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裂紋舌:舌面見多少不等,深淺不一,形狀各異的裂紋,稱裂紋舌。
下方法得到:x1=1,點P2(x2,2)在拋物線C1:y=x2+a1x+b1上,點A1(x1,0)到P2的距離是A1到C1上點的最短距離,……,點Pn+1(xn+1,2n)在拋物線Cn:y=x2+anx+bn,點An(xn,0)到Pn+1的距離是An到Cn上點的最短距離. 求x2及C1的方程.
2. 已知數列{an}與圓C1:x2+y2-2anx+2an+1y-1=0和圓C2:x2+y2+2x+2y-2=0,若圓C1與圓C2交于A,B兩點且這兩點平分圓C2的周長.
(Ⅰ)求證:數列{an}是等差數列;
(Ⅱ)若a1=-3,則當圓C1的半徑最小時,求出圓C1的方程.
點集L中,P1為L的軌跡與y軸的交點,已知數列{an}為等差數列, 且公差為1,n∈N+.
(Ⅰ)試求數列{an},{bn}的通項公式;
4. 已知點A1(2,0),A2(1,t),A3(0,b),A4(-1,t),A5(-2,0),其中t>0,b為正常數(如圖圖1
(Ⅰ)半徑為2的圓C1經過Ai(i=1,2,…,5)這五個點,求b和t的值;
(Ⅱ)橢圓C2以F1(-c,0),F2(c,0)(c>0)為焦點,長軸長是4. 若AiF1+AiF2=4(i=1,2,…,5),試用b表示t.
(Ⅲ)在(Ⅱ)中的橢圓C2中,兩線段長的差A1F1-A1F2,A2F1-A2F2,…,A5F1-A5F2構成一個數列{an},問{an}能否對n=1,2,3,4都有an+1
5. 在平面直角坐標系xOy中,若在曲線C1的方程F(x,y)=0中,以(λx,λy)(λ為正實數)代替(x,y)得到曲線C2的方程F(λx,λy)=0,則稱曲線C1,C2關于原點“伸縮”,變換(x,y)(λx,λy)稱為“伸縮變換”,λ稱為伸縮比.
(Ⅲ)對拋物線C1:y2=2p1x作變換(x,y)(λ1x,λ1y)得拋物線C2:y2=2p2x;對C2作變換(x,y)(λ2x,λ2y)得拋物線C3:y2=2p3x,如此進行下去,對拋物線Cn:y2=2pnx作變換(x,y)(λnx,λny)得拋(Ⅰ)求圓C的方程.
7. 如圖2,已知過點(1,3)的M與直線y=2x+3相切,且圓心M在4x-3y=0(x>0)上,M的坐標為整數.
(Ⅰ)求M的方程;
(Ⅱ)設過點P(0,3)作M的兩條切線,切點分別記為A,B;又過P作N:x2+y2-4x+λy+4=0的兩條切線,切點分別記為C,D. 試確定λ的值,使ABCD.
(Ⅰ)求動圓心M的軌跡C的方程.
的橫坐標x1,x2,…,xn,…組成一個數列{xn}.
(i)求數列{xn}的通項公式;
■ 解題反思
面對該專項模擬,同學們若不是太順手,或者沒有思路,說明同學們對這類試題基本的處理技巧沒有掌握好.比如解決圓錐曲線方程有關問題時,數形結合是常用方法. 同時,結合圓錐曲線的平面幾何性質能使解題過程簡化. 研究直線與圓,圓與圓的位置關系要緊緊抓住圓心到直線,圓心到圓心的距離這一關鍵點. 如果能利用好平面幾何中的垂徑定理,并在相應的直角三角形中計算,往往事半功倍.
圓錐曲線與數列綜合而成的“點列”問題在高考中出現過多次,“點列”題型雖然形式新穎,但實質是數列知識和技巧的展示,解題的關鍵是根據幾何性質(比如中點),得出數列的遞推關系,求出其通項公式,問題也就迎刃而解了.
解決圓錐曲線的綜合性問題通常分為三大步驟:
1. x2=3,C1:y=x2-7x+14
2. (Ⅰ)略;
(Ⅱ)x2+y2-9x+14y-1=0
3. (Ⅰ)an=n-1(n∈N+),bn=2n-1(n∈N+);
(Ⅱ)3;
(Ⅲ)能,證明略
6. (Ⅰ)(x-1)2+(y-1)2=1或(x+1)2+(y+1)2=1;
(Ⅱ)略,提示:用基本不等式
7. (Ⅰ)(x-3)2+(y-4)2=5;
Abstract: With the rapid development of the construction industry, construction process often involves large volume concrete problems, because it has a larger volume, structure of thick, dense steel bars and other characteristics, so the construction technology has put forward higher requirements, in the concrete construction in a reasonable selection of materials, the concrete mixture ratio optimization, supply, selection scientific construction methods, only attach importance to the construction of large volume concrete problems, avoid the cracks, in order to ensure the construction quality.
Key words: large volume concrete; crack; construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)06-0020-02
大體積砼是指其最小斷面的尺寸仍大于1000mm以上的砼結構,大體積砼施工技術與施工質量、工程造價、結構安全等密切相關。近幾年,隨著建行業的迅速發展,高層建筑物,高聳結構及大型設備基礎大量的出現大體積砼已經被廣泛應用。因此,本文將對大體積砼的施工技術相關問題進行分析與闡述。
1.材料的選用
1.1水泥的選用
砼主要考慮抗裂縫性能好,兼顧低熱和高強兩方面的要求,部分表層砼,除抗裂性能外,還要求抗凍融性,耐磨性,抗蝕性,強度高及干縮較小,故此施工一般可用低熱礦渣水泥,中,高標號的中低熱硅酸水泥,此外,采用的水泥應對其品種,級別,包裝和散裝倉號,出廠日期等進行檢查,并應對其強度,安定性及其他必要的性能進行復檢,其質量必須符合現行國家標準的規定方可使用。
1.2滑料的選擇 一般選用結構致密,并有足夠強度的優良骨料,符合有關的標準,規范的要求,此外,還應注意以下幾點(1)粗骨料要求潔凈,不含雜質。估傷腦筋大粒徑的卵石或碎石,含泥量小于等于1%。(2)細骨料建議采用中砂,含泥量小于等于3%。
1.3礦物拌合料
在砼中摻加磨細礦物拌合料后,可以起到降低溫升,改善和易性。增進后期強度,改善砼內部結構,提高耐磨性,并可代替部分水泥,節省資源,起到抑制堿,骨料反應的作用。常用粉煤灰,高爐礦渣,沸石粉等。
1.4水
拌制砼宜采用飲用水,當采用其他水源時,水質應符合國家現行標準《砼用水標準》JGJ63的規定。外加劑:不同品種外加劑的摻加通常可起到改善砼拌合物的流動性,調節砼凝結時間,硬化性能,改善砼的耐久性等作用。外加劑的選用應根據設計和施工的要求通過試驗及技術經濟比較確定,不同品種的外加劑復合使用時,應注意其相容性及對砼性能的影響,使用前應進行試驗,滿足要求方可使用。
2.砼配合比的確定與優化
(1)水泥初凝時間不少于6小時。(2)砂率控制在35-40%。(3)砼中的最大氧離子含量為0.06%。(4)砼中的最大堿含量為3.0KG/M3。(5)水泥中鋁酸三鈣含量小于8%。
3.優化砼的供應
大體積砼應由商品砼攪拌站供應。原材料計量要準確,保證配合比的準確性。 3.1計量 要求使用檢定過的計量器具,保證計量正確。
3.2拌制
控制原材料投入攪拌機順序,不采用“外摻”、“后摻”的作法,嚴格控制拌制時間,攪拌完成后裝入運輸車時,即測定坍落度,同時觀察砼的和易性,不得存在離析,分層等現象,坍落度不符合要求的砼不能出站。
3.3運輸
根據路線的比對,交通的狀況,隨時增減車輛,保證砼的正常供應,砼運輸時間不得大于180MIN,砼運輸車輛離開攪拌站后不得摻加任何材料,包括水、外加劑等。
4.大體積混凝土易裂的原因 4.1水化溫升高,體積變化大,混凝土體積越大,水泥總用量相對大,水泥水化產生的熱量越不易散發,溫升越高,引起的體積變化也越大,大體積混凝土澆注后,內部溫度遠較外部高,形成較高的溫差,造成內漲外縮,使構件表面產生很大的拉應力以至開裂。
4.2受約束,產生拉應力
不受約束的混凝土是不會產生內就歷程的,體積變化受約束才產生內應力。約束條件有兩種,即外約束和內約束,外約束是指結構物的邊界條件,一般指基礎或其他外界因素對結構物的約束,水泥水化后期,散發熱量大于放熱量,構件溫度降低,體積收縮,受邊界條件約束,產生拉應力。
抗拉能力低。混凝土是脆性材料,抗壓能力較高,抗拉能力較低,抗拉強度僅為抗壓強度的1/10左右;極限拉伸也很小,大體積混凝土溫度變形受約束時產生的拉應變很容易產生裂縫。以上三方面同時存在,并達到相當程度必然會發生裂縫,缺少其中一個,或其中一個沒有達到相當程度,裂縫可能不會發生,大體積混凝土裂縫產生的最根本原因是水化溫升的引起的體積變化。
5.大體積混凝土防裂的措施科學的施工方法既能滿足節約施工成本的要求,又有效避免了大體積砼內外的溫差問題,極大降低了產生裂縫的可能性,以下將對幾種施工方法進行分析:
5.1分塊澆筑法
為了盡量避免大體積砼內外的溫差問題,在進行施工過程中宜采取分塊澆筑法。分塊澆筑法又可以分為水平分段澆筑與豎向分層澆筑兩種方式,其中分層澆筑又可分為全面分層、分段分層及斜面分層三種方式。在竣工時間較充足的情況下,可以將大體積砼的結構采取分層多次澆筑,各施工層之間的結合均按照施工縫來處理,也就是薄層澆筑技術,這種技術能充分散發砼內的水化熱。在施工過程中,應注意每道程序的間歇時間,如果間歇的時間太長,會影響竣工,同時也會使原來的砼對新澆筑砼產生約束力,進而會在上下層砼結合面產生難以發現的裂縫;如果間歇的時間過段,則可能正處在下層砼的升溫階段,表面溫度高,再覆蓋上層砼,就不利于下層砼的散熱,也可能造成上層砼的沉降問題,提高裂縫的可能性。
