建筑表面范文（精选10篇）
建筑表面 第1篇
为了研究爆炸压强在建筑物表面的分布规律，计算作用在建筑物外部的爆炸荷载，应用非线性显式有限元分析软件AUTO-DYN建立爆炸冲击波向建筑物传播的数值分析模型，进而分析建筑物表面爆炸压强的分布规律。
1 模型描述
炸药在刚性地面上发生爆炸，爆炸中心至目标建筑物的距离为10 m，炸药的TNT当量为1 000 kg。建筑物外形为长方体，其尺寸为5 m×10 m×10 m。选取建筑物周围空气的尺寸为20 m×20 m×11 m，假定在初始状态时建筑物周围环境中的空气压强为一个标准大气压强(101.3 k Pa)，并且在空气的边界上允许空气的流出[6]。假设建筑物为刚体，采用拉格朗日单元划分，而空气则采用欧拉单元进行划分。根据对称性，取一半结构应用AUTO-DYN软件建立其有限元模型进行数值模拟。
2 建筑物迎爆面的爆炸压强
位于刚性地面上的炸药引爆后，产生的爆炸冲击波迅速传播到目标建筑物上，由于目标建筑物的反射作用，在建筑物表面产生很大的反射压强。在建筑物迎爆面上，距地面每隔1 m高度设置一个测点，用于计算爆炸冲击波的各项参数。图1给出了这些不同高度位置处测点的压强随时间的变化规律，即其压强时程曲线。从图1中可以看出，在爆炸冲击波传播到建筑物后，由于建筑物表面的反射，其底部压强迅速达到了近4 MPa的峰值压强，但爆炸作用的持续时间很短。此外可以看出，不同高度处的压强时程曲线的外形相近，但各条曲线的峰值压强和到达时间均不相同。
地面爆炸在建筑物的底部产生了很大的峰值压强，然而沿着建筑物的高度方向，由于至爆炸中心的距离增大，同时地面反射作用减小，作用在建筑物上的爆炸压强迅速减小。此外，从建筑物迎爆面不同高度处的峰值压强的到达时间来看，随着至爆炸中心的距离的增大，爆炸冲击波的传播速度和加速度都在减小，达到峰值压强所需要的时间也在增加。
3 建筑物侧面的爆炸压强
爆炸冲击波遇到建筑物后，一部分爆炸冲击波被反射回来，还有部分冲击波会绕过建筑物继续向前传播，同时发生冲击波的绕流现象，并且在建筑物的侧面也会产生相应的爆炸压强。
在建筑物的侧面，沿建筑物高度方向每隔1 m设置一个测点。位于0 m,5 m和10 m高度处的测点上的压强时程如图2所示。从图2中可以看出，对于传播到建筑物底部的爆炸冲击波，其侧面的峰值压强不到400 k Pa，仅为其迎爆面峰值压强的1/10。
此外从图2中也可以看出，沿着建筑物的高度方向，各测点的压强时程曲线外形相似，正压作用时间相近。但是随着建筑物高度的增大，峰值压强逐渐减小，达到峰值压强的所需时间也在增加。在压强时程曲线上还可看出，由于建筑物与地面的多重反射，压强产生了多个波峰。
4 建筑物背爆面的爆炸波
爆炸冲击波除了在建筑物的迎爆面和侧面产生压强以外，还会在建筑物的背爆面产生爆炸压强。这是因为有一部分爆炸冲击波从建筑物的侧面和顶部绕过建筑物，到达建筑物的后面，从而在建筑物的背爆面产生爆炸冲击作用。
图3给出了建筑物背爆面不同高度处的压强时程曲线。从图3中可以看出,背爆面的峰值压强最大值位于顶部,这是由爆炸冲击波从建筑物顶部绕过之后在背爆面产生的。然而这个峰值压强不到220 k Pa,相比建筑物迎爆面的峰值压强要小得多。
在图3中，实线所绘制的曲线表示建筑物背爆面底部的测点上计算得到的压强时程。从曲线上可以看到两个峰值，这是因为绕过建筑物侧面和绕过顶部的两部分冲击波先后到达测点所形成的。此外从建筑物顶部的压强时程曲线上还可看到较长时间的负压作用。可见，由于建筑物背爆面存在多个方向的绕流和多重反射，使得其爆炸压强变得非常复杂。
5 结语
通过对建筑物外表面爆炸压强的数值模拟，可以得出以下结论:1)AUTODYN软件可以较好地模拟爆炸冲击波在建筑物外表面产生的爆炸压强;2)由于目标建筑物的反射作用，在建筑物的迎爆面将产生很大的反射压强;3)由于爆炸冲击波的绕流，建筑物的侧面和背爆面也会产生爆炸荷载作用，但这种作用相比建筑物的迎爆面要小得多，而且由于爆炸冲击波的绕流受到建筑物自身的形状和尺寸的影响，建筑物侧面和背爆面的压强更为复杂。
摘要：应用显式动力有限元软件AUTODYN建立了建筑物外部爆炸波传播的数值分析模型,分析了建筑物表面爆炸压强的分布规律,为在建筑物的抗爆设计中确定爆炸荷载模型提供了理论依据。
关键词：爆炸波,爆炸压强,爆炸荷载,数值模拟
参考文献
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建筑表面 第2篇
发布时间:2011-7-20 9:41:27 来源：互联网文字【大 中 小】
一、铝材磷化
通过采用SEM, XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、氟化物、Mn2+，Ni2+，Zn2+，PO4；和Fe2+等对铝材磷化过程的影响。研究表明：硝酸胍具有水溶性好，用量低，快速成膜的特点，是铝材磷化的有效促进剂、氟化物可促进成膜，增加膜重，细化晶粒;Mn2+，Ni2+能明显细化晶粒，使磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观；Zn2+浓度较低时，不能成膜或成膜差，随着Zn2+浓度增加，膜重增加O4含量对磷化膜重影响较大，提高PO4。含量使磷化膜重增加。
二、铝的碱性电解抛光工艺
进行了碱性抛光溶液体系的研究，比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响，成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系，并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明：在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后，铝材表面反射率可以达到90%，但由于实验还存在不稳定因素，有待进一步研究。探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性，结果表明:采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果，但其整平速度较慢。
三、铝及铝合金环保型化学抛光
确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术，该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析，尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀，提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光试验，认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制点腐蚀、减缓全面腐蚀，同时必须具有较好的整平和光亮效果。
四、铝及其合金的电化学表面强化处理
铝及其合金在中性体系中阳极氧化沉积形成类陶瓷非晶态复合转 化膜的工艺、性能、形貌、成分和结构，初步探讨了膜层的成膜过程和机理。工艺研究结果表明，在Na_2WO_4中性混合体系中，控制成膜促进剂浓度为2.5～3.0g/l，络合成膜剂浓度为1.5～3.0g/l，Na_2WO_4浓度为0.5～0.8g/l，峰值电流密度为6～12A/dm~2，弱搅拌，可以获得完整均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为 5～10μm，显微硬度为300～540HV，耐蚀性优异。该中性体系对铝合金有较好的适应性，防锈铝、锻铝等多种系列铝合金上都能较好地成膜。
五、YL112铝合金表面氧化处理工艺技术
Yl112铝合金广泛应用於汽车、摩托车的结构件。
金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中，不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层。同时，也容易受到各种油类污染和吸附一些其它的杂质。
油污及某些吸附物，较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理，或直接用化学处理。对于严重氧化的金属表面，氧化层较厚，就不能直接用溶剂清洗和化学处理，而最好先进行机械处理。
通常经过处理后的金属表面具有高度活性，更容易再度受到灰尘、湿气等的污染。为此，处理后的金属表面应尽可能快地进行胶接。
经不同处理后的金属保管期如下：（1）湿法喷砂处理的铝合金，72h；（2）铬酸-硫酸处理的铝合金，6h；（3）阳极化处理的铝合金，30天；（4）硫酸处理的不锈钢，20天；（5）喷砂处理的钢，4h；（6）湿法喷砂处理的黄铜，8h。
六、铝及铝合金表面处理方法（方法1）
脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦拭几次即可。常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。（方法2）
脱脂后于下述溶液中化学处理: 浓硫酸27.3重铬酸钾7.5水65.2 在60-65°C浸渍10-30min后取出用水冲洗，晾干或在80°C以下烘干；或者在下述溶液中洗后再晾干： 磷酸10正丁醇3水20 此方法适用于酚醛-尼龙胶等，效果良好（方法3）
脱脂后于下述溶液中化学处理：氟化氢铵3-3.5氧化铬20-26磷酸钠2-2.5浓硫酸50-60硼酸0.4-0.6 水1000 在25-40°C浸渍4.5-6min，即进行水洗、干燥。本方法胶接强度较高，处理后4h内胶接，适用于环氧胶和环氧-丁晴胶胶接。（方法4）
脱脂后于下述溶液中化学处理：
磷酸7.5氧化铬7.5酒精5.0甲醛（36-38%）80 在15-30°C浸渍10-15min，然后在60-80°C下水洗、干燥。（方法5）
脱脂后于下述溶液中进行阳极化处理： 浓硫酸22g/l 在1-1.5A/dm2的直流强度下浸渍10-15min，再在饱和重铬酸钾溶液中，于95-100°C下浸渍5-20min，然后水洗，干燥。（方法6）
脱脂后于下述溶液中化学处理：
重铬酸钾66硫酸（96%）666水1000,在70°C下浸渍10min，然后水洗，干燥。（方法7）
脱脂后于下述溶液中化学处理： 硝酸（d=1.41）3氢氟酸（42%）1 在20°C下浸渍3s，即用冷水冲冼，再在65°C下用热水洗涤，蒸馏水冲洗，干燥。此法适宜于含铜较高的铸造铝合金。（方法8）
喷砂或打磨后，在下述溶液中阳极化： 氧化铬100硫酸0.2氯化钠0.2 在40°C下于10min内将电压从0V升至10V，保持20min，再在5min内从10V升至50V，保持5min，然后水洗，700C下干燥。注意：游离氧化铬浓度不得超过30-35g/l。
（方法9）
脱脂后于下述溶液中化学处理： 硅酸钠10非离子去垢剂0.1 在65°C下浸渍5min，然后在65°C以下水洗，再用蒸馏水洗涤和干燥。适用于铝箔的胶接。（方法10）
水工混凝土建筑物表面修护新型材料 第3篇
【关键词】水利工程；混凝土；建筑物；修护材料
依据大量水利工程的调查数据来看，我国有相当大一部分水工混凝土建筑物在使用较长一段时间之后，其结构的表面会受到不同程度的损伤。而导致这类损伤出现的一个主要因素便是由于工程施工过程中所使用的施工技术不当所引起，其水利工程在长久运行之后，长期受到水流的侵蚀，结构表面所遭受到的损害也就越发严重，所以，必须要对相应的损伤部位采取有效的措施进行修复。水利工程结构表面所遭受的损害程度不同，因此，修复的过程较为复杂，以往传统的结构表面修复措施已经无法充分满足现代水利工程修复的需要，在这一过程中，新型的水工混凝土建筑物体结构表面修复材料的研究和应用就有着极其重要的意义。
1.表面修复材料的基本性能
水工混凝土建筑物体中所存在的各类病害以及缺陷，绝大多数都是由于其表面所裸露出的结构受到腐蚀而产生，例如结构表面皮损、裂缝、渗漏、锈蚀、变形等各种不同的损伤现象。在对大量水工混凝土建筑物所出现的各种不同病害进行深入的评估之后，可以明显的看到，绝大多数钢筋混凝土结构建筑物所出现的损伤都可以分为以下两种情况：一种是建筑物结构之中的钢筋或者混凝土自身与能够对混凝土产生腐蚀的物质直接接触，在这一过程中，钢筋混凝土出现了化学反应，导致其内部结构受到破坏。而另外一种情况则是能够对钢筋混凝土产生腐蚀影响的物质逐渐渗透到其结构的内部，与建筑内部的钢筋混凝土产生化学反应，最终出现侵蚀病害。水工混凝土的建筑结构只有在这两种不同的情况下作用，其混凝土结构就会受到较为严重的伤害。因此，水工混凝土在进行结构表面修复的过程中，所使用的修复材料必须要具有极强的耐久性能，并且能够对混凝土结构的密实程度进行一定的增强，只有通过这样的方式才能够使得水工混凝土建筑物能够最大限度的避免水流的侵蚀，从而提升水利工程的使用寿命。
本文在对相关资料的研究中发现，尽管不同地区自然环境下的不同建筑物结构对于修复材料的要求不尽相同，但整体来讲，一般水工混凝土建筑物对于表面修护材料的性能要求都包括以下几点：耐久性强，抗腐蚀性高，具有很大的耐磨性且适应能力强，具有一定的变形能力和优质的黏结力，最重要的是要能够有效提高混凝土表面的强度以及对混凝土结构的微观结构起到一定的改善作用。
2.水工混凝土建筑物表面修护新型材料
在科技技术不断发展的情况下，各种新型的水工混凝土建筑结构表面修复材料被研发出来，并且在经过严格的试验和实践之后，有着较好修复性能的材料则被广泛的应用在了各个水工建筑的修复工作中，以下主要是几种被广泛应用的新型水工混凝土建筑物结构表面修复材料。
2.1水泥基渗透结晶型防水材料
水泥基渗透结晶防水材料主要是通过硅砂、波特兰水泥以及多种不同的化学活性物质所构造成为的无机材料，该材料呈现出灰色粉末状。这类材料实现修复效果的主要原理就是针对水泥混凝土自身所具有的特殊性以及多孔性，在和一定比例的水进行拌和之后，通过渗透的方式，在其混凝土的毛细管以及微孔中进行渗透，在这一过程中，该防水材料会直接和混凝土发生二次水化作用，从而形成了具有不溶性的结晶，并且在缝隙和孔洞之中与混凝土直接粘结成为了一个整体。由于结晶体在混凝土中将微孔以及毛细管完全堵塞，所以使得混凝土更加的紧密，获得了极为良好的防水性能，极大的增强了混凝土结构强度。
水泥基渗透结晶型防水材料分为混凝土表面处理用的防水材料和内掺的混凝土本体防水剂，分别适用于混凝土表面处理防水体系和混凝土本体自防水体系。一般情况下混凝土表面处理防渗漏，按比例与水拌合成浆，可以涂刷或喷涂在混凝土表面。试验表明，当表面裂缝宽度在0.3～0.5mm以内时，不必灌浆，只需用这种材料表面涂刷一层，由于活性物质渗入再次水化作用生成结晶体堵塞了裂缝，因而裂缝将逐渐自动修复。由于以上特点，可以预计，水泥基渗透结晶型防水材料将在水工混凝土建筑物防渗和补强方面得到广泛应用。同类产品还有KRYSTOLT1/T2系统防水材料等。
2.2聚合物水泥砂浆类材料
聚合物水泥砂浆作为防渗、防腐、防冻材料已在水工混凝土建筑物修补工程中得到广泛应用。这种以少量胶乳材料对水泥砂浆或混凝土改性后，增强其抗渗性、抗碳化和抗冻性，经过多年的工程实践证明，是一种性能可靠、经济、施工方便的修补材料，目前已列入有关设计规范和施工规程，施工方法有人工涂刷，喷涂及灰浆机湿喷，大大提高了施工速度及施工质量。推荐采用丙烯酸聚合物改性水泥砂浆，因为它的机械性能和化学性能均优于其他胶乳。
2.3新型灌浆材料
利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料（PU/EP-IPN）。该化灌材料综合了环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点，浆材粘度低、凝结时间可调、强度高、变形性和可灌性都很。水下混凝土灌浆试块的粘接抗拉强度能达1.05MPa。是一种性能优良、适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。
选用具有高弹性及水下固化的聚氨酯材料与具有极低粘度良好可灌性的甲凝材料相互改性，利用交叉渗透交联工艺制备出PU/PMMA互穿聚合物网络弹性体灌浆材料，其浆液粘度适当，可灌性良好，具有优良的水下固结及固结后弹性体要求的延伸率。试验表明，该浆液在不添加任何溶剂，含固量100%条件下的初始粘度在280cp以下，浆液水下与混凝土表面固结后的弹性延伸率达150%以上仍与混凝土表面具有良好粘结而不脱落。
2.4碳纤维材料
碳纤维材料是利用碳纤维补强加固技术来实现的，即是利用高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材，将片材用专用环氧树脂胶粘贴在结构外表面受拉或有裂缝部位，固化后与原结构形成一整体，碳纤维即可与原结构共同受力。由于碳纤维分担了部分荷载，就降低了钢筋混凝土的结构的应力，从而使结构得到补强加固。
3.结语
总而言之，水工混凝土建筑物所修复的效果对于我国水利工程的发展以及经济效益来说有着极其重要的作用，而在这一过程中，其修复材料是否具良好的修复效果是其工程修复能否成功关键所在。现目前的新型水工混凝土表面修复材料自身虽然能够起到一定的作用，但是就未来水工混凝土建筑物的发展来说，其表面修复材料还有着较大的发展空间。在当前社会飞速发展，带工科技技术不断提升的情况下，必然会有越来越多的新型水工混凝土建筑物修复材料被研发出来并加以推广应用。
【参考文献】
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水工混凝土建筑物表面修护新型材料 第4篇
1 表面修复材料的基本性能
