鋼筋混凝土基本原理精選(九篇)
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第1篇：鋼筋混凝土基本原理范文
關鍵詞：混凝土；電遷移；阻銹劑；氮含量；鈍化
氯鹽污染環境中，鋼筋銹蝕是導致鋼筋混凝土建筑物耐久性不足、過早破壞的主要原因，并已成為全世界普遍關注并日益突出的一大災害。避免鋼筋腐蝕危害和提高鋼筋混凝土結構耐久性的關鍵之一是盡可能抑制鋼筋銹蝕，或延緩其銹蝕起動時間與腐蝕進程。阻銹劑具有有效降低鋼筋的腐蝕速率，抑制鋼筋銹蝕的功效，被認為是一種經濟可靠、長期有效的鋼筋防腐蝕措施[1-3]。然而，早期的鋼筋阻銹劑，只能在混凝土澆注時以外加劑的形式加入，對于已建混凝土結構的修復，尤其是腐蝕隱患區域的處理則無能為力。近年來，隨著Sika903、MCI和BE等自然滲透型阻銹劑的開發與應用[4-6]，阻銹劑也逐步開始應用于已建混凝土結構的防腐蝕維修工程中。然而，基于混凝土密實性及鋼筋保護層厚度的不同，在很多情況下，這類滲透型阻銹劑并不能有效到達鋼筋表面，因此，阻銹效果有限。
如何能將阻銹劑滲透至鋼筋，達到阻銹效果呢？考慮到該類滲透型阻銹劑，在一定條件下可質子化形成陽離子的阻銹基團，因此，有可能通過外加電場提高阻銹基團在混凝土中的滲入深度，從而達到抑制混凝土內鋼筋銹蝕的目的，該技術簡稱為鋼筋混凝土電遷移阻銹技術。為掌握滲透型阻銹劑在電場作用下的遷移滲透規律及其影響因素，以便為該技術的工程應用提供依據，本文對影響鋼筋混凝土電遷移阻銹技術的各種技術參數和影響因素進行了室內研究。
電遷移阻銹技術的基本原理如圖1所示。在混凝土表面鋪設陽極，并使陽極處于含有一定濃度的阻銹劑(R-M)的堿性電解質中，在陰極與陽極之間通以直流電流。在電場的作用下，外部電解質溶液中的陽離子阻銹基團快速向混凝土內部遷移，混凝土內帶負電荷的氯離子向外部遷移，其它陰、陽離子也分別向陽極或陰極遷移，同時在陽極與陰極上發生相應的電化學反應。當鋼筋周圍混凝土孔隙液中有效阻銹基團集聚到一定程度、氯離子含量下降到一定濃度，活化腐蝕的鋼筋恢復鈍態，停止腐蝕。
試驗內容與試件
試驗內容
（1）電量：電遷移阻銹技術參數主要包括電流密度(i)與電量(Q)兩方面的內容。因離子的遷移數量主要受控于總電量，故本文僅討論了電量對阻銹劑遷移的影響。考慮到電遷移阻銹技術的基本原理與電化學脫鹽技術的基本原理相同，故根據電化學脫鹽的有關試驗經驗[7-10]，電流密度選取不大于3.0A/m2，電量選取不大于1200A?h/m2。試驗所用的電量見表1。
（2）混凝土技術參數：由于混凝土構件的類型不同及其所處環境的差異，諸如混凝土的水灰比、配筋量及受氯離子污染的程度等亦不盡相同。通過室內試驗，研究了在一定電遷移阻銹技術參數條件下，各種混凝土技術參數對阻銹劑遷移規律的影響。混凝土技術參數見表1。
2.2試件制備
根據試驗內容，制備了100mm×100mm×100mm和150mm×150mm×150mm兩種尺寸的鋼筋混凝土試件，其中150mm×150mm×150mm的試件用于進行配筋量試驗，100mm×100mm ×100mm試件用于進行其余試驗。
鋼筋采用Ø10的Q235-AI級光圓鋼筋，機械加工成一定長度的鋼筋段，并經酸洗除銹，置于干燥器中待用。水泥為P?O42.5級，骨料為不含氯化物的中粗河砂和最大粒徑為20mm的碎石。拌合水為自來水，氯化鈉為分析純。試件成型時采用人工拌合，人工插搗密實，24h后脫模編號，標準養護28d，置于室內環境待用。
2.3試驗方法
為研究各技術參數對阻銹劑遷移規律及阻銹效果的影響，首先對各組試件進行電遷移阻銹處理，即在試件表面筑以砂漿圍堰，用于盛放含有5.0%BE濃度阻銹劑的堿性電解質溶液和鉑鈮復合絲制作的陽極；然后，將混凝土內部的鋼筋與外部陽極分別與HYL-A系列恒壓恒流源的負極與正極相連。為降低陰、陽極之間的電阻，應在接通電源前，用含阻銹劑的堿性電解質溶液浸泡試件24h。在試驗過程中，每2d天更換電解質溶液，以保持電解質溶液的堿性和阻銹劑濃度以及防止陽極反應引起混凝土酸化。
按《土壤全氮測定法》（GB7173-87）有關規定，測定有效阻銹基團(以N含量表示)在混凝土內的分布，研究阻銹劑在電場作用下的遷移滲透規律。按《水運工程混凝土試驗規程》（JTJ270-98）有關規定，測定混凝土內鋼筋的腐蝕電位；通過測量恒電流極化條件下，鋼筋電位～時間曲線計算鋼筋極化電阻，以此評判電遷移阻銹處理的阻銹效果。
結果和分析
電量對阻銹劑遷移及阻銹效果的影響
電遷移阻銹試驗結束后，分層取樣測試有效阻銹基團(以N含量表示)遷入混凝土試件中的含量及分布，結果見圖2。
由圖2可見，相同取樣深度，阻銹劑的含量隨著通電量的逐步增加而增加，說明通電處理對阻銹劑的遷移滲透具有明顯的促進作用。
進一步研究通電量對阻銹效果的影響發現，隨著電量的增加，混凝土中鋼筋的腐蝕電位逐步正移，極化電阻逐步增大，見表2。當電量達到1200A?h/m2時，鋼筋的腐蝕電位達-149.2(vs,SCE)，極化電阻達629.5kΩ.cm2，依據腐蝕狀態與鋼筋腐蝕電位及極化電阻關系可以看出，鋼筋由原來的活化腐蝕狀態恢復了鈍化，鋼筋停止了腐蝕，說明試驗條件下，1200A?h/m2通電量滿足使活化腐蝕的鋼筋恢復鈍化的電量參數要求。
混凝土技術條件對阻銹劑遷移的影響
水灰比與氯化鈉摻量對阻銹劑遷移的影響
水灰比與氯化鈉摻量對阻銹劑遷移的影響的試驗結果見表3。
由表3知，在900 A?h/m2的試驗電量條件下，相同取樣深度，不同水灰比試件，其N含量基本相當，說明電場作用下，水灰比的差異對阻銹劑遷移的影響有限。
進一步對比分析發現，相同電量及水灰比等試驗條件下，氯化鈉摻量的不同，對阻銹劑遷移的影響不明顯。
結論
通過試驗研究，得出了如下結論：
(1)通電處理能有效促進阻銹基團向混凝土內部的遷移，且在相同取樣深度，阻銹劑的含量隨著通電量的逐步增加而增加；試驗條件下，隨著電量的增加，混凝土中鋼筋的腐蝕電位逐步正移，極化電阻逐步增大，當達到1200A?h/m2的電量時，活化腐蝕的鋼筋可恢復鈍化，停止腐蝕。
(2)在電量相同的條件下，水灰比、氯化鈉摻量以及配筋量等對阻銹劑遷移的影響均不顯著。
(3)試驗結果表明，鋼筋混凝土電遷移阻銹技術在技術上是可行的，能夠使活化腐蝕的鋼筋恢復鈍化而停止腐蝕，有關研究成果對該技術在已建工程腐蝕修復中的應用具參考借鑒價值。
參考文獻
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第2篇：鋼筋混凝土基本原理范文
【關鍵字】預應力鋼筋混凝土；理論計算；問題和對策
1 預應力鋼筋混凝土的概述
1.1 預應力鋼筋混凝土的結構
預應力混凝土結構是在混凝土沒有受壓之前，人為的先對他它增加壓力的一種結構。預應力是利用高強度的鋼筋或者鋼絲的韌性，用張拉的方法產生的。張拉的方法可以分為先張法和后張法，這兩種方法只不過是張拉的先后不同，最終達到的目的是一樣的。其中前張法是先對鋼筋張拉，再把混凝土澆灌其中，當它達到了所需的強度，就可以把張拉的鋼筋放松了。另一種后張法是先澆灌混凝土，當它達到了所需的強度，再對混凝土里面事先預留孔道的鋼筋進行張拉，使其在兩端錨住固定。預應力不僅能使混凝土的可用時間相對的增加，還能增強其負荷的抗壓能力，而且還可以節省材料。
