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月刊,1974年创刊
主管机关:中国建筑材料联合会
主办单位:建筑材料工业技术情报研
     究所
主  任:王新频
主  编:胡如进
副  主  编:王新频,张 迪
编辑出版:《水泥》编辑部
地  址:北京朝阳区管庄
编辑部电话:(010)65767042
           51164621
广告部电话:(010)65765526
广告经营许可证:京朝工商广登字
        20170026号
国外发行:中国国际图书贸易总公司
国内发行:北京报刊发行局
订  购 处:全国各地邮局
邮发代号:2-325
刊  号:ISSN 1002-9877
     CN 11-1899/TQ

2025年 0卷 06期
刊出日期:2025-06-10

试验研究
分析测试
生产技术
智能控制
协同处置
技改交流
当月整期下载
双碳专题
水泥基材料
职称评审必备要件
混凝土应用
 
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0 2025年6期整版电子书
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       试验研究
1 矿物掺合料对水泥砂浆流变行为的影响研究
李端乐, 吴小缓, 廖述聪, 孟 翔, 汪 坤, 吴佳炜
理解典型矿物掺合料对水泥砂浆流变行为和反应速率的影响作用对于调控水泥砂浆早期工作性能具有重要意义。本文研究了4种典型水泥基材料中常用的矿物掺合料(矿粉、粉煤灰、钢渣粉和石灰石粉)对新拌水泥砂浆流变参数(经时扭矩、屈服扭矩和相对黏度)、剪切破坏形式以及反应进程(水化放热)的影响,并对不同掺合料对于流变行为影响与反应进程之间的关系进行了解释。研究结果表明,10%掺量的矿物掺合料均强化了水泥砂浆的结构构建能力,而30%掺量时则延缓了浆体结构构建速率;高掺量(30%)粉煤灰延迟了水泥砂浆出现剪切滑移的时间,而钢渣则正好相反;30%粉煤灰和矿粉的加入不同程度地降低了水泥砂浆的屈服扭矩(石灰石的情况与粉煤灰类似),而钢渣则显著提高了砂浆的屈服扭矩和相对黏度。水化放热结果分析显示,含矿物掺合料水泥砂浆流变行为的变化分别与粉煤灰、石灰石的成核效应及矿粉、钢渣参与水泥水化进而改变水泥砂浆早龄期反应特性有关。
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8 电解锰渣对过硫水泥抗压强度性能和水化过程的影响
金 青, 马 明, 魏世红, 胡月阳
由于锰渣中含有磷酸盐和氨氮化合物,其在普通硅酸盐水泥中应用会导致浆体的水化被延迟以及出现孔洞,影响水泥浆体的强度性能。利用电解锰渣中的硫酸盐作为激发剂制备过硫水泥,通过烘干的手段去除氨氮化合物,探究氨氮化合物的存在对体系水化反应的影响。结果表明:未处理的锰渣在过硫水泥中的替代量低于4%时,随着掺量的增加,过硫水泥砂浆试件的抗压强度性能呈增加的趋势,但掺量超过4%时,其抗压强度性能变差;通过烘干去除氨氮后,锰渣掺量在实验范围内(不高于6%),其强度性能都有提升,烘干锰渣掺量为6%的过硫水泥的3 d抗压强度比空白样高10.1 MPa,28 d抗压强度比空白样高8.3 MPa。
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13 磷石膏对微膨胀道路基层水泥性能与凝结硬化进程的影响
段文波, 常 轩, 于政宇, 王书奇, 赵德强
磷石膏用于生产具有缓凝微膨胀特性的道路基层水泥,是其规模化利用的有效途径。本文系统研究了磷石膏对微膨胀道路基层水泥凝结硬化进程的调控作用及其机理。通过调整磷石膏掺量(5%~17%),结合XRD、SEM及性能测试,揭示了磷石膏对水泥凝结时间、强度、膨胀性能及水化早期水化产物组成与微结构的影响规律。结果表明,道路基层水泥的凝结时间随着磷石膏掺量的增加而明显延长,初凝与终凝时间呈线性增长,这主要归因于磷石膏中可溶性杂质与水泥组分反应生成难溶盐,延缓了水泥水化进程。胶砂抗压强度随磷石膏掺量的增加呈现先升后降的趋势。磷石膏掺入后显著促进了钙矾石的生成,保证了道路基层水泥微膨胀性的持续发展;高磷石膏掺量下水化早期钙矾石晶体成核加快,且生成量明显增加,但钙矾石快速大量生成导致水泥早期力学性能下降。
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       协同处置
18 废弃纺织物作替代燃料在水泥生产线的应用 Hot!