在很多的水工混凝土建筑使用过程中, 普遍存在很严重的质量问题, 其中, 渗漏、锈蚀、开裂等都是比较常见的质量危害。可以说, 无论是哪一种质量问题, 都会对建筑物结构的稳定性产生极其不利的影响, 甚至在情况严重时, 还会造成建筑结构发生变形。那么, 施工人员在对其进行检修处理之前, 需要对建筑物的受损情况进行全面的调查分析, 具体从以下两个方面来入手:一是观察建筑物内部混凝土是否与外界物质进行接触, 从而发生了化学反应, 因此降低了建筑物结构的稳定性。二是需要对建筑物的渗透性能进行检测, 以此来判断渗漏病害的严重程度。
如果想要有效解决上述中的质量问题, 施工人员在对水工混凝土建筑物表面进行维修时, 应该选择耐久性较强的表面修复材料, 以此来增强混凝土结构的可靠性, 避免安全隐患的发生。其次, 所选的维修材料还要具备一定的耐磨性与抗腐蚀能力, 这是因为维修材料通常都会受到水流的冲刷, 只有不断提高其渗漏能力, 才能有效防止质量问题的出现。然而, 因为每一个地区的自然条件不同, 再加之建筑类型也有着明显的区别, 对于维修技术与维修方法的要求也存在很大的差异, 施工人员还需要切实根据工程施工特点来制定出最终的施工方案。
2 水工混凝土建筑物表面修护新型材料
在现代水利工程项目建设中, 混凝土作为重要的建筑材料, 由于其自身具备强度大、经济合理等优点, 受到了很多建设单位的喜爱与青睐。近些年来, 伴随着社会的快速发展, 水利工程的建设规模也在逐渐扩大, 对于混凝土的需求量也越来越多, 目前已经有部分建设单位开始采取先进的施工技术来对水工混凝土建筑进行施工作业, 以此来达到理想的施工效果。但是, 因为水利工程通常会与空气直接接触, 其在施工过程中, 往往会受到周围环境因素的影响, 这就势必会对建筑物结构的稳定性造成一定的影响, 如果建设单位质量管理工作不到位, 没有对质量问题进行及时的修复, 久而久之, 损坏程度越来越严重, 最终导致水利系统无法正常运行, 给人们的日常生活带来极大的不便。因此, 为了避免这一问题的发生, 大部分建设单位都采用了表面修护新型材料, 以此来提高水工混凝土建筑物的防渗漏性。
2.1 水泥基渗透结晶型防水材料
如今, 混凝土渗漏问题已经成为水利工程中的质量通病, 不仅大大降低了水利工程的建设质量, 还严重影响了水利工程的使用质量, 这一问题也受到社会各界的广泛关注。为此, 建设单位为了更好的解决水工混凝土建筑物渗漏问题, 通常会采用水泥基渗透结晶型防水材料进行水工工程的施工作业, 这一类的防水材料在实际应用过程中主要以水为主体, 通过借助渗透作用, 将形成的结晶与混凝土结构很好的结合在一起, 以此来对混凝土建筑物进行加固。
需要注意的是, 水泥基渗透结晶型防水材料主要分为两大类, 分别适用于混凝土的表面以及本体两个部位。首先, 对于表面的防身漏来说, 要事先按照相应的比例将水和材料拌匀, 根据现场情况的不同采用涂刷或者是喷涂的方式进行。如果建筑材料裂缝的宽度不大, 就可以选用涂刷的方式, 这样, 裂缝就会自动修护。
2.2 聚合物水泥砂浆类材料
不同的材料具有不同的优势。对于聚合物砂浆材料来说, 主要起到防腐、防冻的作用, 而且在混凝土建筑的维修中也被广泛运用。这种材料的运用原理就是采用胶乳材料来对水泥或者是混凝土的性能进行改变, 对其抗渗、抗冻性有所增强。和其他的修补材料相比, 具有经济实惠、施工方便的特性。而且已经列入了具体的施工规范当中。这种材料的运用方式也是多样的, 人工涂刷或者是利用灰浆机进行湿喷。
2.3 新型灌浆材料
利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料。该化灌材料综合了环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点, 浆材粘度低、凝结时间可调、强度高、变形性和可灌性都很。水下混凝土灌浆试块的粘接抗拉强度能达1.05MPa。是一种性能优良、适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。
选用具有高弹性及水下固化的聚氨酯材料与具有极低粘度良好可灌性的甲凝材料相互改性, 利用交叉渗透交联工艺制备出PU/PMMA互穿聚合物网络弹性体灌浆材料, 其浆液粘度适当, 可灌性良好, 具有优良的水下固结及固结后弹性体要求的延伸率。试验表明, 该浆液在不添加任何溶剂, 含固量100%条件下的初始粘度在280cp以下, 浆液水下与混凝土表面固结后的弹性延伸率达150%以上仍与混凝土表面具有良好粘结而不脱落。
3 结论
综上所述, 对于混凝土建筑表面进行修护对于我国水利工程的发展起到一定的促进作用, 而且也会带来较大的经济效益和社会效益, 因此在维修的过程中要选用新型的修护材料。不同的材料具有不同的特点, 可以在一定程度上防止开裂、渗漏等现象的发生。虽然这些材料被水利工程广泛应用, 但是有些材料还需要进行相应的改进, 其发展空间是无限的。随着我姑科技的不断发展, 更多的新型材料将会被研发和应用, 使得水利工程事业得到进一步的发展。
摘要：混凝土作为一种比较常见的建筑材料, 不仅在建筑工程施工中发挥了至关重要的作用, 更是在我国水利工程建设中得到了较为广泛的应用。并且, 由于混凝土自身拥有的众多优点, 使其适用范围也越来越广。但是, 由于水工混凝土建筑物长期受到空气、温度以及水流冲击的影响, 很容易出现裂缝、渗漏等质量问题, 如果没有对其进行有效的控制处理, 将会产生更严重的后果, 甚至还会导致水利工程无法正常运行。为此, 笔者就对新型材料在水工混凝土建筑物表面修护工程的应用进行研究讨论, 得出以下相关结论, 以供参考。
关键词：水利工程,混凝土,建筑物,表面修护,新型材料
参考文献
[1]张崇明.压密注浆技术在水利工程中的应用初探[J].科技创新导报, 2010 (3) .
[2]闫文涛, 余顺海.水利工程质量检测费用控制[J].河南水利与南水北调, 2009 (8) .
表面技术 第5篇
黄亚博
(河南科技大学材料科学与工程学院, 河南 洛阳, 471000）
摘要：随着我国航天技术快速发展和对先进海洋工程装备的需求日益强烈，关键部件材料的表面性能要求越来越高。然而，单从提高材料自身性能的角度来满足对高性能的要求几乎是不可能的。涂层技术是表面工程技术中提高材料表面性能的一种重要方法，它能够在不破坏材料自身性能的前提下，对材料表面性能进行强化，使材料或部件表面具备耐磨、耐蚀、抗氧化、耐热、绝缘、密封和隔热等性能中的一种或几种。因此，涂层技术已成为实现航天、海洋工程装备材料最终性能的重要手段。本文对航天、海洋工程装备中涉及到的材料表面改性技术、应用和发展进行了综述。最后，展望了涂层技术将来的研究方向。关键词：关键部件；涂层；表面性能 前言
腐蚀与防护，一直是航空领域中倍受关注的课题。据工业发达国家统计，每年因腐蚀所造成的经济损失占国民生产总值的2%~4%；我国每年因腐蚀造成的直接经济损失达200 亿元[ 1 ]；美国空军1992年用于腐蚀的维修费用高达7.18 亿美元。采用各种表面防护技术能够有效地控制腐蚀现象的发生和扩展，减轻腐蚀造成的损失。表面技术是表面处理、表面涂层及表面改性的总称。表面技术是应用物理、化学和机械加工来改变材料表面的形态、化学成分、组织结构等使材料本身具有某些特殊性能[ 2 ]。表面涂层是改变表面性能的一种重要手段，将涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。涂层在材料或工件上所占质量及体积比例虽然很小，但对其提高材料性能、延长零件工作性能的作用却十分显著[ 3 ]。涂层技术的意义
国外文献报道，有75％以上的航空发动机零件加有金属或陶瓷涂层以改进其性能和可靠性[ 4 ]。在当代先进应用技术如微电子、光学、航空航天领域中的作用也非常重要。同时大多数涂层往往工作环境恶劣，承受着各种复杂的载荷，因此如何延长涂层的工作寿命、高相关性能始终是涂层制备工艺具有挑战性的课题。随着科技发展,人们发现，仅仅通过提高材料表面的耐磨耐蚀性，也能大大提高材料的使用寿命，从而就有了涂层技术的应用和发展。涂层技术概念的提出与发展应用, 对工业科技发展具有了重大的影响和推动意义[ 5 ]：
(1)涂层技术不仅可以保证产品的质量，还能够满足不同服役条件下产品的外观。能够提高产品的使用寿命、可靠性和市场竞争力。
(2)涂层技术是一种节约成本、减少消耗的手段。采用有效涂层保护手段，至少可减少腐蚀损失15%，减少磨损损失33%左右[ 6 ]。
(3)涂层技术在制备新型材料方面具有特殊的优势。通过表面原位合成技术，能在低成本基础上在工件表面制备出性能优良的新型合金材料涂层，很好满足了工业、航空航天工业对高性能零部件表面的需求[ 7]。涂层技术的分类及应用
依据涂层的主要功用不同，涂层可分为封严涂层、耐磨涂层、抗腐蚀涂层、抗氧化涂层、热障涂层、钛合金阻燃涂层等几种类型[ 8]。3.1 封严涂层