5.2二次振搗技術 二次振搗技術,對提高砼的抗裂性具有重要作用,大量的施工實踐表明,對已經完成澆筑但尚未凝固的砼加強二次振搗工作,能有效避免砼由于水平鋼筋下部產生的水分及空隙等,以此提高鋼筋與砼之間的凝聚力,避免由于砼沉降而產生裂縫,并能以此降低砼內微裂的現象,提高砼的密實度,并增強砼的抗壓強度約10%一20%,有效防止裂縫產生。
5.3優化大體積砼的攪拌
在傳統的大體積砼攪拌過程中,水分會與濕潤的石子表面直接接觸,在砼逐漸成形或靜置的過程中,水就會向水泥砂漿和石子的界面集中,最終在石子表面形成水膜層。在砼已經硬化后,由于存在水膜層,就會造成界面的過度層趨向疏松多孔化,減弱了硬化水泥砂漿和石子之間的粘結性,進而成為砼結構中最薄弱的環節,對砼的抗壓力及其他物理學性能造成不良影響。改進大體積砼的攪拌方式,能有效提高砼的極限拉伸力,避免砼結構的收縮。為了進一步保障砼的質量,可以通過二次投料的砂漿裹石或者凈漿裹石等攪拌技術,既能防止水分過于向石子及水泥砂漿界面集中,又能保障硬化后的界面過度層更密集,并提高約10%的砼結構強度,提高其極限抗拉值與抗拉強度。大量的施工已經證明,在砼結構的強度基本趨同的情況下,能夠適當減少水泥用量,也避免了水化熱的產生。提高大體積砼施工質量的一些途徑:
5.4加強對溫度的控制
首先,為了控制由溫差導致的裂縫,大體積砼的澆灌工作應選在一天中氣溫比較低的時間進行,優先選擇水化熱比較低的水泥,在確保大體積砼的強度等級前提下,使用一定的緩凝減水劑,以減少水泥的使用量,同時使水灰比降低,能夠有效減少水化熱;加入外摻料如粉煤灰不僅能代替部分水泥的功能、減少用水,還能夠改善砼的可泵性。其次,要注意控制砼入模的溫度,如通過向骨料灑水來減少太陽對砂石料的直接照射;通過加冰塊來冷卻材料。在澆筑時,應采取分層的方法,能夠更好的控制澆筑的厚度及進度,有利于散熱,同時澆筑的溫度也要格外關注,例如在澆筑大體積素混凝土時加入適量的毛石,能夠吸收大量的熱能,并且節約大體積砼的原材料,但是要注意在澆灌過程中,應嚴格控制毛石塊的體積不超過總體積的25%。
5.5提高對原材料的控制
由于在大體積砼結構中涉及的配筋較密且多,因此為了確保砼的緊密填充,應加強石子中最大粒徑及其粗細集料級配,如果石子的粒徑過大,石子就可能卡在鋼筋中,而砂漿的收縮度大于砼的收縮度,拆模后就很可能在鋼筋下方造成裂縫。另外,應嚴格控制砂石料的含泥量,若超過規定,會降低大體積砼的抗拉力并增加砼的收縮力,這種情況下就極易產生裂縫,影響工程質量。
另外,在大體積砼的施工過程中,對水泥的選擇也十分重要。不同品牌、類型的水泥其組織各不相同,因此配置出的砼的性能也不盡相同,一般大體積砼工程在澆筑初期發生開裂的最重要原因就是由于砼內部溫度升高與收縮而造成的。通過對大體積砼的選材及配合比的控制,在大體積砼結構中加入外加劑,盡量減少水泥和水的用量,以減少水化熱現象引起的收縮變形。普通的硅酸鹽水泥雖然其早期的強度高但是水化熱反應大;礦渣水泥相比普通水泥的熱度低,但是它的干縮和滲水現象嚴重,而且后期會產生硬度收縮;火山灰水泥在后期的收縮程度較大,而且經濟代價較大。通過平衡選擇,一般粉煤灰水泥,可降低裂縫出現的頻率,同時添加LN-800N與膨脹劑HEA,在一定程度上降低了水灰比以及水灰量,有效控制了水化熱,同時對大體積砼起到補償收縮的目的,有效防控了裂縫的產生,提高工程質量。
5.6適當調整鋼筋配置
通過調整鋼筋的配置方案,可以增設溫度的傳遞分布筋,將大體積砼內部的熱量及時傳遞出來,以防止內部熱量增高。在鋼筋的配置設計上,一般采取在配筋率不改變的前提下、上下皮配筋差異的方案,也就是說底皮鋼筋在沒有柱板帶的地方橫縱均采用Φ25@150,在有柱板帶的地方上下皮筋則采Φ25@130。由于砼的厚度約為1米,出于其散熱速度的考慮,可在底皮鋼筋與頂皮鋼筋之間設置Φ25,溫度分布筋采用每平方米1根的方式,采用搭接焊的方式連接上下,放棄原來28@200的配筋方案。通過這種上下錯位的分布方式,可使鋼筋的直徑減小,鋼筋之間的間距縮短,這樣就減少了砼的收縮程度,上下搭接的方式能夠使中間的熱量迅速散發出來,減少裂縫發生的幾率。 5.7通過在澆筑混凝土的模具內敷設一定數量的細鋼管為導管,在施工澆筑時及養護期作為散熱管道,在導管中循環冷水,帶走大量的水化熱,是一種很好的降溫措施。
Abstract: The analyzed on the basis of the cause mass concrete cracks formed, point that the raw materials in its construction process should be optimized, optimize the mix design, to improve the construction process, do a good job in temperature monitoring and to enhance the conservation, in order to control the concrete temperature, deformation cracks, to improve the durability of the building structure.
Key words: mass concrete; cracks; temperature control; construction
0 引言
近年來,大體積混凝土越來越多的應用到水工結構以及工民建領域。對于大體積混凝土,我國普通混凝土配合比設計規程有明確定義:混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于lm,或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土即為大體積混凝土。由此看來,變形和裂縫是大體積混凝土的常見問題,裂縫一旦形成,不僅削弱承載力降低結構的耐久性,同時可能危及建筑物的安全使用。因此,在大體積混凝土結構施工中必須考慮溫度應力的控制和防止裂縫的措施。
1 大體積混凝土裂縫形成原因分析
影響大體積混凝土開裂的因素非常復雜,這些因素無外乎來自兩個方面,一方面是外部環境條件,另一方面是混凝土材料本身的性能。
1.1外部荷載作用
由于外荷載(靜、動荷載)作用產生的直接應力及各種結構次應力超過混凝土抗拉極限強度時而產生的裂縫。混凝土的抗壓強度很大而抗拉強度很小,只有抗壓強度的1/10-1/16。因此,在大體積混凝土結構的設計中,通常要求不出現拉應力(如重力壩的設計)或者只出現很小的拉應力。因此,大體積混凝土結構由于外荷載引起的裂縫很少。
1.2體積收縮
收縮變形主要包括塑性收縮變形和干燥收縮兩個方面。在硬化之前,混凝土處于塑性狀態,如果上部混凝土的均勻沉降受到限制,其水平方向的減縮比垂直方向更難時,就容易形成一些不規則的塑性收縮裂縫。
混凝土在水泥水化過程中要產生一定的體積變形,但只有約20%的水分是水泥水化所必需的,因此由于水泥水化所產生的“自生變形”很小可以忽略不計。而摻入混凝土中的其余80%的水逐漸蒸發,隨著混凝土的不斷干燥而使吸附水溢出,就會出現干燥收縮變形。混凝土的表面收縮較快,中心收縮較慢,則表面的干縮受到中心的約束,而在表面產生拉應力出現裂縫。顯然,外界環境濕度降低會加速混凝土的干縮導致混凝土裂縫產生。
此外,混凝土還會產生碳化收縮變形,即空氣中的二氧化碳與混凝土中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水,這些結合水因蒸發會使混凝土產生收縮變形。混凝土熱脹冷縮,在溫度下降過程中也會造成混凝土的收縮。實踐證明,混凝土的最終收縮值一般在2~6×10-4范圍內波動,有的高達10×10-4。這種收縮變形不受約束條件的影響,若有約束,由收縮引起的應力占混凝土應力值的30% 以上,即可引起混凝土的開裂。
1.3溫度變化
在大體積混凝土結構中,由于體積、厚度均較大,傳熱效果差,水泥水化產生的熱量聚集在結構物內部長期不易散失,形成較大的溫差和溫度應力。溫度應力和溫差成正比,溫差越大,溫度應力也越大。隨著混凝土結構的大型化及施工速度的加快,水泥水化熱引起的溫度應力成為結構物產生裂縫的重要原因。此外,大體積混凝土施工期間,外界氣溫的驟增或驟減都會引起混凝土內外部的溫差而造成過大的溫度應力。因此,如何降低混凝土的發熱量、控制混凝土的溫度應力是大體積混凝土施工中關注的重點。
1.4其它
由于地基不均勻沉降引起結構變形,當變形受到約束時便產生應力,當此應力超過混凝土抗拉極限強度時就產生裂縫。此外,混凝土拌合物的不均勻會造成混凝土硬化后彈性模量不均勻,使得混凝土在收縮變形過程中導致應力集中從而引起裂縫。
2 大體積混凝土施工質量控制要點
由上節分析可知,大體積混凝土材料自身的性能是引起開裂的主要因素,如何采取措施降低混凝土的溫度應力以及收縮應力,是大體積混凝土結構施工中十分重要的課題。在大體積混凝土施工過程中,除了應滿足一般混凝土結構施工中對工作性和強度要求外,還應注重對新拌混凝土的抗裂性要求,即應選取適當的原材料、恰當的配合比、合理的施工工藝來進行溫度控制和收縮控制,從而減小應力防止裂縫發生。
2.1原材料選擇及配合比設計
(1)水泥
前已提及,大體積混凝土由于其體積大,表面小,水泥水化熱釋放比較集中,內部溫升比較快,容易造成內外溫差使混凝土產生溫度裂縫,因此在滿足強度要求下應盡量選用較低發熱量的水泥。進行配合比選擇時,在滿足設計及施工工藝要求的前提下,最大限度減少水泥用量,是實現降低大體積混凝土絕熱溫升的關鍵。但在設計強度較高的大體積混凝土工程中,既要求水泥具有高活性,又希望水泥是低發熱的,此時選擇摻有高磨細度礦渣粉的高強礦渣硅酸鹽水泥可同時滿足這兩種要求。
(2)集料
混凝土的熱膨脹系數與集料的膨脹系數有關,應選擇熱膨脹系數低的集料,所配制的混凝土熱膨脹系數低,從而降低混凝土的溫度收縮變形。工程實踐告訴我們:選擇粒徑相對較大的粗骨料和細度模數在2.7~3.1的中粗砂,會減少水的用量,有利于水泥用量的減少,還可以減小混凝土的收縮從而減小溫度應力和收縮應力。
(3)摻和料
摻和料用于水泥中大多是可以降低水泥發熱量和延緩發熱時間的,這有利于減緩混凝土的溫升過程。如摻入粉煤灰,由于其早期水化活性較低,水化熱很小,可以有效地降低大體積混凝土的溫峰和溫升速率,但其早期抗拉強度及早期極限拉伸值均有少量降低。因此對早期抗裂要求較高的工程,粉煤灰的摻入量應該少一些,否則表面易出現細微裂縫。
(4)外加劑
