅助输送混凝土，保证混凝土不出现分层离析现象。c.混凝土的浇筑应采用分层连续推移的方式进行，间隙时间要小于90min，不得随意留置施工缝；新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差要小于15℃.d.混凝土振捣可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等振捣设备。振捣时应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。采用插入式振捣器振捣混凝土时，宜采用垂直点振方式振捣。每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。若需变换振捣棒在混凝土拌和物中的水平位置，应首先竖向缓慢将振捣棒拔出，然后再将振捣棒移至新的位置，不得将振捣棒放在拌和物内平拖。

6.高性能混凝土的养护

混凝土的标准养护条件为温度（20±3）℃，相对湿度保持90%以上，时间28d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件，而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。a.浇筑完的混凝土必须遮盖来保温或者防雨。在修整作业完成后或混凝土初凝后立即进行养护，优先采用蓄水养护方法，连续养护。在混凝土浇筑后的前1～2d，应保证混凝土处于充分的湿润状态，应严格遵守国家标准规定的养护龄期。b.对于大面积的板类工程，当采取用养护剂养护时，可在养护剂中掺些白色颜料，使白色养护剂所形成的薄膜能反射阳光，降低热量吸收，抑制混凝土的温升。c.当完成规定的养护时间后拆模时最好为其表面提供潮湿的覆盖层。d.大体积混凝土由于内部温度高，表面失水很快，需要补充水份。微膨胀剂只有在足够潮湿的状态下才具有补偿收缩的作用，减少裂缝出现的可能。

【参考文献】

[1]张宗兴.在建筑施工中高性能混凝土的使用研究[J].华东科技：学术版，2012（6）.

交通工程产品色度性能检验软件研发 第10篇

交通事故中纯粹由于道路环境引起的事故相对较少, 仅占10%［2］。但资料表明, 许多交通事故深究其原因, 是发生事故周围的道路条件对驾驶员的心理、行为等造成了影响, 表现为路况不良引起驾驶行为不当而造成事故。而道路交通工程产品是道路环境中的重要内容。道路交通工程产品的质量对保证安全、降低事故损失、实行有效规范引导等有重要作用。

同时, 交通工程产品在道路交通中担负着引导和指示信号两种功能, 能够对驾驶员的视觉和心理产生直接的影响, 是主动安全性的重要组成部分［3］。

因此, 国家标准和交通运输部标准对公路交通标志反光膜［4］、路面标线涂料［5］、突起路标［6］、轮廓标［7］、交通警示灯［8］、高速公路LED可变信息标志［9］等交通工程产品的色度性能进行了规定, 以实现对交通工程产品质量的严格把关。

在公路交通工程试验检测中, 色度性能的检测是依靠全自动色彩色差计进行检测, 检测出来的色品坐标是依靠人工在打印出来的图纸上描点来判定是否在合格区域中, 从而判定该项参数是否合格。 该方法存在判定精度不高, 判定是否合格耗费时间长的缺点。本文针对以上缺点, 开发了一套交通工程产品色度性能检验软件, 提高了判定精度和检测效率。

1问题提出

逆反射体是一种具有逆反射性能的反光面或器件, 其在道路交通中的使用, 对于保障道路交通安全, 尤其是夜间的行车安全起到了非常重要的作用。 在交通工程产品中, 交通标志反光膜、轮廓标、突起路标等都是逆反射体。

