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水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验优化研究

2020-01-15 来源:钮旅网
第40卷第24期 .112. 2 0 l 4年8月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.40 No.24 Aug. 2014 ・建筑材料及应用・ 文章编号:1009—6825(2014)24—0112・03 水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验优化研究★ 陈晓玲 (南京交通职业技术学院路桥与港航工程学院,江苏南京211188) 摘要:针对规准仪法测定水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验在测试方法及结果处理方面存在的缺陷问题作了分析,提出 了采用游标卡尺法测试的优化措施,并对试验结果以及与工程适用性方面的优化策略作了探讨,以供参考。 关键词:水泥混凝土,粗集料,针片状颗粒,含量 中图分类号:TU528.45 文献标识码:A 根据GB/T 14685-2011建设用卵石、碎石(以下简称规范)的 时,只要是长度通不过针状规准仪相应柱距的颗粒都为针状颗 规定,粗集料的主要技术要求包括:强度、坚固性、颗粒级配、针片 粒,忽略了颗粒厚度方向的尺寸。测试片状颗粒时,经常因为颗 状颗粒含量、有害物质含量等。水泥混凝土用粗集料颗粒形状一 粒厚度方向某一个截面超过片状规准仪相应间距,则颗粒通不过 般以正立方体为佳,不宜含有过多的针片状颗粒,否则将显著影 去,而不能定义为片状颗粒。这样的测试方法不能全面反映颗粒 响混凝土拌和物的工作性及硬化后的强度。规范指出:水泥混凝 的形状。本文建议应同时考虑颗粒长度与厚度方向的比例,作为 土用粗集料针片状颗粒含量的测试方法采用规准仪法进行,针状 控制颗粒形状的指标。 颗粒指颗粒长度大于平均粒径2.4倍的颗粒,片状颗粒指颗粒厚 对于沥青混合料用粗集料针片状颗粒含量测试方法,规范采 度小于平均粒径0.4倍的颗粒。试验时挑出所有针状、片状颗 用游标卡尺法。我国规范规定颗粒最大长度方向与最小厚度方 粒,称量各粒级针状颗粒和片状颗粒的总质量,计算针片状颗粒 向的尺寸之比大于3:1的颗粒为针片状颗粒。实际证明,这样的 含量。 测试方法能较好地反映颗粒的形状。笔者认为,水泥混凝土用粗 在试验时发现,粗集料的颗粒形状很不规则,在鉴别针片状 集料针片状颗粒含量测试方法可参照此方法进行。由于水泥混 颗粒时用规准仪法不能较全面反映颗粒的形状,不是很合理。另 凝土对集料的要求没有沥青混合料严格,水泥混凝土集料的针片 混凝土结硬以后影响就小 规范要求将挑选出来的针片状颗粒全部相加,计算出总的针片状 状颗粒只在拌和和成型过程中有影响,颗粒的含量,这样计算也很不合理,未能考虑针片状颗粒的大小 了(对于高强混凝土要适当考虑),所以这个比例可以放宽。 对拌制的水泥混凝土性能的影响。因此,本文主要针对以上问题 1.2 游标卡尺法测试方法探讨 提出一些合理化的建议。 用游标卡尺法测量粗集料颗粒的长度( )与厚度(t)两个方 1 测试方法的优化 向的数值,以 /t的比值来反映颗粒的形状,比较科学。现问题 是比值定为多少合适。在沥青混合料用粗集料针片状颗粒含量 1.1 采用游标卡尺法测试更科学 4791-95规定了测定L/b为3:1和5:1不同 根据规范,针状颗粒及片状颗粒的定义并没有一定的比例。 试验中,美国ASTMD A的SMA设计 如片状规准仪的开口尺寸比例约为1:6,但是实际上通过该孔的 标准针片状颗粒含量的方法,另在NCAT和FHft 集料的比例也不一定是小于1:6。以4.75 mm~9.5 mm集料为 规范中也提出3:1和5:1两种不同标准以及技术要求。例。用间距17.1 mm鉴定,凡是颗粒长度大于17.1 mm者为针状 对于水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量的标准是否可参 另由于针片状颗粒含量对不同强度混凝土的 颗粒,则比例为不小于1.8倍~3.6倍;将通过17.1 mm的颗粒用 照以上5:1的标准,对于不同强度的混凝土其针片状颗粒含量的标准 2.8 mm宽的片状规准仪鉴定,凡是厚度小于2.8 mm的为片状颗 影响是不同的,选用 粒,则比例为不小于1.7倍~3.4倍,如果某颗粒长度恰好为 是否采用不同标准,本研究采用3:1和5:1两种不同标准、C40,C50等3个强度的混凝土进行了以下相关试验。 17.1 mm,而宽度小于2.8 mm,则其倍数大于6.1倍。