在混凝土中摻入減水劑或引氣劑后,改善其和易性,有助于混凝土的澆筑均勻和振動密實,所以也可能提高混凝土的抗拉強度和抗裂性。而且,在大體積混凝土配合比優化設計時,通過摻入緩凝型高效減水劑,一方面通過減少水的用量,從而達到減少水泥用量,實現降低水化熱目的;另一方面由于緩凝,延緩了水泥的水化放熱速度和熱峰值出現時間,推遲大體積混凝土的凝結硬化速度,防止在大體積混凝土早期抗拉強度較低情況下,產生裂縫。而一些高分子材料外加劑如乳化瀝青的加入,一方面提高混凝土的極限拉伸性能,另一方面乳化瀝青中的水分能代替部分用水量,即減少了水的用量,最終降低了水泥用量。
2.2施工工藝
(1)原材料預冷和預熱
石子、砂子、水的溫度對混凝土的溫度影響較大,一般情況下,當石子、砂子、水的溫度降低l℃時,混凝土的溫度分別降低0.63℃,0.19℃,0.13℃左右。冷卻拌和水或在拌和時摻加冰屑,是預冷混凝土最簡易的方法。地籠取料是將已篩好的骨料分別堆存,并將出料地籠放在地面以下,利用夏季地溫低于氣溫的特點降低骨料溫度。此外,還可選用水冷法、風冷法和真空汽化法預冷骨料。在冬季施工為了防止混凝土受凍,當氣溫不低于-1℃時,一般只須將水加熱,以滿足出機溫度的要求。當氣溫低于-1℃時,須將水和細骨料加熱,同時加熱粗骨料使其中的冰雪融化,注意最高溫度不宜超過75℃。
(2)澆筑層的厚度和方法
大體積混凝土澆筑方案主要有三種方式:全面分層、分段分層和斜面分層。為了減少澆筑過程中的溫度回升,應加快混凝土澆筑速度,在最短時間內覆蓋新混凝土。同時應采用臺階式澆筑法,把混凝土澆筑方式從全倉平面改為臺階式澆筑,混凝土層面暴露時間可大大縮短。而冬季施工應減少熱量損失,可采用蓄熱法、暖棚法等方法施工。
(3)養護環節
前已提及,外界環境的溫度和濕度變化會使大體積混凝土產生溫度應力和收縮應力導致裂縫,因此在養護環節應使混凝土的表面保持合適的溫度和濕度,溫度不能太低,濕度不能小,以降低混凝土表面與內部的溫差和干燥收縮,從而防止混凝土裂縫的產生和發展。為此,應根據氣候條件采取控溫措施,并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度,根據具體情況增加或減少混凝土表面覆蓋的保溫層,將溫差控制在25℃范圍內。為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產生裂縫,大體積混凝土應在澆筑完畢后初凝之前,先覆蓋一層塑料布再覆蓋保溫草簾養護。
上述方法涉及到的措施費用較高,因而“蓄水法”成了經濟實用的首選方法。這種方法只需在混凝土終凝后,在構筑物的表面蓄以一定高度的水。由于水的導熱系數為0.58W/m•K,因而有一定的隔熱保溫效果,可以推遲混凝土內部水化熱溫度的迅速失散,這樣可望在指定的日期內,控制混凝土表面溫度與內部中心溫度之間的差值,使混凝土具有較高的抗裂性。鑒于混凝土是一種水硬性材料,所以采用“蓄水法”控制溫度,有利于保證工程質量(尤其是在強度和密實性方面),還可以防止混凝土表面發生龜裂,這是采取其它施工方法所不及的。
此外,應做好混凝土的測溫工作,隨時掌握施工現場的第一手資料。在混凝土澆筑后1~5d內應密切觀測混凝土溫度的變化,每2~4h測溫一次,5d以后每6~8h測溫一次,同時量測大氣溫度,直至不采取措施而內表溫差、表氣溫差均可控制在規范的要求范圍。
3 結語
總之,導致大體積混凝土裂縫的原因主要有荷載裂縫、收縮裂縫以及溫度裂縫等。大體積混凝土經常出現的問題,不是力學上的結構強度,而是以控制混凝土溫度、變形裂縫,提高混凝土的抗滲、抗裂、抗侵蝕性能,從而提高建筑結構的耐久年限為突出任務。為此,大體積混凝土的施工應優選原材料、優化配合比設計,改善施工工藝,做好溫度監測工作并及加強養護,通過合理的施工組織和嚴格管理控制裂縫發生。
參考文獻:
欒瑞堯,等.超大超厚基礎底板大體積混凝土冬期施工技術.建筑技術,2008(2)
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.31.287
1前言
商家們在進行賣場規劃時,都不想學習煩瑣的色彩原理。總希望能夠利用一些萬能的模板來進行賣場陳列設計。其實這些萬能的模板都存在缺陷,只能解決臨時的部分問題,不能結合實際,沒辦法解決根本問題,起不到應有的作用。我們應當科學的看待色彩陳列,在學習賣場色彩陳列時,首先要學習色彩的基本原理,其次要結合賣場實際情況,最后要不斷地積累實際經驗,只有做到以上幾個方面才能真正的做好賣場色彩規劃解決根本問題。
2賣場色彩的基本原理和特點
2.1色彩的基本原理
色彩的變化規律是建立在色彩的基本原理基礎上的,只有扎實地掌握色彩的基本原理,才能根據賣場的實際情況靈活運用。
色彩的屬性:包括色相、明度、純度。
色彩的對比:是指色彩在色相、明度、純度等方面的差異程度。我們在實際的賣場色彩規劃運用中,一般把色彩的對比分成兩類,類似色對比和對比色對比。類似色是指在色相環上60°之內的色彩關系,類似色的搭配大多用于賣場的貨架的陳列上,給人一種柔和、秩序、和諧的感覺。對比色是指在色相環上110°~180°的色彩關系,對比色的搭配一般用于櫥窗的陳列上,對比色的色彩搭配視覺沖擊力強,可以起到吸引消費者、調節消費者情緒的作用。
色彩的心理感應:由于色彩在色相、明度、純度上的不同,會使人產生不同的心理感應主要的表現包括冷暖感、輕重感、空間感、強弱感、軟硬感等。
2.2服裝賣場的色彩特點
服裝跟其他商品不同,它是時尚流行的產物,具有自身的一些特點,這些特點既包含物質層面的,也包含精神層面的。只有充分理解掌握這些特點才能更好地對服裝賣場進行色彩的規劃。
根據各方面的綜合分析歸納,主要有以下幾個特點:
(1)多樣性:多樣性是服裝賣場的主要特點之一。因為每一個服裝品牌都會根據自身的品牌文化、風格特點、消費群體以及當前的流行趨勢,推出多個不同的風格系列,這些系列在色彩和款式上也是各不相同的,因此賣場中就會呈現多樣性的風格特點。
(2)變化性:因為服裝的季節性非常強,色彩隨季節的變化非常大,所以在賣場中經常會出現兩個不同季節的服裝,這就造成賣場色彩非常混亂,搭配非常復雜。因此陳列師應該具備調整安排不斷變化的季節性服裝色彩的技能。
(3)流行性:因為服裝是時尚的產物,其流行性非常強,每年每季都會有各種不同的流行色。因此陳列師還要學會分析了解服裝時尚流行趨勢特別是色彩流行趨勢,然后結合實際推出新的賣場色彩規劃方案,使賣場的色彩搭配適合當前的服裝流行趨勢。
3服裝賣場色彩的規劃
成功的賣場色彩規劃既要抓住整體,又要重視局部細節,既要使整個賣場有層次感、節奏感,還要做到各方面和諧統一,能給消費者營造一種愉悅的購物環境,通過色彩來吸引消費者進店,誘導消費者購買。而一個沒有精心規劃過的賣場通常是混亂無序的,各方面都沒有任何新意的,容易使消費者視覺疲勞,影響消費者的購買欲,無法達到促進消費的目的。
賣場的色彩規劃要遵循從大到小的設計規律,先從賣場的整體色彩規劃開始,再到賣場的單個陳列面以及單個的櫥柜,只有這樣才能在整體上把握好賣場的色彩方向,同時又可以兼顧到具體的色彩細節。
賣場色彩規劃的方法:
(1)分析賣場服裝的分類特點:在做賣場色彩規劃之前,先要了解分析該品牌的品牌特點、消費群體、分類方法等,然后根據其特點確定采用的手法,再進行具體的色彩規劃。
(2)把握賣場的色彩平衡感:一個賣場通常有四個陳列面組成,在進行色彩規劃的時候要利用色彩的特征如明度、色相、冷暖關系等進行規劃,使賣場在色彩上達到協調平衡。
(3)制造賣場色彩的節奏感:賣場在色彩規劃的時候,應當注意整體的節奏感。賣場的節奏感通常是通過色彩的搭配方式實現的,通過不同的色彩搭配可以改變賣場平穩的局面,使整個賣場充滿生氣、活力。
(4)賣場色彩的基本陳列方式:賣場的色彩有很多的陳列方式,這些陳列方式都是根據色彩的基本原理,再結合實際的操作要求變化而成的。主要是將各種色彩根據色彩的基本原理進行重組和排序,使之變得有秩序化,使賣場的主次分開,便于消費者挑選購買。
①對比色搭配法:在櫥窗陳列設計中對比色搭配方式經常出現,其特點是色相對比非常強烈、視覺沖擊力強。
②類似色搭配法:類似色搭配方式的特點是色相對比柔和自然、秩序感非常強,在賣場中經常被運用在服裝的搭配上或者賣場背景與環境上。
③明度排列法:明度排列法是把色彩按照明度進行有序的排列,能夠很好地增強賣場的秩序感和空間感,一般常用在服裝的側掛和疊放中。
常用的明度排列法有以下幾種方式:
第一,上淺下深法。通常情況下人的視覺都遵循一種穩定的狀態。因此,我們一般在賣場的陳列面及賣場的貨架色彩規劃上,通常都是將明度高的色彩放在上面,明度底的色彩放置到下面,這樣就可以增強整個視覺的穩定性。當然有些情況下為了增強賣場的運動感,也可以采用上深下淺的方式。
第二,右深左淺或者左深右淺法。這種排列方式在服裝的側掛上運用較多,一般在一桿貨架中,把服裝按照明度的不同來進行有秩序的掛放,使人的視覺上有一種秩序感。
第三,前淺后深法。色彩明度的變化會給人產生一種前進感或者后退感。我們在進行賣場規劃的時候可以利用這種色彩規律,將明度高的色彩放在前面,明度低的色彩放在后面,增加整個賣場的空間感。當然整個賣場的色彩規劃,也可以利用這種規律將高明度的系列放在賣場的前半部分,低明度的系列放在賣場的后半部分。
(4)彩虹排列法:彩虹排列是指按照服裝的色相進行有序的排列,其最大的特點是對比柔和自然、親切和諧感強。
(5)間隔排列法:在賣場陳列中采用最多的方式就是間隔排列法,這主要是因為以下幾個方面決定的:
①間隔排列法是指通過多種色彩進行重復間隔排列,使色彩之間形成一定的韻律和節奏。
②賣場中的服裝色彩都是非常多樣的,尤其是女式服裝,色彩款式都非常多樣,一般情況下在同一個系列中很難找出它們色彩之間的關聯性,沒辦法使用其他的排列方式,但是間隔排列法正好可以彌補這種問題。
間隔排列法因其多樣的排列方式、廣闊的應用面使其在服裝陳列中應用廣泛。
5結論
和諧是藝術的最高境界,服裝陳列的色彩搭配亦是如此。在賣場陳列中我們不僅要做到服裝色彩之間的和諧,還要做到使服裝色彩跟賣場的整體規劃、營銷策略等各種因素建立起一種和諧互動的關系,這才是我們真正追求的目標。
本文介紹的這些色彩陳列方式,在賣場陳列的實際運用過程中還要根據自身的品牌文化、品牌風格、款式特點等多種因素進行靈活運用。
參考文獻:
[1]陳煒.服裝展示設計[M].合肥:合肥工業大學出版社,2009.