柴晓东, 刘 林, 杨志华, 李 阳, 徐 卓, 吴春宏, 晋欣然, 钟务江
水泥生产主要以煤炭等化石燃料为主,随着煤炭等化石能源资源的日趋减少,寻找可替代燃料尤为迫切。本文以桃江南方水泥替代燃料项目为例,介绍以废弃纺织物替代窑尾分解炉用煤作为水泥熟料煅烧燃料的应用情况。结果表明,废纺使用量为12.5 t/h,窑尾分解炉用煤量减少7.4 t/h,窑尾分解炉用煤量替代比为37.4%,替代燃料热量替代率为85.2%。对整体窑况稳定性影响在可控范围内。
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       双碳专题
21 国外水泥工业CCUS类试验项目跟踪研究
高翔宇, 杨卫龙, 王莎莎, 梁 广
本文从CCUS角度追踪了7例国外低碳工程试验项目,涉及全氧燃烧技术、液胺吸附技术、二氧化碳制甲酸、Cryocap™ Oxy技术、工业规模内陆水泥厂CCS。文章除了传统的脱碳工艺,还涉及微藻碳汇等碳利用。

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25 氨供氢替代煤在水泥生产中的绿色氢能降碳工业化技术的研发应用 Hot!
赵洹熠, 张 钊, 娄岩文, 田海洋, 胡庆银
我国水泥行业碳排放量约占全国总排放量的13%,实现“双碳”目标需要水泥行业大幅降碳,其中将水泥生产中的化石燃料更换为无碳燃料是大规模降碳的有效途径。氢能源是当今能源行业首当其冲的清洁能源,但受氢气能量密度低、储运成本高、危险性大等诸多不利因素影响,寻求一种无碳、易于储运、使用安全性能高的储氢介质是保证氢能源行业持续发展的重要任务。根据国内外的研究发现,液氨是既不含碳,能量密度又高,储运技术成熟,成本低且使用危险性小的一种化学物质。通过研发建设适用于熟料生产线预热器分解炉的氨裂解供氢及氢煤混合燃烧的技术装备,投运后实现了分解炉煤炭替代率10%,同时将窑尾烟气中的氮氧化物降低至45 mg/Nm3以下,氨逃逸4.5 mg/Nm3。折合减煤1.512万t,单条熟料生产线具备每年减排3.87万t CO2、氮氧化物8.96万t。项目取得显著的应用成果,在行业内具有广泛的推广前景。
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       生产技术
28 高原地区水泥熟料富氧烧成的动力学分析及工业化试验 Hot!
邓国亮, 杨继川, 宋俊波, 赵晓旭, 张 建, 王连峰
高原地区的水泥熟料生产线海拔高、气压低、氧浓度低,对窑内煤粉的燃烧、物料传热及熟料的烧成反应都有显著的影响,富氧烧成技术是解决高原缺氧最直接高效的方案。本文从窑内烧成的动力学角度,研究高原生产线采用富氧烧成技术后,窑内煤粉燃烧、传热及烧成反应的变化,及其内在核心机制和原理,并结合工业试验数据加以验证,为高原富氧烧成技术提供理论及实际应用指导。
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34 新型干法水泥窑节煤助燃剂的研究及应用
刘建军, 李 荣, 佘江江, 王 洁
本文主要从煤炭燃尽率、燃烧速率、着火温度、燃尽温度等方面对节煤助燃剂的助燃效果进行了研究,使用节煤助燃剂后,煤粉燃尽率可提高3.44%,着火温度降低了3 ℃,燃尽温度降低了8.5 ℃,平均燃烧速率提高了0.69 %/min;并通过在2 500 t/d干法水泥窑的工业应用,对节煤助燃剂的效果进行了总结评价。加入该节煤助燃剂后,可实现吨熟料标准煤耗降低2.93 kg,熟料强度略有增长。
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37 不同细度生料对熟料能耗的影响与配料优化实践
王小亮, 杨鹏宇, 赵 磊, 王巧林, 刘小千
本文结合实际运行数据通过控制0.2 mm筛筛余,对生料易烧性进行分析,结合入窑物料分解率和熟料煤耗指标,研究不同的0.2 mm筛筛余下的生料对熟料能耗的影响以及配料优化实践。
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39 几内亚拜耳法赤泥在水泥熟料生产中的应用