也就是说 C25, 试验材料 通不过针状颗粒规准仪及通过片状颗粒规准仪的颗粒的最大长 1.2.1度与最小厚度的比例可能为1.7倍~6.1倍,经常有超过6.1倍 的情况。这个比例范围很难划定。 1)水泥:南京海螺水泥有限公司生产的P.C32.5,P.042.5(R)。 2)细集料:南京市江宁区禄口风干河砂,细度模数2.6,含泥 实际的操作中由于颗粒形状不是很规则,在测试针状颗粒 量为1.0%。 The optimization research on rapid tunnelling blasting parameters of half-coal tunnel GAO Chao.jian (Shanxi Hongxia Fint Construction Limited Liability Company,Yangquan 045008,China) Abstract:This paper calculated the blasting parameters in tunnel tunnelling from holes number and holes depth two aspects,and gave the pa— rameter calculation methods of cut holes,aided holes,designed the layout situation and its charging structure of various blasting holes,for refer- enee. Key words:tunnelling,cut holes,auxiliary smooth blasting 收稿日期:2014—06・11★:南京交通职业技术学院科研基金项目(项目编号:JY1113) 作者简介:陈晓玲(1973一),女,硕士,高级实验师 爹吾ol 年284 陈晓玲:水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验优化研究 标准。以上数据可作为参考。 ・113・ 3)粗集料:南京市江宁区陶吴胜利砂石厂生产的4.75 mm~ 强度,分别规定不同标准(L/b分别为3:1和5:1)针片状的技术 31.5 mill连续级配碎石,所用的针片状颗粒采用人工方法挑出。 4)水:自来水。 2测试结果的优化 水泥混凝土用粗集料针片状颗粒含量试验的目的可用于评 1.2.2试验方案设计 试验前选用了多棱角状的碎石,经初步检验针片状颗粒较 多。对所选原材料首先进行了清洗,风干。因试样在9.5 mm一 价集料的形状及其在工程中的适用性(工程中主要考虑对新拌混 凝土工作性及强度的影响)。试验规定,将各个筛孔上挑选出的 16.0 mm范围针片状颗粒较多,故试验统一将针片状颗粒设置在 针片状颗粒相加,计算总的针片状颗粒含量。 9.5 mm一16.0 mm筛孔上。另试验前又准备了几组无针片状颗 试验时发现,这样计算很不合理。未能考虑不同粒径针片状 粒的试样。 颗粒的大小对水泥混凝土的影响。文献[5]对此想法设置了相关 试验前,混凝土强度选用了3种,即C25,C40,C50,分别计算 试验,得出了一些很有价值的结论。试验中提出:同样15%含量 其配合比,并用无针片状颗粒的试样进行混凝土工作性及强度测 定,结果见表1。 表1 不同强度混凝土工作性、强度测定结果 强度 水泥品种、 配合比 针片状颗粒 坍落度 强度 等级 等级 (水泥:砂:石:水) 含量/% MPa C25 P.C32.5 316:719:1 173:192 O 50 32.4 C40 P.042.5(R) 398:649:l 155:l99 O 55 55.3 C5O P.042.5(R) 496:6O6:l 297:223 0 45 57.8 从表2一表4试验结果可看出: 1)对于L/b为3:I的标准,试验时将所有大于此标准的颗粒定 义为针片状。针片状颗粒含量分别人为设置为5%,15%,25%。 表2采用不同标准针片状颗粒含量拌制的混凝土《(225)测试结果 编号 L/b标准 针片状含量比例 针片状粒径 工作性 强度测定值 % MPa Z1l 5 良好 34.1 ZI2 3:1 l5 良好 36.3 Z13 25 9.5—16.0 良好 35.8 Z14 5 良好 35.4 Zl5 5:l l5 良好 36.2 Zl6 25 不好 37.3 表3采用不同标准针片状颗粒含量拌制的混凝土(CAO)测试结果 编号 L/b标准 针片状含量比例 针片状粒径 工作性 强度测定值 % MPa Z2l 5 良好 55.7 Z22 3:1 l5 良好 56.3 Z23 25 9良好 56.9 .5一l6.0 Z24 5 良好 56.5 Z25 5:l l5 良好 55.3 Z26 25 不好 57.1 表4采用不同标准针片状颗粒含量拌制的混凝土(C50)测试结果 编号 L/b标准 针片状含量比例 针片状粒径 工作性 强度测定值 % MPa Z3l 5 良好 59.0 Z32 3:l l5 良好 58.3 Z33 25 9.5—16,O 不好 56.7 Z34 5 良好 58.0 Z35 5:1 15 不好 56.7 Z36 25 不好 55.2 从以上试验结果来看,C25,C40混凝土的工作性良好,强度 均略有增长。