烈士寄语范文

时间:2023-01-29 02:23:13

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烈士寄语

篇1

3、发扬革命传统,争取更大光荣。

4、缅怀革命先烈,建设美好家园。

篇2

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,微裂缝通常是一种无害裂缝,但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用,以及温差、干缩变化等因素作用下形成的。

根据裂缝产生的原因,将常见的裂缝归纳为:沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学反应引起的裂缝、应力裂缝和施工因素裂缝六大类。

沉缩裂缝及预防措施

混凝土浇筑后1-3小时内,随着泌水而沉降或随着混凝土塑性收缩产生的裂缝。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm.其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂和适量粉煤灰来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量,以便减少沉降量和塑性收缩。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

干缩裂缝及预防措施

干缩裂缝分为塑性干缩裂缝和长期干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果.混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

温度裂缝及预防措施

温度裂缝分为表面温度裂缝、深层温度裂缝、贯穿温度裂缝。温度裂缝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。主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。

化学反应引起的裂缝及预防措施

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。

五、应力裂缝及预防措施

应力裂缝分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有: 1、设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。 2、施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制构件受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。3、 使用阶段,超出设计载荷的重型机械搬运安置过程中的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

篇3

1.有丝分裂和减数分裂的细胞图形――“三看识别法”。

“一看”细胞中的染色体数目。

若为奇数,说明细胞中没有同源染色体存在,则该细胞一定处于减数第二次分裂(若细胞处于分裂期后期着丝粒分裂,染色单体分开形成染色体时,只要观察细胞一极即可,因为两极中的染色体是分裂间期染色体复制的染色单体分开形成的,虽然染色体形态、大小相似,但不是同源染色体。),如果细胞中染色体散乱地分布在细胞中,则是减数第二次分裂前期;如果细胞中染色体的着丝粒排列在细胞的赤道板上,则是减数第二次分裂中期;如果细胞中染色体的着丝粒分裂,染色单体分开形成染色体时,则是减数第二次分裂后期,如图1所示。

若为偶数,则进行“二看”;

“二看”细胞中有无同源染色体。

若无同源染色体,则一定是减数第二次分裂(同一看一样;若细胞处于分裂期后期染色单体分开时,只要观察其中一极即可,因为两极中的染色体是复制的产物,虽然染色体一样,但不是同源染色体。)细胞所处时期的判断与“一看”相同,如图2所示。

若有同源染色体存在,则进行“三看”;

“三看”同源染色体的行为(同源染色体的联会、四分体、同源染色体成对的排列在赤道板上、同源染色体彼此分离等)。

若有同源染色体的行为,则细胞一定处于减数第一次分裂,如果有同源染色体的联会、四分体,则细胞一定处于减数第一次分裂前期;如果同源染色体成对的排列在赤道板上,则细胞一定处于减数第一次分裂中期;如果同源染色体彼此分离,则细胞一定处于减数第一次分裂后期。

若无上述同源染色体行为,则为有丝分裂;如果染色体散乱地分布在细胞中,则细胞处于有丝分裂前期;如果染色体的着丝粒排列在细胞的赤道板上,则细胞处于有丝分裂前期中期;如果染色体的着丝粒分裂,染色单体分开形成染色体时,则细胞处于有丝分裂前期后期。如图3所示。

2.如果细胞分裂图属于减数分裂,还可以通过细胞质是否均分裂等来做进一步的判断。

在减数第一次分裂过程中,如果细胞不均等分裂,一定是卵细胞的形成过程(如图4所示);

如果细胞均等分裂,一定是的形成过程(如图5所示);在减数第二次分裂过程中,如果细胞均等分裂,可能是形成过程或者极体形成过程(如图6所示);如果细胞不均等分裂,一定是卵细胞的形成过程(如图7所示)。

二、如何根据柱形图中染色体、染色单体和DNA分子之间的数量关系判断同一种生物细胞的有丝分裂与减数分裂,以及所处的时期,如图8所示。

1.图甲

从图中可以得出:染色体:染色单体:DNA为1:2:2的关系,则染色体的形态为:■,即染色体中含染色单体,而且细胞中的染色体数为2n(为正常体细胞中的染色体数),由此可知,图甲可以表示有丝分裂的前、中期以及减数第一次分裂前、中、后期、末期;

2.图乙

篇4

Abstract: cracks is a common phenomenon in the project, this paper analyzed the causes of masonry structure, and put forward the corresponding control measures.

Keywords: masonry structure crack; Reason; Control measures

前言

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。 1、砌体结构裂缝的几种原因

1.1 温度裂缝。温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。 1.2 干缩裂缝。烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙两端对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。1.3 温度、干缩及其它裂缝。对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。 2、防止墙体开裂的具体构造措施建议 2.1 防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:(1)屋盖上设置保温层或隔热层;(2)在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m;(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝; 2.2 防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一: 2.2.1 设置控制缝 2.2.1.1 控制缝的设置位置。(1) 在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;(2) 在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;(3) 在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;(4) 在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;(5) 控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝; 2.2.1.2控制缝的间距。(1)对有规则洞口外墙不大于6mm;(2)对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;(3)在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m; 2.2.2 设置灰缝钢筋。(1)在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;(2)在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;(3)灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;(4)灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;(5)灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm; 2.2.3 在建筑物墙体中设置配筋带。(1)在楼盖处和屋盖处;(2)墙体的顶部;(3)窗台的下部;(4)配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;(5)配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于50d和600mm;(6)配筋带钢筋应弯入转角墙约束区锚固,锚固水平段长度不应小于25d和300mm;(7)当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置; 2.3 也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。

参考文献:

篇5

工程概况:

该工程是集宾馆、酒店、办公、娱乐、商业于一体的综合性建筑,总建筑面积为127857m2一幢为二十六层酒店的高层建筑和另一幢为二十层写字楼组成,地下部分为一个连体的大型二层地下室。建筑物高度:二十六层酒店总高度为97.60米,(四层裙房高度19.50米);其中底层层高5.100米,二至四层商业娱乐用房层高为4.80米;由于跨度较大,工程大量采用了预应力结构梁。

一、预应力混凝土结构裂缝的形成原因

预应力结构构件几何尺寸厚大,本工程预应力大梁截面宽度一般在400~600mm,梁高多在1000mm以上,预应力结构不仅具有跨越能力大、受力性能好、耐久性高、轻巧美观等特点,而且较为经济、节材、和节能。现在已被应用到各个领域,但已建成的预应力混凝土结构工程中都或多或少地产生了裂缝,影响了结构的耐久性和结构性能,结构产生裂缝的原因主要归纳有以下几个方面:

1.1 预应力构件设计截面尺寸不合理引起的裂缝

截面尺寸较大的混凝土构件在硬化过程中,由于截面尺寸设计不当引起较大的拉应力,从而引起两种裂缝,失水干缩形成的裂缝及温度变化引起的收缩裂缝,此外混凝土内部产生的水化热导致构件温度升高,引起内部混凝土膨胀变形而产生裂缝。