在長期的生產當中，鋼筋混凝土結構總會過早的出現一些裂縫，影響其質量。預應力混凝土結構是在人們長期生產過程當中摸索出來的，可以增加混凝土的耐受性，在其受力之前就對它施壓，因此產生的預應力狀態可以很好的使混凝土荷載所引起的拉應力盡可能的減小甚至抵消，就是用混凝土外來所施加的壓力與其張拉的力進行中和，到達強度的平衡狀態，減小混凝土因受拉而產生的開裂。因為預應力混凝土這種結構，是用對鋼筋的張拉來達到最終目的——預壓應力，所以也被叫做預應力鋼筋混凝土結構。
1.2 預應力鋼筋混凝土的基本原理
雖然預應力混凝土的歷史并不久遠，僅幾十年而已，但是預應力的原理在很久以前就已經被應用了。在我國古代，木桶就是運用預應力的原理制成的，工匠會在桶的外面緊緊的套一圈竹箍，這樣木桶就產生了環向的預應壓力，如果水對桶壁產生的環向拉應力小于竹箍對桶的環向預壓應力，木板與木板之間的縫隙就變的小了，桶壁的木板之間就會因為受壓而變得更加緊湊，這樣木桶就更加的結實，不會開裂，木板之間的緊密程度也足以防止漏水的情況。而對于鋼筋混凝土來說，預應壓力的原理是通過在外固定的錨具所產生的力傳遞給構建混凝土。
混凝土雖然有很高的抗壓強度，但是它的抗拉強度卻不高，對于預應力筋穿入套管的先后順序并沒有嚴格要求，所以無先后之分。通過對其即將受拉力的部位施加預期預應壓力的這種方法，就能使混凝土的抗拉強度增高，很好的克服其所在的這個弱點，利用預應壓力達到預期的比較看好的狀態，使混凝土的結構變得緊密，不開裂。而預應力鋼筋混凝土則在預應力鋼筋混凝土的基礎之上進行了改進，使之優點更優，又克服了一系列缺點，使之經濟價值更高。
1.3 預應力鋼筋混凝土的發展史
1886年，有一個叫杰克遜的美國人，提出了混凝土結構中運用預應力的概念。法國工程師弗雷西內在1928年提出了材料上的加強，他認為使用高強度的鋼材和高強度的混凝土是必須的，因為這樣才可以有效的減少因混凝土的形變所造成的預應力的損失，當混凝土構件的這種預應壓力能一直持續保持，進而成為了它的特性，才可以投入市場進行實用。到了1983年，又有奧地利的恩佩格提出了新的概念，他建議在普通鋼筋混凝土的基礎上增加一點高強度鋼絲，以此來增加它的韌性，進而改善容易裂縫和損傷的部位的預應力。之后一年，一個叫埃伯利斯的英國人又對預應力的概念進一步的完善，他建議預應力混凝土結構的預應力可以采用高強鋼絲的，同時非預應力配筋也可以采取這樣的方式。
在二戰結束，也就是1945年之后，西歐算是彈盡糧絕，損失慘重，所以之后一直為恢復經濟實力而做準備工作。但是當時的鋼材資源真是少之又少，為了戰后的經濟復蘇，只能采用其他材料來替代，在一般情況下所有采用鋼結構的工程，全部替換成預應力混凝土，這時候的預應力混凝土才被大批量的使用，并且逐步走入公路、橋梁還有工業廠房，從開始小的范圍慢慢的走向大的領域，成為公共建筑的必要材料，而且也很好的在其他工程領域占據必不可少的位置。在經過了一段時間的大量生產和應用之后，在五十年代的中國和蘇聯對混凝土的生產和應用有了新的思想，并作出規定，對于生產的冷處理的鋼筋預應力混凝土，降低了它生產質量的標準，容許鋼筋混凝土有開裂。因為長期的使用發現，有些地方并不需要拉應力太高的鋼筋混凝土，只要拉應力符合工程的需要，就可以選擇適當標準的預應力混凝土。到了1970年，國家召開的第6屆預應力混凝土會議，對這種新的概念給予了肯定，贊許了這種概念的合理性和它所帶來的經濟意義，并且欣喜的發現，鋼筋混凝土和預應力混凝土有相似之處，并不是兩種結構不同的材料，而是屬于一個系列的，都是加筋混凝土。所以這兩種材料可以融合在一起使用，在鋼筋混凝土某些地方可以出現拉應力和開裂，但是這部分出現的拉應力和開裂是有限制的，這個限制在于全部為預應力混凝土和全部為鋼筋混凝土之間容許出現的缺漏。所以設計人員可以因地制宜，對具體情況的需求以及當時的環境條件合理的去選擇最符合的預應力混凝土，這樣就可以極大限度的利用物美價廉的優勢。這種思想，在預應力混凝土結構的設計上，走出了很重要的一步，它為預應力混凝土發展的走向鋪就了一個堅固的基石。
第3篇：鋼筋混凝土基本原理范文
關鍵詞：路橋施工技術；橋梁建設
Abstract: based on their own work experience, this paper briefly expounds the concrete structure in the application of road &bridge construction analysis for your reference.
Keywords: road &bridge construction technology; Bridge construction
中圖分類號TU74：文獻標識碼：A 文章編號：
0 前言
隨著科技的進步和橋梁建設事業的發展，各種技術先進的橋梁工程紛紛涌現。鋼筋混凝土橋梁具有整體性能好、結構剛度大、變形小、抗震性能好、橋型設計較成熟等優點，是目前橋梁建設技術的重要發展方向。
1 預應力混凝土連續在橋梁施工結構技術的控制與應用
預應力混凝土連續梁橋以其施工簡便、造價經濟、受力合理、行車舒適及懸臂澆筑施工技術和設備的不斷成熟，預應力混凝土連續梁的應用得到了空前的發展。目前，跨度在40m～l 50m范圍內的橋梁中，預應力混凝土連續箱梁橋占據了主導地位。連續梁橋跨度越大，其施工的難度也越大，對犬跨度預應力混凝土連續粱橋進行施工控制，是確保施工質量和安全的重要環節，也是確保成橋狀態符合設計要求的重要措施。橋梁施工監控的任務就是對橋梁施工過程實施監控，確保在施工過程中橋梁結構的內力和變形始終處于容許的安全范圍內，確保成橋線形與成橋結構內力符合設計要求。橋梁的應力、變形、線形控制三者具右同等的重要性，必須全面控制才能使施工順利進行，才能達到設計狀態。
2 橋梁鋼筋混凝土裂縫問題分析
在橋梁建造和使用過程中，混凝土裂縫經常出現。混凝土的裂縫是由于混凝土內部應力和外部荷載作用，以及溫度變化等因素作用下形成的。一般正常大氣條件下，荷載組合I作用下寬度小于0．2的裂縫，荷載組合Ⅱ，Ⅲ 作用下寬度小于0．25的裂縫以及處于嚴重暴露情況下，寬度小于O．1的裂縫都屬于正常的工作裂縫。超出以上范圍的裂縫屬于非正常裂縫，終究會影響結構物的耐久性。并且有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下，不斷擴展，不但會影響混凝土表面的美觀減小鋼筋的混凝土保護層厚度，而且易引發混凝土面層剝落，加速鋼筋的銹蝕，降低混凝土的抗凍性及耐久性，嚴重時甚至發生垮塌事故，所以必須加以控制。混凝土裂縫的成因復雜而繁多，有時甚至多種因素相互影響。但就一些具體裂縫而言，總有主導原因。為了便于分析、鑒別工程中發生的裂縫。根據裂縫產生的原因，常見裂縫可分為荷載引起的裂縫、地基基礎變形引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、收縮引起的裂縫、溫度變化引起的裂縫、施工引起的裂縫等七大類。
2.1 鋼筋銹蝕引起的裂縫問題
由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2倍～4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫。
2.2 凍脹引起的裂縫
