混凝土路面砖抗盐冻性能的研究

混凝土路面砖抗盐冻性能的研究 混凝土路面砖抗盐冻眭簇舾研穷 王武祥,李娟 (中国建筑材料科学研究院.北京10OO24) [摘要]本文就混凝土路面砖的抗盐冻性能进行了试验研究,发现抗冻性合格的混 凝土路面砖,抗盐冻性能较差.作 者认为.在寒冷和严寒地区,除要考虑混凝土路面砖抗冻性,更要采取合理的技术 或采 措旌提高抗盐冻性能, 取相应的保护措旌 [关键词】混凝土路面砖;抗盐冻性能 [中图分类号]TU525.9【文献标识码]A[文章编号]1007—2918(2002)02—0035—02 1概述26??'冰冻试验温度设定为一,.?'平均 为了防止城市道桥,特别是高速公路冬季冰雪致 滑,保证交通正常运行.常用的方法是在路面撤除冰盐 (NaCI或CaCh),固为盐类能降低水的冰电,从而自动 融化冰雪.但是.使用除冰盐也会引起混凝土路面的 严重剥蚀和钢筋混凝土中钢筋锈蚀,造成混凝土结构 破坏或失效."九五"期问,我国开展了"重点工程混凝 土安全性的研究",并对混凝土抗除冰盐剥蚀性进行了 专门研究.提出了北方地区混凝土路面抗除冰盐剥蚀 性的技术条件和高抗除冰盐剥蚀性混凝土的配制技 术,并应用于工程实际对提高我国重点工程,特别是 高速公路和城市道桥的耐久性具有重要意义. 近年来,在我国北方地区,城市人行步道和大型广 场主要铺装以干硬性混凝土压制而成的路面砖.但 是,有些混凝土路面砖铺装仅一年就出现严重剥蚀,影 响了装饰效果,造成了经济损失.根据混凝土路面砖 的破损现象和使用情况,基本可认为是盐冻破坏.为 此我们开展了混凝土路面砖盐冻性能试验研究.r 2试验研究 2.1试验条件 目前国内尚没有混凝土及制品盐冻试验的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和 规范,为此考虑到北方地区冬季温度变化和破损混凝 土路面砖中NaCI含量的分析结果.设定了以下试验 条件: a.盐冻液,NaC1浓度为4%; [收稿日期]2002—02—28 ? 30? c.冰冻时,在一(26?2)?下恒温时间8h; d.试验样品直接用混凝土路面砖,规格尺寸为 300mm×300mmx50mm. 2.2试验步骤 (1)试样预浸泡:将试样放入温度为(20?2)?的 水中预浸泡7d. (2)样品 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面清理:在实施冻融循环前.用钢刷剔 除试样表面松散吸附的颗粒和灰尘. (3)配制试验溶液:试验溶液由4%的Naa和 96%的水(质量比)组成. (4)冻融循环试验:将试样放在不锈钢的检测容器 内,检测面(即混凝土路面砖上表面)朝下,距容器底面 10mm.然后向容器内注入检测液,要求检测液高度 为(15?1)mm,满过检测面5mm左右,见围1.在冻 融循环期间,定期检查并保证液体高度.冻融循环时 间为24h,冻融次数为7次. (5)表面剥落量测定:在完成设定的冻融循环次数 后,待样品完全融化后用钢刷对样品检测面清理.剔除 松散粘附的剥落组分.将剥落材料在(105?5)?条件 下烘干,冷却后测定剥落材料重量b.样品检测面的 单位剥落量m,可根据下式进行计算,结果取三块样 品的平均值. m,="b/a 式中:m一样品检钡l面的单位面积剥落量.g,/m2; 一 7次冻融后样品表面剥落材料的重量,g A一检测面的面积,.A=0.09m2 目 图1混凝土路面砖盐冻试验装置示意 2.3试验结果 按照上述试验方法进行混凝土路面砖的盐冻试 验.经过7次盐冻循环后.发现混凝土路面砖表面已 发生严重剥蚀.与现场破坏现象基本相似.混凝土路 面砖试样的单位剥落量测试结果见表1. 衰1混凝土路面砖单位剥落量.捌试结果 3工程应用调查 2000年9月,北方某城市从北京购得数万彩 色混凝土路面砖.用于城市主干线人行步道的铺装. 铺裴后经过一个寒冬,发现部分路段的混凝土路面砖 出现损坏现象,有些表面严重剥落.