1.2 施工过程中支撑体系不当产生的裂缝

由于混凝土硬化前预应力结构跨度较大,构件截面尺寸大,施工荷载也大,造成支撑体系的承载力不足,脚手支架沉降形成裂缝;采用早拆模板施工方法时,混凝土强度标准值达到设计强度的115%,但采用建立预应力,拆模后产生裂缝。同时,由于保留的支撑承载力不足也会产生裂缝,此类裂缝在跨中垂直梁底,下宽上窄,呈正截面受弯裂缝,两端为斜向受剪裂缝。

1.3 混凝土材料本身引起的收缩裂缝

混凝土是一种混合材料,由水泥、石、砂、水所组成,各材料的物理化学性质不同,在混凝土硬化过程中掺杂了气体和水,因此混凝土在开始时便具有微观裂缝和微孔。现阶段工程多采用商品混凝土,水灰比比较小,导致塌落度大,产生收缩裂缝的几率增大。

1.4 预应力张拉工艺不当产生的裂缝

由于预应力钢筋锚固区局部受压过大,在梁端非预应力区内产生拉剪裂缝,同时此处将会引起沿钢筋方向的纵向裂缝。施工过程中对预应力钢筋施加的应力未达到设计值时引起拉应力而导致的裂缝。

二、裂缝对预应力混凝土结构的危害

2.1 结构承载力下降

裂缝的产生和发展,即使没有破坏混凝土结构和钢筋,但削弱了局部构件截面的有效高度,裂缝的产生导致结构的实际承载力要比理论计算得到的承载力小,结构的实际承载力的降低不能充分发挥结构性能。

2.2 冻蚀影响

水分通过裂缝进入到混凝土结构中,当气温在00以下时,渗入混凝土中的水分结冰膨胀,从内部破坏混凝土的微观结构,引起原有裂缝的进一步扩展,特别当冻融现象比较频繁时,损伤积累将使混凝土剥落酥裂,裂缝宽度将逐渐加宽,强度降低。

2.3 钢筋腐蚀影响

在一般环境下,预应力钢筋的腐蚀通常由两种作用引起,一种是碳化作用,另一种是氯离子的侵蚀,这两种作用都破坏了受力筋的钝化膜,通过两种作用的腐蚀的机理可知诱发受力筋腐蚀应同时具备以下三个条件:①受力筋表面钝化膜的破坏;②适宜的湿度(RH=60%~85%);③ 充足氧气的供应。因此混凝土在产生裂缝的同时,为受力筋的腐蚀提供了有利的条件,钢筋的受力面积比实际计算受力面积要小,随着裂缝的开展逐渐减小了钢筋和混凝土的粘结力。

2.4 其它方面

裂缝的产生引起混凝土的脱落,导致混凝土性能得不到充分的发挥,降低混凝土的抗疲劳、抗渗能力和结构的耐久性。同时结构或构件产生的表面裂纹对于使用阶段并没有太大的危害,但影响美观让人们在视觉上不能接受,产生的负面作用也是需要考虑的。

三、预应力混凝土结构裂缝控制措施

目前我国对于预应力混凝土裂缝控制等级划分如表1。在结构设计时,要严格遵守规范对裂缝宽度的要求,同时要考虑混凝土与周围环境条件的关系,重视普通钢筋对控制裂缝的影响,纵向预应力钢筋对裂缝的作用,正确考虑结构与荷载的状态关系,这些都对裂缝控制有很大影响,应予以重视。

表1 裂缝控制等级划分

3.1 混凝土配比设计方面

设计人员在混凝土配比设计时,应综合考虑各种因素对混凝土裂缝的影响,特别是截面尺寸过大的构件应正确合理的设计混凝土配合比,减少水泥的用量以减少水灰比,达到减少混凝土体积收缩。尽量避免选用含碱性的骨料,因为混凝土内部发生碱骨料反应,会导致混凝土发生膨胀引起裂缝。

3.2 支撑体系施工方面

超载预压可以有效地控制因模板支撑体系施工不当而引起的混凝土裂缝,就是对脚手支架在浇筑混凝土前仿施工步骤进行加载。为了使支架在施工过程中不发生不均匀沉降,消除支架的非弹性变形。在超载预压的过程中要同时测出脚手支架的弹性变形,在脚手架施工时对支架预先起拱可以达到设计要求的线型不致产生混凝土裂缝。

采用早拆模板方法施工时,支架的拆除要根据现场施工情况,如跨度大小、养护时间、规范要求等。拆除支架时要以对称、均匀、有序为原则,对于未拆除的支撑体系必须对支撑进行验算和加固,因为部分支架的拆除会影响剩余支撑的稳定性和刚度,降低了支撑体系的承载力。

3.3 混凝土浇筑方面

浇筑混凝土要做到分层对称浇筑,振捣要及时到位,若浇筑混凝土量较大时,应把浇筑的间隔时间控制合理,否则会影响混凝土浇筑质量,使前后混凝土的凝固时间相差较大,造成混凝土的收缩变形不一致,导致混凝土产生裂缝。

3.4 张拉工艺方面

控制好预应力钢筋锚固区的挤压力,以降低预压总应力。为了有效地保证结构不开裂,可以在设计时考虑当混凝土强度达到某一值时,对结构进行一次预应力张拉,以避免混凝土初期产生裂缝。

四、预应力混凝土结构抗裂设计建议

现阶段对于部分预应力混凝土构件的裂缝控制,国内外大致常用以下四种计算方法:① 根据规范直接计算裂缝宽度,并校核裂缝宽度;②通过计算预应力混凝土梁受拉边缘的名义拉应力的大小,间接控制裂缝的宽度;③控制消压后受拉钢筋的应力或应变增多;④采用索梁分载法对裂缝控制验算进行简化。设计人员可以参考这四种裂缝控制方法进行预应力混凝土结构的抗裂设计。

4.1 规范法

我国规范GB50010―2002是按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响给出的最大裂缝宽度计算公式:

且应符合表1规定的ωlin≥ωmax,此公式考虑了裂缝的不均匀性是合理适用的。但该公式在实际计算时比较复杂,尤其是对纵向受拉钢筋的应力σsk的计算,另外该公式与国外规范相比较,预应力混凝土结构构件在正常使用状态下抗裂控制的规定明显偏于严格。

4.2 名义拉应力法

名义拉应力一方面是把开裂的混凝土截面当作不开裂匀质截面来计算出截面受拉边缘最大名义拉应力σct,另一方面根据大量试验数据建立起与允许的最大裂缝宽度[ωmax ],相对应的混凝土受拉边缘的允许名义拉应力[σct],考虑非预应力筋和截面高度影响后与某一裂缝宽度相对应的计算允许名义拉应力的表达式为:

[σct]= β[σct]+100ρsσi[2]

式中:β为截面高度对允许名义拉应力的修正系数,σi为与张拉工艺有关的值,对于后张法构件取4.0N/mm2, 对于先张法构件取3.0N/ram ,ρs为非预应力筋的有效配筋率,[σctl]为未考虑截面高度和拉区非预应力筋影响的允许名义拉应力。

