地基基础高强度混泥土设计方案.pdf

工程材料设计大赛卷宗 工程材料设计大赛卷宗 组长 丁乾 成员 朱灿明 周靖富 谢文界 方炜 一 任务分配 一 任务分配 丁乾 介绍 导言 数据处理 谢文界 会议记录 计划和实际的进度表 周靖富 文献研究 对材料的理解 朱灿明 讨论中提出的方案 为什么提出这个方案 方炜 讨论中提出方案 数据处理 二 介绍 导言 二 介绍 导言 在学院 CDIO 改革的大环境下 同时为配合学校迎评工作 我们举 办了这次材料大赛 我们组参加这次材料大赛的目的 是为了提 高我们的自学能力 动手能力和协调沟通能力 通过动手来加深 对对材料性能的理解 同时作为一个竞赛 我们的目的也是明确 的 那就是用最常用的材料 做出强度尽可能高的试件 我们这 次材料设计的主要目的就是为了提高我们的创新能力 所以我们 主要把精力放在了如何创新上 从材料的选择和试验方案上我们 进行了许多的设计 多次进行了改进 同时我们在做试验是尽量 使得材料的用量精确 计算上尽量与实际的情况结合起来 这样 使得我们的试验结果更加的精确 三 文献研究 三 文献研究 新编混凝土强度设计与配合比速查手册 专著 含统砂石混凝 土 普通混凝土 特种混凝土 姚明芳等编著 介绍的是各种混 凝土配比设计 混凝土外加剂 张云理著 书中对混凝土外加剂的基本知识和应 用技术 以问答的形式 通俗易懂地作了论述 新型混凝土外加剂与建筑防水材料 傅 温主编 本书介绍了多 种混凝土防冻剂 减水剂 面层处理剂 改性剂等技术性能及多 种堵漏剂 混凝土防水剂 氯化聚乙烯 橡胶共混防水卷材 多 功能抗渗试验仪等的技术性能和施工方法 混凝土外加剂产品及应用手册 张云理 卞葆芝编 本书介绍了 国产的一百多种混凝土 砂浆外加剂的性能 产地 参考售价 生产规模及主要用途 总结了外加剂的应用技术 地基基础工程 专著 王广月等编著 本书依据国家颁布的有 关地基基础设计规范 系统地介绍了各类地基基础工程的设计计 算方法 地基基础设计 殷志建主编 本书介绍了地基基础设计规范修 订内容 讨论了地基土设计参数的取值 地基承载力 地基变形计 算 地基上梁和板的计算 柱下条形基础设计和墙下筏板基础设 计等问题 四 对材料的理解四 对材料的理解 水泥 我觉得地基基础应该用抗渗性较好的普通水泥 地基基础 对强度等级要求不高 可选用标号为 325 或 425 水泥 要设计 C 60 的混凝土 必须严格控制水灰比 细骨料 粒经在 0 16 5mm 之间的骨料为细骨料 一般采用天然砂 配制 混凝土的细骨料要求清洁不含杂质 以保证混凝土的质量 而砂 中常含有一些有害杂质 如云母 粘土 淤泥 粉砂等 粘附在 砂的表面 妨碍水泥与砂的粘结 降低混凝土强度 同时还增加 混凝土的用水量 从而加大混凝土的收缩 降低抗冻性和抗渗性 细骨料的颗粒形状及表面特征会影响其与水泥的粘结及混凝土拌 合物的流动性 山砂的颗粒多具有棱角 表面粗糙 与水泥粘结 较好 用它拌制的混凝土强度较高 但拌合物的流动性较差 河 砂 海砂 其颗粒多呈圆形 表面光滑 与水泥的粘结较差 用 来拌制混凝土 混凝土的强度则较低 但拌合物的流动性较好 细砂的总表面积较大 而粗砂的总表面积较小 在混凝土中 砂 子的表面需要由水泥浆包裹 砂子的总表面积愈大 则需要包裹 砂粒表面的水泥浆就愈多 因此 一般说用粗砂拌制混凝土比用 细砂所需的水泥浆为省 粗骨料 普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石 粗骨料中常含有一些有 害杂质 如粘土 淤泥 