當大氣溫度低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9％ ，因而混凝土產生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冰水(結冰溫度在-78℃ 以下)在微觀結構中遷移和重分布，使混凝卜中膨脹力加大，混凝土強度降低，導致裂縫出現。
3 大跨度斜拉橋施工風險分析
大跨度斜拉橋以其優美的造型和獨特的結構性能，近年來得到了迅速的發展。隨著結構的創新和跨徑的增大，各種不確定性顯著增加，大跨度斜拉橋工程建設正面臨著前所未有的高風險，必須予以足夠的重視，否則極易發生工程事故，危及結構、財產和生命安全。下個面圍繞以下幾個方面展開研究：(1)橋梁施工風險分析理論框架研究。闡述了風險的基本概念與風險分析的基本原理，給出了風險的一般性定義，提出了風險分析方法的選用原則；在明確給出橋梁施工期結構風險定義的基礎上，構建了橋梁施工風險分析總體理論框架。(2)橋梁施工風險識別研究。闡述了橋梁施工風險識別的基本原理和基本過程，針對橋梁施工風險因素錯綜復雜的特點以及施工事故統計資料較為匱乏的實際情況，提出采用定性與定量相結合的層次分析法進行橋梁施工風險識別研究，該方法簡單而實用，是一種較為理想的風險識別方法。(3)橋梁施工風險概率估計研究。闡述了橋梁施工風險概率估計的基本原理；結構極限狀態函數呈隱式、高次非線性的特點，以及傳統可靠性分析法求解該問題的局限性。
4 鋼筋橋梁建設混凝土施工工藝
4.1 基礎處理及支撐結構安裝
鋼筋桁架基礎采用C20混凝土預制塊，預制塊尺寸為150×150×100。預制塊底部基礎換填150道碴且分層壓實，處理范圍為250 CITI×250 cm；混凝土塊預制時預埋8根Ф20螺紋鋼筋(固定鋼管立柱)及4根Ф25螺紋u形鋼筋(便于吊裝)，混凝土振搗密實。基礎處理完畢，根據設計方案采用單層雙排貝雷片進行桁架搭設與安裝。
4.2 模板工程
為保證現澆箱梁的外觀質量光潔度、表面平整度和線形，本工程投入了根據橋梁圖紙制作的相應形式的模板，箱梁外側模采用整體定型鋼模，底模采用竹膠合模板，圓弧倒角、內模、端頭考慮采用拼裝鋼模。
4.3 支架預壓
為保證施工安全、提高現澆梁質量，箱梁支架搭設完畢、箱梁底模鋪好后，對支架進行預壓。預壓目的：（1)檢驗支架及基礎承載力是否滿足受力要求；（2)消除支架及地基的非彈性變形。預壓重量為設計荷載(箱梁自重、內外模板重量及施工荷載之和)的130％，通過預壓過程中的觀測和結果分析，測設的各項指標與計算結果基本相符，滿足設計和規范要求。
4.4 鋼筋工程
鋼筋橋澆箱梁鋼筋均在加工場集中加工，用汽車運至現場后全部在模板內綁扎，按照先底板、再腹板、最后頂板的順序進行。鋼筋綁扎過程中，同時固定相應部位的預應力波紋管定位鋼筋網片和波紋管，并安裝好各種預埋件。
4.5 混凝土工程
現澆箱梁混凝土設計為C50耐久混凝土，其主要技術標準應符合100年耐久性混凝土技術要求。為確保混凝土施工質量，混凝土在裝配有自動電子計量系統的拌合站集中拌制，混凝土輸送罐車水平運輸，輸送泵垂直運輸。
4.6 預應力與壓漿
預應力鋼束均采用兩端對稱張拉，其不平衡束最大不超過一束，張拉同束鋼絞線應由兩端對稱同步進行，以油標讀數為準，伸長量作為校核用。張拉順序：安裝錨具、千斤頂一拉到初應力(設計應力的10％)測量初始長度張拉至設計應力一持荷2量伸長量回油錨固量出實際伸長量并求出回縮值檢查是否有滑絲、斷絲情況發生。
預應力張拉完成后，采用真空輔助壓漿的工藝進行壓漿。
4.7 安全防護設施布置
安全防護設施主要是對現澆箱梁搭設的門洞在正常行車的情況下，保證門洞和支架安全，防止車輛對施工設施的沖撞破壞。防護設施包括限高限寬門框、雙簧振動帶、減速振動帶、標示牌、防撞水箱等。
5 鋼管混凝土結構的發展方向
鋼筋混凝土橋梁是應用非常廣泛的一種橋梁結構形式。但是大量混凝土橋梁結構的耐久性問題由于越來越突出，因而日益成為當前土木工程界的研究熱點。論文以大氣環境下鋼筋混凝土橋梁結構耐久性為主線，在國內外有關研究的基礎上，從材料層次、構件層次和結構層次對其耐久性進行了進一步深入、系統地研究。建立了鋼筋混凝土橋梁上部結構耐久性指標評估模型。通過確定耐久性指標權重，較好地解決了不同橋梁指標損傷程度不同而在評估時采用不同權重的問題，今后鋼筋混凝土橋梁結構的耐久性研究工作提供了參考。
第4篇：鋼筋混凝土基本原理范文
關鍵詞 深井；噴體；支護；技術研究
中圖分類號TD3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）112-0194-02
1 概述
協莊煤礦目前生產水平集中在-550m、-850m水平，正在進行-1100m水平延深開拓。礦井地面標高+147.0~+200.9m，地下標高最深處達到-1100余米，目前開采深度局部達到1300m。
開采深度較大，使巖石呈現明顯的軟化和弱化現象，圍巖變形趨勢強烈，巷道礦壓顯現明顯，井巷的維護困難日趨突出；在深部的高地應力條件下，應力疊加等造成應力集中現象明顯，使巷道支護困難，尤其是深部高地壓、高應力、頂板條件差的煤巷現場不同程度出現斷錨桿、撕裂鋼帶、頂板下沉網兜甚至是冒頂等現象，造成巷道前掘后修、邊掘邊修，對開采的安全性、經濟效益帶來很大的影響，常規的支護形式已難以有效地維護住大流變圍巖，如何解決深部復雜頂板巷道的支護問題就成為急待研究的問題。
協莊煤礦為解決上述問題，開展了超千米深井雙層抗拉鋼筋混凝土噴體支護技術研究工作，從理論上研究了一次、二次支護的方法和合理的支護參數，以及二次支護的時機，同時分析研究巷道噴體各組成材料配合比，結合優化巷道成型等方面解決巷道變形大，支護困難，蠕變快的支護難題。通過研究，進一步明確了巷道圍巖保持長期穩定的基本原理，在實踐中應用取得了良好效果，使協莊礦深井巷道圍巖控制技術提高到了一個新的水平。
2 技術方案
1）對井下深部錨噴巷道進行礦壓觀測，尋找錨噴巷道破壞的主要形式和機理，優化改進錨噴支護工藝，創新采用雙層抗拉鋼筋混凝土噴體支護技術，提高錨噴巷道一、二次錨桿與噴體的凝聚力與整體的支護強度；
2）推廣應用φ22×2700mm螺紋鋼錨桿和HRB600型高強度高韌性抗沖擊錨桿、8mm經緯編織鋼筋網及5mm鋼帶，分析總結高強度、高密度支護材料對加強深部支護的效果；
3）在井下現場各個錨噴巷道取巖芯，在不同深度、不同地溫、不同地點做對比試驗，在噴漿材料中加入適量摻加劑，如鋼纖維、硅粉、聚丙烯腈纖維、蒙脫土等，尋找混凝土最佳配合比，提高噴射混凝土強度；
4）進一步研究底板注漿加固技術，試驗應用不同長度的螺紋鋼加強筋對底板實行封閉式加固；
5）選擇合適的斷面形狀，減少開挖量，試驗應用全錨支護技術，增強巷道的承壓效果；
6）改進噴漿工藝：采用濕式噴漿，減少回彈、粉塵；應用配套噴漿設備，提高噴射能力，改善噴射質量；改進噴射流程，達到噴漿厚度均勻，減少找噴、復噴次數，降低漿皮開裂現象；
7）推廣中深孔光面爆破技術，控制巷道成型；
8）通過科學合理的質量管理體系，嚴把質量關，提高巷道施工質量。
3技術特征
1）通過運用雙層8mm經緯編織鋼筋網，增強巷道噴體支護強度，減小巷道變形，降低應變量，減緩巷道失修周期，提高了巷道服務年限。使用經緯編織鋼筋網代替經緯焊接鋼筋網，避免了鋼筋網開焊帶來的強度降低的不利因素，使巷道支護成為了一個有效整體；