采用名义拉应力法控制裂缝宽度能够满足工程设计的要求,是一种简便的计算方法,但该方法在应用过程中,需要考虑混凝土构件的截面高度、混凝土强度等级、非预应力筋配筋率以及预应力钢筋的张拉方法等影响因素。

4.3 控制应力增量法

裂缝的控制可以采用控制消压后的受拉钢筋应力增量σsk,但在实际计算时会发现,计算σsk是比较繁琐的,为此建立以名义拉应力表示的σsk计算公式,可以简化σsk的计算,且符合工程实际的精度。

4.4 索梁分载法

索梁分载法是把一个预应力混凝土结构离散为预应力索结构和普通钢筋混凝土结构,共同承担结构荷载。裂缝宽度与荷载效应作用力与普通钢筋应力是成正比的,通过实验归纳荷载与普通钢筋应力与裂缝 限值的关系,则可以简化裂缝控制验算过程。

篇6

1 课程地位

“计算机公共基础系列课程”是面向内蒙古师范大学各专业开设的计算机公共基础系列课程,该系列课程不同于传统意义上的大学计算机公共课,而是以“大学计算机基础”和“程序设计基础”这两门为核心基础课组成的课程群,共计12门课程。这些课程划分为大学计算机公共基础课和计算机专业基础课两类,前者包括大学计算机基础、VB、C、ACCESS、SPSS、网页制作等,后者包括程序设计基础、数据结构、可视化编程等。本着“开放共建”的指导思想,我们将大学计算机公共基础课和计算机专业基础课整合在一起,进行交叉共建,一方面依托计算机专业的学科优势建设大学公共基础课层面上的计算机基础教学,培养学生运用计算机技术进行本学科的学习和研究的能力;另一方面则开展与专业课程学习相结合的计算机教学,其目标是培养学生将本学科与计算机科学相融合进行科学研究的能力。在积极整合全校计算机课程资源及教学师资的基础上,分类分层地开设出大量的因材施教课程。该系列课程每年面向全校各专业开设近6500学时,涉及学生近7000人,学时量大、涉及面广,在人才培养过程中发挥了至关重要的作用。

2 “计算机公共基础系列课程”建设方案

2.1 课程特色

在计算机公共基础系列课程教学中,为深入落实

课程的教学内容,促进全方位的人才培养,我们充分调研了国内外计算机基础教学现状,并结合我校的实际情况,提出了精讲多练、分类分层的教学方针。

1) 分类分层。我们根据学科差别进行分类教学,将学生分为计算机类、理科类、文科类、艺术类及蒙语授课五类,并针对学生特点,采取分层次培养,将大学计算机公共基础类课程分为一级和二级两个层次,在落实相关教学内容时又分为基本能力培养和创新能力培养。通过分类分层的手段构建了纵横交错、互为补充的计算机基础系列课程体系。不论是计算机专业的学生,还是非计算机专业的学生,在学习的过程中都可以结合自己的实际水平和自身需求,选择定制合适的教学内容和学习方案,切实掌握学习内容,提高自身的计算机水平,从而提高利用计算机解决实际问题的能力[1]。

2) 门类齐全。该系列课程开设了包括大学计算机基础、VB、C、ACCESS、SPSS、网页制作、程序设计基础、数据结构、可视化编程等共计12门课程,落实了教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会制定的《计算机基础课程教学基本要求》[2]所规定的所有系列核心课程,完全满足了计算机基础教育的教学要求。

3) 注重能力。本着“精讲多练”的教学方针,主要讲授重要的、侧重能力培养的知识点,只抱西瓜不捡芝麻,并结合教学内容采用任务驱动、项目学习等配合能力培养的教学模式,推行上机考试、

基金项目:高等教育教学成果重点资助项目(内教高函[2006]27号);内蒙古自然科学基金项目(2010MS0906)。

作者简介:王利江,男,讲师,研究方向为计算机管理和计算机课程教学论;刘东升,男,教授,硕士生导师,研究方向为计算机应用和计算机课程教学论;张丽萍,女,副教授,硕士生导师,研究方向为计算机应用和计算机辅助教学。

课程答辩、过程化评价等多元化考核方式,突出对能力的考核。

4) 提高质量。在具体的每一门课程建设中,我们都以树立精品课程为目标,多年来共建成自治区级精品课程一门(程序设计基础),校级精品课程三门(数据结构、大学计算机基础、Visual Basic程序设计),取得了较好的教学成果[3-5]。

2.2 创新性改革措施

在“以学生为中心,加强实践,注重创新,培养人才” 的培养目标思路指导下,我们对计算机公共基础系列课程的教学体系、教学方法、教学内容以及教学环境等方面进行了全面而系统的改革。

1) 提出“精讲多练,考教分离,机试为主”的方针。

早在2003年我们提出了“精讲多练,考教分离,机试为主”的教学方针和理念。精讲多练一方面要求教师在课堂上侧重讲解内容的重点、难点,突出讲授精髓。另一方面,大幅压缩理论学时、增加实验学时,并结合讲授的知识点,组织实验内容,通过练习、实践切实掌握相关的教学内容,并提高分析问题、解决问题的能力。

2) 提出“以学生为中心的分类分层次培养的课程教学体系”。

根据学科专业、知识结构和培养层次,我们构建了立体化的分类分层次的课程教学体系:

① 学科专业分为计算机类、理科类、文科类、艺术类、蒙语授课五大类;

② 知识结构分为程序设计类课程和大学计算机基础类课程两个模块;

③ 培养层次分为基本能力培养和创新能力培养两个层次。

实践表明,分类分层次培养比较适合高等院校的计算机公共基础教学。

3) 提出“教学内容适应计算机技术更新,走持续发展式的实验教学之路”。

相对于其他学科而言,计算机学科的发展变化日新月异。为了使学生能够真正学到当前主流技术,切实掌握计算机基础的相关知识,提高利用计算机解决问题的实践创新能力,我们时刻跟踪计算机的新技术、新方法、新理论,不断更新课程的教学大纲、教材、实验内容、教学模式和教学理念,促进教学体系和教学内容的重组更新,从而真正强化实际应用能力的培养,造就掌握和熟练应用计算机的各类人才。该系列课程中的大学计算机公共课程经历了初级、更新换代、迅速发展、改革创新四个建设阶段,教学内容也随之更新换代,如表1所示。

4) 建立计算机基础教学大环境。

计算机公共基础系列课程的实践教学基地是计算机实验教学示范中心,而该课程群与实验教学示范中心是一套班子、资源共享,因此在体制上是教学和实验一体的。教师不仅授课,还承担相应课程的实验任务,使得课堂教学的知识即时、准确地落实到实践教学中,而实验中出现的问题也可以在课堂中及时反馈解决,可以把实验环节和教学环节有机地统一起来。通过多年的实践教学改革,实现了以下三个目标。