马来运, 吴鹤鹤, 苏清峰, 李 婵, 白建敏
近年来国内氧化铝生产企业大量从几内亚进口铝土矿,其产生的赤泥碱含量相对较低。我公司在生产实践中利用中铝河南分公司从几内亚进口的铝土矿生产氧化铝后产生的赤泥和铜渣按比例搭配配料生产熟料。既解决了赤泥长期露天堆放造成的环境污染问题,又降低了水泥熟料生产企业的生产成本。
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42 水泥用灰岩矿高硫石灰石勘查试验及其分区分层开采技术的应用
周剑波, 张美玉, 李诗春
利用坑探原理对全矿山进行取样勘查试验,摸清了高硫岩层的空间分布和储量情况,找出了赋存的三个高硫岩层区。通过高硫石灰石分区分层开采技术的应用,将高硫区和超高硫区作为水泥用石灰石,低品位石灰石得到有效利用,生料用石灰石SO3含量显著降低,实现了水泥窑烟气SO2长期稳定的超低排放,达到了减少停窑次数和固硫剂使用成本的目的。
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       智能控制
46 用于联合粉磨系统的能效预测分析方法及应用研究 Hot!
张林飞
联合粉磨系统以其高效节能的特点,在水泥生产中广泛应用。准确预测和优化该系统的能效,是提高生产效率和降低能耗的重点,也是当前研究的热点和难点。本文基于粉磨功耗面积理论,提出了一种能效预测分析方法,建立了以辊压机系统成品为连接点的联合粉磨系统的产能预测统计模型,又通过对物料进行易碎性和易磨性试验修正,构建出准确可靠的基于统计模型的联合粉磨系统能效预测修正模型。该修正模型可作为生产智能化的控制模型算法,是优化生产流程、降低生产成本和提高能效利用效率的重要工具。
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51 回转窑专家智能控制系统的应用实践
王雅豪, 胡梦楠, 张 辉, 万 亮
窑的精准控制是水泥行业实现智能化的必经道路,本文介绍的回转窑专家智能控制系统,旨在稳定烧成系统的生产参数(如分解炉出口温度、窑头罩负压、冷却机篦下压力、冷却风机风量等),并根据烧成系统的运行状况自动调节喂煤量、供风量、拉风量、篦冷机速度等参数,达到稳定生产、降低能耗、减少操作人员劳动强度的目的。
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54 煤磨低压二氧化碳灭火系统的应用和优化
刘 军
煤粉属于易燃易爆危险品,制粉系统的安全性非常重要。特别是回转窑因故停窑,且煤粉仓中有煤堆积期间,会有很大的自燃隐患,因此煤粉制备系统一般要设计配套灭火系统。本文对我院应用于巴基斯坦某水泥生产线项目的煤磨车间二氧化碳灭火系统进行了介绍,在经过一段时间使用后,针对出现的问题以及巴基斯坦业主的实际情况,结合现场资源进行了相应的优化,并总结了经验。
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       分析测试
57 不同水化热测试方法的精确度对比及其影响因素分析
郭俊萍, 李亚萌, 肖忠明
为能更精确地表征水泥的水化热特性,本文基于水化热测试结果的重复性及再现性,对比分析了等温传导量热法、溶解热法及直接法三种水化热测试方法的精确度,并就不同测试方法的精确度影响因素进行了探究。结果表明:在三种水化热测试方法中,等温传导量热法的精确度最高,溶解热法次之,直接法最低。导致不同测试方法精确度差异的原因,与其测试工作原理、仪器结构设置、样品处置及水化热计算精确性等密切相关。
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61 基于55 ℃湿热养护的矿渣粉活性指数快速检测
贾龙星, 董 志, 张焕素
活性指数是评价矿渣粉性能的重要指标。正常检测活性指数测试时间较长,本研究通过基于55 ℃湿热养护法的快速检测试验,对矿渣粉活性指数进行研究。结果表明,基于55 ℃湿热养护法的快速检测试验可有效预测其28 d活性指数,用于矿粉产品的日常质量检测。