2）為提高巷道噴體即混凝土的強度，我們從優化噴漿工藝、改進混凝土配合比等方面入手，通過相關試驗，選取最適合我礦深部巷道支護的方式，有效的改善了巷道圍巖變形，降低了以往深部巷道漿皮開裂、鋼筋網剪斷、錨桿失效等支護失效出現的機率。通過在噴漿材料中加入適量摻加劑，如鋼纖維、硅粉、聚丙烯腈纖維、蒙脫土等，尋找混凝土最佳配合比，提高噴射混凝土強度。通過與山東科技大學進行合作，對我礦的混凝土配合比進行了全面細致的分析，對改善混凝土的初凝、終凝時間提出了寶貴意見，對提高巷道噴體強度具有極其中重要的意義；
3）我礦深部巷道由于埋深大都超過千米，呈現出“工程軟巖”的特性，巷道開挖后，自持能力差，不及時支護很容易發生坍塌垮落，為提高巷道自身強度，我礦通過對破碎圍巖巷道注漿固化改善圍巖結構、提高圍巖的整體性和力學參數，達到提高巷道圍巖穩定性的目的。而且經注漿加固后，錨桿與圍巖的受力狀態得到改善，實際錨固力得到提高，經過一段時間的上升后基本不再上升，保持在較高的受力狀態下；
4）改善錨桿錨固方式。針對我礦深部巷道巖性差異，有選擇的運用端錨、加長錨、全錨錨固方式，配合快速、中速、慢速錨固劑，滿足深部巷道錨桿主動支護效果；
5）推廣中深孔爆破，減小圍巖擾動次數，降低巷道開挖后頂板及兩幫巖石破碎程度，提高巷道成型質量。
4 總體性能指標與國內外同類先進技術的比較
通過對超千米深井雙層抗拉鋼筋混凝土噴體支護技術進行研究，改善了巷道支護效果，減緩了巷道變形，減小巷道的維修量，降低巷道的支護成本和巷道維修費用，從而減少對礦井安全生產的影響，改善深部高地應力軟巖巷道的支護狀況和工作環境。
對井下深部錨噴巷道進行礦壓觀測，尋找錨噴巷道破壞的主要形式和機理，優化改進錨噴支護工藝，創新采用雙層抗拉鋼筋混凝土噴體支護技術，提高錨噴巷道一、二次錨桿與噴體的凝聚力與整體的支護強度。結合一次、二次支護之間的自耦系數，根據一次、二次支護后圍巖體的變形特征，分別建立了一次錨桿支護、二次錨桿及注漿加固支護的力學模型，通過理論分析，創新地提出了合理一、二次支護強度和蠕變停止條件。
一次支護期間圍巖破碎時間不長，不考慮蠕變影響，主要表現為彈塑性；通過彈塑性理論計算，得到應變軟化區（塑性區）半徑及破碎區半徑的解析解，隨錨桿支護強度的增加，巷道圍巖塑性區范圍迅速減小，一定階段后，塑性區減小趨緩，變化拐點的錨桿支護強度就是經濟合理的錨桿一次支護強度。
二次支護后圍巖體處于持續變形狀態，圍巖體性質主要表現為粘彈性和粘塑性，二次支護后圍巖應力分布按粘彈性及粘塑性力學進行計算；通過理論計算，得到了深井軟巖巷道長期穩定的條件，即二次錨桿支護、圍巖注漿在錨固區邊界處提供的徑向穩定應力大于或等于在該處穩定時所需的徑向應力值時，蠕變停止，巷道可處于長期穩定狀態。
通過科學合理的質量管理體系，優化提高了巷道支護效果，減少了巷道的維修量，降低了巷道的支護成本和巷道維修費用，從而減少了對礦井安全生產的影響，改善了深部高地應力軟巖巷道的支護狀況和工作環境。
第5篇：鋼筋混凝土基本原理范文
一、基本原理
UEA混凝土在硬化過程中產生膨脹作用,在鋼筋和鄰位約束下,鋼筋受拉,而混凝土受壓,當鋼筋拉應力與混凝土壓應力平衡時,
則:Ac•σc=As•Es•ε2
設:μ=As/Ac,
則σc=μ•Es•ε2……(1)
式中σc―混凝土預壓應力(Mpa),As―鋼筋截面積,μ―配筋率(%),Ac―混凝土截面積,Es―鋼筋彈性模量(Mpa),ε2―混凝土的限制膨脹率(%)。
由(1)式可見,σc與ε2成正比例關系,而限制膨脹率ε2隨UEA的摻量增加而增加,所以,通過調整UEA的摻量,可使混凝土獲得0.2～0.7MPa的預壓應力,根據水平法向力σx分布曲線,設想在應力大的地方施加較大的膨脹應力σc,而在兩側施加較小的膨脹應力,全面地補償結構的收縮應力,控制有序裂縫的出現。
由于鋼筋混凝土結構長大化和復雜化,取消后澆帶的超長縫混凝土結構施工必須根據結構特點靈活運用,沉降縫不能取消,具有沉降性質的后澆帶也不能取消。UEA加強帶的性質是以較大膨脹應力補償溫差收縮應力集中的地方,所以,它可以取消后澆帶。加強帶的間距可控制在40～60m,一般可連續澆注100～200m超長結構。
二、超長鋼筋混凝土裂縫施工技術措施
1、后澆帶的應用。后澆帶是在混凝土施工期間保留的一個縫,在收縮或沉降基本完成后,用填充性混凝土做二次回填,但此種做法存在質量隱患;并使工期延長。如何解決這一問題呢,經過大量的試驗以及應用,研制了各種膨脹劑和膨脹水泥,而用其制備的混凝土應用于后澆帶的施工中,對補償收縮,防止混凝土開裂有一定的作用。
2、無縫混凝土施工。無縫混凝土施工是用摻有膨脹劑的補償收縮混凝土作為結構材料,其在水化硬化過程中產生膨脹作用,該膨脹作用能在結構中建立預壓應力,由此來抵抗收縮變形時產生的拉應力,防止混凝土開裂。
3、CEA膨脹劑的應用。CEA膨脹劑是目前被廣泛使用的外加劑,用其制備的混凝土突出的優點是:
3.1 收縮小。長期齡期不增加,這對于保證混凝土長期體積穩定性,防止混凝土開裂是非常有益的。
3.2 CEA混凝土強度穩定。CEA混凝土抗滲性,抗凍性良好。
4、其他影響因素當然,不能單純的靠使用CEA膨脹劑就能解決超長混凝土結構取消后澆帶的問題,還應從設計、混凝土材料選用、現場施工等方面采取相應措施:
4.1 設計方面
結構平面型狀盡量考慮剛度均勻對稱;從設計配筋上考慮補強措施。
4.2 混凝土材料選用
選擇同種水泥,不同品種水泥不得混用;骨料級配的選用應慎重,對堿性有反應的骨料應禁止使用;礦物摻合料必須經試配、試驗區的數據后方可使用。
4.3 施工因素
混凝土配合比設計應認真準確、嚴格控制水泥用量;摻外加劑適應控制混凝土單位用水量;控制入模溫度,采取降溫措施;控制澆筑時間,保持連續澆筑;混凝土養護及時、持續。
三、無縫設計方案
1、基本原理
無縫設計的思路是“抗放兼施,以抗為主”,其膨脹加強帶所建立的預壓應力,與混凝土抵抗收縮變形所產生的拉應力能達到補償平衡,這是無縫設計的關鍵。
2、加強帶設置位置
由于該工程地下室底板和地下室墻板混凝土等級不一致,施工中按規范要求設置水平施工縫(鋼板止水帶),底板、墻板和頂板共分三次澆筑完成,共設置兩道加強帶。
3、膨脹加強帶構造措施
加強帶沿軸線方向共設置二道(包括底板、墻板、頂板),寬度2m,在加強帶的兩側架設密孔鋼絲網,網孔5mm,以防止帶外混凝土流入加強帶,帶內增加水平構造鋼筋8@100,鋼筋規格同原設計的配筋,加強帶混凝土強度等級比兩側混凝土提高一級,采用了C35、C45混凝土,施工中,先澆一側帶外混凝土,澆到加強帶時,改用膨脹混凝土,由A軸向H軸連續澆搗。
4、微膨混凝土的設計
膨脹混凝土用于超長結構無縫施工,其限制膨脹率設計和設定非常重要,膨脹率偏小,則補償收縮能力不足,無縫施工難以實現,膨脹率過大,對混凝土強度有明顯的影響。微膨混凝土的設計,主要是在混凝土的配比中摻入適量的外加劑、添加劑,使得混凝土在凝固過程中產生水化熱和凝固后的干燥收縮,即熱脹冷縮所產生的變形壓縮到最低的一種構思。
四、無縫混凝土施工工藝
1、 無縫混凝土澆筑
澆筑時施工縫留置在次梁跨度的中間1/3范圍內,用鋼絲網封堵,主梁混凝土澆筑時,在梁兩端1/3范圍內為防止混凝土流淌,做臨時施工縫。膨脹加強帶兩側用多層板臨時封堵,形成施工縫。膨脹帶兩側采用內摻8%膨脹劑的C25混凝土一次澆筑,沿次梁方向由一端開始用“趕漿法”澆筑。待C25混凝土澆筑完畢后,隨即拆除多層板澆筑內摻10%CEA的C30膨脹混凝土加強帶。若分界處混凝土已經初凝,可先用內摻10%CEA的C30膨脹混凝土原漿濕潤,然后再澆筑,并用木抹搓平,使其接縫嚴密。
2、無縫混凝土抹面