① 为了落实精讲多练、考教分离的方针,针对教学需求,合理配置、规划机房的使用,从软件和硬件两个方面优化教学资源,尽量为学生提供方便、高效的机时,改善教学效果。

② 通过构建计算机公共基础教学平台,实现教学和实验的网络化,大大拓宽课堂和实验室在时间和空间上的功能,贯彻实施分类分层的培养方案,大大提高教学质量。

③ 本着服务教学的目的,创建计算机公共基础大环境,培养和强化学生创新能力的培养。计算机公共基础大环境包括软硬件、网络等数字化教学平台;多媒体课件、视频、教学文档、题库、素材、电子教材等构成的教学资源;利用平台和教学资源开展的各类教学活动,包括在线学习、在线答疑、网上提交作业、网上考试和评测等。

2.3 实践性教学

1) 以学生能力培养为核心,建立了一套较为完善的实验教学体系。

为了突出实践性教学的重要性,我们在课程建设的过程中,把理论课和实验课列为两门独立的课程,为此,针对每门实验课都建立了配套的教学大纲、考试大纲、考核评价方式等教学文档及其配套的教学资源,并结合不同的学科专业,分类分层进行教学,并将教学内容细化为不同的知识点和技能点,构建一套较为完善的实验教学体系[6]。

2) 建立丰富的实验教学资源。

经过一段时间的教学环境建设,我校逐步建立和完善了一套丰富的计算机公共基础实验教学大环境,该环境包括三个部分:由软件平台、硬件平台和网络平台构成的数字化实验平台;由多媒体课件、教学视频、教学大纲、实验大纲、考核评价方法、试题库、实验工具、电子教案及相关实验资料构成的丰富的实验教学资源和实验环境;由在线学习、在线讨论、在线答疑、在线提交作业、在线评测和参加考试构成的教学活动。这些大大拓宽了实验课堂的时间和空间,促进学生自主学习、探究学习,提高了学习能力,改善了教学效果。

3) 不断更新实验教学理念,促进了实验手段、技术、方法的改革。

十几年来我们紧随信息技术的发展,不断促进实验教学理念的创新变革,在实验手段、技术、方法的改革过程中获得了显著的成效。

其一,为了贯彻实施“考教分离,机试为主”的方针,课程教学的由传统的以教师为中心向学生主动学习转移,课程学习由课堂面授向实验室操作转移,不断更新实验教学理念,促进学生对实验内容的掌握和理解,提高分析解决问题的能力。

其二,改革传统的实验课考核方式,针对不同课程的特点制定合理的考核办法。对于计算机专业的基础课程来说,绝大部分属于程序设计类课程,采用程序在线评测系统进行考核评价;对于计算机专业的课程设计类课程,编程的规模和工作量偏大,采用提交中期进度报告、答辩的考核方式;对于非计算机专业的计算机公共课来说,由于涉及面广、参与人数多、工作量大,采用网上考试系统考核评价,可以自动组卷、自动评卷、统计分析,完全满足无纸化考试的需要。为配合机考,我们还自主研制了计算机基础考试系统、程序代码在线评测系统、程序代码抄袭检测系统等,实现了出题、组卷、考试、阅卷过程的自动化管理。

其三,为了调动学生的学习兴趣,拓展学生创新思维的空间,结合教学内容和各类学科竞赛,我们设计了大量贴近实际应用的实验,大大丰富了实验题目,也使得实验内容更加贴近实际。通过对实验题目的改革和扩充,不仅调动了学生学习的积极性,也进一步提高了他们分析问题、解决问题的能力和兴趣。

2.4 资源建设

1) 以精品课程建设为切入点,建设和完善课程的教学资源。

我们开设的主干课程,先后有4门课程申报了自治区和学校的精品课程。在申报精品课程的过程中,我们将课程的教学大纲、教学计划、教学课件、教学录像、实验、习题、模拟考试等内容重新整理,并通过精品课程的教学网站提供给师生,方便大家使用,并且教学网站的内容随着教学内容和教改的进行每年更新。

2) 教学资源内容紧随计算机技术发展,根据教学大纲和内容的变化而更新。

各门课程的教学资源都随着课程的更新而不断变化。如从2000年开始程序设计语言的教学从传统的C语言改为面向对象语言C++,2005年把“计算机文化基础”改为“大学计算机基础”。据了解,这些改革均是国内高校走得最快学校之一。

3) 通过强大的网络平台,开展各类教学活动。

教学资源不仅仅只是一些常规的教学文档,同时还包括一系列教学活动,如在线学习、在线讨论、在线答疑、在线提交作业、在线评测和参加考试等教学活动,学生和教师依据各自的身份参与教学网站的各类教学活动,大大拓宽了实验课堂的时间和空间,促进学生自主学习、探究学习,提高了学习能力。

3 课程建设成果及推广应用

教学团队立足内蒙古,服务边疆,在新一轮国家教学质量与教学改革工程中,充分挖掘潜力,贡献力量。团队教育理念先进,人才培养方法有针对性,其教育思想和实践方式对高校培养应用型、实用型、复合型人才方面有很好的示范性作用和推广应用价值。

1) 教学团队带头人刘东升教授担任教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会委员,先后主编了我校大学计算机基础的系列教材,并承担了多项国家级、自治区级的教学研究课题,先后获得7项教学成果奖,主持建设的“程序设计基础”课程入选自治区首批精品课程,2010年当选自治区级教学名师。

2)“大学计算机基础”课程内容的设置采取知识结构模块化设计。课程的整体设计采取项目式的教学,学生通过完成项目提交项目作品达到学习的目的,每一模块都设有子项目,各子项目之间既相互独立又彼此照应。学生在学习过程中既有合作又有分工,小组承担一个大项目,每个人又有自己的单元项目。这一点在国内还是首创。

3) 出版各种教材14部,并被国内高校广泛采用,特别是特色教材(大学计算机基础为高等学校计算机基础特色教材)已经在全国范围内推广使用。

4) 通过完全开放的精品课程网站,使教学资源、理念和方法得以推广。优秀教学改革成果通过4门精品课程的网站实现了对外共享,网站实现全开放,允许自由访问,具有很高的点击率,经常有外校的老师、学生浏览、访问和发表观点。通过网站,课程的教学形式、内容和教材被许多兄弟院校借鉴和采用。

5) 围绕“计算机公共基础系列课程”教学团队的相关课程展开教学研究与实践,教学团队成员发表相关论文40余篇。

6) 我们以“程序设计基础”2005年入选首批自治区精品课程为契机,抓住程序设计类课程和大学计算机基础类课程的共性问题,进行教学改革与探索,先后获得各类教学研究课题的资助,主要有高等教育教学成果重点资助项目2项、其他自治区级教学改革项目5项、内蒙古师范大学教学研究立

项10多项、自治区级精品课程1门、校级精品课程3门,教学成果奖7项。

7) 自主研制大学计算机基础考试系统和程序代码在线评测系统,两个系统所使用的技术先进,可靠性好,健壮性强。经过几年使用,完全适应无纸化考试的要求,从收集的数据来看,这种考试具有极高的可信度和区分度,能考查出学生真实的编程水平,并在全校的计算机公共基础系列课程中推广使用[7]。