[2]毛春義.服裝展示[M].武漢:湖北美術學院出版社,2006.
1 課程地位
“計算機公共基礎系列課程”是面向內蒙古師范大學各專業開設的計算機公共基礎系列課程,該系列課程不同于傳統意義上的大學計算機公共課,而是以“大學計算機基礎”和“程序設計基礎”這兩門為核心基礎課組成的課程群,共計12門課程。這些課程劃分為大學計算機公共基礎課和計算機專業基礎課兩類,前者包括大學計算機基礎、VB、C、ACCESS、SPSS、網頁制作等,后者包括程序設計基礎、數據結構、可視化編程等。本著“開放共建”的指導思想,我們將大學計算機公共基礎課和計算機專業基礎課整合在一起,進行交叉共建,一方面依托計算機專業的學科優勢建設大學公共基礎課層面上的計算機基礎教學,培養學生運用計算機技術進行本學科的學習和研究的能力;另一方面則開展與專業課程學習相結合的計算機教學,其目標是培養學生將本學科與計算機科學相融合進行科學研究的能力。在積極整合全校計算機課程資源及教學師資的基礎上,分類分層地開設出大量的因材施教課程。該系列課程每年面向全校各專業開設近6500學時,涉及學生近7000人,學時量大、涉及面廣,在人才培養過程中發揮了至關重要的作用。
2 “計算機公共基礎系列課程”建設方案
2.1 課程特色
在計算機公共基礎系列課程教學中,為深入落實
課程的教學內容,促進全方位的人才培養,我們充分調研了國內外計算機基礎教學現狀,并結合我校的實際情況,提出了精講多練、分類分層的教學方針。
1) 分類分層。我們根據學科差別進行分類教學,將學生分為計算機類、理科類、文科類、藝術類及蒙語授課五類,并針對學生特點,采取分層次培養,將大學計算機公共基礎類課程分為一級和二級兩個層次,在落實相關教學內容時又分為基本能力培養和創新能力培養。通過分類分層的手段構建了縱橫交錯、互為補充的計算機基礎系列課程體系。不論是計算機專業的學生,還是非計算機專業的學生,在學習的過程中都可以結合自己的實際水平和自身需求,選擇定制合適的教學內容和學習方案,切實掌握學習內容,提高自身的計算機水平,從而提高利用計算機解決實際問題的能力[1]。
2) 門類齊全。該系列課程開設了包括大學計算機基礎、VB、C、ACCESS、SPSS、網頁制作、程序設計基礎、數據結構、可視化編程等共計12門課程,落實了教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會制定的《計算機基礎課程教學基本要求》[2]所規定的所有系列核心課程,完全滿足了計算機基礎教育的教學要求。
3) 注重能力。本著“精講多練”的教學方針,主要講授重要的、側重能力培養的知識點,只抱西瓜不撿芝麻,并結合教學內容采用任務驅動、項目學習等配合能力培養的教學模式,推行上機考試、
基金項目:高等教育教學成果重點資助項目(內教高函[2006]27號);內蒙古自然科學基金項目(2010MS0906)。
作者簡介:王利江,男,講師,研究方向為計算機管理和計算機課程教學論;劉東升,男,教授,碩士生導師,研究方向為計算機應用和計算機課程教學論;張麗萍,女,副教授,碩士生導師,研究方向為計算機應用和計算機輔助教學。
課程答辯、過程化評價等多元化考核方式,突出對能力的考核。
4) 提高質量。在具體的每一門課程建設中,我們都以樹立精品課程為目標,多年來共建成自治區級精品課程一門(程序設計基礎),校級精品課程三門(數據結構、大學計算機基礎、Visual Basic程序設計),取得了較好的教學成果[3-5]。
2.2 創新性改革措施
在“以學生為中心,加強實踐,注重創新,培養人才” 的培養目標思路指導下,我們對計算機公共基礎系列課程的教學體系、教學方法、教學內容以及教學環境等方面進行了全面而系統的改革。
1) 提出“精講多練,考教分離,機試為主”的方針。
早在2003年我們提出了“精講多練,考教分離,機試為主”的教學方針和理念。精講多練一方面要求教師在課堂上側重講解內容的重點、難點,突出講授精髓。另一方面,大幅壓縮理論學時、增加實驗學時,并結合講授的知識點,組織實驗內容,通過練習、實踐切實掌握相關的教學內容,并提高分析問題、解決問題的能力。
2) 提出“以學生為中心的分類分層次培養的課程教學體系”。
根據學科專業、知識結構和培養層次,我們構建了立體化的分類分層次的課程教學體系:
① 學科專業分為計算機類、理科類、文科類、藝術類、蒙語授課五大類;
② 知識結構分為程序設計類課程和大學計算機基礎類課程兩個模塊;
③ 培養層次分為基本能力培養和創新能力培養兩個層次。
實踐表明,分類分層次培養比較適合高等院校的計算機公共基礎教學。
3) 提出“教學內容適應計算機技術更新,走持續發展式的實驗教學之路”。
相對于其他學科而言,計算機學科的發展變化日新月異。為了使學生能夠真正學到當前主流技術,切實掌握計算機基礎的相關知識,提高利用計算機解決問題的實踐創新能力,我們時刻跟蹤計算機的新技術、新方法、新理論,不斷更新課程的教學大綱、教材、實驗內容、教學模式和教學理念,促進教學體系和教學內容的重組更新,從而真正強化實際應用能力的培養,造就掌握和熟練應用計算機的各類人才。該系列課程中的大學計算機公共課程經歷了初級、更新換代、迅速發展、改革創新四個建設階段,教學內容也隨之更新換代,如表1所示。
4) 建立計算機基礎教學大環境。
計算機公共基礎系列課程的實踐教學基地是計算機實驗教學示范中心,而該課程群與實驗教學示范中心是一套班子、資源共享,因此在體制上是教學和實驗一體的。教師不僅授課,還承擔相應課程的實驗任務,使得課堂教學的知識即時、準確地落實到實踐教學中,而實驗中出現的問題也可以在課堂中及時反饋解決,可以把實驗環節和教學環節有機地統一起來。通過多年的實踐教學改革,實現了以下三個目標。
① 為了落實精講多練、考教分離的方針,針對教學需求,合理配置、規劃機房的使用,從軟件和硬件兩個方面優化教學資源,盡量為學生提供方便、高效的機時,改善教學效果。
② 通過構建計算機公共基礎教學平臺,實現教學和實驗的網絡化,大大拓寬課堂和實驗室在時間和空間上的功能,貫徹實施分類分層的培養方案,大大提高教學質量。
③ 本著服務教學的目的,創建計算機公共基礎大環境,培養和強化學生創新能力的培養。計算機公共基礎大環境包括軟硬件、網絡等數字化教學平臺;多媒體課件、視頻、教學文檔、題庫、素材、電子教材等構成的教學資源;利用平臺和教學資源開展的各類教學活動,包括在線學習、在線答疑、網上提交作業、網上考試和評測等。
2.3 實踐性教學
1) 以學生能力培養為核心,建立了一套較為完善的實驗教學體系。
為了突出實踐性教學的重要性,我們在課程建設的過程中,把理論課和實驗課列為兩門獨立的課程,為此,針對每門實驗課都建立了配套的教學大綱、考試大綱、考核評價方式等教學文檔及其配套的教學資源,并結合不同的學科專業,分類分層進行教學,并將教學內容細化為不同的知識點和技能點,構建一套較為完善的實驗教學體系[6]。
2) 建立豐富的實驗教學資源。
經過一段時間的教學環境建設,我校逐步建立和完善了一套豐富的計算機公共基礎實驗教學大環境,該環境包括三個部分:由軟件平臺、硬件平臺和網絡平臺構成的數字化實驗平臺;由多媒體課件、教學視頻、教學大綱、實驗大綱、考核評價方法、試題庫、實驗工具、電子教案及相關實驗資料構成的豐富的實驗教學資源和實驗環境;由在線學習、在線討論、在線答疑、在線提交作業、在線評測和參加考試構成的教學活動。這些大大拓寬了實驗課堂的時間和空間,促進學生自主學習、探究學習,提高了學習能力,改善了教學效果。
3) 不斷更新實驗教學理念,促進了實驗手段、技術、方法的改革。
十幾年來我們緊隨信息技術的發展,不斷促進實驗教學理念的創新變革,在實驗手段、技術、方法的改革過程中獲得了顯著的成效。
其一,為了貫徹實施“考教分離,機試為主”的方針,課程教學的由傳統的以教師為中心向學生主動學習轉移,課程學習由課堂面授向實驗室操作轉移,不斷更新實驗教學理念,促進學生對實驗內容的掌握和理解,提高分析解決問題的能力。
其二,改革傳統的實驗課考核方式,針對不同課程的特點制定合理的考核辦法。對于計算機專業的基礎課程來說,絕大部分屬于程序設計類課程,采用程序在線評測系統進行考核評價;對于計算機專業的課程設計類課程,編程的規模和工作量偏大,采用提交中期進度報告、答辯的考核方式;對于非計算機專業的計算機公共課來說,由于涉及面廣、參與人數多、工作量大,采用網上考試系統考核評價,可以自動組卷、自動評卷、統計分析,完全滿足無紙化考試的需要。為配合機考,我們還自主研制了計算機基礎考試系統、程序代碼在線評測系統、程序代碼抄襲檢測系統等,實現了出題、組卷、考試、閱卷過程的自動化管理。
其三,為了調動學生的學習興趣,拓展學生創新思維的空間,結合教學內容和各類學科競賽,我們設計了大量貼近實際應用的實驗,大大豐富了實驗題目,也使得實驗內容更加貼近實際。通過對實驗題目的改革和擴充,不僅調動了學生學習的積極性,也進一步提高了他們分析問題、解決問題的能力和興趣。