在交通工程产品检测中, 一个重要的参数就是逆反射体的色度性能, 其分为白天使用的颜色 ( 昼间色或表面色) 和夜间使用的颜色 ( 夜间色或逆反射色) ［10］。逆反射体的昼间色采用D65光源作为照明光源测量。D65光源的亮度近似于白天中午左右的太阳光, 照明观测条件是入射角0°, 观测角45°, 观测到的是表面色; 逆反射体的夜间色采用标准A光源作为照明光源测量。标准A光源亮度近似于汽车前照灯, 照明观测条件是入射角0°, 观测角0. 2°, 观测到的是逆反射色。在这种光学条件下测量到的分别是表面色和逆反射色, 测量表面色的国产设备主要有北京市兴光测色仪器公司生产的DC—P3A色彩色差计, 以及日本进口的柯尼卡美能达公司生产的美能达CM—2500c, 国爱色丽公司生产的964; 测量逆反射色的国产设备主要有杭州远方光电信息有限公司生产的BM - 8彩色亮度计, 进口设备主要有日本的柯尼卡美能达公司生产的cs200等。

使用上述设备对交通工程产品的色度性能进行检测, 检测得到的色品坐标值是否满足国标的要求, 需要将检测到的色品坐标值放入如图1所示的色品图中, 图1中“检测点”是绿色反光膜检测出来的色品坐标值在色品图中的描点, 检测点必须在绿色方框中, 对于每种颜色在文献[4]中对其的边缘值都有相关规定, 表1列出了各种颜色的反光膜表面色各角点的色品坐标。

在交通工程试验检测中检测出来的色品坐标值是否合格是依靠人工在打印出来的色品图上画点来判定其是否合格, 该方法存在判定精度不高, 耗时的缺点, 所以本论文提出使用软件判定的方法提高工作效率和判定精度。

2软件原理

软件采用最简单的直线方程原理, 两点确定直线, 将检测到的检测点的x坐标带入, 计算出y值, 确定y值是否在两条直线方程计算出来的y值之间。

2. 1直线方程原理

知道已知的直线过点P1 ( x1, y1) 和点P2 ( x2, y2) , 则可得到此方程的斜率k:

则直线方程为

将检测得到的点P3 ( x3, y3) 中的x3带入直线方程则可得到y'3, 如图1所示白色为色品图中的中间区域, 4个坐标点可以得到4条直线方程, 因此可以得到4个“y'3”值, 可以通过软件进行剔除, 从而进行判断。

2. 2合格区域建立

在色品图中, 合格区域为中间区域的色品区域是很好建立直线方程的。但合格区域包含边缘线的在图1中可见其不是直线, 那应该如何进行定义呢?

在照明光源颜色的测量方法［11］的表2中, 给出了CIE1931标准色度系统光谱的三刺激值, 给出的三刺激值是对应在不同波长的光相对应的坐标值, 按照此表可以建立相应的色品区域的色品图。

3软件设计

该软件使用Lab VIEW软件进行开发, 主要设计了绘图模块, 色品图模块, 合格区域模块, 检测点合格判定模块等。

3. 1绘图模块

在程序中绘图主要绘制的是直角坐标、色品图、 检测点以及各种颜色的色品合格区域, 在程序中将使用绘制直角坐标轴VI ( Draw Cartesian Axes. vi) , 该VI主要的输入有绘图的边界矩形, 坐标轴属性, 网格修饰等输入。

( 1) 绘图的边界矩形定义了在图片显示方框中绘图的边界。

( 2) 坐标轴属性可以定义各个轴的格式, 各个轴的最大值和最小值, 以及各个轴的精度等。

( 3) 网格修饰可以定义线条颜色, 文本颜色, 单位长度, 显示网格等参数。

建立坐标后可以调用绘制XY数据VI ( Draw XY Data. vi) 对坐标轴和图形进行绘制。此处的xy数据为一维簇数组。

3. 2色品图模块

在CIE1931标准中, 对色品图的坐标有一个标准的坐标值点 ( 二级坐标) , 直接可以在程序中建立一个簇数组包含x和y坐标, 以备在以后的程序中调用。

3. 3合格区域模块

建立好色品图模块后, 需要建立合格区域模块, 也就是得到一组建立好的数组, 如果给定的合格色品区域不包含边界值点, 直接按照绘图顺序排列数组即可, 如图4所示。

但是有些色品区域是包含边界值的 ( 如图1中的黄、红、绿、蓝、棕色) , 需要结合给定的角点坐标值与色品图中的边界值进行计算得到色品图中的边缘值。此模块的编程需要注意判定给定的角点坐标区域是否包含了色品图的x最小值和y最大值。