8) 程序代码抄袭检测技术成功运用于教学实际,能从一定程度上减少抄袭现象的发生,从而促进学生学习,同时大大减轻了教师进行人工判别抄袭的工作负担。我们将教学研究与科学研究相结合,并在程序代码抄袭检测方面得到了国家自然科学基金和高等学校科学研究项目的资助[7]。

9) 学生参加各级、各类学科竞赛和课外科技活动,成绩突出,具有一定的实践创新能力。我校学生2009年在第4届大学生程序设计竞赛中获得团体冠军,2009年在第六届挑战杯竞赛决赛中获金奖,2010年在中国大学生计算机设计大赛中获得优秀奖。

10) 多次承担全国性教学研讨会,其中2007年主办了教育部文科计算机教学指导委员会工作会议,向与会的几十所高校70多名教师进行示范教学和教改理念研讨,进一步扩大了教学成果的推广应用,加强了教学团队的示范辐射作用。

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在目前的信号检测工作中,应用最为广泛的信号检测装置就是示波器。在对示波器进行使用的过程中,需要充分的对示波器的应用原理以及应用规范进行了解,在此基础上,合理的应用示波器测量信号过程中产生的电压以及频率来进行振动的整合,这也就是所谓的利萨茹图形。通过对利萨茹图形的认识和掌控,就能够有效的测出一些未知信号的频段。下面本文就基于示波器使用的系列扩展实践进行深入的研究。

1 用示波器观察拍现象并测拍频

1.1 理论研究

在示波器的应用中,拍现象是其中的重点内容,充分的认识到振幅的等值以及初相位的相同状况下,频率所产生的谐振动公式如下:

依据该公式就能够有效的计算得出合振动,合振动具体表现为:

通过计算可知,拍频具体值为

而拍的周期则可以通过如下公式计算:

1.2 实验方式

首先,要有效的将信号发生器与示波器进行连接,将信号发生器的输出端与示波器的输入端进行有效的连接,连接的端口设置为CH1以及CH2,而示波器在放置的时候,则采用的是竖放的形式,这样可以有效的实现对信号的追踪,在信号合理的调节完成之后,发生器会将这些信号按照相同的频率进行输出,而调节器对这些信号进行收集,而发生器输出的信号速率为,而调节器的接受速率则与发生器的速率较为相似,而两者的平均速率为。

其次,采用竖放的方式放置的示波器,将其进行叠加处理后,针对信号输出的速率进行调节,同时对示波器的运行时间进行确定,在此基础上合理对拍现象进行观测。

最后,根据公式,可以准确的计算出拍速率和拍时间。

2 用利萨茹图形测相位差

2.1 理论研究

两个同频率的谐振动方程为:

方法1:在wt=0时,

,令:,则:

(1)

方法2:在wt=π-j时,

,令:,则:

(2)

2.2 实验方法

首先,示波器的两个输入端需要与信号发生器的两个输出端进行有效的连接,并标注为CH1以及CH2,在示波器上,通常都设置了X-Y按钮,按动该按钮,使得示波器自启动,从而能够将CH1有效的融入到X通道中,并将CH2融入到Y通道中,将示波器按照垂直的方式放置到CH2上,这样就可以利用示波器来对振动进行有效的整合,从而形成李萨如图形。

其次,要确保信号发生器输出的频率相同,针对发出的信号进行有效的调节,以保障示波器上所显示的李萨如图形呈现为椭圆形。

最后,在针对发生器所发出的信号频率进行调节的过程中,会发现李萨如图形在呈现为椭圆形的时候,信号的运行速度相对较慢,具体如图1所示。

依据图1中,h、H、d、D这四个数据来进行计算,通过示例(1)和(2)可以准确的得出对相位差φ的具体值。

3 混沌现象的观察

所谓的混沌现象就是指代的在确定性的系统中,一些不规则的运动现象,依据科学的理论来对混沌进行解读,可以充分的了解到,该角度的混沌与日常理解中的混沌有着明显的出入,混沌理论主要是针对非线性动力学中的混沌理论进行研究,开展这项研究主要是为了能够对现象所隐藏的随机规律进行有效的揭示,在遵照相应的规律的基础上,使得大部分的复杂问题均能够得到合理的解决,可以说,混沌理论是在相对论以及两字力学之后,所获取的最高理论,其进一步的推动了科学理论的发展。

4 转速测量

4.1 理论研究

如果涡流线圈与需要测定的金属导体之间出现了位置的转变,那么涡流量在出现变化的时候,线圈的抗阻也会出现变化,通过涡流变换器就能够将相应对涡流量转换为脉冲信号,而通过对脉冲信号进行测量,就能够计算得出具体的转速数值。

4.2 实验方法

(1)要严格的按照相应的规范要求和具体的模式来对电路进行合理的连接,在电机的转盘上进行涡流线圈的精确装设,确保转盘的表面与线圈之间呈现出平行的状态,在保持两者之间具有一段距离的情况下,两者之间越接近,则针对转速进行测量的结果也就越准确。

(2)启动电机,针对转速进行合理的调节,使得涡流线圈能够精确的设置在转盘面上,通过示波器来对转速进行观测,确保变换器输出对脉冲与示波器所显示的数值相对应。

(3)清楚的对示波器中的峰值进行观测,保持示波器的峰值与脉冲的频率能够实现对应,并精确的计算出脉冲值。

(4)如果将转速设定为n/min,而转速的频率设定为f,那么两者之间的关系就可以通过如下公式进行计算:

在上述公式中,N取值为2,代表的是转盘上条纹的具体数量。

5 结语

通过本文的分析可以充分的了解到,示波器作为一种常用的信号检测仪器,只要充分的掌握了其应用的原理,并清楚了解其具体的使用方法,在对其使用的一系列方法进行深入分析的情况下,就能够有效的进行拓展实验,从而可以更为深入的了解到示波器的信号测量显示情况,并且能够使得李萨如图形能够精准的测量出一些未知的信号段,这对示波器使用的系列拓展有着积极的影响作用。

参考文献

[1]余瑞芬主编.传感器原理[M].北京:航空工业出版社,2012.

[2]毕鹏,杜福鹏.使用模拟示波器进行测量时需注意的重要事项[J].仪器仪表用户,2014(02).