C50混凝土的工作性测定时发现,掺量为5%,15% 混凝土工作性良好,强度略增长,但25%含量的混凝土工作性不 好、强度略有下降。 2)对于L/b为5:1的标准,试验时将所有大于此标准的颗粒 定义为针片状。针片状颗粒含量分别人为设置为5%,15%, 25%。 从以上试验结果来看,对于C25,CAO混凝土,针片状掺量为 25%的,工作性不良,强度略有增长。对于C50混凝土,针片状掺 量为15%,25%的工作性不好,强度基本相同。 对于针片状的技术标准,规范制定部门可根据混凝土的不同 的针片状颗粒,要看颗粒粒径的大小。大小不一样,对水泥混凝 土性能的影响是明显有差异的。如颗粒主要集中在4.75 mm的 筛孔上,对水泥混凝土的性能影响不大,如集中发生在19.0 mm 的筛孔上,影响就较明显。同时建议赋予不同粒径针片状颗粒不 同的影响系数,在计算粗集料针片状颗粒含量时应按不同粒径针 片状颗粒分别乘以其对应的影响系数,这样更能客观地反映集料 的性能。 文献[6]设置大量试验,提出了不同粒径针片状颗粒的影响 系数。这个想法很有价值。并提出在计算针片状颗粒总含量时, 应分别乘以对应的影响系数再相加。这样的计算方法对评价粗 集料在工程中的适用性更科学、合理。 3与工程适用性的优化研究 针片状颗粒含量的试验目的主要用于评价集料在工程中的 适用性。针片状颗粒含量的技术标准现规范作了严格规定。本 研究认为仅仅依靠集料的针片状颗粒含量进行工程适用性的评 价还是不够的,应结合所配制的水泥混凝土的性能进行全面评 价,这样较科学合理。 粗集料的颗粒形状很不规范,要以量化方法分析针片状颗粒 含量对混凝土工作性及强度等性能的影响,研究时不确定因素很 多,同样的测试方法、技术标准不能得出稳定而可靠的试验结果。 故在许多的相关研究中分析针片状颗粒含量对水泥混凝土性能 的影响时说法不一。本研究提出:可根据混凝土的施工配合比、 原材料以及强度分别拌制含有针片状和不含针片状颗粒的混凝 土试样,测定其相关性能(工作性、强度、弹性模量等)进行比较, 如果测试结果满足规范要求或满足重复性试验精度要求,则该粗 集料满足工程适用性。如不满足,则可考虑该粗集料针片状颗粒 含量可能超标,可适当更换原材料。 4结语 针片状颗粒含量是反映粗集料生产技术水平与粒型品质的 一个重要指标,对新拌混凝土的工作性以及硬化混凝土的力学性 能和耐久性能都有不同程度的影响。本文对水泥混凝土用粗集 料针片状颗粒含量的测试方法、结果处理、如何综合评价等3个 方面进行了优化研究,对该试验方法进行了全面地分析探讨,得 出的结论可供规范制定、试验检测等工程相关单位参考。 参考文献: [1] JTG E42-2005,公路工程集料试验规程[s]. [2]GB/T 14685-2011,建筑用卵石、碎石[s]. [3]JGJ 55-2000,普通混凝土配合比设计规程[s]. [4]JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[s]. [5] 刘凤翰,陈晓玲.水泥混凝土用粗集料针片状颗粒试验研究 [J].四川建筑科学研究,2012(4):21. [6] 刘凤翰,陈晓玲.水泥混凝土用粗骨料不同粒径针片状颗粒 第40卷第24期 .114・ 2 0 1 4年8月 SHANXI ARCHITECTURE 山 西 建 筑 Vo1.40 No.24 Aug. 2014 文章编号:1009—6825(2014)24—0Il4一O2 金属表皮材料的建构手法 张晓磊 张晓敏 杨英宇 (1.赤峰市节能监察中心,内蒙古赤峰024000:2.赤峰市规划局,内蒙古赤峰024000;3.赤峰红山经济开发管委会,内蒙古赤峰024000) 摘要:针对建筑领域常见的金属表皮的表现手法,从表皮材料的构成出发,剖析不同类型,不同效果的金属表皮的基本表现手 法,阐述了二维平面的拼接、编织及立体建构、扭曲、折叠等三维空间的非常规建构,以期为金属建筑表皮的设计提供参考。 关键词:材料,金属,表皮,构建手法 中图分类号:TU511.39 文献标识码:A 无论是新奇前卫还是朴实无华,建筑的形象必然是通过表皮 入建筑领域,经过短暂的过渡,迅速的发展起来。金属作为一种 材料得以展现。