為閉合樓板混凝土的早期裂縫,并使混凝土摟面平整,專門安排2班工人,在混凝土澆筑后24小時內,對混凝土表面進行搓平收壓,隨后進行大面找平趕壓搓平一次,待混凝土將要初凝前,用木抹子在普遍搓平一次,以閉合收水裂縫,并隨即用塑料毛刷均勻掃毛,保證面層紋路均勻,混凝土達終凝后立即進行養護。
3、無縫混凝土養護。
對膨脹混凝土而言,及時濕水養護是消除收縮裂縫的重要措施。混凝土澆筑完畢后,應在12小時后開始養護。常溫下采取澆水養護,每次混凝土拆模后,設專人負責養護工作。用水管向混凝土表面噴灑,保證不脫水。
第6篇：鋼筋混凝土基本原理范文
【摘要】鋼筋混凝土結構因其完美結合了混凝土的抗壓性能和鋼筋的抗拉性能，故成為了目前建筑行業應用最為廣泛的結構形式之一。混凝土中鋼筋的性能嚴重影響到結構整體的使用性能。而鋼筋在其使用環境中，因為各種不利因素的存在，極易被腐蝕從而導致其相關物理化學性能的下降。因而有必要對混凝土中的鋼筋采取相應的措施予以保護，防止鋼筋的腐蝕，提高整體結構的使用年限。
【關鍵字】鋼筋混凝土結構；鋼筋腐蝕；防腐措施
1 混凝土中鋼筋的腐蝕機理
在鋼筋混凝土結構中，由于水泥的本身的化學組成中含有 的原因，會在鋼筋的周圍提供一個相對較高的堿性環境，在這種堿性環境下，鋼筋的表面會生成一種鈍化膜，此鈍化膜包裹在鋼筋表面，防止鋼筋與外界物質接觸，對鋼筋起到保護的作用，但是由于混凝土結構本身不是絕對致密的，并且施工工藝不可能絕對標準化，使得混凝土結構中會存在各種縫隙。外界有害物質比如：酸性物質、cl-、CO2等物質將通過這些縫隙滲入結構內部，導致結構內部堿性環境被酸化，鈍化膜將被破壞，鋼筋與這些物質接觸之后就會因產生化學反應被腐蝕。鋼筋腐蝕的實質就是Fe-2e-Fe2+的過程。Fe+2進入溶液當中，則鋼筋中鐵質減少，使得鋼筋的性能受到嚴重的影響。與此同時，由于因腐蝕產生的產物的體積往往大于原來金屬體本身的體積，因而在結構內部會因為體積膨脹而產生膨脹應力。結構在內部膨脹應力以及外部荷載作用下，破壞速度將增加。結構的使用年限也將大大降低。
2 鋼筋防腐措施
2.1 包裹法
2.1.1 對鋼筋進行包裹，即采用難以被腐蝕或者耐腐蝕性極強的材料包裹或者覆涂在鋼筋表面，從而達到防腐的目的。
對于包裹鋼筋所用的材料應具有良好的抗化學腐蝕性能、物理性能，良好的整體性能以及與鋼筋之間良好的粘接性能。目前，經過大量實驗得出的最佳防腐涂層材料是─靜電噴涂粉末環氧涂層。此方法是將環氧粉末材料靜電噴涂到經過除銹，凈化并且預熱的鋼筋表面。環氧材料經過一系列化學反應，在鋼筋表面形成一層能滿足防腐性能以及其他性能的薄膜。此膜具有極高的抗腐蝕性能。對于冬天撒除冰鹽的公路橋結構，此種方法可以有效防止除冰鹽等含氯化學物質中cl 的侵入，防腐效果十分明顯。但是，此方法在施工時，對于溫度要求很高，需要在專門的廠房里進行施工，并且在構件運輸、安裝過程中不可避免的會造成薄膜局部破壞，一旦薄膜局部出現破壞，則防腐效果將大大降低。另外，在同一結構中，為防止腐蝕電池的形成，應盡量避免涂層鋼筋與未涂鋼筋的混合使用。與此同時為了防止砂漿和涂層之間由于附著力不足而導致在受到沖擊荷載的時候脫開，故在受沖擊荷載的結構中不提倡使用此方法。
2.1.2 對混凝土進行包裹，即對于剛澆筑成型，無有害物質侵入或有少量有害物質侵入的混凝土構件，可以在混凝土表面涂覆一層涂層，從而對外界的有害物質起到隔離作用，使鋼筋免受腐蝕。
對于包裹混凝土所采用的材料，應具有對有害物質高度的抗滲透能力，不易受到化學侵蝕，能在外界條件如光照、風雨中有較強的抗老化能力。同時，還必須與混凝土有較強的結合力。并且，由于此類涂層是涂覆在構件表面，故在選用涂層材料時應該考慮相關裝飾性能。
我國常用的表面涂料如下表所示：
此外，噴涂聚脲彈性體涂層因其具備較高的物理性質、更強的耐腐蝕能力、環保等優良特性，正越來越受到人們的關注。也是將來涂層材料發方向，此處不作贅述。
2.2 電化學原理保護法
2.2.1 陰極保護法
基于混凝土中鋼筋腐蝕的基本原理：Fe-2e-Fe2+（陽極），2H2O+O2+4e-4OH-（陰極），Fe2++OH-Fe(OH)2,在有cl 的作用下Fe(OH)2將被氧化為Fe(OH)3，即鐵銹。陰極保護是通過獎勵一個有效的外部陽極系統為陰極提供電子，從而抑制陽極上的鐵失去電子，達到防腐的目的。此技術的關鍵就在于找到一種合適的陽極系統，技能滿足提供電子的需要，又不會影響結構的正常使用性能。1973年，美國研制成功了以硅鐵為主陽極，加有焦炭屑的瀝青為次陽極的陽極系統，并且成功運用于實際結構的防腐。目前在發達國家，陰極保護技術已經被作為鹽污染環境中鋼筋混凝土結構的有效防腐技術，并且此項技術已經被證實為唯一能完全制止鋼筋腐蝕破壞的技術。
2.2.2 化學脫鹽和再堿化技術
此項技術的原理的在混凝土結構的表面陽極與陰極之間通過以強大的電流，運用強大的電場力使內部的cl 向外遷移，與此同時，陰極產物OH 會起到維持混凝土周圍堿性環境的作用，使得鋼筋表面的鈍化膜不受破壞，達到脫鹽再堿化的目的。起到防腐的作用。于陰極保護法類似，此方法的關鍵在于建立適度電場，此電場能在保證結構安全適用的前提下，能對cl 施加足夠大的電場力作用。
與傳統方法相比，運用電化學原理對混凝土中鋼筋進行防腐可以大大降低傳統方法對遠結構的破壞（如鑿除），并且可以從根本上防止鋼筋的腐蝕。但是電化學防腐技術對技術要求很高，技術復雜，故目前在欠發達國家中的應用還不夠廣泛。電化學防腐技術也是未來防腐技術的方向。
2.2.3 其他防腐技術
在實際的工程中，還經常通過增加保護層厚度、改良施工工藝以增加混凝土結構的密實度、選用防腐性能較好的鋼筋等措施來在一定程度上阻擋外界有害物質的侵入，減緩鋼筋腐蝕的速度，達到增加結構使用期限的目的。此外，配合相應的預防措施，如優選用結構原材料、防腐涂層采用多層涂層的形式，減少除冰鹽等含氯化學物質的使用以及開發新型無氯除冰劑等可以使防腐效果達到最佳化。
3 結束語
防腐工作是現當代大中型結構中必須考慮的問題。此外，隨著預應力技術在越來越多的結構中得到運用，在各種預應力結構里，因為有預應力鋼筋的存在，所以，預應力鋼筋的防腐工作更顯重要。防腐工作的好壞將直接決定結構的使用條件和使用壽命。在防腐工作中，根據結構的相應的使用條件以及相關施工部門的技術實力、經濟實力，綜合考慮各方因素，合理的選用相應的防腐措施才能達到既經濟又適用的效果。
參考文獻
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[2]張玉鵬，龐曉龍.淺析鋼筋混凝土結構防腐問題及處理.科技向導，2012年第02期
第7篇：鋼筋混凝土基本原理范文
關鍵詞：建筑結構；團隊式教學模式；工程項目教學
作者簡介：胡尚瑜（1981-），男，湖南永州人，桂林理工大學土木與建筑工程學院，講師；
覃荷瑛（1972-），女，湖南邵陽人，桂林理工大學土木與建筑工程學院，副教授。
基金項目：本文系新世紀廣西高等教育教學改革工程項目“構建與注冊師制度相適應的土木工程專業課程體系建設研究與實踐”（項目編號：2011JGA056）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0107-02