2.4 資源建設
1) 以精品課程建設為切入點,建設和完善課程的教學資源。
我們開設的主干課程,先后有4門課程申報了自治區和學校的精品課程。在申報精品課程的過程中,我們將課程的教學大綱、教學計劃、教學課件、教學錄像、實驗、習題、模擬考試等內容重新整理,并通過精品課程的教學網站提供給師生,方便大家使用,并且教學網站的內容隨著教學內容和教改的進行每年更新。
2) 教學資源內容緊隨計算機技術發展,根據教學大綱和內容的變化而更新。
各門課程的教學資源都隨著課程的更新而不斷變化。如從2000年開始程序設計語言的教學從傳統的C語言改為面向對象語言C++,2005年把“計算機文化基礎”改為“大學計算機基礎”。據了解,這些改革均是國內高校走得最快學校之一。
3) 通過強大的網絡平臺,開展各類教學活動。
教學資源不僅僅只是一些常規的教學文檔,同時還包括一系列教學活動,如在線學習、在線討論、在線答疑、在線提交作業、在線評測和參加考試等教學活動,學生和教師依據各自的身份參與教學網站的各類教學活動,大大拓寬了實驗課堂的時間和空間,促進學生自主學習、探究學習,提高了學習能力。
3 課程建設成果及推廣應用
教學團隊立足內蒙古,服務邊疆,在新一輪國家教學質量與教學改革工程中,充分挖掘潛力,貢獻力量。團隊教育理念先進,人才培養方法有針對性,其教育思想和實踐方式對高校培養應用型、實用型、復合型人才方面有很好的示范性作用和推廣應用價值。
1) 教學團隊帶頭人劉東升教授擔任教育部高等學校文科計算機基礎教學指導委員會委員,先后主編了我校大學計算機基礎的系列教材,并承擔了多項國家級、自治區級的教學研究課題,先后獲得7項教學成果獎,主持建設的“程序設計基礎”課程入選自治區首批精品課程,2010年當選自治區級教學名師。
2)“大學計算機基礎”課程內容的設置采取知識結構模塊化設計。課程的整體設計采取項目式的教學,學生通過完成項目提交項目作品達到學習的目的,每一模塊都設有子項目,各子項目之間既相互獨立又彼此照應。學生在學習過程中既有合作又有分工,小組承擔一個大項目,每個人又有自己的單元項目。這一點在國內還是首創。
3) 出版各種教材14部,并被國內高校廣泛采用,特別是特色教材(大學計算機基礎為高等學校計算機基礎特色教材)已經在全國范圍內推廣使用。
4) 通過完全開放的精品課程網站,使教學資源、理念和方法得以推廣。優秀教學改革成果通過4門精品課程的網站實現了對外共享,網站實現全開放,允許自由訪問,具有很高的點擊率,經常有外校的老師、學生瀏覽、訪問和發表觀點。通過網站,課程的教學形式、內容和教材被許多兄弟院校借鑒和采用。
5) 圍繞“計算機公共基礎系列課程”教學團隊的相關課程展開教學研究與實踐,教學團隊成員發表相關論文40余篇。
6) 我們以“程序設計基礎”2005年入選首批自治區精品課程為契機,抓住程序設計類課程和大學計算機基礎類課程的共性問題,進行教學改革與探索,先后獲得各類教學研究課題的資助,主要有高等教育教學成果重點資助項目2項、其他自治區級教學改革項目5項、內蒙古師范大學教學研究立
項10多項、自治區級精品課程1門、校級精品課程3門,教學成果獎7項。
7) 自主研制大學計算機基礎考試系統和程序代碼在線評測系統,兩個系統所使用的技術先進,可靠性好,健壯性強。經過幾年使用,完全適應無紙化考試的要求,從收集的數據來看,這種考試具有極高的可信度和區分度,能考查出學生真實的編程水平,并在全校的計算機公共基礎系列課程中推廣使用[7]。
8) 程序代碼抄襲檢測技術成功運用于教學實際,能從一定程度上減少抄襲現象的發生,從而促進學生學習,同時大大減輕了教師進行人工判別抄襲的工作負擔。我們將教學研究與科學研究相結合,并在程序代碼抄襲檢測方面得到了國家自然科學基金和高等學校科學研究項目的資助[7]。
9) 學生參加各級、各類學科競賽和課外科技活動,成績突出,具有一定的實踐創新能力。我校學生2009年在第4屆大學生程序設計競賽中獲得團體冠軍,2009年在第六屆挑戰杯競賽決賽中獲金獎,2010年在中國大學生計算機設計大賽中獲得優秀獎。
10) 多次承擔全國性教學研討會,其中2007年主辦了教育部文科計算機教學指導委員會工作會議,向與會的幾十所高校70多名教師進行示范教學和教改理念研討,進一步擴大了教學成果的推廣應用,加強了教學團隊的示范輻射作用。
中圖分類號:TP183 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)02-0191-02
隨著經濟的發展和人們投資觀念的轉變,債券市場成為了最受歡迎的投資方式之一。債券價格的波動直接關系到投資者的收益情況,而對一個國家來說,債券價格的波動甚至有可能導致債券危機,給國家和人民帶來嚴重的經濟損失。為此,對債券的預測研究無論對散戶投資者,還是政府相關政策的制定都具有深刻的理論意義和重要的應用價值。
支持向量機(SVM)是一種新興的數據挖掘技術,在高維模式識別、回歸估計等方面表現出特有的優勢。核函數是影響SVM 性能的關鍵因素,目前,尚未存在一個核函數可以兼顧學習能力和泛化能力。因此,選擇與給定問題相適合的核函數是一個難題。
本文結構安排如下:第一節介紹對相關工作的研究并構造新的組合核函數;第二節簡述實驗準備過程;第三節講述實驗及其結果,并給出分析;最后,對本文進行了總結與展望。
1 相關工作
Trafalis T和Ince H等人[1-3]用支持向量機方法對股票價格進行了預測研究,并與ARIMA模型進行了對比,實驗結果表明支持向量機的預測精度要比ARIMA高很多。Chen S等人[4]將基于GARCH模型的SVR對紐約證券交易所綜合指數進行預測,并與單個GARCH模型、MA模型、神經網絡進行了對比,結果表明新的模型具有更好的預測性能。
1.1 核函數的構造理論
核函數在很大程度上影響著SVM的性能,因此核函數的構造及其相應參數的選取是構造SVM模型的重要內容。
因為多項式核和徑向基核函數分別是典型的全局核函數和局部核函數,而且計算和性能上都有很大優勢,所以把他們組合起來構造一個新的核函數,使其具有較好的性能。根據核函數的性質,核函數的線性組合仍是核函數。
考慮到債券數據近期的樣本數據遠比早期的重要這一點,要保證近期樣本數據點充分的訓練學習,高斯徑向基核函數應該占較大的比重,多項式核占的比重相對就少,相反,早期數據樣本點對應的高斯徑向基核的比重相應的要下降,全局性相對加強,因為它對預測值的影響遠沒近期樣本數據重要。我們定義如下:
(1.1)
其中i是樣本序數,n代表樣本數量,k是控制上升速率的參數。i=1的樣本是最遠的樣本訓練數據,i=n的樣本是最近數據,如圖1所示。
構造新的混合核函數:
(1.2)
2 實驗準備與過程
本文使用快速有效的SVM模式識別與回歸的軟件包LIBSVM來實現訓練算法。
2.1 數據預處理
本文選取04年記賬式國債(10)期從08年03月14日至11年11月4日的799個數據為研究對象,輸入特征向量為開盤價、收盤價、最高價、成交量、最低價。輸出為下一日收盤價。
2.2 評價標準
本節采用均方根誤差(Root Mean Square Error,RMSE)、平均絕對誤差(Mean Absolute Error,MAE)、相關系數(Squared Correlation Coefficient,SCC)作為評價標準。其中RMSE、MAE值越小表示預測精度越高;SCC值越大表示預測值與實際值相關程度越高,擬合的越好。如式(1.3)所示,n代表樣本數。T和P分別表示實際值和預測值。
(1.3)
3 實驗結果分析
實驗中,新構造核的參數取k=10,通過單個多項式核(Poly)和高斯徑向基核(RBF)與新構造核進行預測對比,如表2所示。
從表2可以看出:整體上來看多項式核與高斯徑向基核的差距并不是很明顯。而新構造的混合核,在評價標準RMSE、MAD和SCC上都具有比單核都更出色的學習能力和預測精度。
從(圖2)的預測效果對比圖可以看出,和多項式核相比高斯徑向基核在前20步擬合的較好,到后面擬合的稍差,因為局部的高斯徑向基核的泛化能力不如全局的多項式核,而在后面多項式核的擬合效果比較好。而新構造的混合核,前面比高斯徑向基核表現略差,后面比多項式核表現略差,但是整體上表現出了它的優越性能,比較穩定,有著更出色的學習能力和預測精度。
4 總結及展望
本文基于近期的樣本數據遠比早期重要的特點,構造出了一個新的組合核函數,并通過實驗證明了新構造的核函數有效的提高了模型的預測準確度。
本模型提高了預測精度,但訓練過程中每次迭代求核矩陣的時候都要重新計算訓練時間有所增加。因此,如何在提高預測精度的同時有效的減少訓練時間是將來有待研究的問題。
參考文獻
[1]Trafalis T,Ince H,Support vector machine for regression and applications to financial forecasting[C].