3. 4检测点合格判定模块

检测点的合格判定是本软件的核心, 首先将合格区域的xmax、ymax, xmin, ymin值检索出来, 再使用检测点的x和y值分别对其进行判定, 如果检测点的x值大于了xmax或小于了xmin, 那么该点就是不合格点, 同样道理, 如果检测点的y值大于了ymax或小于了ymin, 那么该点就是不合格点。

如果检测点的x和y值都介于xmax、ymax, xmin, ymin之间, 那么, 程序将进入建立直线方程, 进行计算的阶段。

检测点经过了初步判断程序后, 进入了直线方程计算程序, 运用合格区域的数组, 首先以检测点的x值为基准, 检索出检测点x值附近的四点坐标 ( 如图1所示, 检测值在合格区域中有上下两条直线) , 按照式 ( 1) 和式 ( 2) 建立相应的直线方程, 将检测点x值代入方程, 计算出检测点值对应的y1和y2值, 判定检测点y值是否落在y1和y2值之间, 如果落在y1和y2值之间则检测点合格, 反之亦然。

4测试与总结

本文开发的交通工程产品色度性能检验软件的前面板如图6所示, 本软件主要分为连接线控制、直角坐标属性控制, 检测输入控制等模块, 绘图时间大约在3 ms左右, 通过与否在软件绘图区域的右下角会直接提示“PASS”或者“FAIL”。

图7 ~ 图10给出了本软件对各种产品的各种颜色的色度性能的检测结果, 经过了大量的手工和专家测试, 本软件可直接运用在交通工程产品的色度检测中, 图7 ~ 图10各个产品的色品坐标测试值见表2。

5结论

本软件解决了交通工程产品 ( 包括公路交通标志反光膜、路面标线涂料、突起路标、轮廓标、交通警示灯、高速公路LED可变信息标志等) 色度性能 ( 表面色和逆反射色) 检测合格判定的工作量和判定精度, 对重复性工作大的试验检测工作而言提高了工作效率, 减少了试验检测工程师的工作量, 保证了交通工程产品试验检测的质量, 具有很高的实用价值。

摘要：交通工程产品在道路交通中担负着引导和指示信号两种功能, 能够对驾驶员的视觉和心理产生直接的影响, 其色度性能是重要参数指标, 是主动安全性的重要组成部分。针对交通工程产品色度性能检测中, 色品坐标依靠人工在打印出来的图纸上描点来判定是否在合格区域中判定该项参数是否合格的缺点。开发了一套交通工程产品色度性能检验软件, 提高了判定精度和检测效率, 目前已成功运用在交通工程产品试验检测中。

关键词：交通工程产品,色度,LabVIEW,CIE1931

参考文献

[1] 人民网, 公安部:全国机动车保有量达2.17亿辆.http://auto.sina.com.cn/news/1834807590.shtml 2011-07-20/

[2] 葛亚军, 袁洁.浅议道路交通安全设施对交通安全的影响.山西建筑, 2009;35 (7) :281—283

[3] 侯茹风.机动车灯色度检测系统研究.天津:天津大学, 2008

[4] GB/T 18833—2002, 公路交通标志反光膜

[5] JT/T 280—2004, 路面标线涂料图8突起路标逆反射色为白色的色品坐标检测结果

[6] GB/T 24725—2009, 突起路标

[7] GB/T 24970—2010, 轮廓标

[8] GB/T 24965.1—2010, 交通警示灯第1部分:通则

[9] GB/T 23828—2009, 高速公路LED可变信息标志

[10] 苏文英.道路交通中逆反射体色度性能.交通标准化, 2007; (12) :24—28