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       技改交流
64 立磨下摇臂断裂的原因分析及改进
韩有昂
摇臂装置是立式辊磨的核心部件,其结构的可靠性对于磨机的稳定运行至关重要。针对某项目中下摇臂发生断裂失效的现象,基于工况载荷采用有限元软件对其进行强度分析,采用断口形貌、无损检测、理化检验等方法对其进行裂纹扩展分析。通过改进铸造工艺、完善制造检验规范、改善设备运行工况等解决问题。
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       水泥基材料
68 高品质石灰岩干法机制砂对混凝土工作性能的影响研究
顾斌华
采用控制变量试验的方法对比高品质石灰岩干法机制砂与其他品种机制砂对混凝土拌合物性能及混凝土后期强度的影响。分析高品质石灰岩干法机制砂的经济优势,并研究其优势特性和作用机理。
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73 电石渣基胶凝材料的组成设计及其在半刚性基层中的应
陈永祥, 王 帅
为降低电石渣的储存量,本研究将电石渣作为废碱激发剂激发矿渣制备了电石渣基胶凝材料,并通过大量试验总结了电石渣掺量对胶凝材料性能影响。此外,研究还探索了电石渣基胶凝材料在半刚性基层中应用的可能性。结果表明:电石渣具有作为碱激发剂激发矿渣制备胶凝材料的能力,但是其掺量过多时会劣化胶凝材料的力学性能。电石渣基胶凝材料在制备半刚性基层时,其掺量为6%即可制备出满足高速公路施工的基层,若继续增加胶凝材料的掺量,基层的无侧限抗压强度会随之增加。研究结果可为电石渣基胶凝材料在公路工程中的应用提供指导。
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76 矿物掺合料高性能混凝土抗氯离子渗透试验研究
李晟文, 汤国芳
本文设计了单掺粉煤灰、矿粉、硅灰及双掺粉煤灰矿粉、双掺粉煤灰硅灰五个系列的高性能混凝土试件,通过不同养护龄期的抗氯离子渗透电通量法试验,研究不同掺量的各种矿物掺合料对高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并与普通混凝土做对比。结果表明:对比不同掺量的各种矿物掺合料对混凝土电通量的改善作用,其中单掺16%矿粉对混凝土电通量的改善效果最好,其抗氯离子渗透性能最好。双掺粉煤灰矿粉的高性能混凝土抗氯离子渗透性最差;抗氯离子渗透扩散系数变化规律和电通量法试验结果一致,说明电通量法对于混凝土结构耐久性的评估更加方便快捷。
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79 工程渣土再生粗骨料表面改性及抗碳化研究
李建新, 谢朵超, 周双喜, 王 艳, 寇世聪, 李儒光
为提高工程渣土制备的再生粗骨料的抗碳化能力,通过表面改性得到高抗碳化粗骨料,并将其用于制备C40混凝土。研究结果表明:所得到的再生骨料强度为3.53 MPa,经过水玻璃改性后强度为5.48 MPa,提高了55%。将改性骨料经过12 h和24 h碳化后,强度增加到5.57 MPa和5.93 MPa,分别提高了1.6%和8.2%。随着碳化时间增加,在碳化36 h、48 h和60 h后,强度维持在未碳化时强度的101.2%、85.0%和74.6%。用再生骨料所配制的C40混凝土,28 d抗压强度为41.1 MPa,经过24 h碳化后为34.8 MPa,改性后强度为42.2 MPa,经过24 h碳化后为45.2 MPa,符合C40混凝土的性能要求。本研究具有实际应用价值和理论指导意义,有望进行大规模工程化应用。
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       混凝土应用
85 清水混凝土在建筑工程施工中的应用
盛 昆, 丁 盛, 符 辉, 史红霞, 李梦佳
通过分析清水混凝土的相关概况、施工技术特点,阐述了清水混凝土在建筑工程施工中的应用,总结了在施工过程中经常出现的问题,并针对施工中出现的问题提出优化策略,以提升清水混凝土的施工技术水平,为清水混凝土的研究与发展提供理论支撑。