中圖分類號:TU375 文獻標識碼:A
一、大體積混凝土裂縫形成原因分析
1、外部荷載作用
由于外荷載(靜、動荷載)作用產生的直接應力及各種結構次應力超過混凝土抗拉極限強度時而產生的裂縫。混凝土的抗拉強度很小而抗壓強度很大,因此,在大體積混凝土結構的設計中,一般要求只出現很小的拉應力或者不出現拉應力(如重力壩的設計)。因此,由于外荷載引起的大體積混凝土結構的裂縫很少。
2、體積收縮
收縮變形主要有干燥收縮和塑性收縮變形兩個方面。混凝土在硬化之前,處于的狀態就是塑性狀態,上部的混凝土如果均勻沉降受到限制,當它的垂直方向沒有水平方向減縮難時,其就容易形成一些不規則的塑性收縮裂縫。
在水泥水化過程中,混凝土就產生了一定的體積變形,由于水泥水化所產生的“自生變形”很小可以忽略不計,并且只有約20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%的水逐漸蒸發,吸附水隨著混凝土的不斷干燥就會溢出,進而出現干燥收縮變形,混凝土的表面中心收縮較慢,則表面收縮較快,由于受到表面產生的拉應力以及干縮受到中心的約束出現了裂縫。當然,外界環境濕度對加速混凝土的干縮有很大的影響,從而導致混凝土裂縫產生。
混凝土熱脹冷縮,在溫度下降過程中也會造成混凝土的收縮。實踐證明,混凝土的最終收縮值一般在2~6×10-4范圍內波動,有的高達10×10-4。這種收縮變形不受約束條件的影響,若有約束,由收縮引起的應力占混凝土應力值的30% 以上,即可引起混凝土的開裂。此外,混凝土還會產生碳化收縮變形,即混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應生成水和碳酸鈣,這些結合水因蒸發會使混凝土產生收縮變形。
3、溫度變化
在大體積混凝土結構中,隨著混凝土結構的大型化及施工速度的加快,結構物產生裂縫的重要原因主要是由水泥水化熱溫度應力引起的。同時,由于傳熱效果差,其厚度、體積均較大,水泥水化產生的熱量聚集在結構物內部長期不易散失,形成較大的溫差和溫度應力。溫度應力和溫差成正比,溫差越大,溫度應力也越大。此外,大體積混凝土施工期間,外界氣溫的升降都會造成過大的溫度應力。這是因為溫度的變化會導致混凝土內外部的溫差,如何控制混凝土的溫度應力、降低混凝土的發熱量是大體積混凝土施工中關注的重點。
4、其它
混凝土硬化后彈性模量不均勻主要是由混凝土拌合物的不均勻造成,由于混凝土在收縮變形過程中應力集中從而引起裂縫。此外,結構變形是由于地基不均勻沉降而引起的,當變形受到約束時便產生應力,當此應力超過混凝土抗拉極限強度時就產生裂縫。
二、大體積混凝土施工質量控制要點
由上節分析可知,大體積混凝土材料自身的性能是引起開裂的主要因素,如何采取措施降低混凝土的溫度應力以及收縮應力,是大體積混凝土結構施工中十分重要的課題。在大體積混凝土施工過程中,除了應滿足一般混凝土結構施工中對工作性和強度要求外,還應注重對新拌混凝土的抗裂性要求,即應選取適當的原材料、恰當的配合比、合理的施工工藝來進行溫度控制和收縮控制,從而減小應力防止裂縫發生。
1、原材料選擇及配合比設計
(1)水泥
前已提及,大體積混凝土由于其體積大,表面小,水泥水化熱釋放比較集中,內部溫升比較快,容易造成內外溫差使混凝土產生溫度裂縫,因此在滿足強度要求下應盡量選用較低發熱量的水泥。進行配合比選擇時,在滿足設計及施工工藝要求的前提下,最大限度減少水泥用量,是實現降低大體積混凝土絕熱溫升的關鍵。但在設計強度較高的大體積混凝土工程中,既要求水泥具有高活性,又希望水泥是低發熱的,此時選擇摻有高磨細度礦渣粉的高強礦渣硅酸鹽水泥可同時滿足這兩種要求。
(2)集料
混凝土的熱膨脹系數與集料的膨脹系數有關,應選擇熱膨脹系數低的集料,所配制的混凝土熱膨脹系數低,從而降低混凝土的溫度收縮變形。工程實踐告訴我們:選擇粒徑相對較大的粗骨料和細度模數在2.7~3.1的中粗砂,會減少水的用量,有利于水泥用量的減少,還可以減小混凝土的收縮從而減小溫度應力和收縮應力。
(3)摻和料
摻和料用于水泥中大多是可以降低水泥發熱量和延緩發熱時間的,這有利于減緩混凝土的溫升過程。如摻入粉煤灰,由于其早期水化活性較低,水化熱很小,可以有效地降低大體積混凝土的溫峰和溫升速率,但其早期抗拉強度及早期極限拉伸值均有少量降低。因此對早期抗裂要求較高的工程,粉煤灰的摻入量應該少一些,否則表面易出現細微裂縫。
(4)外加劑
有助于混凝土的振動密實和澆筑均勻,改善其和易性,在混凝土中摻入引氣劑或減水劑,對混凝土的抗拉強度和抗裂性能大大提高。而且,在大體積混凝土配合比優化設計時,通過摻入緩凝型高效減水劑,一方面由于緩凝,延緩了水泥的水化放熱速度和熱峰值出現時間,推遲大體積混凝土的凝結硬化速度,防止在大體積混凝土早期抗拉強度較低情況下,產生裂縫。另一方面通過減少水的用量,從而達到減少水泥用量,實現降低水化熱目的;而一些高分子材料外加劑如乳化瀝青的加入,另一方面乳化瀝青中的水分能代替部分用水量,即減少了水的用量,最終降低了水泥用量;一方面提高混凝土的極限拉伸性能。
2、施工工藝
(1)原材料預冷和預熱
通常情況下,當石子、砂子、水的溫度降低l℃時,混凝土的溫度分別降低0.63℃,0.19℃,0.13℃左右。預冷混凝土最簡易的方法就是冷卻拌和水或在拌和時摻加冰屑。地籠取料是將已篩好的骨料分別堆存,并將出料地籠放在地面以下,利用夏季地溫低于氣溫的特點降低骨料溫度。此外,還可選用水冷法、風冷法和真空汽化法預冷骨料。在冬季施工為了防止混凝土受凍,當氣溫不低于-1℃時,一般只須將水加熱,以滿足出機溫度的要求。當氣溫低于-1℃時,須將水和細骨料加熱,同時加熱粗骨料使其中的冰雪融化,注意最高溫度不宜超過75℃。
(2)澆筑層的厚度和方法
大體積混凝土澆筑方案主要有三種方式:全面分層、分段分層和斜面分層。為了減少澆筑過程中的溫度回升,應加快混凝土澆筑速度,在最短時間內覆蓋新混凝土。同時應采用臺階式澆筑法,把混凝土澆筑方式從全倉平面改為臺階式澆筑,混凝土層面暴露時間可大大縮短。而冬季施工應減少熱量損失,可采用蓄熱法、暖棚法等方法施工。
(3)養護環節
前已提及,外界環境的溫度和濕度變化會使大體積混凝土產生溫度應力和收縮應力導致裂縫,因此在養護環節應使混凝土的表面保持合適的溫度和濕度,溫度不能太低,濕度不能小,以降低混凝土表面與內部的溫差和干燥收縮,從而防止混凝土裂縫的產生和發展。為此,應根據氣候條件采取控溫措施,并按需要測定澆筑后的混凝土表面和內部溫度,根據具體情況增加或減少混凝土表面覆蓋的保溫層,將溫差控制在25℃范圍內。為了保證新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產生裂縫,大體積混凝土應在澆筑完畢后初凝之前,先覆蓋一層塑料布再覆蓋保溫草簾養護。
結語
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
參考文獻
一、 大體積混凝土的施工特點及裂縫產生的原因分析
大體積混凝土結構厚度大,體積大,鋼筋密集,混凝土澆筑量大,結構整體性要求高,一般不允許留置施工縫,要求整體澆筑。
由于大體積混凝土結構斷面較厚,表面系數較小,混凝土在凝結過程中水泥水化釋放的熱量聚集在結構內部不易散發出去,以致于混凝土內部溫度越積越高,混凝土內外溫差也就越大。大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨外界氣溫變化而變化,特別是氣溫驟降,會大大增加內外層混凝土的溫差,這對大體積混凝土結構極為不利。混凝土內外溫差引起溫度變形產生的溫度應力,是造成混凝土裂縫的原因之一。溫差愈大,溫度應力也愈大。應采取溫度控制措施,防止混凝土內外溫差引起溫度應力增大。混凝土中約有80%的水分要蒸發掉,由于多余水分的蒸發會引起混凝土的收縮,產生收縮裂縫,這對于混凝土是很不利的。
混凝土裂縫分為貫穿裂縫、深層裂縫和表面裂縫三種。表面裂縫一般危害性較小,深度裂縫部分切斷了結構斷面,有一定的危害,而貫穿裂縫是由于混凝土表面裂縫發展成深度裂縫,最終形成貫穿裂縫,它切斷了混凝土結構的斷面,可能破壞混凝土結構的整體性和穩定性,其危害是比較嚴重的。
二、 大體積混凝土施工及裂縫預防
以上分析了大體積混凝土施工的特點及裂縫產生的原因,現從大體積混凝土的配制、溫控措施、澆筑、養護等方面來簡要闡述大體積混凝土的施工方案