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中图分类号:F201 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2012)09-060-03

一、引言

居民消费价格指数(CPI)是反映居民家庭所购买的一般消费品和服务价格水平变动情况的宏观经济指标。它同人们的生活密切相关,同时在整个国民经济价格体系中也具有重要地位。

近年来,关于不断上涨的CPI的争议比比皆是,越来越多的消费者认为现有的资金已买不到应有的商品,“豆你玩”、“蒜你狠”的现象层出不穷。单看近三年的消费价格指数,2007年上涨了4.77%,2008年上涨了5.86%,2009年下降了0.7%,上涨幅度远远大于下降程度,消费者的购买力正在严重缩水。现今,人们越来越关注CPI的未来增长趋势,因此,对CPI未来发展趋势的预测有着深远而重要的意义。

在我国已有不少学者对CPI预测提出了他们的理论和方法。桂文林、韩兆洲在《我国居民消费价格波动和预测:1997—2010》中提出,我国CPI的定基指数存在明显的季节性,且各周期有相同的季节指数;董雅秀、沈赟、董莉娟在《CPI月度环比指数季节调整及CPI折年率方法研究》中提出了一种先通过经季节调整后的CPI环比指数计算出每个月的同比指数,再利用同比指数计算出CPI年率,最后进行CPI预测的方法;侯增艳的《基于马尔可夫链的我国CPI走势分析》是通过马尔可夫链模型对CPI进行短期预测;任晓涛春、刘达的《基于隐马尔可夫的居民消费价格指数预测》是在前者的基础上,在预测前将CPI离散化后估计状态转移矩阵和观察值分布概率,建立隐马尔可夫链模型分析CPI的变动规律,从而进行预测;刘春燕、姚杰的《时间序列分析在居民消费价格指数预测中的应用》是利用时间序列模型来对居民消费价格指数进行估计的;而董梅的《基于VAR模型的CPI影响因素分析及预测》是运用了VAR模型,分析各因素对CPI的影响,从而得出如下结论:CPI对自身反应较为敏感;原料、燃料和动力购进价格指数对CPI的影响较弱;工业产品出厂价格指数以及货币供给增长率对CPI的影响也较弱,但有3个月的时滞。

在大量地查找统计数据,绘制CPI的散点图,以及借鉴我国学者的观点和理论后,笔者认为,居民消费价格定基指数存在一定的线性发展规律,且有着明显的季节性变化,能够适用于温特线性和季节性指数平滑预测法。

二、温特模型及实例分析

1.温特模型。温特线性和季节性指数平滑预测法,是对含有线性趋势和季节性影响的数据序列进行外推预测的一种方法。温特方法的特点是由三个平滑公式和一个预测方程组成的,每个平滑公式都含有一个平滑常数。

温特模型包含有下列两种模型,一种是适用于乘法型序列的乘法模型,另一种是适用于加法型序列的加法模型。

(1)乘数模型。

该方法适用于具有线性趋势和乘数变化的序列,公式如下:

2.实例分析。自2001年起,我国采用国际通用做法,逐月编制并公布以2000年平均价格为基期的CPI定基和环比指数,作为反映我国通货膨胀(紧缩)的主要指标。因此,就将2000年各月的价格定为基期(=100),根据中华人民共和国统计局公布的各年同月的同比数据,计算出从2001年1月到2009年12月的,共108个CPI定基指数。

在SPSS软件中录入数据,创建时间序列,并绘制时序图。

从图1中可以看出,我国CPI定基指数总的趋势是增长的,但增长并不是单调上升的,而是有涨有落的。但这种升降不是杂乱无章的,和月份的周期存在一定的关系。当然,除了增长趋势和季节影响之外,还有些无规律的随机因素的作用,这里不作为研究对象。

为了验证上述提到的季节影响,用SPSS软件将季节成分分解出来。在SPSS中,使用“分析—预测—季节性分解”过程,分别试着用乘法、加法模型分解季节因素。得到如下结果:

从表1中可以看出各月份的季节性因素均不相同,且7月份的最高,11月份的最低。

除此之外,也可以任意取3年的数据(例如:2001年、2006年、2009年),绘制折线图。

显而易见,我国CPI定基指数,在每年的1月份会达到一个较高的水平,但之后却急速下降,从4至5月份开始回升,到7月份前后会出现另一个峰值,但到9月份又下滑到低点,随后的一两个月都会维持相似的水平,但到年末会有所回升。上述规律进一步证明了CPI定基指数存在着季节性的特点。

根据CPI定基指数存在季节性的特点,利用温特模型对 CPI进行拟合。使用SPSS软件,选择“分析—预测—创建模型—指数平滑”过程,并确定拟合优度指标——均方根误差 (RMSE)最小。计算机就能够进行拟合,从而进一步作出预测。

经过拟合,得到我国定基CPI的温特模型参数估计:

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Abstract: Cracks mostly generated at an early stage, therefore, this paper explore the causes of the cracks and prevention of fracture, to discusses the causes and types of cracks in mass concrete, from all aspects of comprehensive measures to prevent cracks.Key words: large volume of concrete; causes; preventive measures

中图分类号:TV544+.91 文献标识码: A 文章编号:

1 大体积混凝土裂缝的可能原因

1.1 裂缝的类型和形成原因

大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下:

1.11 收缩裂缝

混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。

选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。

混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。

人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。

自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。

自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。

在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已"达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响",因而也需要像大坝一样,需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。

还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。

1.12 温差裂缝

混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。

大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度 梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。

1.13 安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。

2 裂缝的防治措施

2.1 设计措施

2.11 精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用"三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)"的设计准则,生产出"高强、高韧、中弹、低热和高抗拉值"的抗裂混凝土。

2.12 增配构造筋,提高抗裂性能。这里应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应为0.3%~0.5%。

2.13 避免结构突变产生应力集中。在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

2.14 在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。

2.15 在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝;在正常施工条件下,后浇缝间距应为20~30m,保留时间一般不少于60d。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况进行设计变更。

2.2 原材料控制措施

2.21 尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期强度(90~180d),以降低水泥用量,减少水化热(因为每加减10kg水泥,温度会相应增减1℃,水化热与水泥用量成正比)。在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具

有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。

2.22 适当掺加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。

2.23 选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说,可以选用粒径4~40mm的粗骨料,尽量采用中砂;严格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以内,砂在2%以内),控制水灰比在0.6以下;还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150~300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量,降低了水化热,而且石块本身也吸收了热量,使水化热能进一步降低,对控制裂缝有一定好处。

2.24 适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。

2.3 施工方法

控制措施大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道,在内部通循环冷水或冷气冷却,降温速度不应超过0.5℃~1.0℃/h.对大型设备基础可采用分块分层浇筑(每层间隔时间5~7d),分块厚度为1.0~1.5m,以利于水化热散发和减少约束作用。当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时,在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层(浇二度沥青胶、撒铺5mm厚砂子或铺二毡三油),将底板高低起伏和截面突变处做成渐变化形式,以消除或减少约束作用。此外,还应加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术,以改善混凝土强度,提高抗裂性。还可根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。

2.4 温度控制措施

混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时,混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此,应通过降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。

人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免地招致混凝土体内温度很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件,因为体内热量迟早是要散发掉的。另外,人工控制混凝土温度还需注意防止过速冷却和超冷,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝。因此,浇筑时间应尽量安排在夜间,以最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时,要求在砂、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。

结语:

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

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物联网的概念最早是在1999年美国召开的移动计算和网络国际会议正式提出的,之后随着全球经济的发展,世界各国都在寻找新的经济增长点及其对应的技术发展方向,而随着电子标签、中间件系统和嵌入式系统以及云计算等技术的发展成熟,物联网的概念逐渐被各国政府所重视。

一、物联网的架构技术

物联网的架构技术主要考虑物联网中信息存储和计算能力边缘化、物体间断性通信连接、物体移动和环境变化支持及网中网实现的问题。它要求网络应用服务器有一定的健壮性、可扩展性和用户公平性。目前在物联网架构选择上通常可以采用相对分布的集中式管理结构和相对集中的分布式支撑结构。