“建筑結構”是工程管理專業的一門重要專業基礎課。課程內容主要包括建筑結構概論、混凝土結構構件、砌體結構和鋼結構、鋼筋混凝土結構和地基基礎、建筑結構抗震設計等五部分。在該門課程的學習期間，學生需掌握鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構等三大結構的設計原理、設計方法和建筑結構的選型、地基基礎、抗震設計的基本知識，并能進行一般的常用結構和構件的設計。由于這門課程內容繁多、覆蓋面廣，加上教學課時數的限制，對于工程管理專業學生來說，想要全面掌握其設計理論和計算方法，存在著較大的難度。如何改進“建筑結構”課程的教學設計和提升教學效果，并使得工程管理專業學生對建筑結構理論和工程實踐具有較準確的理解和掌握，對于培養具有良好結構素養和工程應用能力的復合型工程管理人才具有重要意義。筆者從優化課程教學內容，應用團隊式教學模式和改進教學方法等方面對“建筑結構”課程進行了系列探討。
一、“建筑結構”課程教學存在的問題
1.教學內容的設計不足
課程主要內容基本是由傳統的混凝土結構、砌體結構、鋼結構、建筑抗震等幾門課程簡單“拼盤”組成，未能擺脫以培養結構設計人才為目標的內容框架。[1-2]然而由于工程管理專業學生相對缺乏理解結構設計原理與建筑構造、施工技術、力學原理及材料特性等結構概念的思維，以及缺乏相應的建筑材料、建筑力學、施工技術等課程作為對接課程的內容支撐，加大了學習難度，極易使他們對“建筑結構”課程產生畏難情緒，這極大地影響了學生的學習興趣和教學質量的全面提高。如何加強建筑結構與建筑材料、建筑力學、施工技術等課程的內在聯系，對于提升學生結構素養和工程應用能力具有重要意義。
2.教學內容廣度與深度難兼顧
從廣度上來看，“建筑結構”課程涵蓋鋼筋和混凝土材料的力學性能、結構設計基本計算原則、鋼筋混凝土基本構件的計算和構造要求、梁板結構、單層工業廠房、多層框架以及鋼結構、結構抗震構造和地基基礎工程等專業基礎知識，另外還融合了理論力學、材料力學、結構力學、建筑材料等課程的內容。[3]同時課程內容存在“五多”，即概念多、公式多、系數多、符號多、構造規定多。在有限的課時里，如何合理將“建筑結構”課程講授的廣度與深度有機地統一起來，是進一步提高本課程教學效果的一個突破口。
二、優化教學內容設計
以“必需、夠用、適度”為指導思想，[4]對傳統教學內容結構進行了優化和取舍，將教學內容融合為結構設計方法、結構材料、基本構件、結構設計、結構抗震設計基礎、結構施工圖等新教學模塊。以結構基本原理、結構基本構件的計算、鋼筋混凝土樓蓋、鋼筋混凝土框架結構、砌體結構、鋼結構和結構施工圖為教學重點。對工程管理專業的學生，抓住各類“建筑結構”基本原理和設計應用核心，對重點理論部分進行詳細講解，注重結構概念，強化結構布置的基本要求和建筑構造教學。在傳授學生知識技能的過程中，圍繞課程模塊內容核心，以一些典型的受力狀態作為重點，并加以透徹的講解。構造教學應該著眼于理解，講清為什么，特別是其中的力學道理。
現有“建筑結構”的教學內容，未能很好地體現“建筑結構”工程應用能力培養，而且忽視學生結構施工圖識圖能力的培養。[5]識圖能力是工程管理專業學生的核心能力之一。圍繞結構施工圖識圖能力的培養，在教學過程中應增加結構施工圖的識讀等教學內容。注重講授混凝土結構、砌體結構、鋼結構三種結構施工圖的圖示與識讀方法。其中，以鋼筋混凝土結構施工圖平面整體表達法和系列圖集為重點教學內容。
三、課程教學方法探索
1.團隊式教學模式
高校教師實際教學工作中各有側重，有的以混凝土教學為主，有的以鋼結構教學為主，有的以從事“建筑結構”抗震教學為主。根據課程內容特點，結合教師具備的實際工程經驗和主講課程優勢，整合優秀教學資源，采用團隊教學模式，即“建筑結構”課程按混凝土結構、鋼結構、砌體結構和結構抗震等四大課程中主講教師組成的課程小組，共同承擔和完成授課任務，改變傳統由單一教師主講的授課模式。課程由資深教授負責人牽頭，組織和編制教學資料，集體備課、案、統一講稿、統一課件。針對“建筑結構”課程內容特點劃分如下教學部分：結構設計原理和方法教學模塊；混凝土構件和結構計算模塊；鋼結構模塊；砌體結構模塊；“建筑結構”抗震和地基基礎模塊；工程項目案例教學模塊。課程各部分內容主講教師根據自己經驗和專長，優化課程內容和講課方式，彌補了采用單個教師授課時對部分教學內容的生疏或具體實際工程經驗的不足，相對更容易使學生掌握課程主要內容和強化相應的結構概念和工程應用能力，獲得較好的教學效果。
2.面向項目教學模式
面向工程項目教學模式，就是圍繞真實的典型工程設計和實施案例連續地組織授課內容，可使各部分相對獨立的課程內容更顯內在邏輯性和更具工程直觀性，會使學生更容易接受“建筑結構”工程的理論知識。教師根據教學模塊內容要求引入具體工程案例，以工程案例為基本教學背景，將學習者引入工程實踐的情境中。教學工程案例應具有很強的實踐性，要蘊含工程實踐的理論、原理和方法，要具有新穎性、時效性、背景清晰等特征。[6]課程教學采取案例引入、任務驅動、實際項目訓練等教學模式。教學實施過程充分體現能力訓練、支撐知識學習、工程應用能力整合。
具體教學實施內容如下：能力訓練項目內容，盡可能根據工程實際設計和選取；單項能力訓練與理論知識學習融為一體，實現了一體化教學；工程應用能力培養以真實的工作任務為載體，實行了項目引導、任務驅動式的教學；整個教學從課內到課外，圍繞工程應用型人才培養目標，形成了真實場境為載體、課內外能力訓練并舉、項目引導、任務驅動式的實踐教學模式，突出了應用型工程人才教學培養的特點。具體例如通過7層的底層框架商住樓（框架結構-砌體結構）來進行實際工程項目教學，案例中的平面柱網布置圖、平面樓板配筋圖、梁平面配筋圖、樓梯結構圖等就使“混凝土結構”課程中的受彎構件正截面、斜截面承載力計算和受壓構件承載力計算及梁板結構等成為主要能力訓練項目內容。通過案例教學內容實際化、具體化，范例很直觀地展示了建筑工程中梁、板、柱及樓梯等構件的平面布置和鋼筋的設置要求，使學生更容易理解課本中的基礎理論知識。分析項目中框架和砌體結構在使用過程中材料、施工及建筑構造處理措施對保證工程質量的重要性。尤其是結合框架和砌體結構由于材料、施工及構造處理不當而引起工程質量事故案例分析，培養學生工程項目分析和解決一般結構問題的能力。同時，通過作業、錄像、參觀、生產實習等實踐環節，增強感性認識和加強理論與實際的聯系，逐步培養實際應用和綜合分析的能力。[7]
教學中采取“項目導向”教學方法，以實際工程對象為目標，實施課程教學，普遍受到學生的歡迎。在課程教學實踐中進行了該教學方法的應用，取得了很好的教學效果。通過在項目教學模式實踐教學過程中，提供給學生靈活運用課程現有知識去分析、解決工程實際具體問題的實踐平臺，逐步培養學生實際應用和綜合分析的能力，構建工程管理專業學生的結構知識體系。
四、結束語
筆者以工程應用型人才培養為目標，優化課程教學內容，以團隊教學課題組組織教學，采用“任務驅動”、“項目導向”教學方法，構建工程管理專業學生結構知識體系和提升工程應用能力素質。教學實踐證明，該教學方法能充分提高學生的學習積極性，拓展學生的工程實踐能力，提升工程應用能力，可為學生形成將來在房屋建造、工程管理、工程監理、建筑設計、工程造價等崗位工作中所要求的結構分析能力奠定良好的基礎。
參考文獻：
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[5]馬丹丁，張建軍，吳學清.論“建筑結構”課程中平法實圖教學單元的改革[J].教育與職業，2011，（18）：138-139.