细屑 硫酸盐 硫化物和有机杂质 它 们的危害作用与在细骨料中的相同 粗骨料的颗粒形状及表面特 征同样会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性 碎石具 有棱角 表面粗糙 与水泥粘结较好 而卵石多为圆形 表面光 滑 与水泥的粘结较差 粗骨料的颗粒形状还有属于针状这种针 片状颗粒过多 会使混凝土强度降低 当骨料粒径增大时 其比 表面积随之减小 因此 保证一定厚度润滑层所需的水泥浆或砂 浆的数量也相应减少 所以粗骨料的最大粒径应在条件许可下 尽量选用得大些 混凝土拌合及养护用水 混凝土拌合用水按水源可分为饮用水 地表水 地下水 海水以 及经适当处理或处置后的工业废水 拌制和养护混凝土宜选用饮 用水 对混凝土拌合及养护用水的质量要求是 不得影响混凝土 的和易性及凝结 不得有损于混凝土强度发展 不得降低混凝土 的耐久性 加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断 不得污染混凝 土表面 减水剂 混凝土掺入减水剂后 若不减少拌合用水量 则能明显提高拌合 物的流动性 当减水后则能提高混凝土强度或节约水泥用量 减 水剂多为表明活性剂 它的作用效果是由于其表明活性所致 五 实验方案 五 实验方案 地基基础高强度混泥土设计方案 我们开始对混凝土的强度提出了够高的要求 开始是 70MPa 的高 强度的混凝土 但需要比较高强度的水泥 如 525 625 等 因为 学校的实验室没有这样高强度的水泥 所以改成强度为 60MPa 的 混凝土 于是我们先决定选用型号 425 的水泥 再按照书本所说 的办法如下 1 确定混凝土的配制强度 2 确定水灰比 3 确定用水量 4 计算水泥用量 5 确定砂率 6 计算砂石用量 7 写出混凝土计算配合比 来确定实验的方案 由于作为地基混凝土 需要考虑它的防腐作 用 而我们除了想设计出这高强度的混凝土外 我们也想对它的 坍落度进行测量 最后的方案如下 实验材料 水泥 标号 725 堆积密度 3 10 中砂 堆积密度 2 67 容重 1500 碎石 最大粒径小于等与 10mm 堆积密度 2 98 容量 1550 外加剂 SF 防腐剂 粉体 用与防锈 糖钙 用做减水剂 实验进行时温度条件 25 摄氏度 35 摄氏度 预测实验配方强度等级 C50 59 9Mpa 实验配比 名称 水灰比 坍落度 砂率 水泥 砂 石 水 均 为质量比 配比一 0 49 0 10 29 1 1 39 3 41 0 52 配比二 0 49 30 50 31 1 1 30 2 90 0 52 配比三 0 49 70 90 33 1 1 20 2 44 0 52 外加剂用量 SF 防腐剂 2 糖钙 0 1 0 3 注 其中的百 分比均为外加剂质量与水泥质量的百分比 当所家糖钙为 0 1 0 3 时 其减水率为 5 8 实验的初步设想 1 测量混泥土的坍落度 2 通过对比实验 测量减水剂的减水作用 3 通过对比实验测量防绣剂 SF 防腐 剂 的防锈作用 实验方案 试件个数 配比一 8 个试件 配比二 2 个试件 配比 三 2 个试件 其中配比一中做两个不加外加剂的试件 两个只加 SF 防腐剂的试 件 两个只加糖钙的试件 两个既加 SF 防腐剂又加糖钙的试件 配比二和配比三均不加外加剂 用配比一中的两个不加外加剂的 试件和配比二和配比三的试件做坍落度的对比实验 并测量坍落 度 同时测量各组试件的强度 同时再用试件一中的两个不加外 加剂的试件与其中两个加了 SF 