出厂检验和留样 复检均表明,该批混凝土路面砖的各项指标均符合 JC446(混凝土路面砖>的技术要求. 据调查,该年冬季因降雪量大,路面积雪和结冰严 重,影响了交通正常运行,因此有关部门根据交通部颁 布的关于使用除冰盐除冰雪的技术规程撤除冰盐.半 融化的雪和冰被环卫人员堆放在人行道和树坑中.次 年2月末堆放含除冰盐的雪和冰的人行步道和路肩板 表面出现大面积剥蚀破坏,堆放雪和冰的树坑中的树 全部坏死.同时发现,在剥蚀部位看到许多白色结晶 体.经XRD分析表明,这些晶体中含有许多NaCI,Ca— co3和Ca(OH)2,其中NaCI浓度极高. 综合试验室研究结果和现场分析,我们认为该混 凝土路面砖破坏是由盐冻造成的. 4盐冻破坏机理 4.1盐冻破坏机理 混凝土盐冻破坏的根本原因是混凝土内部含有可 冻水.结冰后将产生约9%的体积膨胀.从理论上分 析,当混凝土含水量接近或大于理论临界饱水度91% 时,混凝土就将迅速破坏.有关研究表明【1].不论在 何种环境条件下.混凝土的瞬时饱水度和平衡饱水度 都随着混凝土内的盐含量增加而明显提高.因此,盐 虽然可以降低混凝土内部可冻水的结冰点,提高混凝 土的抗盐冻性能,但是当环境温度大大低于该结冰点 时,将会造成更为严重的破坏.盐的这种特性大大降低 了混凝土的抗盐冻性能.在使用环境条件下.混凝土 路面砖表面经受频繁的干湿循环作用,除冰盐将在混 凝土内部不断析晶,最终产生盐结晶压破坏. 因此.除冰盐引起混凝土严重剥蚀破坏的最主要 原因是:除冰盐的存在显着提高了混凝土内部的饱水 度,而盐结晶压破坏则是一个重要原因. 4.2盐冻破坏现象和特征 经过日积月累.在盐冻剥蚀部位往往能看到许多 白色结晶体.这些晶体含有许多NaCI,Caco3和Ca (OH)2.现场检验有成味(因我国最常用的除冰盐为 NaC1).由于除冰盐进入混凝土就很难被完全排除, 因此,即使停止使用除冰盐后.盐冻破坏仍将继续发 展,直到混凝土盐污染层剥蚀完为止. 盐冻破坏有两个主要特征:?破坏从表面开始,砂 浆层先剥落,然后逐步向内部发展.造成表面骨料暴 露,凹凸不平,但剥落层下面的混凝土依然保持坚硬完 好;?破坏发展远比其它种类的破坏快.混凝土往往在 撤除冰盐一,二个冬季后就可发现破坏(实验室仅几个 循环就破坏严重). 5结语 近年来.混凝土路面砖因盐冻造成的破坏和损失 越来越大,但没有引起应有的重视,甚至有关旅工和管 理部门缺乏最基本的常识.为此建议: (1)尽快开展千硬性混凝土(如混凝土路面砖)的 抗盐冻性能研究; (2)完善有关市政和道路制品的维护规定和相关 技术规程; (3)完善混凝土路面砖产品标准和使用规程; (4)开发非盐类化雪化冰剂. 【参考文献] [1]扬全兵苷(重点工程混凝土安全性的研究与工程应用)[M]北京 中国建材工业出版社2000,249~253 【通讯地址】北京市朝阳区管庄(100024) 下格鼻38页? ,31, (3)采用间接寻址方式来寻址模糊控制查询表数 据文件.查询到数据表中模糊控制器的输出值,然后解 模糊化.最后通过PLC的DA模板输出. 4结论 本系统于皇001年2月在北新建材(集团)有限公 司石膏板二线热风炉控制站投入运行.运行时.热风 炉出口温度给定值为900?,热风炉手动升温到 870?,先采用PID调节,记录温度曲线如图4.然后 在相同工况情况下,采用Fuzzy调节,记录温度曲线如 图5.最后,依据此典型时间段曲线,对两种控制进行 比较. 一g2o 兰 羞裟 日 850 930 喜 i薰日60 时间恤II) 图4PID控制热风炉出日温度记录曲线 通过上面的热风炉出口温度记录,比较热风炉系 统的PID控制和Fuzzy控制,可以得出: (1)采用模糊控制,成功解决了热风炉可控比r/T >1时PID控制(基于模型控制)系统动态性能不好的 问题.改善了系统的动态特性和稳态特性; (2)在负荷变动20%的情况下,能取得热风炉出 口烟温的稳定和烟气含氧量的稳定.