二、统一标识与识别技术

统一标识与识别技术用于对物联网中海量物品进行区分或查找,它要求能够实现对单个物体的唯一标识,能够实现对某类物品的标识,并且能够实现对复合物体的标识。统一标识与识别技术包括以下内容:在全球范围内的标识结构设计、标识分配、标识管理、标识加密与解密、标识的存储、标识的映射机制等。RFID(射频识别)技术采用非接触式自动识别,它通过发射射频信号来识别一定距离内的目标对象,并获取存储于目标对象中的相关信息。RFID系统由电子标签(EPC)、读写器、应用接口等硬件部件与相关中间件软件、通信网络和业务应用信息管理系统等构成。在这个系统中,电子标签是一个有无线收发功能的内部保存数据的装置,它负责发送相关数据给读写器;读写器是一个可以捕捉和处理标签数据的装置,同时它还是一个负责与后台管理信息系统交接数据的接口;软件包括RFID系统软件、RFID中间件、后台信息管理系统等。RFID系统软件是在电子标签和读写器之间实现通信所必需的软件功能集合,RFID中间件将在电子标签和读写器上运行的RFID系统软件与在后台处理系统上运行的管理信息系统软件联系起来,后台管理信息系统程序负责接收由电子标签发出的经过读写器和RFID中间件软件处理和过滤后的标准化的数据。RFID系统可以自动、实时地对物体进行识别、定位、监控与追踪,它在弥合客观世界和虚拟世界差距方面起到关键作用,使得物体可以自动地对自身环境的改变作出反应。

三、网络与通信技术

物联网中的网络通信具有通信标准和高层通信协议的多样性与通信需求量大、范围广的特点。利用本体翻译技术可以实现多协议相互操作,利用传感器网络组网方式、RFID组网方式、DTN组网方式或移动通信、卫星通信等方式,结合新的射频技术、无线电通信技术、软件无线电技术和数据挖掘技术来提供一个完整的端到端的系统,实现网络连接范围的扩大,满足海量通信的需求。物联网的智能学习模块具有非常好的连接性,它可以对来源于传感器或其他网络的数据、决策等信息进行判断,可以大量减少网络中数量的通信量,提高网络中数据传输的质量,从而满足海量物品在有限的网络资源中传输信息的需要。

四、安全和隐私保护技术

安全和隐私保护技术包括:防范非授权实体的识别,阻止未经授权的访问,保证物置及其他数据的保密性、可用性,保护个人隐私、商业机密和信息安全等内容。这里面涉及到网络非集中管理方式下的用户身份验证技术、离散认证技术、云计算和云存储安全技术、高效数据加密和数据保护技术、隐私管理策略制定和实施技术等。另外,物联网的实现还需要很多其他关键技术的支持,例如物联网软件服务与算法技术,低功率、高能量存储技术和寻址技术等。

五、小结

国外的运营商网络覆盖能力和容量都不如国内运营商,中国电信、中国移动、中国联通等都是全球数一数二的互联网运营商,在用户数量和网络规模上都有很大的优势,具有覆盖人群广、范围大的特点。其次是物联网发展的渠道优势。在基于云计算和云存储的体系架构的物联网中,“云”的功能最终会被转化为一种规模化的服务。但是我国与物联网相关的技术力量还比较薄弱,现在与物联网有关的很多技术还受制于人,相关产品还依赖于从国外引进;其次,物联网大规模应用的成功案例比较少,不如国外已有大量的成功案例可以借鉴。

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中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

我国混凝土结构施工规范认为:凡是结构断面最小尺寸在3m以上的混凝土块体,单面散热的结构断面最小尺寸在75cm以上,双面散热在100cm以上,水化热引起的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土,均可称为大体积混凝土。大体积混凝土施工中出现的温度裂缝严重影响到结构的整体性和耐久性,并且温度变化对结构的应力状态具有显著的、不容忽视的影响。因此,研究并预防大体积混凝土裂缝的出现具有非常重要的现实意义。

一、裂缝产生的原因

1、收缩裂缝:

混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝,比较常见的有干燥收缩和温度收缩。

自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,使混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。

在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就会使应力增大,所以现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,也需要考虑温度收缩和自身收缩叠加的影响。

还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。

2、温差裂缝

混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝土龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。

大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。

3、安定性裂缝

安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。

二、防止大体积混凝土出现裂缝的措施

1、严格控制混凝土原材料的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。

优选混凝土各种原材料即在选择大体积混凝土用水泥时,在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。为此,水泥熟料中的碱含量应低且适宜,熟料中MgO含量在3.0%~5.0%,这种熟料比例的水泥具有长期稳定的微膨胀抗裂性能。

骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此,在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。

砂除满足骨料规范要求外,应适当放宽石粉或细粉含量,这样不仅有利于提高混凝土的工作性,而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明,砂子中石粉比例一般在15%~18%之间为宜。

粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当,烧失量小,含硫量和含碱量低,需水量比小,均可掺用在混凝土中使用。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。

高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用,也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。

2、细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。

3、采用综合措施,控制混凝土初始温度

混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度T2降低到混凝土开裂的温度Tt时,t时刻的混凝土拉应力σt超过了t时刻的混凝土极限拉应力σtu。因此,通过降低混凝土内的水化热温度(主要通过掺用高效减水剂减少用水,减少胶凝材料,多掺粉煤灰和矿物掺和料)和混凝土初始温度(通过骨料水冷和风冷降温、加冰和加冷却水拌和、各生产环节加强保温以免冷量损失等措施,降低混凝土初始温度),减少和避免裂缝风险。

人工控制混凝土温度的措施(如:体内埋设冷却水管和风管、表面洒水冷却、表面保温材料保护)主要是针对后期而言,对早期因热原因引起的裂缝是无助的。比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免的招致混凝土体内温度T1很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止“过速冷却”和“超冷”,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥—胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝。

浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。

4、加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。也可采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。

篇12

一、前言

石灰稳定土抗拉强度低易产生收缩裂缝,在基层上铺筑沥青面层后(尤其沥青面层较薄时),基层 裂缝会反射到面层,使面层强度降低,路面水由裂缝渗入基层, 在车辆荷载作用下,引起裂缝处冲刷唧浆现象,导致沥青路面过 早破坏,严重影响了沥青路面的使用性能。因此,为了保证道路的正常的使用,更好的服务于社会,特与大家共同探讨。

二、石灰稳定土基层裂缝类型及产生裂缝的因素

石灰稳定土基层裂缝主要表现在以下几个方面:

1、干缩裂缝

石灰稳定土经拌和压实后,石灰与土发生一系列的物理、化 学作用,其中由于水分发挥和混合料内部的水化作用,使混合料 内部水分不断减少,由此而引起的体积收缩称为石灰稳定土的干 缩特性;

2、温缩裂缝

温度降低时,石灰稳定土发生收缩,当收缩被阻时产生的拉应力超过稳定土的抗拉强度而出现的裂缝称为石灰稳定土的温缩特性;

3、反射裂缝

由于路基产生的裂缝反射致石灰稳定土基层上而造成裂缝;