防腐剂的试件以及和加了糖钙的 试件做对比实验 确定外加剂的做用 同时 那这六个试件与两 个既加 SF 防腐剂又加糖钙的试件做对比 观察其中的不同 六 为什么提出这个方案 六 为什么提出这个方案 至于说到为什么提出这样的一个方案 首先我们的组员当初选择 做地基础高强度混泥土 是因为觉得地基具有普遍性 因为现在 越来越多地建筑物需要比较高层数 因而高强的地基混凝土就变 得十分有必要 而我们想通过改变水灰比和砂率来测量强度的变 化 这样可以知道怎样提高混凝土的强度 而坍落度的测量而有 利于施工的进行 七 会议记录 七 会议记录 在实验进行具体的实践操作之前 我们通过自学相关的知识 并 且结合课堂上所学的知识 对这次实验相关的知识要点和注意事 项进行多次讨论 不断修正实验设计中的实验方法和实验数据 不断完善实验中的各个步骤中的操作要求 不断提出新的想法来 充实实验以其获得更好的实验效果 第一次会议 会议时间 5 月 13 号 20 00 会议地点 D425 第一次会议 会议时间 5 月 13 号 20 00 会议地点 D425 会议内容 初步确定选择高强混凝土地基基础为我们的实验研究 课题 同时分工 每个人回去后注重学习一下不同的相关知识 其中 朱灿明和周靖富负责外加剂 特别是与地基相关的外加剂 的学习 谢文界和丁乾负责实验材料种类的选择和比例设计 方 炜负责两个方面的协调与沟通 并且对知识点进行整合 第二次会议 会议时间 5 月 20 号 20 00 会议地点 D425 会议内容 初步确立第一个实验配份比设计 具体设计方案为 实验材料 水泥 标号 725 堆积密度 3 10 中砂 堆积密度 2 67 容重 1500 碎石 最大粒径小于等与 10mm 堆积密度 2 98 容量 1550 外加剂 SF 防腐剂 粉体 用与防锈 糖钙 用做减水剂 实验进行时温度条件 25 摄氏度 35 摄氏度 预测实验配方强度等级 C50 59 9Mpa 实验配比 名称 水灰比 坍落度 砂率 水泥 砂 石 水 均 为质量比 配比一 0 49 0 10 29 1 1 39 3 41 0 52 配比二 0 49 30 50 31 1 1 30 2 90 0 52 配比三 0 49 70 90 33 1 1 20 2 44 0 52 外加剂用量 SF 防腐剂 2 糖钙 0 1 0 3 注 其中的百 分比均为外加剂质量与水泥质量的百分比 当所家糖钙为 0 1 0 3 时 其减水率为 5 8 实验的初步设想 1 测量混泥土的坍落度 2 通过对比实验 测量减水剂的减水作用 3 通过对比实验测量防绣剂 SF 防腐 剂 的防锈作用 实验方案 试件个数 配比一 8 个试件 配比二 2 个试件 配比 三 2 个试件 其中配比一中做两个不加外加剂的试件 两个只加 SF 防腐剂的试 件 两个只加糖钙的试件 两个既加 SF 防腐剂又加糖钙的试件 配比二和配比三均不加外加剂 用配比一中的两个不加外加剂的 试件和配比二和配比三的试件做坍落度的对比实验 并测量坍落 度 同时测量各组试件的强度 同时再用试件一中的两个不加外 加剂的试件与其中两个加了 SF 防腐剂的试件以及和加了糖钙的 试件做对比实验 确定外加剂的做用 同时 那这六个试件与两 个既加 SF 防腐剂又加糖钙的试件做对比 观察其中的不同 第三次会议 会议时间 5 月 27 号 20 00 会议地点 D425 会议内容 对实验方案的各项数据进行最后的核算 并且结合实 验室所能提供材料的种类和性能 对实验设计作出适应性的修改 八 计划和实际的进度表 八 计划和实际的进度表 