提高热风炉的热 效率,烟温控制精度为?TC; (3)系统抗干扰能力强,具有响应较快,超调小等 优良的动态特性.控制系统的调节品质较以前有大幅 度提高,满足了生产工艺要求. [参考文献] [1]张嘏玲等.自寻优控制在锅炉燃烧系统中的应用及改进[A].中国控 制会议 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 集[c]太原.1994,15,22. 【2]郑应平.从IFAC'96世界大会看自动控制发展的若干动向(J]自动 化,1997,23(3)1428,431 [3J墨勇等.模糊控制(】].计算机控制与测量.1999(1){l,4 【4]李友善,事军摸靳控制理论及其在过程控制中的应用,M]北京: 国防工业出版社.1993 【作者简介]白宏成(1973一),男.工程师,华中科按大学研究 生.机电一体化专业. [通讯地址]北京市德外西山旗东路北新建材集团有限公司石 膏板厂(1ooo%) [联系电话] 图5Fuzzy控制热风炉出口温度记录曲线 Studyonfussycontroltechnologyofcombustionprocessofhotgasfurnaceingypsumboardp lant BaiHong-cheng (HuazhongUniversityofScienceandTechnology.Wuban430074,China) Abstract:Inthispaper,afussycontroltacticofhotgasfurnacecombustionprocessingypsumh oardplantispre— sentedThecontroltacticrealizesboththestabilizationofgastemperatureattheoutletofthehot gasfurnaceandthe economicalcombustionofcoal,possessesratherstrongrobustnessandbetterdynamicrespo nse.Theresultofputting intooperationofthissystemhasproventheeffectivenessofthisscheme. Keywords:Gypsumboard;Fussycont~;Targetsignal;0ptimizedcontrol 上舞第3l页 Studyonsalt-frostresistanceofconcretepavingbricks WangWu?xiang.LfJuan (ChinaAcademyofBuildingMaterialsScience,Beijing100024,China) Abstract:Inthispaper,thesalt— frostresistanceofconcretepavingbricksistestedandstudied,anditisfound thattheconcretepavingbrickswhichareuptothestandardinfrostresistancearecomparativelypoorinsalt—frostre— sistance.Theauthorsholdthatincoldandextremelycoldregionsbesidesconsideringfrostresistanceofconcrete pavingbricksthesalt— frostresistantpropertyshallbeincreasedbytakingmorerationaltechnicalmeasuresorcorre— spondingprotective.measuresshallbetaken Keywords:Concretepavingbrick;Salt—frostresistance ? 38?