4、人为裂缝

对刚碾压成型的基层没有严格进行很好的交通管制而造成的。

5,石灰稳定土基层产生缩裂的因素有以下几个:

一般而言,石灰稳定细粒土的干缩系数大于稳定中粒土和粗粒土的干缩系数。在石灰稳定细粒土中,稳定塑性指数大的粘性土混合料的干缩系数大于稳定塑性指数小的粉性土或砂性土混合料的干缩系数。而温缩系数大致与干缩系数有如上相同的规律。规范规定,石灰适宜稳定塑性指数为15-20的粘性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土。

5.1、含水量及压实度影响

石灰稳定土因含水量过多产生的干缩裂缝显著,即在大于最佳含水量情况下压实的土具有较大的缩裂性质。若基层施工时碾压含水量合适,并在铺筑沥青面层前未开裂,则在铺筑较厚沥青面层后,一般情况下不会先于沥青面层开裂。但若施工时碾压含水量偏大,即使已铺筑沥青面层,基层仍会产生干缩裂缝,同时将沥青面层拉裂或很快反映到面层。压实度对基层的缩裂也有明显的影响,实践证明,压实度小时,产生的干缩要比压实度大时产生的干缩严重,密实的石灰土不但缩裂现象少,而且其强度高,水稳性和抗冻性也好。

5.2、养生条件的影响

成型初期的基层内部含水量大,如果养生不及时或养生结束后未及时铺筑沥青封层或沥青面层,则基层必然会发生由表及里的水分蒸发而引起干燥收缩,石灰稳定土基层施工一般为高温季节,基层的干缩裂缝会随着曝晒时间的延长而越来越严重。同时暴露的基层会由于存在昼夜温差而产生温度收缩裂缝,基层一旦开裂,在其上铺筑沥青面层后,就容易在沥青面层内形成反射裂缝或对应裂缝。

导致石灰稳定类基层产生裂缝因素较多,归纳有:土的种类、石灰质量及剂量、稳定土配合比拌和均匀程度、含水量、压实度、摊铺厚度、施工温度、养生以及路基产生的裂缝等。

三、石灰稳定土基层裂缝预防措施

1、改善土质

采用的土质既要考虑其强度,还要考虑到施工时易粉碎便易碾压成型,尽量控制缩裂缝的产生。石灰稳定土的缩裂性质与土的粘性有关,最适宜用石灰稳定的土塑性指数为15~20。对于特殊情况,采用塑性指数大于20的土作为石灰稳定土基层时可以适量掺入砂性土、粉煤灰以降低塑性指数;石灰稳定土的缩裂性质还与土质粉碎情况和土质中粗颗粒含量有关,土质粉碎均匀且粗颗料含量比例多,则干缩小,因此基层应使用粗粒含量多且具有一定级配的稳定土,使其级配符合密实嵌挤原理,不但会提高基层的强度、稳定性,而且具有较高的抗裂性。

2、石灰质量和剂量控制

石灰稳定类基层石灰应选择消石灰粉或生石灰,其质量应符合Ⅲ级以上技术指标。生石灰应在使用前7~10天必须进行充分、彻底消解成熟石灰粉,并过10mm筛。消解不充分或不消解,在拌和、碾压以及形成强度过程中生石灰逐步消解,并产生较大的温度应力,对石灰稳定土基层的板体性有很大破坏作用,从而出现裂缝。

石灰的剂量不能过多也不能过少,石灰剂量过少,不能保证石灰稳定土形成足够的强度,容易导致出现裂缝;石灰剂量过多,多余的石灰就自行结晶,结晶的石灰强度也是很低的,在外荷载作用下也很容易产生裂缝。生产实践中常用的剂量范围为10%~12%。

3、提高稳定土配合比和拌和均匀程度

稳定土配合比设计要合理,各项指标应满足规范要求。稳定土作为高等级公路的底基层采用厂拌法,用转筒式拌和机或连续式拌和机拌合稳定土均匀程度高;作为低等级公路的基层一般采用路拌法,为了防止在拌和层底部出现素土夹层和拌和不均匀现象,首先,应设专人随时检查拌和情况,发现问题及时处理;其次,拌和机拌和时应由两侧向中心拌和,每次拌和应重叠10~20cm,拌合深度应达稳定土基层底并宜侵入下承层5~10mm,用多铧犁或平地机作为辅助设备配合稳定土拌和机应拌和两遍以上,直至稳定土颜色一致,没有灰条、灰团和花面为止。

4、摊铺厚度控制

石灰稳定土在摊铺时厚度不均,所形成的强度就不一致。石灰与水发生物理、化学反应和在温度变化的情况下产生较大的温度应力,在内力作用下会使较薄稳定土层产生裂缝。因此在摊铺时尽量采用机械摊铺,确定合理的松铺系数并将土料中超尺寸颗粒清楚干净,以保证摊铺厚度达到设计要求。

5、控制稳定土压实含水量和压实度

石灰稳定土在压实时,其含水量的控制相当重要。含水量过少,压实困难,不利于强度形成,易形成裂缝;含水量过多,水分蒸发,干缩裂缝显著,并且压实效果差,实践表明,压实度小时产生的干缩要比压实度大时严重,因此,压实时一定不要大于最佳含水量,而应略小于最佳含水量(1%~2%),同时严格按照重型击实试验法确定压实度,尽可能达到最大压实度。

6、施工温度控制

石灰稳定土温缩裂缝产生的最不利季节是混合料处于最佳含水量附近,而且温度在0-10℃时。因此在安排石灰稳定土基层施工时要严格控制施工时间和施工时温度两方面,在施工期的最好在春天和夏天组织施工,施工期的日最低气温应在5℃以上,并应在当地气温进入0℃前一个月结束,以防在不利季节产生严重温缩。

7、做好地下水的排除及路基裂缝的控制

地下水水位高,会导致路基的强度、刚度降低,从而路基会产生各种病害,一旦出现裂缝必然会反射到石灰稳定土基层上。因此基层施工前,对出现裂缝的路基进行返工处理,以便减少反射裂缝的出现。

四、石灰稳定土基层裂缝的处理方法

石灰稳定土基层一旦出现裂缝,需进行及时的封填处理,有效阻止水分的渗入,防止病害的进一步扩展和蔓延。在处理裂缝时要根据裂缝的宽窄、多少以及形状采取不同的方法。

1、密封胶封缝技术

密封胶封缝技术是一种比较成功的途径。在灌缝之前,先用4~6 MPa的气压力对着裂缝处从一端开始慢慢吹至另一端,并往返吹几次(一般2~3次) , 直至无杂物吹出为止。然后将密封胶加热到一定温度,灌入裂缝中,很快就渗透到裂缝两侧的混合料中并融合到一起,当密封胶冷却后,在常温和低温时均有着较高的弹性,可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形,始终保持其密封作用,这样就长期、有效地封闭了石灰稳定层的裂缝。当裂缝宽度超过3mm,都应该进行切缝处理后,在再灌胶。

2、填灌乳化沥青、铺设土工布技术

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