计划进程 5 月 13 号布置任务 5 月 20 号确定初步实验方案 5 月 27 号确定最终实验方案 实际进程 5 月 13 号第一次会议任务分工 5 月 20 号确定初步实 验方案 5 月 27 号确定最终实验方案 九 个人感想九 个人感想 个人感想包括必须详细说明个人对团队的贡献 学到的知识或能力 对活动的观察报告 自我评价 以及如果你 还能得到一次机会的话 你可能会做的改进 朱灿明 朱灿明 通过对这次活动的举行 极大地激励了我们学习的 兴趣 特别是建筑材料的学习的兴趣 开始的时候 我们各人都 有各自的看法 由于各有各的说法和做法 我们开始讨论大家的 想法的错误与正确以及可行性 首先想的是要做什么样的混凝土 来做这次实验 在综合了大家的意见之后 我们决定选择比较普 遍的地基基础混凝土 开始大家都没有太多有效的意见 在看了 比较多的书籍后 我们才有一个比较明确的做法 我们按照书本 的制作混凝土的做法来设计 经过很多次的改善和修正后 才有 了上面的方案 至于在这次活动中我学到了很多方面的能力 首先 当然是团队 合作的精神 大家一起设计 一起动手 都需要大家互相合作和 配合 其次 理论和实际的关系 这次抛弃了以往只注重书本不 注重实践的做法 而且很多看起来很简单的问题 不亲自试过是 不能体会到其中的困难和曲折 这大大锻炼了我们的动手能力 再次 是改善问题和借鉴别人的能力 实验的方案经过了很多次 的修改也参考了其它组的一些意见 最后 无论这次活动结果怎 样 都让我们提高了自己的自学能力和独立思考的能力 培养了 我们的交流和协调能力 对于自己的评价和贡献 这次设计的决定都是大家一起提出 一 起否决或者最后一起决定的 我个人方面都没有比较特出的贡献 但大家做的时候都非常齐心 分工合作 而自己亦翻阅了比较多 的书籍 对某方面的问题提出一定的看法 自己对这个实验也十 分感兴趣 做的时候非常积极 最后觉得自己在动手能力方面还 有待提高 理论联系实践的能力需要进一步增强 如果我还能得到一次机会的话 我肯定会先看多一些相关的资料 书和文献 先明确我们的目的 有了很完整和清晰的想法后再做 实验 这将想出更加新颖的做法 尽量做出高强的绿色混凝土 评语 方案可行 有明显创新 并且考虑到了原材料的资源化和循环利用 能按规范正确操 作各种仪器设备 能对其作用原理提出合理的解释 对国内外的研究现状有一定的了解 有 较强的交流能力和文字表达能力 打分 88 周靖富 周靖富 本人觉得这是一次非常有意义的活动 让我们真实地 接触到了本专业的基础 我们也从中学到了很多有用的东西 这 对我们以后都是很有用的 实验前我们组开了很多会 主要是讨 论配合比和材料的用量及性能 我也到图书馆借了很多有关书籍 阅览 这为我们的最终方案奠定了基础 我们也提出了很多方案 包括用外加剂来改善混凝土的各种性能 考虑到地基基础长期处 于潮湿环境中 我们决定用糖钙和硅粉这两种外加剂 最后我们 做实验时 师兄觉得我们的配合比有问题 我们就立刻重新算了 一次 经过我们的努力 终于算出了正确的配比 那时候 团队 精神真的是很重要 我们五人是缺一不可的 评语 方案可行 有明显创新 并且考虑到了原材料的资源化和循环利用 能按规范正确操 作各种仪器设备 能对其作用原理提出合理的解释 对国内外的研究现状有一定的了解 有 较强的交流能力和文字表达能力 打分 89 方炜 方炜 我们这个组所做的地基基础高强度混泥土设计方案实验 实验所采取的方案 试件个数 配比一 8 个试件 配比二 2 个试件 配比 三 2 个试件 其中配比一中做两个不加外加剂的试件 