第8篇：鋼筋混凝土基本原理范文
【關鍵詞】ZY膨脹劑；超長混凝土結構；無縫施工
1 工程概況
該工程地下車庫長106 .8m，寬77.3m，頂板厚550mm，地下車庫混凝土設計標號為C30，P6。
本工程為超長鋼筋混凝土結構，若按一般方法施工，為了減少混凝土的收縮開裂，需每隔20—40m留一條后澆帶。而根據規范規定，后澆帶需42d以后（待混凝土收縮基本穩定），才能用膨脹混凝土將后澆帶回填，這樣顯然會延長工期；而且由于后澆帶混凝土澆筑的時間差，在新老混凝土連接處常常產生塑性收縮或干燥收縮裂縫。設置后澆帶的初衷是防止結構產生裂縫，但由于種種原因，常常是人為地在后澆帶處造成兩條貫穿裂縫，易引起漏水，造成鋼筋銹蝕，進而影響結構安全，處理不好常常會成為滲漏的隱患；此外后澆帶混凝土與先澆混凝土的結合比較薄弱，會影響結構的整體性和安全性。
由于業主在工期上要求比較緊，同時為了提高結構的整體性，保證工程的防水質量，經業主和設計同意，決定本工程地下車庫采用超長鋼筋混凝土結構無縫施工技術和自防水技術，用膨脹加強帶代替后澆帶，實現超長鋼筋混凝土結構的無縫施工。
2 膨脹混凝土
要想不設伸縮縫，必須設法降低混凝土的水化熱和收縮，控制混凝土因溫差或收縮引起的拉應變不大于混凝土的極限拉伸，混凝土才可以不設伸縮縫而不導致開裂。
無縫施工的思路是以“抗放兼施， 以抗為主”為原則，其基本原理是根據收縮應力的分布，用相應的膨脹應力予以補償。在收縮應力較大的部位摻加膨脹劑做成膨脹加強帶，其它部位拌制微膨混凝土從而取消后澆帶，實現無縫施工。
膨脹混凝土是解決混凝土開裂比較理想的材料，在混凝土中摻加適量的ZY膨脹劑，通過水泥的化學反應，使混凝土產生適量膨脹，在鋼筋和臨位限制下，在鋼筋混凝土中建立0.2～1.0MPa的預壓應力，可大致抵消混凝土收縮時產生的拉應力，防止混凝土開裂。根據結構不同的部位，調整ZY摻加量，在結構收縮應力最大的部位采用大膨脹混凝土（即用膨脹加強帶），在結構收縮應力較小的部位采用微膨脹混凝土，以使混凝土的收縮拉應力得到大小適宜的補償（膨脹加強帶示意圖見圖1）。采用這種辦法，不留后澆帶，實現混凝土連續澆筑，可以大大加快施工進度，減少后澆
帶處理給施工帶來的麻煩和給工程質量帶來的隱患，提高結構的整體性和安全性，并可節約工期和施工管理費用。
同時，水化反應生成的鈣釩石晶體屬針狀、棒狀晶體，填充、切斷、堵塞混凝土的毛細孔，使混凝土的抗滲能力大大提高，從而達到混凝土結構自防水的目的。
3 ZY膨脹劑性能特點簡述
ZY膨脹劑是用回轉窯生產的特制膨脹熟料、石膏和膨脹穩定劑共同粉磨而制成的第四代膨脹劑。ZY的膨脹效能更高、質量更穩定、含堿量低、對混凝土坍落度影響小，是一種摻量低、技術先進的硫鋁酸鈣類混凝土膨脹劑。
ZY產品獨特的性能特點：
3.1 膨脹效能高。摻6%ZY的限制膨脹率遠大于摻市售UEA12%的限制膨脹率。可在混凝土中建立0.2—0.7MPa自應力值，補償混凝土收縮，增強鋼筋混凝土結構的抗裂能力。
3.2 堿含量低。ZY堿含量R20≤0.3%，混凝土不會因ZY的摻入而產生任何堿—骨料反應。
3.3 摻量低。在混凝土中摻入6%左右ZY即可達到預期的膨脹效果，而一般膨脹劑摻量為12%左右。在同性能條件下，ZY的摻量相對于一般膨脹劑可以減少50%左右，其可比價格有明顯優勢。
3.4 施工性能好。ZY對混凝土坍落度沒有影響，對水泥及其它混凝土外加劑適應性更好。適用于商品混凝土和現場泵送混凝土。
3.5 超高活性。因系提取物料旋窯高溫燒成，充分參與水化反應，因而能等量取代水泥，減少水泥用量。
3.6 增強性能好。ZY對混凝土早期強度有增強作用，后期強度穩定增長，真正做到等量替代水泥。而一般膨脹劑會降低混凝土早期強度。
3.7 大大提高了混凝土抗滲性，可大幅度提高結構自防水功能。
4 膨脹混凝土施工技術要求
4.1 膨脹加強帶的設置
所謂“無縫設計”是個相對概念，根據結構情況，可無縫或少縫，以摻加ZY膨脹劑的補償收縮混凝土為基本材料，以加強帶取代后澆帶連續澆筑超長混凝土結構。根據本工程混凝土結構的應力分析并結合設計要求，確定膨脹加強帶與原設計圖紙上的后澆帶位置相同，用2m寬加強帶代替后澆帶，實現連續澆筑（圖2）。考慮到加強帶混凝土的強度比原混凝土強度要更高，配合比不同膨脹劑的摻量也加大，也可用間歇式后澆膨脹加強帶施工方法，后澆膨脹加強帶須在兩側混凝土澆筑完畢7d后才能回填（圖3、4）。膨脹加強帶邊緣每側設密孔鐵絲網，目的是防止不同配比的混凝土流入加強帶內。施工時，先澆注帶外小膨脹混凝土（摻6%～8%ZY），澆到加強帶時，改用大膨脹混凝土（摻8%～10%ZY）。
4.2 綁扎鋼筋的注意事項
膨脹加強帶（后澆膨脹加強帶）部分要增加部分溫度應力的補償鋼筋。增加的補償鋼筋的位置垂直于加強帶，設置間距為水平構造筋的兩倍。補償鋼筋要延伸到加強帶兩側50 cm，其材質與構造筋相同，直徑要小于構造筋1—2個規格。
頂板上膨脹加強帶部分的補償鋼筋直接綁扎在其對應的面筋上，而墻板后澆膨脹加強帶部分的補償鋼筋須綁扎在其對應的面筋和底筋上。
加強帶的兩側用免拆模板網或密孔鐵絲網攔起，并采用鋼筋綁扎牢固，其中墻體的后澆膨脹加強帶的兩側設鋼板止水板或橡膠止水帶。鋪設的鐵絲網搭接部分不超過5cm。
4.3 膨脹混凝土施工
第9篇：鋼筋混凝土基本原理范文
關鍵詞：房屋建筑；鋼筋混凝土；裂縫產生；控制措施
中圖分類號： TU37 文獻標識碼： A
引言
在施工過程中，鋼筋混凝土結構的表面常會出現各種各樣病害，其中混凝土裂縫可以說是很普遍也是很嚴重的一種結構性病害。裂縫的產生不僅會影響結構混凝土的外觀，同時也會降低鋼筋混凝土結構的強度，從而影響了混凝土的結構的使用性能與壽命長短。因此我們很有必要對產生結構混凝土裂縫這一現象的原因進行分析歸納，并依此找到可行的預防措施。
一、鋼筋混凝土的應用特點
建筑產業經濟在國民收益中占有的比例越來越高，這充分說明了建筑行業對于國家經濟發展的推動作用。鋼筋混凝土是現代建筑業普遍使用的新材料，其改變了過去常規混凝土的諸多不足，應用于建筑行業呈現了多個方面的使用優勢。
1、性能優
鋼筋混凝土是現代建筑行業提出的新概念，其從原始配料方面進行更新調整，采用了鋼筋材料制作成鋼筋網、鋼筋骨架，由模板覆蓋于鋼筋網之外，按照用量標準對鋼筋架實施澆筑，進而保障了鋼筋混凝土的穩定性。由于植入了鋼筋材料為支撐，使建筑物整體的結構性能更加優越，面對外界環境變化造成的干擾，鋼筋混凝土具有很強的抗震能力，避免承受過載力而引起受損狀態。
2、壽命長
使用壽命是衡量建筑物性能的重要指標，從這一標準中也能反映出鋼筋混凝土的使用特點。普通混凝土因缺乏鋼筋骨架的支撐保護，使用一段時間會發生不同程度的起鼓、脫落等現象，主要集中于建筑物的墻體表面、地平面，這也是減短建筑使用壽命的關鍵因素。相反，基于鋼筋混凝土建筑物的使用壽命更長久，平均使用年限增加5～10年，這是過去建筑使用不具備的功能特點。