封严涂层一般涂层于转子轴、鼓简、轴承、转动叶片叶尖、压气机和涡轮各级之间的封严装置表面[ 9 ]，以控制间隙、减少泄露损失。封严涂层可分为两类，一类是可磨耗涂层，另一类是主动磨削涂层。3.1.1 可磨耗涂层
可磨耗涂层，即为喷涂在与转动件相配合的静子环带上的允许磨耗的软涂层，要求具有良好的润滑性、执冲蚀性、热稳定性。涂层材料一般利用Al，Cr，Ni等金属或合金、金属间合物的良好抗氧化性和热绝缘性材料作耐高温基体，辅以石墨、氮化硼、硅藻土等磨损性好的材料作润滑剂。3.1.2 主动磨削涂层
主动磨削涂层是喷涂在高速旋转的转子封严算齿(如涡轮叶片的叶冠算齿)上的硬度较高的涂层，它磨削与其对应的密封环上的可磨耗涂层，但本身尽量不受磨损。因此除了硬度高外，还要具有与基体结合强度高、隔热性能好的特性。3.2 耐磨涂层
磨损是航空然气祸轮发动机比较常见且危害较大的故障，按其形式可分为磨粒磨损、冲蚀磨损和微动磨损等几种类型[ 10 ]。磨粒磨损主要发生在转子轴及其轴承等承受较大机械负荷有相对运动的部件，通常靠改善润滑来降低磨损程度;而冲蚀磨损和微动磨损常发生在没有润滑或不能润滑的机件，应用耐磨涂层可有效减轻磨损。按其主要功能不同，耐磨涂层又可分为耐冲蚀磨损涂层和耐微动磨损涂层[ 11 ]。3.2.1 耐冲蚀磨损涂层
冲蚀磨损主要发生在气流通道，是含有固体粒子的气流高速冲刷叶片造成的。大气中含有各种粉尘，对于经常执行低空飞行任务的直升机，冲蚀磨损是其涡轴发动机压气机失效的主要形式[ 12 ]。涡轮叶片、涡轮机匣也会发生冲蚀磨损。冲蚀磨损使叶型受到破坏，致使发动机功率下降，并且冲蚀点还会成为疲劳源，造成叶片裂纹甚至断裂，导致危害性故降发生。在受冲击的机件表面喷涂高密度、高硬度的合金或金属间化合物材料涂层，可增加机件表面的硬度，增强耐冲蚀性能。3.2.2 耐微动磨损涂层
微动磨损产生在有一定正压作用、工作中有徽小位移往复运动，两个接触表面，也称振动磨损[ 13 ]。互相配合或互相接触的两个机件，在振动或交互应力的作用下都可能发生微动磨损。由于航空始气润轮发动机要求重轻，采用柔性结构多，加之温度变化大，并大量使用铝、镁、钛合金和镍基合金，微动磨损尤为严重[ 14 ]。压气机叶片的减振凸台阻尼面和涡轮叶片叶冠阻尼面等是微动磨损多发部位。微动磨损的主要危害是所造成的表面损伤不断发展，会加快诸如疲劳磨损等其他形式的故障产生，导致机件失效。根据微动磨损部位不同的工作条件和材料，喷涂各种耐微动磨损涂层，可有效降低微动磨损程度，延长机件的使用寿命。3.3 抗氧化防腐蚀涂层
抗氧化防腐蚀涂层的主要作用是防止高温、高压、高速和高腐蚀性的燃气对发动机热部件金属表面的冲蚀作用，从而减少金属部件产生氧化、热腐蚀、合金元素贫化和热疲劳等破坏。已经应用的抗氧化防腐蚀涂层，主要有铝化合物(如NiAl、CoAl或FeAl)涂层MCrAlY(M=Ni，Fe或Co等)合金涂层以及高温陶瓷涂层[ 15 ]。目前正在研究的增加抗氧化防热腐蚀性能的方法有：①采用既有扩散铝化物又有包覆MCrAlY的化学改性工艺；②添加增加抗氧化防热腐蚀性能和提高与基体结合力的有关元素，如Hf、Ta和Re等。3.4 热障涂层
热障涂层对气路的热量有良好的隔断作用，而且还具有明显改善部件抗热疲劳和抗氧化性。普遍应用于涡轮叶片、导向叶片、燃烧室和加力燃烧室简体。一般以多层结构形式与底层组合使用，底层起抗氧化和与基体粘接的作用，表层是隔热层。热障涂层工艺目前主要采用等离子喷涂、溅射沉积和电子束物理气相沉积。典型的一种热障涂层是在抗氧化MCrAIY底层上施加Y203稳定化的Zr02隔热涂层形成的复合涂层。美国某实验室研究表明，该热障涂层的隔热效果可达189 ℃，这将为更有效地提高航空发动机的效率和使用寿命展示了良好的前景[ 16 ]。
3.5 高温耐磨涂层
航空发动机是在高负荷和不同振动频率下工作的，而且还受到高温、高压、高速、强腐蚀和带有碎片气流产生的强烈冲刷，产生各种形式的磨损。磨损一度成为发动机零件损坏的主要原因。采用耐磨涂层保护后，报废率大大降低，可见，合理地选用耐磨涂层，改善发动机零件的耐磨性能是十分重要的。目前应用的高温耐磨涂层主要有WC涂层、Cr3C2涂层、TiC涂层、Ni-Cr-B-Si合金涂层、镍包铝涂层和氧化物涂层(如Al2O3、ZrO2、Cr203和TiO2等)以及各种复合涂层[ 17 ]。一般采用等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速喷涂等工艺制取涂层。总之，高温涂层已经成为现代航空涡轮发动机制造中不可缺少的材料。在不断发展新型更耐热的合金材料和更有效的冷却技术的同时，大力发展高温防护涂层是更有实效的新技术。目前人们正对具有梯度成分和多层结构的新型高温涂层进行大量的研究工作，这样的涂层可以在更高的温度和较陡的温度梯度下工作，获得较好的隔热效果和抗剥落能力。3.6 钛合金阻燃涂层
由于钦合金具有密度小、耐热性及抗腐蚀性好、机械强度较高等优点，先进的航空燃气涡轮发动机已普遍采用钛合金作为压气机机匣、转子盘、转子叶片、静子叶片和风扇叶片等部件的材料，以减轻发动机的重量,提高推重比。但普通钛合金对持续然烧敏感，在高温、高压或剧烈冲击下易起火燃烧，严重危害着飞行安全。用其它材料代替杖合金。如采用合金钢压气机静子机匣、用镍合金做高压压气机的转子材料，虽有效解决钛合金燃烧问题，但是却不同程度地增加了发动机重量,降低了发动机性能。目前还没有更好的材料完全取代钛合金在航空燃气涡轮发动机上的应用，在今后相当长的时间内钛合金仍然是不可或缺的航空材料。为了保证钛合金的使用安全性，国外的航空材料学家一直致力于钛合金阻燃烧涂层的研究，并取得了一定的研究成果。钛合金阻染涂层目前主要用于钛合金材料制成的压气机转子叶片和机匣内环[ 18 ]。应用于转子叶片的阻燃涂层要具有较高的硬度、良好的抗腐蚀性和抗热蠕变疲劳性能，且涂层表面应有很高的光沽度，以减少对气流的叶片附面层阻力。用于机匣内环的涂层，应同时具有封严涂层的功能，以提高压气机效率。钛合金阻燃涂层一般采用PVD法,CVD法以及常规的电被方法。钛合金机匣的阻燃涂层一般用VPS法和爆炸喷涂等热喷涂工艺制备[ 19 ]。涂层技术的发展方向
工业科技的发展促进了涂层技术的发展，同时，涂层技术的发展也必须适应工业科技的发展。现代涂层技术要在未来的工业中体现出巨大的作用，必须从以下方面做出深入研究和改进:
(1)深化涂层理论的改善和测量仪器的研究从微观的角度分析摩擦磨损的机理，研究涂层在摩擦学在工业中的应用。研究在线监测技术，实时监控进行在线监测，形成相关严密的覆层失效评估体系。
(2)研究开发新型涂层材料。涂层材料是制备优良涂层的物质基础，不断开发优良的耐磨耐腐蚀以及不同环境需求的优质涂层材料是保证表面工程强大生命力的基础，开发在表面工程技术加工过程中自形成新材料的功能涂层能够更加显示出表面工程的优越性。
(3)开发多功能涂层。随着工业的发展，许多行业需要特殊涂层,如防滑涂层、隐身涂层、吸热涂层、隔热涂层、导电涂层、催化涂层等，采用激光、高能电子束、离子束等现代先进表面技术的联合应用，制备特殊结构，特殊要求的功能涂层，具有很好的发展前景。
(4)实现涂层工程的清洁生产。表面工程基本来说是属于节能环保型工程，但某些技术任然存在污染问题，比如涂装、电镀热处理等。研究从设计、制造到运行全过程的无污染的、节约型的、再生的涂层技术工程，也是涂层技术工程一个基本发展趋势。
参考文献
建筑表面 第6篇
随着对铝合金型材综合性能要求的不断提高,近年来建筑铝型材的表面改性处理已经成为扩大其应用范围的关键,通过表面改性处理可以提高建筑铝型材的表面硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能等。然而到目前为止,通过改变阳极氧化工艺参数考察不同建筑铝型材表面氧化膜层的组织与性能的系统报道较少,尤其是在改性过程中的生长行为和性能鲜有报道。因此,本工作选取建筑常用的2024铝合金、6063铝合金和7075铝合金为代表,通过调整表面改性工艺参数考察表面氧化膜层的生长过程,并对表面膜层进行表征和性能研究,以期为高性能建筑铝型材的表面改性提供参考。
1 试验
1.1 试验材料及预处理
2024铝合金、6063铝合金和7075铝合金的主要化学成分见表1。
%
将合金试样加工成20 mm×20 mm×2 mm,采用砂纸逐层打磨和机械抛光后,使用去离子水冲洗后风干;浸入40℃的25 g/L Na OH+15 g/L Na2CO3水溶液中碱洗1 min去除表面氧化膜层,去离子水清洗后吹干;然后在40℃的10 m L/L HNO3水溶液中进行出光处理1 min,获得光亮的钝化表面,然后去离子水清洗后吹干备用。
1.2 阳极氧化膜的制备