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88 高性能混凝土在抗震结构中的应用研究
王永强, 丛 珊, 许家荣
文章旨在探讨高性能混凝土在抗震结构中的具体应用。首先对高性能混凝土的特性进行分析,主要包含高强度、高耐久性和良好工作性等。然后结合具体工程案例,详细阐述了高性能混凝土在抗震结构设计、施工过程中的应用要点及质量控制措施。本研究表明,高性能混凝土在抗震结构中的科学合理化应用,可显著提升结构自身抗震性能,为建筑工程在地震灾害下安全性提供有力支持,对推动建筑行业的可持续发展具有广泛意义。
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91 多种试验方法在桥梁基桩完整性检测中的对比分析与应用
曹 越
桩身完整性检测是评价桥梁桩基施工质量好坏的关键性指标,其试验方法多种多样,常用的有声波透射法、低应变法、钻孔取芯法等,各自具有一定的优势,但也存在不同的局限性。本文以皖北平原地区某项目桥梁基桩检测为例,结合多种试验方法相互验证比较,分析评判不同试验方法的优劣和适用情况,对准确评定桩身完整性类别大有裨益,避免漏判或误判。
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95 公路桥梁混凝土结构耐久性设计与优化
徐 尧, 王全军
为了突破滨海公路桥梁混凝土结构在氯盐侵蚀、冻融循环等多因素耦合作用下的耐久性瓶颈,本文以某主跨480 m滨海特大桥为研究对象,通过材料优化、构造改进与防护技术集成,提出“多尺度防护”协同设计方法。研究采用四因素三水平正交试验优化混凝土配合比,结合硅烷浸渍处理使Cl-扩散系数降低58.1%;并对比硅烷浸渍、环氧涂层与阴极保护的全寿命成本,优选硅烷浸渍方案。实证表明:优化方案使运营5年后Cl-渗透深度控制在12.3 mm,裂缝宽度≤0.08 mm,全寿命周期成本节约34%。研究验证了“材料-构造-防护”协同策略在高盐雾环境下的有效性,为跨海桥梁工程提供了长寿命、低维护的耐久性解决方案。
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98 超大截面陆地沉井下沉系数稳定性计算与分析
孙 岗
为了解决超大型陆地沉井下沉阻力的变化或分布不均也会引起沉井基础发生突沉、滞沉及偏沉等严重工程问题,本文介绍论述一种沉井下沉系数计算的参考方法,结合荆州李埠长江公铁大桥南岸锚碇沉井下沉计算分析与研究,分析了沉井的自重、侧壁摩阻力、端阻力、水浮力为沉井下沉系数及稳定系数计算方法,侧壁摩阻力、端阻力则需结合规范推荐计算方法进行计算。本文提出了一种不同于普通小型沉井计算直壁式井壁和阶梯式井壁的计算分析方法。研究结果表明推导得出下沉过程中沉井井壁受到的最大侧壁摩阻力出现在三分之二高度处,在顶端约为5 m的深度范围内,侧壁摩阻力保持不变,到达最高处后根据不同的取土方式侧壁摩阻力不变或逐渐略有减小。
2025 Vol. 0 (06): 98- [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  下载 PDF (1821 KB)  ( 0 )
101 绿色建筑理念下现浇混凝土空心楼盖的施工技术
娄方丽
为了研究绿色建筑理念下现浇混凝土空心楼盖的施工技术,本文通过介绍某商业办公楼项目应用 300 mm 厚现浇混凝土空心楼盖体系的工程概况,分析了模板安装、钢筋绑扎、方箱安装及管线预埋、方箱抗浮、混凝土浇筑、后浇带施工和预应力筋安装与张拉等关键施工环节,提出了优化施工工艺、提高材料利用效率、减少施工过程中的资源浪费及碳排放等策略。结果指出,通过科学的设计和施工技术的应用,现浇混凝土空心楼盖不仅能够提升结构性能,还能够有效实现节能减排的目标,符合绿色建筑的发展要求。
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104 装配式混凝土叠合楼板施工技术应用研究
王若涵