二、鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因
1、混凝土的收縮
混凝土具有熱脹冷縮的性質，當環境溫度發生變化時，就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土中，梁、板、柱等小塊體構件收縮裂縫。混凝土收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構筑物，影響更大。由于收縮而產生的微觀裂縫一旦發展，則有可能引起結構物的開裂、變形甚至破壞。
2、溫度裂縫
由大氣溫度變化、周圍環境高溫的影響和大體積混凝土施工時產生的水化熱等因素造成，水泥的水化熱為165～250J/g，隨混凝土水泥用量提高，起絕熱溫升可達50～80℃。研究表明，當混凝土內外溫差10℃時，冷縮值εc=ΔTα=0.01%，如溫差為20～30℃時，其冷縮值為0.02～0.03%，當大于混凝土極限拉伸值時混凝土就開裂。
3、干縮裂縫
這類裂縫一是由于材料缺陷引起的，研究表明，水泥加水后變成水泥硬化體，起絕對體積減小，毛細孔縫中水逸出產生毛細壓力，使混凝土產生毛細收縮，由此引起水泥砂漿的干縮值為0.1～0.2%，混凝土的干縮值為0.04～0.06%，而混凝土的極限拉伸值只有0.01～0.02%，所以引起干縮裂縫。
4、腐蝕裂縫
由于有害離子Cl-，SO42-，Mg2+等侵入混凝土內部，導致鋼筋銹蝕而使混凝土產生的后期膨脹裂縫。
三、裂縫控制的基本原理及預防措施
1、在設計階段和施工階段進行預防
（1）在設計中處理好構件的“抗”與“放”的關系。靈活地運用抗放結合，或以抗為主，或以放為主的設計原則選擇材料。（2）設計中要盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。（3）采用補償收縮混凝土技術，解決由于收縮而產生的裂縫。（4）在結構設計中，設計人員要重視對于構造鋼筋的配置，注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。
選擇合適的材料選擇和鋼筋混凝土配合比
（1）根據結構的要求，適當的砂石率的選擇對控制混凝土的裂縫有積極作用，混凝土的干燥收縮隨砂石率的增大而增大。（2）選用中低水化熱水泥。（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。（4）正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。加入UEA或AEA膨脹劑，用量選擇上為水泥用量的14％左右。（5）模板構造要合理，防止模板間的變形導致混凝土裂縫，不要錯過最佳養護時機。（6）配合比設計要采用低水灰比、低用水量，從而為了減少水泥用量。嚴格按選定的配合比施工，配制混凝土時計量必須準確，嚴格的控制水灰比和水泥用量。
構造設計方面的控制措施要注意
合理設置伸縮縫和后澆帶，在其規定的最大間距內設置伸縮縫，根據當地實際環境氣候及具體工程結構特點適當減小伸縮縫的間隔。（2）鋼筋混凝土養護方面：在防治混凝土裂縫的工作中，關于新澆混凝土的早期養護工作特別重要，這樣可以保證混凝土的早期使用時產生收縮。特別是控制構件的養護，而大體積的混凝土，應采用蓄水或流水養護，為期14－28天。（3）鋼筋混凝土的降溫與保溫工作：對于特別厚大體積的混凝土，施工的時候要充分考慮水泥水化熱問題。要避免水化熱高峰的集中出現，防止混凝土因內外溫差過大而引起的溫度裂縫。（4）避免在雨中或大風等惡劣天氣中澆灌混凝土。
建筑裂縫處理的主要方法
1、涂抹法
此方法涉及表面涂抹、表面貼補法等兩種。具體情況：表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫、深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫，不漏水的縫、不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫；表面貼補法適用于大面積漏水的防滲堵漏，例如，蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫等。應根據鋼筋混凝土裂縫的實際情況，選擇合適的修補方法，以改善裂縫處的結構性能。
2、填充法
用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業簡單且費用低。填充前要準備好填充材料，按照預定的工藝方案進行填補，保證了裂縫修補后達到預期的效果。例如，對寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫，可選擇填充法進行壓制處理；此外，小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理以進行固定。
3、灌漿法
此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設備將壓力控制在0.2～0.4MPa，這是最佳的灌漿處理標準。通過補縫漿液注入砼裂隙達到閉塞的目的，該方法屬傳統方法，但應用于裂縫處理的效果比較顯著。此外，施工人員也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫，這種方法具有較強的可塑性，能根據不同裂縫形式實施處理，達到了預定的裂縫加固作用。
4、補強法
因超荷載產生的裂縫，以及裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低，這些都可以采用補強法進行處理，短時間內促進裂縫處的有效粘合。同時，對于外界事故引起的混凝土結構裂縫，也需使用補強工藝給予強化處理，使鋼筋混凝土裂縫實現了高強度的整合，避免裂縫修補后出現二次開裂現象。補強法操作要按照預定的工藝流程執行，由施工人員根據圖紙執行處理方案。
結束語
鋼筋混凝土結構裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個非常重要的方面，建筑物的結構或構件常常由于各種不同的原因導致各種裂縫出現，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害與無害的界限是由結構使用功能決定的。因此加強鋼筋混凝土結構出現裂縫原因的分析是非常重要的，設計、施工、材料等方面因素對鋼筋混凝土結構開裂的影響是相互聯系、相互制約的，必須全面系統的考慮。
參考文獻
［1］呂國宇，趙衛國，戴學．淺談鋼筋混凝土建筑物裂縫成因及防治措施［J］．科技向導，2012，（26）．