草酸阳极氧化虽然具有抗腐蚀性能和耐磨性能好等优点,但是在阳极氧化膜制备过程中容易在两极上被氧化成羟基乙酸和二氧化碳,因此考虑在草酸为基础电解液的基础上添加不同冰乙酸组成电解液来制备表面阳极氧化膜。通过改变阳极氧化电流密度、冰乙酸浓度和阳极氧化时间对3种建筑铝型材进行了表面阳极氧化;工艺1:当电解液为0.3 mol/L草酸+0.3mol/L冰醋酸、阳极氧化时间为30 min时,电流密度控制在0.5~2.5 A/dm2;工艺2:当阳极氧化时间为30min时、电流密度为1.5 A/dm2时,控制电解液中冰乙酸添加量为0~0.5 mol/L;工艺3:当电解液为0.3mol/L草酸+0.3mol/L冰醋酸、电流密度为1.5 A/dm2时,控制阳极氧化时间在30~150 min。
1.3 测试方法
阳极氧化膜表面形貌采用日立S-4300型扫描电子显微镜进行观察,由于氧化膜不导电,因此试样预先进行喷金处理;采用HVS-1000型数显维氏硬度计对合金表面氧化膜层进行硬度测试,加载载荷为0.98 N,保载时间为10 s,以5个点的平均值作为测试结果;采用Hysitron tribondenter纳米显微力学探针测量应力-应变曲线,并根据应力-应变曲线由计算机软件分析得到表面氧化膜的弹性模量。
2 结果与讨论
图1为3种建筑铝型材在电解液为0.3 mol/L草酸+0.3 mol/L冰醋酸、电流密度为1.5 A/dm2、阳极氧化时间为30 min时阳极氧化膜制备过程中的电压-时间曲线。对于2024铝合金而言,随着氧化时间的延长,电压表现为快速增加、缓慢增加和缓慢下降的过程;对于7075铝合金而言,随着氧化时间延长,电压表现为快速增加、缓慢增加、快速降低和缓慢降低4个阶段;对于6063铝合金而言,随着氧化时间延长,电压表现为快速增加、快速降低、基本不变和缓慢增加4个阶段。3种合金的电压-时间曲线表现出截然不同的特征,其中电压快速增加的部分表明这个阶段的阻挡层迅速增长,而电压快速降低的部分则表明这个阶段的阻挡层发生了局部溶解形成了孔洞[4];随着阳极氧化膜中多孔层的增厚,电压值会不断增加,直至电解液温度上升至某一临界值时,电压值会低于常温下得到的正常值,这个阶段对应着2024铝合金和7075铝合金的电压缓慢降低部分。
图2为3种铝合金在电解液为0.3 mol/L草酸+0.3 mol/L冰醋酸、电流密度为1.5 A/dm2、阳极氧化时间为30 min时形成的阳极氧化膜表面形貌。结果显示2024铝合金表面阳极氧化膜中出现了较多的孔洞缺陷,整个表面孔洞的分布并不均匀,局部区域还出现了孔洞聚集;7075铝合金表面氧化膜中出现了分布均匀且较浅的显微浅坑,局部区域可见孔洞缺陷;6063铝合金阳极氧化膜中基本都由显微浅坑组成,并没有发现浅坑聚集和孔洞缺陷存在。3种铝合金在相同的阳极氧化工艺下所得氧化膜形貌存在较大差异,这主要与合金中的第二相的种类和尺寸有关,在第二相与基体有较大电位差而形成微电池的区域会优先形成孔洞缺陷等而使得膜层致密性和均匀性降低[5]。
对3种铝合金阳极氧化膜中的微孔结构进行SEM形貌观察,结果见图3。对比分析可见,2024铝合金表面氧化膜中主要以细小的纳米级多孔结构为主,孔洞尺寸较小且分布均匀,平均孔径在20 nm左右;7075铝合金表面氧化膜中除了存在非常细小的微孔外,还有尺寸差异较大的孔洞缺陷存在,尺寸较大的显微孔洞约为0.1μm;6063铝合金表面主要以细小、均匀的纳米级微孔为主,此外,氧化膜中还可见明显的波纹状条带,膜层致密性较高,且并未发现显微孔洞等缺陷。
对3种铝合金以不同冰乙酸浓度、不同阳极氧化时间和不同电流密度进行阳极氧化,不同工艺条件下氧化膜的厚度变化曲线见图4:随着阳极氧化时间的延长,3种铝合金氧化膜的厚度均呈逐渐增加的趋势,其中6063铝合金表面氧化膜的厚度增加最快,其次为7075铝合金;随着电流密度的增大,2024铝合金、7075铝合金和6063铝合金的氧化膜厚度变化趋势与阳极氧化时间延长时基本一致,即6063铝合金的膜厚-电流密度直线斜率最大,2024合金合金的最小;随着冰乙酸浓度的增加,2024铝合金和7075铝合金的氧化膜厚度先降低而后增加,6063铝合金的氧化膜厚度则表现为先缓慢增加而后快速增加,当冰乙酸浓度超过0.3mol/L后膜厚才逐渐降低。
图5为3种工艺条件下3种铝合金表面氧化膜硬度随着氧化时间、电流密度和冰乙酸浓度的变化曲线。由图5可见:随着阳极氧化时间的增加,6063铝合金和7075铝合金的显微硬度都呈逐渐增加的趋势,而2024铝合金的显微硬度表现为先增加而后降低的趋势;随着电流密度的增加,3种合金的显微硬度都呈逐渐增加的趋势;随着电解液中冰乙酸浓度的增加,3种合金的显微硬度都呈逐渐降低的趋势。由此可见,电流密度的增加可以提高氧化膜层的显微硬度,而冰乙酸的添加在一定程度上降低了表面氧化膜层的硬度,而阳极氧化时间对3种合金氧化膜硬度的影响趋势不同。究其原因,显微硬度的变化主要与阳极氧化膜层中的孔隙率和孔壁厚度有关,对于2024铝合金而言,氧化时间的延长使得电解液的溶液能量增强,得到的氧化膜的孔隙率不断升高且孔壁较薄[6],因此显微硬度会有所降低,而6063铝合金和7075铝合金中的孔隙率和孔壁的变化不大;随着电流密度的增加,电解液中生成的阳极氧化膜的孔隙率会不断降低且孔隙不断增厚,因此显微硬度会不断增加;随着电解液中冰乙酸浓度的增加,阳极氧化膜的溶解能力会有所增加,这样会增加膜层的孔隙率且使得孔壁变薄,反映在显微硬度上则表现为逐渐降低。
图6为3种铝合金在电解液为0.3 mol/L草酸+0.3 mol/L冰醋酸、电流密度为1.5 A/dm2、阳极氧化时间为30 min时阳极氧化膜纳米压痕的位移-载荷曲线。可以看出,在相同的载荷条件下,6063铝合金的位移最小,其次为7075铝合金,位移最大的为2024铝合金,这也说明3种铝合金的表面氧化膜在相同载荷下的变形量从大至小依次为:2024>7075>6063。变形量的大小在一定程度上反映了氧化膜层在受压条件下抵抗变形的能力,这一点与氧化膜层的硬度测试结果保持一致,即硬度越高抵抗变形能力越强,变形量越小。3种铝合金表面氧化膜的位移-载荷曲线推测出的氧化膜层弹性模量见表2[7]。相同氧化工艺下得到的2024、7075、6063合金表面氧化膜的弹性模量分别为35.442,67.461,95.558GPa,氧化膜层弹性模量从小至大依次为:2024<7075<6063。这主要是由于6063铝合金表面氧化膜的致密性和成膜效果更好,硬度相对7075铝合金和2024铝合金更硬,抵抗变形的能力更强,因此在相同载荷下变形量更小,反映在弹性模量上则表现为弹性模量值更大。
3 结论
(1)2024铝合金表面氧化膜层主要由纳米级微孔和孔洞组成;7075铝合金主要以显微浅坑和孔洞缺陷组成;6063铝合金表面氧化膜层致密性较高,主要以细小均匀微孔组成,没有孔洞缺陷存在。
(2)随着氧化时间和电流密度的增加,6063铝合金的膜厚-电流密度直线斜率最大,其次为7075铝合金,2024铝合金的膜厚-电流密度直线斜率最小。
(3)电流密度的增加可以提高氧化膜层的显微硬度,冰乙酸的添加在一定程度上降低了表面氧化膜层的硬度,而阳极氧化时间对3种合金氧化膜硬度的影响趋势不同。
(4)3种铝合金表面氧化膜在相同载荷下的变形量从大至小依次为:2024铝合金>7075铝合金>6063铝合金;相同氧化工艺下得到的2024铝合金、7075铝合金和6063铝合金表面氧化膜的弹性模量分别为35.442,67.461,95.558 GPa,氧化膜弹性模量从小至大依次为:2024铝合金<7075铝合金<6063铝合金。
参考文献
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建筑表面 第7篇
1 试验研究概况
1.1 试验原材料
水泥为普通硅酸盐水泥32.5R,砂为天然河砂。
聚氨酯材料:1)A乳液,是芳香族聚氨酯树脂乳液,外观为乳白色半透明液体,固含量为(32±1)%,成膜软硬度为中硬。2)B乳液,外观为乳白色液体,固含量为(35±1)%,成膜软硬度为H以上。3)C液体,无溶剂环保型聚氨酯材料,是近年来发展起来的一种新型的聚氨酯材料,为双组分材料:A组分为异氰酸酯半预聚体(聚醚多元醇改性MDI,游离—NCO含量10%～20%);B组分为固化剂(多元醇组分,主要是端氨基聚醚、多元胺扩链剂)。
1.2 试验研究方案
1.2.1 聚氨酯材料的选取
根据水性、无溶剂聚氨酯性能优良、不污染环境、安全、应用前景好等特点,选取两种水性聚氨酯和一种新型无溶剂聚氨酯制作聚合物水泥砂浆,通过对比试验,筛选出一种聚氨酯材料用于本文的试验研究。聚氨酯水泥砂浆试样采用相同配合比:灰砂比为1∶2,聚灰比为5%,水灰比为0.55。主要研究内容为砂浆的流动性和强度。
1.2.2 聚氨酯水泥砂浆性能研究
基准水泥砂浆试样的配比为:灰砂比为1∶2,水灰比为0.53。聚氨酯掺量采用3%,5%,7%,10%进行聚氨酯水泥砂浆性能研究。主要研究内容为砂浆的强度、抗渗性能、碳化性能、抗冻性能等。
2 聚氨酯材料的选取
2.1 试验方法
为了选取聚氨酯材料,用相同的配合比制作聚合物水泥砂浆试件,测定其抗折强度和抗压强度。
2.2 试验结果及分析
试验情况见表1。