在众多建筑表皮材料中,除了水泥、涂料、混凝土 新型的工业材料,最初是以丝网的形式涉足编织领域。因其柔韧 等不具有原始形态的塑性材料可以随形而覆,在一定的尺度范 可塑的材料特性与编织工艺对材料性能的需求不谋而合,使其一 围,选用这些材料作为建筑表皮时必然是通过块、板、片的连续展 进入这一领域便如鱼得水般的迅猛发展。编织的金属材料在工程 开以达到整体饰面的目的。金属作为一种现代的建筑材料也不 实践中因优异的柔韧性而被赋予各种不同的形态。随着技术、时代 例外,用作表皮饰面的金属材料——板、条、片间的不同连接及展 及材料工艺的发展,编织材料拥有了更多丰富多样的语言。 开方式所带来的不同形式的接缝赋予表皮以截然不同的纹路肌 理,直接影响着建筑表皮的整体效果。本文就针对目前建筑领域 常见的金属表皮的表现手法进行剖析。 1 二维平面的拼接 拼接是最为常用的建构手法之一,作为有限尺寸的金属材 料,为了使小尺度的材料能够形成覆盖整片界面,金属板、块、条 图1编织工艺品 间必须根据设计的意图,按照一定的规则相接,并依次双向连续 2.1 线状金属的肌理编织 展开,形成连续的面——金属表皮。这种以拼接形成的建筑表皮 金属丝材、线材及绞线等基材按照经纬方向相互错落交叉、 多依附于建筑的形体而存在,它既可以是平面的板也可以是随墙 连续搭接,便构成呈网格状的孔洞型材料的表皮——金属丝网。 体而变的形态,但多数情况下为二维面状的建筑表皮。对于板、 图1为常见的编织草编、竹编等。这种构造简约且有半透明的效 条的存在且表面无明显肌理的金属材料而言,材料拼接所形成的 果、细腻的肌理和柔中带刚的质感的金属丝网,近年来迅速成长, 接缝成为决定表皮肌理的主要因素。 并成为相当流行的工业化建筑材料。 2二维平面的编织 编织是一种古老的建构艺术,是使线状的材料构件获得二维 2.2条状金属的肌理编织 建筑中常见的丝网类金属材料多是金属丝、金属线等线材, 的面状形态和一定材料强度的基本手法。编织是纺织业中常用 通过机械加工而成的工业类建材,这类材料已经发展形成不同形 的基本技法,生活中也不乏编织的工艺品(见图1)。随后,编织进 式的板面表皮,设计师可根据设计进行选择性使用。于是,建筑 影响系数研究[J].四川建筑科学研究,2012(8):62. [7] 宋伟,赵尚传,殷福新,等.粗集料针片状颗粒含量对混凝 [9] 汪海年,郝培文.粗集料二维形状特征的图像描述[J].建筑 材料学报,2009(26):48. [J].交通标准化,201l(92):36. 秦禄生.沥青面层用粗集料针片状颗粒和含泥量技术指标 土工作性及力学性能影响的研究[J].公路交通科技,2007 [10] 周 烨.粗集料针片状颗粒含量对沥青混合料性能的影响 (42):101. [8] 孙南屏。祁玲.含针片状粗集料的堆砌性能及对混凝土的 影响[J].商品混凝土,2010(42):96-98. 研究[J].公路交通科技,2009(92):65. On optimal research on volume test for coarse aggregate elongated and flaky particle of cement concrete★ CHEN Xiao-ling (Road and Bridge and Port and Waterway College,Nanjing Vocational College,Nanjing 211188,China) Abstract:The paper analyzes the defects in the measurement methods and result treatment in the volume tests of cement・concrete with aggregate elongated and flaky particle by the gauge meter method,points out the optimal measures with the vernier caliper method,and explores the opti- mal strategies for the test result and the engineering adoptability,SO as to provide some reference. Key words:cement concrete,aggregate,elongated and flaky particle,volume 收稿日期:2014—06・03 作者简介:张晓磊(1978-),男,工程师; 张晓敏(1975一),女,高级工程师; 杨英宇(1977・),男,高级工程师 

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