(一)、大體積混凝土的配制
1、大體積混凝土的配制,在保證混凝土強度的前提下,應盡量減少水泥的用量,選用水化熱低,凝結時間長的水泥。優先選用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等;
2、粗骨料宜采用連續級配,細骨料采用中砂;
3、外加劑宜采用緩凝劑、高效減水劑,摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等;
4、在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下,應提高骨料和摻合料的用量,以減少單方混凝土的水泥用量。
(二)、控制大體積混凝土澆筑溫度的措施
混凝土的澆筑溫度是指混凝土出罐后,經運輸、振搗后的溫度。要降低混凝土的澆筑溫度首先應從控制混凝土的出機溫度入手,其目的是降低大體積混凝土的總溫升值和減少結構溫差。降低混凝土的出機溫度,優選降低混凝土用骨料及攪拌用水的溫度。夏季氣溫較高,粗細骨料應避免在太陽下暴曬,采用遮陽網等對粗細骨料進行遮蓋,必要時在使用前用地下水對骨料進行淋水降溫。混凝土攪拌用水優先采用地下水,必要時可在混凝土攪拌用水中加入碎冰渣進行降溫。在控制混凝土澆筑溫度方面,通過計算混凝土工程量,做到合理安排施工流程和機械配置。大體積混凝土由于澆筑量大,因此在拌制時盡可能集中拌制或采用商品混凝土,用混凝土運輸車運到施工現場,采用混凝土輸送泵泵送。夏季運輸混凝土,混凝土罐應進行包裹保溫,采用混凝土輸送泵進行澆筑時,對處于日照中的泵管,要進行遮蓋或包裹。調整混凝土的澆筑時間,以夜間澆筑為主,盡量避開白天高溫時段,必要時,可搭設遮陽網對澆筑的混凝土進行遮蓋,以免暴曬混凝土而影響質量。
(三)、在大體積混凝土中摻加毛石以吸收混凝土熱量、節約混凝土
在澆筑大體積混凝土時,可以摻加適量毛石,以吸收混凝土產生的熱量,并節約部分混凝土材料。但應控制比例,一般宜控制在20%~30%。
1、 施工準備:毛石應選用堅實、為風化、無裂縫、潔凈的石料,強度等級不低于MU20(實際摻用所選用的石料應與大體積混凝土強度相匹配);毛石尺寸應不大于所澆筑部位最小寬度1/3,且不得大于30cm。表面如有污泥、水銹,應用水沖洗干凈。夏季澆筑混凝土使用前,應對毛石進行覆蓋,避免在太陽下暴曬,必要時在使用前可用地下水對毛石進行淋水降溫。
2、 施工方法:澆筑大體積混凝土時,應先鋪一層15cm~20cm混凝土打底(混凝土必須完全包裹底部鋼筋),再鋪上毛石。毛石插入混凝土一半后,再澆灌混凝土,填滿所有的空隙,用插入式振動器振搗密實。再逐層鋪砌毛石和澆筑、振搗混凝土,直至混凝土頂面。保持毛石頂部、邊緣至少有15cm厚的混凝土覆蓋層。所摻加毛石的數量應控制不超過混凝土體積的30%。
3、 毛石鋪放應均勻排列,使大面朝下,小面向上,毛石間距一般不小于10cm。對于有預留孔、預埋螺栓、錨件的部位,應適當增大毛石間距或不鋪設毛石,以滿足預留孔、預埋件的設置、錨固。
(四)、大體積混凝土的澆筑
大體積混凝土的澆筑,應根據整體連續澆筑的要求,結合結構實際尺寸的大小,鋼筋的疏密、混凝土的供應條件等具體情況,分別選用不同的澆筑方案,以保證混凝土結構的整體性。
常用大體積混凝土澆筑方案有以下三種:
1、 全面分層。即將整個混凝土澆筑層分為數層澆筑,在已經澆筑的下層混凝土尚未凝結時,即開始澆筑第二層,如此逐層進行,直至澆筑完畢。這種澆筑方案一般適用于結構平面尺寸不大的工程,施工時宜從短邊開始,沿長邊方向進行。
2、 分段分層。即將基礎劃分幾個施工段,施工時從底層一端開始澆筑混凝土,進行到一段距離后就回頭澆筑該區段的第二層混凝土,如此依次向前澆筑其他各段(層)。這種澆筑方案適用于厚度較薄而面積或長度較大的結構。
3、 斜面分層。即混凝土澆筑時,不再水平分層,由底一次澆筑到結構面。這種澆筑方案適用于長度大大超過厚度的結構,也是大體積混凝土底板澆筑時應用較多的一種方案。
無論采用哪一種澆筑方案,都必須保證混凝土振搗密實。在混凝土澆筑完成以后,應在混凝土初凝以后、終凝以前,進行二次振搗或表明抹壓,排除表明積水和浮漿,消除最先出現的表面裂縫。及時在混凝土表明覆蓋一層塑料薄膜,防止混凝土表面水分蒸發過快產生收縮裂縫,同時也有利于混凝土的保濕養護。
(五)、大體積混凝土的養護與溫控措施
1、大體積混凝土澆筑完成后,應及時采取覆蓋保溫保濕。其目的就是保持混凝土有適宜的溫度和濕度,以便控制混凝土內外溫差,促進混凝土度的正常發展及防止混凝土裂縫的產生和發展。大體積混凝土應保證其緩慢降溫,如果混凝土表面降溫過速,會導致混凝土內外溫差大,產生溫度裂縫,因此,降溫速率的快慢將直接關系到大體積混凝土內部拉應力的發展。理論上混凝土的降溫速率要求溫差應力必須小于同一時間內的混凝土抗拉極限強度,應采用≤1~1.5℃。根據工程實際經驗,混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20℃,當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時,應不大于25~30℃。
2、根據經驗,大體積混凝土的溫差變化在混凝土澆筑后72h內波動最大,因此在這段時間施工現場值班人員應不間斷對溫度進行測量,測試頻率為每兩小時一次,測試時要求記錄混凝土入模溫度、每次測溫時間、各測點溫度值、各部位保溫材料的覆蓋和除去時間、澆水養護或恢復保溫時間、異常情況(如雨、風等)發生的時間。
中圖分類號:X734文獻標識碼: A
引言
目前,在公路修建過程中,水泥基層和瀝青路面具有力學性能好、整體性和水穩性能高等優勢,廣泛應用于公路工程的發展建設中。通過最近幾年已建成投入使用的該類型公路的相關調查研究中發現其存在一些裂縫問題,例如明顯的干縮裂縫、溫縮裂縫、內應力裂縫及后期裂縫,嚴重影響道路的正常使用和壽命。
一、公路水泥穩定基層裂縫的危害
道路投入運營后,底基層如果有裂縫,裂縫會逐漸反射到路面,使路面的防水性降低,雨水侵入后會對路面性能和耐久性產生不利的影響:(1)雨水如果進入路基土中就會損壞路基的強度,在行車的反復荷載作用下產生汲漿,將基層下面的路基掏空,從而造成路面的損壞。(2)發展后會形成反射裂縫,使瀝青混凝土路面相應出現有規則的橫向裂縫或者起拱,降低基層的整體強度,造成路面的整體性能降低,一個整體的基層面層由于出現了橫向或者縱向及其他結構的裂縫,而被分裂成若干個小塊,在車輛的荷載下,對路基的壓力也會不均衡,容易造成路面板體形變。(3)瀝青面層沿裂縫的損壞,在車輛、水分、霜凍等因素的綜合作用下,瀝青面層會沿裂縫附近產生骨料和瀝青的剝落,會形成坑槽現象。
二、水泥穩定基層施工過程中裂縫產生的原因分析
水泥穩定基層在非荷載作用下產生裂縫的主要原因是干縮和溫縮。影響半剛性材料干縮和溫縮的主要因素與含水量、水泥劑量、集料或礦料的含量、礦料的礦物成分、環境溫度和養生情況有密切聯系。
1、水泥穩定強度形成原理
(1)嵌擠作用
由于水泥穩定碎石中碎石按級配規律,小顆粒填補大顆粒空隙的一級填充一級的原則進行排列組合。它在外力(碾壓)的作用下,級配碎石能緊密地嵌固在一起,依靠顆粒之間的嵌擠和摩阻作用而形成的內摩阻力具有一定的強度和穩定性。
(2)水泥硬化反應
水泥礦物質與水發生強烈的水解和水化反應,形成水化碳酸鈣、水化硅酸鈣等水化物,水泥的各種水化物生成后,有的自行繼續硬化,形成水泥石骨架,有的則與碎石中的其它礦物質發生硬凝反應和碳酸化反應,增大了水泥穩定碎石的強度。
2、干縮裂縫
水泥與各種集料和水經拌和壓實后,由于蒸發和混合料內部發生水化作用,水份會不斷減少。由于水的減少而發生的毛細管作用、吸附作用、分子間力的作用,材料礦物晶體或凝膠體間的水化作用和碳化收縮作用等都會引起水泥穩定碎石材料產生體積干縮,其收縮的程度與水泥、碎石粒料的含量,混合料中小于0.075mm的細顆粒的含量和塑性指數等相關。根據累積干縮應變可計算出干縮系數。
3、溫縮裂縫
組成水泥穩定基層材料的三相,即不同礦物顆粒組成的固相、液相(水)和氣相在降溫過程中相互作用的結果,使半剛性材料產生體積收縮,即溫縮。就組成固相的礦物顆粒而言,原材料中碎石的溫度收縮系數較小;粉粒以下顆粒,特別是粘土礦物的溫度收縮性較大,半剛性材料中膠結物有較大的溫度收縮性。水泥穩定基層隨混合料水分減少產生干縮和溫縮應力,水分減少的愈多愈快,產生的干縮應力愈大,水分減少愈慢,干縮應變愈慢。因此半剛性基層施工時應合理安排工序,盡量在環境溫度適宜時施工,以減小干縮、溫縮裂縫對質量造成不良影響。