A乳液掺入水泥砂浆中,出现较多气泡,并有大大小小的团状凝结块存在且不能拌匀,故未进行后续试验研究。另由表1可以看出,用B乳液制作的聚合物水泥砂浆强度也较低。这些现象的出现可能因为采用的水性聚氨酯是在酸性水溶液中再乳化制得,对所处环境酸碱性要求较高,而水泥浆较高的碱性导致了A乳液破乳,影响了B乳液的聚合成膜,引起聚合物本身性能变差。
注:(1)C液体仅掺入了A组分(聚醚多元醇改性MDI)
因此,水性聚氨酯应用于改性水泥砂浆还存在一定困难。因为在高碱性环境中不利于热塑性水性聚氨酯乳液使用,而采用封闭—NCO,又需要较高温度才能反应成膜。当然,水性聚氨酯还有其他品种,若要找到合适的水性聚氨酯材料用作水泥改性剂,有待于更广泛、更进一步的试验研究。
故选取聚氨酯材料C作为重点研究对象,用于本文的试验研究。
3 聚氨酯水泥砂浆试验研究结果及分析
3.1 强度试验结果及分析
从试验可以看出,掺入聚氨酯的水泥砂浆抗压强度、抗折强度均有不同程度的降低,其中,掺入10%聚氨酯,水泥砂浆抗折强度和抗压强度分别降低了16.1%和30.0%。掺入聚氨酯造成抗压强度降低的原因是,聚氨酯在水泥水化产物中聚合后,成为水泥的组成相,虽然增强了材料内部的粘结,减小了孔隙尺寸,有利于抗压强度提高,但聚合物在水泥砂浆中占有一定的体积,其弹性模量又低于水泥石及骨料的弹性模量,因此只能承受拉应力而几乎不能承受压应力[2,3,4]。本文试验所用聚氨酯是以液体树脂的形式掺入水泥砂浆中,没有减水作用,故保持水灰比不变进行试验研究,所以未能改善砂浆的力学性能。
聚氨酯水泥砂浆抗折强度都低于普通水泥砂浆试样,这种结果与通常的结论也不完全一致。一方面也因为多数乳液具有减水作用,改性水泥砂浆抗折强度的提高还包括了水灰比降低的作用。此外,如果所用的水泥原来的抗折强度比较低,则添加聚合物之后强度的提高就会更加明显,而本文的普通水泥砂浆试样28 d 抗折强度却高达10.30 MPa。但是,由聚氨酯改性水泥砂浆强度试验结果可知,随聚氨酯掺量的增加,砂浆的压折比有所降低,表明聚氨酯对水泥砂浆的柔韧性有一定的改善作用。
注:(1)PU0试件在水压增至0.5 MPa持荷约0.5 h后顶面已渗水
3.2 耐久性试验结果及分析
抗渗性能试验参照《水工混凝土试验规程》进行。在试验过程中,普通水泥砂浆试件在水压调至0.5 MPa持荷约0.5 h后顶面均渗水,而聚氨酯水泥砂浆试件在水压调至1.2 MPa后,还未透水。因为是对比试验研究,故不再升压,持荷5 h后,停止试验,劈开试件测量渗水高度,试验结果见表2。
抗碳化性能试验参照《聚合物改性水泥砂浆试验规程》进行,碳化试验进行到7 d,14 d,28 d时,分别取出试件在未涂石蜡面正中间劈开,测得碳化深度。聚氨酯水泥砂浆碳化试验结果见图1。
抗冻性能试验参照《建筑砂浆基本性能试验方法》进行,所有冻融试件在经过50次冻融循环后均未出现明显破坏(分层、开裂、贯通缝),外观保持完整。聚氨酯水泥砂浆和普通水泥砂浆抗冻性试验结果见图2。
由表2,图1,图2可见,聚氨酯的掺入对水泥砂浆的抗碳化性能有一定的改善,同时能改善水泥砂浆的抗渗性能和抗冻性能。
4 结语
1)掺入无溶剂聚氨酯材料,水泥砂浆抗折强度和抗压强度均有不同程度的降低,但砂浆压折比有所降低,因此砂浆韧性有一定改善。2)聚氨酯的掺入对水泥砂浆的抗碳化性能有一定的改善,同时能显著改善水泥砂浆的抗渗性能和抗冻性能。3)基于无溶剂聚氨酯水泥砂浆的快速凝结硬化且有较高的抗渗性能和抗冻性能,可一定程度的用于因渗漏引起的混凝土工程快速修补。
参考文献
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浅析建筑物表面返碱现象的防治措施 第8篇
1.1 内部因素
在建筑材料中所配制而成的混凝土中所运用的水泥成分比有较高的碱性, 在硅酸盐水泥熟料里边, Ca O的成分比重达到62%~67%, 当施工完成水泥在进行水化硬化时, C3S、C2S不仅能够发生反应形成C-S-H, 并且还生成很多的Ca (OH) 2, 其具有极强的可溶性。之后, 混凝土会慢慢的脱离水分变干燥, 这时混凝土原本所蕴含的水分就会慢慢的顺着其内部毛细孔的分布往外界渗透, 从而调补由于蒸发而导致的水分缺失, 这样以来就能够将融在水中的Ca (OH) 2成分带到外界, 和大气所蕴含的CO2以及水分子完成反应, 这一反应所生成的正是Ca CO3, 这是一种白色的物质, 不易溶于水, 它附着在混泥土的表层, 也就导致了墙面反碱情况的出现。
硅酸盐水泥最重要的组成部分就是硅酸钙, 假如说在烧制环节时含碱性氧化物的含量超标, 那么就会发生反应生成一定量的C3A以及C2S。在进行砂浆或混凝土配置时, 水泥发生水化反应, 反应会导致其内部的Na2O以及K2O脱离, 生成Na OH以及KOH物质, 它们都具有极强的碱性, 同时还能够和水泥里边的硫酸盐物质发生化学, 形成Na2SO4以及K2SO4的成分。这些物质呈中性, 且易溶于水, 水分慢慢的渗透到混泥土表面, 就会由于水分在大气中的流失而显现出白色的固体物质。粘土砖具有较强的吸水能力, 其效率能够超过5%, 并且抗冻能力较弱, 在实际的运用中经常会出现返碱的情况。
1.2 外部原因
由于白色沉淀的附着对于增强混泥土表层的密实程度有一定作用, 不过因为长时间暴露在外界环境中, 雨水会将其冲刷掉, 导致里边可溶性物质往外界的渗透, 这加大了其内部的孔隙间隔率, 这样以来用将会导致返碱的愈发严重。
外界环境的变化对于返碱现象的出现及严重化也有一定的影响作用。通常来说, 超市的环境特别是气温较低的温度下, 返碱情况最容易出现。
2 影响建筑物返碱的因素
2.1 建筑物所使用的建筑材料内部可溶性盐、碱的含量
砖材中所含有的可溶性硫酸盐, 由于它的大量存在, 在外部环境条件的作用下, 由砖料内部向外迁移, 并在其表面富集, 在溶解-结晶的循环作用下, 形成返碱现象。
2.2 建筑材料的渗透性及外界因素的影响
在建筑材料中, 因为混凝土本身的结构特征以及砖砌体本身的结构特征决定了材料里边是有很多的毛细孔组织的, 能够体现出较强的渗透性, 这也就实现了建筑材料内部和外界环节的相互连接。因为内部与外界在温度上, 湿度上都存在一定的差异性, 当外部介质深入到材料内部时, 在某些特定的情况下就会出现和内部组织互相反应的问题, 之后又因为蒸发作用能够将某些物质带出来, 从而导致白霜问题的出现。
返碱发生的环境是要较低的温度, 相对较高的湿度和良好的通风条件。如果是在夏天或太阳直射的情况下, 砖体表层的温度较高, 其里边所蕴含的水分将蒸发散失, 很多的可溶性成分还没能够渗透到表层便在里边完成了析出, 因此返碱的情况并不容易出现。
2.3 建筑材料的影响
2.3.1 水泥
通常情况下我们在建筑工程施工的过程中选择的都是硅酸盐水泥以及混合水泥, 这两种材料相对而言都具有较多的可溶性成分, 所以经常会导致返碱情况的发生, 两种材料的返碱严重程度无显著差距。不过矾土水泥出现返碱情况的概率稍低, 造成这种情况的原因是当水泥水化的过程中会生成游离态的氢氧化钙。不过因为成本费用以及操作等因素的影响, 目前我们依然无法将矾土水泥的应用当作是防治返碱现象出现的渠道。
2.3.2 骨料
当骨料中含有大量的可溶性成分、吸水率较高及由于颗粒级配等影响混凝土或砂浆的密实性时, 都易引起返碱。
2.3.3 外加剂
能够改善混凝土或砂浆的和易性、降低水灰比、增加密实度和抗渗性能的外加剂及填充料, 都有利于减少或防止返碱的发生。但可溶性的无机盐类外加剂刚大多容易引起返碱。
2.3.4 砖
较低温度 (950℃左右) 下烧成的砖, 由于原材料中的可溶性成分未能与其他成分充分反应, 如果吸水率较高时, 便容易吸收砂浆中的水分及雨水等, 而发生返碱。
3 防治措施
3.1 降低建材内部可溶性盐的含量
清水墙面或装饰要求较高的墙面, 用粘土烧结砖砌筑时应尽量选用质量好、含碱量低的砖。尽量选用碱金属氧化物含量低的水泥和不含可溶性盐的集料。尽量不使用碱金属氧化物含量高的外加剂, 对于表面装饰有较高要求的混凝土, Na2SO4掺量以小于水泥重量的1%为宜。
3.2 采用化学反应的抑制
Ca (OH) 2是形成返碱的可溶物之一, 可通过掺入外加剂或活性材料, 使Ca (OH) 2与其化合稳定成分或被集料吸附, 不再迁移至建筑物表面, 进而达到预防返碱的目的。
3.3 提高基材抗渗性
在配制混凝土或砂浆时, 使用减水剂可降低拌和用水量, 从而降低混凝土或砂浆的孔隙率, 改善孔隙结构, 提高抗渗性能。混凝土或砂浆应振捣密实, 加强抹面, 最好在初凝前再次抹面, 使表面由于水分蒸发产生的微裂缝闭合, 水泥浆浮层密实, 提高表层抗渗性, 并应加强养护。
4 结语
总的来说, 在建筑工程完成并投入适应之后, 因为材料本身的性质以及所处外界条件的影响, 往往会出现返碱的情况。假如出现这种情况, 要及时的实施措施, 对返碱问题进行控制与处理。
参考文献
[1]孙振平.建筑物表面起霜的原因及防治措施[J].建筑技术, 1998 (07) :70-78.