装配式施工技术作为现代建筑行业中主流施工技术,在各种建筑项目中得到了广泛应用。为提升装配式混凝土叠合楼板施工质量,本文以深圳市某公共住房项目为例,针对现浇楼板施工周期较长、施工工艺复杂以及易出现挠度过大等问题,提出了一种装配式混凝土叠合楼板施工技术,从叠合板支撑体系安装、吊装、混凝土浇筑等方面入手详细介绍了叠合楼板的施工方案,并给出了叠合楼板施工质量控制措施。实践应用结果表明,采用装配式混凝土叠合楼板施工具有安全高效、综合成本低等优点,实现了装配式建筑产业化、标准化和一体化应用,有效提升了整体施工水平。
2025 Vol. 0 (06): 104- [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  下载 PDF (1692 KB)  ( 0 )
107 再生骨料混凝土的强度特性及其影响因素分析
褚起升, 郭志鹏
为了解决再生骨料混凝土在强度与耐久性方面的不足,本文介绍了再生骨料的物理与化学特性,并结合实验数据分析了不同再生骨料类型、吸水率、破碎指数及配比对混凝土性能的影响。研究探讨了优化水胶比、引入掺合料及表面处理等提升再生骨料混凝土耐久性的技术措施。研究结果表明,通过合理配比设计和改进工艺,可以显著提升再生骨料混凝土的强度与耐久性,使其具备良好的工程应用潜力。
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110 建筑工程中高性能混凝土快速浇筑施工技术研究
王莉娜
为解决常规混凝土施工中存在的施工效率低、工期长等问题,本文以某超高层商务综合体为研究对象,提出了一种高性能混凝土快速浇筑施工技术方案。该方案设计了包括高性能混凝土配比和全过程质量控制的施工工艺体系。通过采用高性能减水剂和膨胀剂调控混凝土性能,配合自动布料机械,实现大面积混凝土的快速浇筑。该方案采用三元胶凝材料体系优化混凝土性能,建立了包含模板系统优化、分层浇筑工艺和内外结合养护措施的质量控制体系,有效解决了大面积混凝土浇筑均匀性和裂缝控制等技术难题。施工实践表明,该技术方案使单次浇筑面积提高到850 m2,浇筑速度达到70 m3/h,混凝土达到设计强度时间缩短至21 d,综合成本较传统工艺节约12%。
2025 Vol. 0 (06): 110- [摘要] ( 6 ) HTML (1 KB)  下载 PDF (1739 KB)  ( 0 )
113 严寒地区混凝土冬期施工技术研究
夏 青
为了解决严寒地区建筑工程冬期施工不连续问题,确保冬期混凝土浇筑施工质量,本文介绍了冬期混凝土原材料、运输、浇筑、监测养护和拆模等施工过程温控研究成果,结合甘肃某项目冬期施工案例,分析了混凝土浇筑施工全流程过程中涉及的热损失及温控难点问题,提出了各流程的温控要点及主要温控做法等一系列观点,形成了保温及辅热措施、温度监测及拆模要求等施工方案,得出了最终的严寒地区混凝土冬期施工技术研究成果;研究结果表明:冬期混凝土施工的热损失主要在罐车下料、基层入模及养护过程中,在做好相应流程保温措施的基础上,完全可满足项目设计及质量要求。
2025 Vol. 0 (06): 113- [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  下载 PDF (1877 KB)  ( 0 )
116 不同养护湿度条件下发泡混凝土的性能研究
孔雪媛
为揭示湿度对发泡混凝土性能的具体影响机制,本研究以粉煤灰、沙漠砂和三级二氧化硅为主要原料,制备发泡混凝土,在35%、55%、75%、95%养护湿度条件下,研究养护湿度对发泡混凝土的干密度、吸水率、导热系数、抗压强度、干燥收缩等性能的影响。经过试验分析后的结果表明:增加养护湿度有助于提高样品的密度;在湿度较高的养护条件下吸收额外水分的能力降低;水分对材料的导热性有显著影响,通常在高湿度环境中材料的导热率会得到改善;在较低湿度范围内抗压强度显著提高;在高湿度条件下,混凝土的干收缩变形相对较小。同时,在650~685 ℃的高温范围内,原料的化学反应活性极高;在加热过程中释放出化学结合的水分子,从而吸收热量;储存水分对高温混凝土样品的质量损失有显著影响。
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