两个只加 SF 防腐剂的试 件 两个只加糖钙的试件 两个既加 SF 防腐剂又加糖钙的试件 配比二和配比三均不加外加剂 用配比一中的两个不加外加剂的 试件和配比二和配比三的试件做坍落度的对比实验 并测量坍落 度 同时测量各组试件的强度 同时再用试件一中的两个不加外 加剂的试件与其中两个加了 SF 防腐剂的试件以及和加了糖钙的 试件做对比实验 确定外加剂的做用 同时 那这六个试件与两 个既加 SF 防腐剂又加糖钙的试件做对比 观察其中的不同 我们在开始实验的时候 对实验的方案和操作不是很熟悉 所 以开始 所得出来的数据都不所很理想 在我们总结了自己的做法 利弊后对实验中 特别注意的地方留意了一下 几个小组成员互相 监督 作后所得出来的数据大家都很满意 在实验的过程中 小组人员之间互相合作得很不错 我自己是 02 届的毕业生 在这学期课程相对很少 一直在忙毕业设计和找 工作 但是每次到实验时间以及关于时间 结果的时候 04 届的 几个师弟都会及时通知我 最后在实验数据和时间结果上我们都 有讨论 几个低年级的师弟在学习上很踏实 数据都要求很严格 对此很感谢他们对我的帮助 评语 方案可行 有明显创新 并且考虑到了原材料的资源化和循环利用 能按规范正确操 作各种仪器设备 能对其作用原理提出合理的解释 对国内外的研究现状有一定的了解 有较强的交流能力和文字表达能力 打分 90 谢文界 谢文界 此次设计实验抛弃了以往只注重书本不注重实践的做 法 选用简单的材料 通过课外理论学习与动手实践的统一 既 锻炼了我们的自学能力和动手能力 又培养了我们的交流和协调 能力 在此次设计大赛的整个过程中 无论从设计的提出到模型 的制作 全组同学都积极进行了精心的准备和努力的付出 并且 收到了一定的实际效果 我通过这次实践活动 体会到了以下几 点 1 现在社会工作繁杂 只有个人分工和团队合作相结合才能 发挥个人的最大能力 在准备阶段 个人分工使每个人的工作量 简化 加快了实验设计进程 又因为许多步骤需要多人共同操作 才有可能做好 否则要么做不成 要么做不好 比如在成型的时 候 2 任何工作都需要在不断的改进中加以完善 才有可能达到 预期的目标 我们的设计方案通过不断变换 逐步总结出材料的 性能 设计方案 并且不断改进设计中的确定和不足 以求更加 有利于受力 3 参与社会活动的个体需要发挥自己的主观能动性 大胆陈述自己的观点 表达自己的意见和建议 在方案确定和模 型制作的过程中 组员们都主动投入到活动里面 提出了许多的 建议和意见 其中不乏有创造性的见解 实验对比中两条线的对 比 4 现代社会知识更新速度很快 要求我们提升自学的能力 不断通过自学提升自己的能力以适应社会的发展 5 我们应该充 分利用别人的有用信息 学习他人的成功经验 同时发挥自己的 创造性加以总结和创新 设计出更好的方案来 此次实验设计举 办方没有给我们提供任何有关材料性能的信息 设计时所需要的 相关理论需要我们自己去查询并且加以学习 材料相关性能需要 我们自己去测试 在整个设计与制作的过程中 我组织组员们一 起讨论并完成了模型的设计与制作 在讨论的环节中 我始终把 握讨论的重点和难点 引导大家就此各抒己见 获得了许多可行 意见和建议 此次大赛的整个过程中 各位组员都充分发挥了自 己的作用 就我自己而言最大的收获在于增强了自己组织与交流 的能力 自我评价 在动手能力方面还有待提高 理论联系实践的能力需 要进一步增强 组织管理能力不足 人际关系处理能力还行 交 流沟通能力基本能够应付活动 如果还有机会 我认为应该注