[2]龙鳘.建筑物外墙砖返碱分析[J].建材发展导向, 2007 (04) :18-29.
建筑表面 第9篇
龙卷风是一种极端的自然现象,认为是地球上最强的旋涡风暴,破坏力极大,形状通常呈“漏斗状”。多旋涡龙卷风是由2股或2股以上旋涡围绕同一个中心旋转的龙卷风。龙卷风的研究手段主要有现场实测、实验模拟和CFD数值模拟。
国外学者从实验模拟、现场实测和CFD数值模拟等方面对龙卷风做了大量的实验研究[1,2,3]。2009年,东京工艺大学的Masahiro和Yukio[4]通过实验研究了不同漩涡比对龙卷风流场的影响;2011年,东京大学Takeshi和Yoshiteru[5]利用大涡模拟(LES)研究了漩涡比对龙卷风流场的影响,其中研究了漩涡比为0.31和0.65的速度分布和压力梯度分布特征,龙卷风形状模拟结果和实验对比一致。
目前,国内并没有考虑龙卷风形成多涡结构,对龙卷风的研究主要考虑单涡结构的龙卷风[6,7,8],本文利用CFD数值模拟技术,建立了不同漩涡比的龙卷风数值模型,探讨了不同多漩涡龙卷风流场的结构特征,并分析了多漩涡龙卷风作用下在建筑物表面形成的风压系数。
2 多旋涡龙卷风风场特征
2.1 湍流模型
本文所有的数值模拟计算在Fluent14.5完成,一律选用三维非定常(Transient 3D)计算方法,湍流模型采用sst k-ω模型,离散精度选用精度较高的二阶迎风格式,算法则用收敛速度较快的SIMPLEC-(SIMPLE-Consistent)分离式解法,边界条件中,进风口采用最普遍的速度入口(velocity inlet),而出风口选用压力出口(pressure outlet)。
流域的流体为不可压缩流,其纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equation)由动量守恒方程和质量守恒方程组成,在笛卡尔坐标系中,其中控制方程如式(1)所示:
式中,u为流体速度;ρ为流体的密度,本文为空气,取值1.25kg/m3;P为流体受的压力;μ为流体动力黏性系数;f为流体的体积力。式(1)第一个方程从左至右依次项为瞬态项、对流项、扩散项和源项。
2.2 多漩涡龙卷风涡结构特征
漩涡比(Swirlratio)是决定龙卷风涡结构的一个重要参数,在数值模拟和实验中,就已经建立了涡结构和漩涡比的相互关系,早在1972年,Ward定义了漩涡比的表达式为S=tanθ/2a,具体如图1所示。式中,θ为入射风的角度,a为进风口高度和上升气流孔半径的比值。本文选取了不同漩涡比的龙卷风场,即S=0.28,0.5,1,2,表示龙卷风从形成单涡结构到多涡结构的发展历程。
本文要研究涡结构的性质,首先必须使涡形状可视,为了达到这一目的,在模型底部注入虚拟水汽颗粒(virtual water vapor),进行追踪龙卷风运行轨迹,而不对模拟结果本身产生影响,最终模拟龙卷风准稳态形态如图2所示。从图2中可以看出,当S=0.28时,只有一个稳定光滑上升的涡核,随着高度的增加,涡核半径有微弱的增大;当S=0.5时,涡核半径增大,涡核上部分开始出现涡分离;当S=1时,涡核半径明显增大,涡结构底部也逐渐分离,涡核从单涡结构开始扩展到多涡结构;当S=2时,可以看出涡分离已经完成。第2.3节将从速度矢量图分析涡核分离过程。
2.3 速度矢量特征
第2.2节已经从龙卷风结构形态图分析了随着漩涡比增加涡核半径从增大到分离的过程,因此本节将从速度矢量图分析龙卷风涡结构的变化过程,龙卷风形态强烈依赖于漩涡比,本文4种不同漩涡比的速度矢量图如图3所示。从图3中可见,当S=0.28时,气流从边界层渗透到圆筒中心,聚集成一股强大的上升气流,从而形成一个光滑的单涡结构;当S=0.5时,气流也从边界层渗透到圆筒中心,转成较强的上升气流,但是少部分垂直向上的气流中断,变成向下的气流,具备形成多涡结构的初始条件;而当S=1时,圆筒中心有一半以上的下降气流,并且完全触地,中心几乎没有上升的气流,已经具备多涡结构的特征;当S=2时,从图3中看出,几乎有80%的下降气流,此时,多涡结构已经完全成型,整体上看,主要是下降气流触地造成几股不同的单涡,最终导致了涡核的分离,形成多涡结构。
3 多漩涡龙卷风作用下双坡屋面表面风压系数
为研究漩涡比对双坡屋面模型的龙卷风荷载的影响,根据模拟结果分别研究了不同漩涡比下双坡屋面模型在风场中心建筑物表面风压系数的特征,其中选取的数值模型为本文第2节建立的龙卷风风场模型,为了更细致表现建筑物表面风压,并对模型底部网格进行加密。模型的表面风压用无量纲风压系数Cp表示,其公式定义如式(2)所示:
式中,ρ为空气密度,本文取值为1.25kg/m3;Vm为风场中最大切向速度;pi为测点风压;pref为参考静风压,取值为一个标准大气压。
由于篇幅所限,本文仅对建筑物处在龙卷风风场中心位置进行分析,其中双坡屋面表面风压系数如图4所示。通过数值模拟的结果分析可以发现,处在龙卷风中心位置的建筑物,表面的风压系数均为负值,并且有着比较好的对称效果,与龙卷风风场特征一致;从图4中亦可以看出,随着漩涡比数值的增大,建筑物表面的风压系数绝对值随之减小,当漩涡比值增大到1时,建筑物表面的风压系数绝对值小于1,并且减小的幅度越来越小。
4 结论
本文通过sst k-ω湍流模型模拟漩涡比S等于0.28,0.5,1,2时的龙卷风流场,分析了不同漩涡比的龙卷风外形特征以及速度压力分布,得到如下结论。
1)通过在龙卷风风场模型底部注射虚拟水汽颗粒进行轨迹追踪,随着漩涡比值的增大,观察到龙卷风从单涡结构向多涡结构的发展历程。
2)由速度矢量图可知,龙卷风中心下降气流触地导致了涡核分离而形成多涡。
3)漩涡比增加,多漩涡龙卷风作用下的双坡屋面表面风压系数的绝对值小于单涡龙卷风结构所形成的风压系数的绝对值。
本文对4个特殊的漩涡比值进行了数值模拟,并未详细考虑漩涡比微小变化对龙卷风流场结构的影响,同时也没有考虑龙卷风移动对不同漩涡比风场结构的影响,这些都是今后研究应该重视的方向。
摘要：为研究多漩涡龙卷风场结构特征,以圆柱体作为龙卷风场的计算流域以及改变风的入射角度,利用Fluent14.5软件并采用湍流模型模拟出4种典型漩涡比值S为0.28,0.5,1及2的龙卷风场,并对双坡屋面建筑物的表面风压系数进行了模拟。模拟结果表明:S等于0.28时,形成一个稳定上升的单涡龙卷风结构;当S为0.5和1时,龙卷风涡核少部分上升气流转为下降气流,涡核半径随之扩大,涡结构从上往下分离;S为2时,龙卷风涡核大部分气流转为下降气流并逐渐触地,导致涡核分离,最终形成多个漩涡的龙卷风;另一方面研究发现,随着漩涡比值的增加,龙卷风作用下的建筑物表面风压系数绝对值随之减小。
关键词：龙卷风,旋涡比,湍流模型,CFD数值模拟
参考文献
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[2]Neil B Ward.The exploration of certain features of tornado dynamics using a laboratory model[J].Journal of the Atmospheric Sciences,1972,29(6):1194-1204.
[3]Diwakar Natarajan,Horia Hangan.Large eddy simulations of translation and surface roughness effects on tornado-like vortices[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aero dynamics,2012(104-106):577-584.
[4]Masahiro Matsui,YakioTamura.Influence of swirlratio and incident flow conditions on generation of tomado like vortex[C].In:Proceedings of European African Conference on Wind Engineering 5.2009.
[5]Takeshi Ishihara,Sho Oh,Yoshiteru Tokuy am a.Numeri cal study on flow fields of tornado-like vortices using the LES turbulence model[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,2011(99):239-256.
[6]唐飞燕,汤卓,吕令毅.龙卷风场中沙粒对结构冲击作用的研究[J].工程建设,2013,450):19-23.
[7]甘文举,何益斌.Rankine涡平移模型下低层房屋龙卷风荷载的分析[J].四川建筑科学研究,2009,35(2):84-86.
建筑表面 第10篇
关键词：混凝土,气泡,预防措施
混凝土是现代城市建设中广泛使用的结构材料, 但是伴随这类材料的生产研究与应用, 混凝土结构的墙体表面气泡问题一直受到人们关注。气泡有无害气泡和有害气泡之分。如因为加入优质的引气剂, 在混凝土中形成的直径20~200μm的微小气泡就属于无害气泡。这种气泡从混凝土结构理论上来讲, 它不但不会降低强度, 还会大大提高混凝土的耐久性。而当混凝土表面的气泡过大时, 就是有害气泡, 会对混凝土产生危害。
1 混凝土建筑墙体表面气泡的成因
引起混凝土结构表面气泡的原因较多, 也较复杂, 但经过归纳, 在施工中产生气泡的最主要原因是由于材料、施工方法不当所造成的。
1.1 原材料使用不当。
1.1.1 根据骨料级配密实原理, 在施工过程中, 如果使用材料本身级
配不合理, 粗骨料偏多, 细骨料较少, 碎石材料中针片状颗料含量过多, 以及在生产过程中实际使用砂率比试验室提供的砂率要小, 此时细粒料不足以填充粗集料之间的空隙, 导致集料不密实, 形成产生气泡的自由空隙。
1.1.2 水泥的多少和水灰比的大小, 也是导致气泡产生的重要原因。
在试验室试配混凝土时, 考虑水泥用量主要是针对强度而言, 如果在能够满足混凝土强度的前提下, 一定限度内增加水泥用量, 减少水的用量, 气泡会减少。但如果不减少水的用量, 气泡数量是否减少不确定, 同时也增加了混凝土的粘度, 影响了搅拌混凝土时产生气泡的排出, 而水量较多也使自由水较多易形成气泡。在水泥用量太少的混凝土拌合物中, 由于水化反应耗费用水较少, 使得薄膜结合水、自由水相对较多, 从而让气泡形成的几率增大, 这就是用水量较大、水灰比较高的混凝土易产生气泡的原因所在。
1.1.3 掺合料也会直接影响气泡数量。
当混凝土中水泥的含量可以保证混凝土的强度时, 用掺合料代替部分水泥, 可以改善混凝土的和易性, 活性料还对强度有一些提高, 适量的掺合料能改善混凝土的和易性, 形成的胶合料能填塞骨料间的空隙, 减少气泡的产生。但掺加过量的掺合料会导致混凝土的粘度增加, 影响气泡的排出, 故混凝土中掺合料较多是导致气泡产生的原因。
1.1.4 减水剂等外加剂对气泡的影响也不可忽视。
不同的类型和掺量都会影响气泡的数量和大小。试验结果表明, 减水剂ZB-1A掺量0.7%的混凝土表面气泡数量是不掺减水剂的混凝土的3.5倍, 而且掺量越大影响越明显。
1.2 搅拌时间不合理。
搅拌时间短会导致搅拌不均匀, 气泡产生的密集程度就不同。但搅拌时间过长又会使混凝土中带进的空气气泡更多。
1.3 温度变化的影响。
混凝土受水泥水化热作用、大气及周围温度、电气焊接等因素影响而冷热变化时, 发生收缩和膨胀, 能产生表面气泡。温度表面气泡区别其它表面气泡最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。其多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。这种表面气泡的产生通常无一定规律。
1.4 施工方法不当。
《混凝土泵送技术规程》 (GB/T10-95) 中规定“混凝土浇注分层厚度, 宜为300~500mm”但是在实际施工时, 往往浇注厚度都偏高, 由于气泡行程过长, 即使振捣的时间达到要求, 气泡也不能完全排出, 这样也会造成混凝土结构表面气泡。
振捣工艺不当。混凝土振捣不充分, 混凝土里的气泡就没有时间排出。但如果过振, 会使小气泡又出现破裂形成大气泡。由于设计断面尺寸比较小, 截面变化处不容易振捣, 气泡不易逸出。墙体内大型预留洞口底模未设排气孔, 混凝土对称下料时产生气囊, 或钢制模板封闭太严, 表面排气困难。
使用的脱模剂不合理。混凝土结构面层的气泡一旦接触到粘稠的脱模剂, 就很难随着振捣而上升排出。直接导致混凝土结构表面出现气泡。
2 混凝土建筑墙体表面气泡的防治措施
2.1 配合比方面的预防措施。
2.1.1 尽量减小水灰比和控制外加剂中引气剂的含量, 使混凝土中的含气量一般混凝土控制在4%以内。
而水灰比越小, 产生的气泡会越少。
2.1.2 在规范允许的条件下, 尽量采用较大粒径级配连续的骨料配
制混凝土, 因为增大骨料粒径, 可减少用水量而使混凝土的收缩和泌水随之减少。实践表明, 采用较大粒径的骨料配制同样强度的混凝土, 在水灰比相同的条件下水泥用量可减少40~50kg, 用水量也会相应减少。石子规格可根据施工条件, 尽量选用粒径较大、级配良好的石料, 以减少水和水泥用量, 使混凝土的收缩性和泌水性减小, 同时使水泥的水化热减少, 降低混凝土的升温。但骨料粒径增大以后, 易引起混凝土的离析。
2.1.3 引气剂的质量对混凝土表面产生气泡的影响很大。
对高标号、高性能混凝土我们一定要选用引气气泡小、分布均匀稳定的引气型外加剂。
2.2 混凝土搅拌方面的预防措施。严格控制加水量。加强计量控制, 使用水量尽量按照配合比要求。
严格控制搅拌时间。混凝土的不均匀搅拌会导致外加剂在混凝土中的不均匀分布, 从而起不到外加剂的作用。
如果用商品混凝土, 也要保证混凝土的均匀性。有的商品混凝土因为某种原因到现场时混凝土的坍落度损失很大.这时可能会利用外加剂进行二次调配, 在这种情况下一定要加强对混凝土的搅拌, 保证其均匀性。
2.3 工艺方面的预防措施。减少温度对气泡产生的影响, 但温度变化较大时, 采取适当的保温措施。
首先混凝土的运输浇筑必须满足施工要求, 当炎热季节浇筑混凝土时, 混凝土搅拌场站宜对砂石骨料采取遮阳、降温措施;当采用泵送混凝土施工时, 混凝土的运输宜采用混凝土搅拌运输车, 混凝土搅拌运输车的数量应满足混凝土连续浇筑的要求。
混凝土的铺摊厚度应根据混凝土的和易性及所用振捣器的作用深度确定, 泵送混凝土的铺摊厚度不大于500mm, 非泵送混凝土的铺摊厚度不大于400mm。要严格控制振捣的时间, 振捣要密实, 做到不欠振、不过振、不漏振。需要分层次浇注时, 在上层混凝土浇注前, 应充分润湿已浇混凝土, 并且将表面清理干净。
墙体内大型预留洞口底模设排气孔, 使气泡能及时排出。合理安排浇注顺序, 给气泡排出留出时间和空间。采用质量好的脱模剂, 避免脱模剂对气泡的粘滞作用。
2.4 气泡的治理措施。
2.4.1 经过我公司的多年经验总结, 采用与浇注混凝土同品种、同标号、同配比的水泥和粉煤灰修补的效果很好。
在混凝土刚拆模时进行, 用适当粘稠度的混合浆对蜂窝、麻面等小气泡进行修补, 然后用拆下来的模板进行压实、抹面。通过这样的处理之后, 基本看不出是修补过的。
2.4.2 当气泡较大时, 应与建设单位、监理单位、设计单位根据具体情况协调处理。