三、公路水泥穩定基層裂縫的預防和防治
1、嚴格控制混合料級配
道路基層碎石的使用量較大,由此在實際施工中要使用到幾個料場,并且同一個料場的不同料場質量并不穩定,在幾檔材料混合完成后,生產的配合比將經常變化,容易超過施工中所需要的級配上限或者下限。由此水泥穩定基層的級配對水泥穩定基層的干縮特性造成了直接的影響,而良好的混合料級配還將有效減少水泥穩定裂縫的形成。
2、控制混合料的含水量
混合料的拌合現場,應在每天通過專職人員按照實際的規范對各種集料的含水量進行測定,而后根據實際施工的配比設計出符合施工實際的最佳含水量標準,在制定的過程中應綜合考慮到施工現場的溫度、濕度、材料的運輸距離等狀況,由此確定混合料拌合過程中的實際用水量。而負責測量壓實度的專職人員,要在混合料攤鋪整型過程中及時測定混合料的含水量,指揮壓路機進行碾壓,從而保證在最佳含水量的狀況下進行碾壓。并且由于含水量偏小,混合料的凝固性不佳,不容易碾壓成型,并將對混合料的密度和強度都造成影響,若是混合料的含水量較大,混合料的密實度降低,則容易產生干縮裂縫。
3、控制水泥劑量
水泥的劑量也將對基層裂縫的形成造成影響。水泥劑量偏低,那么水泥穩定碎石的強度也將降低,對道路工程項目的質量造成影響,而水泥劑量偏高,水泥穩定碎石強度過大,將導致基層形成較多裂縫,從而致使瀝青表面層形成反射裂縫,由此要在工程項目施工規范的基礎之上,盡可能減少水泥的計量,保證道路工程項目的質量。
4、合理設置面層厚度
在面層結構設計過程中應通過修筑試驗路段的措施來制定適合區域特征的面層結構模式,并以此確定最佳瀝青面層厚度,最終實現結構組合在力上合理,且面層厚度不因過薄而不能抵御繁盛裂縫,也避免面層過后而降低其經濟效益。
5、設置中間層
是指在基層內設置少量用稠瀝青處置的碎石,也可采用未經處理的碎石對吸收和消弱基層裂隙間斷應力和應變以減少和延緩反射裂縫的產生和擴展,而在多面層施工中應在層間鋪設土工織物等來補強面層的整體強度,同時可增強面層自身的抗裂能力,并可保證面層功能的完備性以及減弱基層反射裂縫的形成。
6、壓實度控制
基層壓實度是保證面層最終達到要求的關鍵因素,施工中應結合工程狀況合理組織壓實機具,碾壓時應堅持先輕后重、先穩后振、先慢后快的方式進行,為確保壓實度符合要求,在檢查井周圍的攤鋪厚度可略薄于正常路段,并適當增加1%左右的水泥用量,夯實施工時應盡量采用小型機具以確保壓實度合理并避免裂縫的生成。
7、接頭控制
基層施工中均會不可避免的出現接頭,接頭部位在溫度應力、基層收縮應力和交通荷載的反復作用下極易生成裂縫,因此對其應嚴格按照要求處理,在管道埋設部位應嚴格控制管路回填土質量,避免由于施工中壓實不到位而發生沉降引起基層裂縫的產生,必要時可采取加筋措施。
8、養護控制
水泥穩定基層在碾壓完成后,要注意灑水養護。水泥與水的水化反應中水份的消失影響了凝結硬化后產生的強度,在氣溫高的時候,基層表面的水分蒸發的就快,這樣就會產生裂紋。那么,養護的辦法是:可以運用草袋或是塑料薄膜覆蓋,這樣基層就不會直接漏在外面。在溫度低的時候,要采取防凍措施。
9、裂縫治理
多采用熱瀝青、乳化瀝青、瀝青砂搗實的方法灌縫,這些方法具有工藝簡單、操作方便、養護費用低的特點,但實踐表明,乳化瀝青灌入后經過破乳、水分蒸發后,原灌滿的裂縫又會出現一定空隙,需反復灌注才能灌滿,而且無論是采用熱瀝青、乳化瀝青灌注,還是用瀝青砂搗實的方法,其有效使用期最多≯1 年,處理的裂縫又重新開裂,失效率高達 85%。
或用密封膠灌縫后,在密封膠充分冷卻并把路面上的碎渣清掃干凈后,才能開放交通。一般冷卻時間為 15 分鐘左右,具體開放交通時間可根據氣溫情況靈活掌握。如果交通壓力較大可以在槽表面撒一些細干沙或用同等寬的薄膜貼上,這樣在 5 分鐘內就可通車,車輪碾壓之后覆蓋物也不會影響到路面的整潔。
結束語
水泥穩定碎石是一種優良的路面基層材料,得到了廣泛的應用。在水泥穩定碎石基層施工的過程中,受到溫度變化和濕度變化的影響會產生裂縫,那么,我們就要對其裂縫產生的原因,采取好防治裂縫的措施,這樣才能保證工程的整體質量,為人們出行的安全提供保障。
參考文獻
[1]JTJE034-2000,公路工程路面基層施工技術規范[S].人民交通出版社
中圖分類號:TG333 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)17-0075-02
1 概述
軋輥是鋁冷軋機完成生產任務的基本部件。如我司1550軋機工作輥(Φ380/Φ350×1600mm;輥身硬度Hs=95~100;軋輥最小直徑Φ350時,硬度不低于Hs90;淬硬層深15mm;材質:MC3)和支承輥(Φ960/Φ910×1550mm;材質:9Cr2Mo;輥身硬度:Hs=70~75±1.5;淬硬層深度25mm)。在以往的使用過程中,分別不同程度地出現了輥面爆裂和剝落脫皮的現象。然而,軋輥的使用周期(或單對軋輥的軋制通過量)是衡量鋁冷軋機使用性能的關鍵指標。軋輥在使用周期內若出現疲勞破裂或者大面積片狀剝落,將會造成軋制中產品的質量損失,也使得軋輥提前報廢,增加生產成本的同時還打亂生產節奏,降低了生產效率,嚴重時,還會引起軋機火災甚至飛出的剝落層有時會傷及軋機操作人員。
2 軋輥失效形式分析
軋輥在使用過程中的失效形式分為正常磨損和非正常損壞兩種。軋輥從上機軋制到完成工作要求的壓制標準長度或標準重量(即通常所說的通過量),或者生產不同產品需求的軋輥參數如凸度、凹度、粗糙度等因損耗超出了要求的范圍后,進行有計劃的更換修磨,這種情況叫做正常磨損。非正常損壞是指軋輥因操作失誤以及各種事故造成無法完成正常工藝軋制。本文主要針對我司軋輥失效形式中裂紋以及輥面剝落形式進行探討。
2.1 表面裂紋
2.1.1 疲勞裂紋的產生。鋁板箔軋輥本身耐磨性很高,可發生的塑性變形極小,淬硬層較深。軋輥表面采用淬火和回火工藝進行處理后,表面硬度可以達到肖氏100左右的硬度,高硬度導致表面材質極脆,開裂敏感性高。工作過程中,工作輥輥身溫度在70℃~90℃范圍內,而軋輥表面與帶材接觸點處瞬時溫度可高達200℃以上。輥身表面受瞬間高溫影響急劇膨脹受壓應力,表層以內形變不明顯,兩者之間產生拉應力。當軋輥與帶材脫離時,由于軋制油的冷卻作用,表面溫度快速降低,應力狀態由壓應力變為拉應力。軋輥每循環一周,表面拉應力與壓應力交變一次,長時間工作以后,軋輥表面會產生一層晶粒錯位的脆硬層,即疲勞層,如果繼續進行長時間軋制工作,表層以及次表層會逐漸產生細微裂紋。
2.1.2 事故裂紋的產生。在生產過程中,存在軋制工藝不合理、操作失誤或者設備故障等狀況以及噴淋量不足或者噴淋不均勻、軋輥驟冷驟熱、壓下量過大、軋制超負荷等情況,會導致粘鋁現象的產生。當出現上述事故時,輕者會出現表面回火,形成局部軟點;重者輥面受到熱沖擊時發生塑性變形,塑性變形的應力狀態由壓應力瞬間轉變為拉應力,產生的回火過程使局部體積膨脹而使得拉應力瞬間增大,導致在回火局部的表層及次表層形成裂紋。
2.1.3 磨削加工不當導致的潛在隱患。軋輥磨削過程中,不合理的大進刀量或進刀量突然加大等錯誤操作會使得輥面產生較大面積或者局部燒傷。即使表面看不到燒傷痕跡,在磨削液的冷卻作用下,對軋輥近表面局部區域的影響相當于二次淬火,導致晶粒錯位或者變異,軋輥長時間使用后會在表面產生裂紋。
2.1.4 軋輥本身導致的裂紋。制作軋輥時采用的材料、材質、熱處理過程或者加工工藝等如果不符合相關要求,通常會在軋輥內部產生裂紋,屬于軋輥本身的制造
缺陷。
2.2 軋輥失效剝落的產生
鋁冷軋機在工作過程中會發生軋輥剝落失效,原因可以分為以下五類:
2.2.1 軋輥原材料缺陷:鋁冷軋機的軋輥在冶煉、燒鑄、鍛造過程中,如果出現液析、帶狀、塊狀、網狀和樹枝狀等缺陷,超過一定量時,將導致鋁軋機軋輥在工作過程中出現剝落。
2.2.2 軋輥調質余量不足。鋁冷軋機軋輥調質前的加工余量與軋輥的最終使用性能具有很大關系。軋輥冷加工過程中,加工余量一般控制在3~4mm,過大或過小都會造成輥面質量下降,在工作過程中會出現剝落現象。
2.2.3 軋輥淬火工藝不合理。鋁軋機軋輥淬火是軋輥生產工藝中最重要的處理環節,淬火不合理將會導致軋輥表面晶粒粗化。C的分布和表面隱晶狀M組織不理想,導致軋輥在使用過程中出現剝落。
2.2.4 軋輥淬火軟點。軋輥淬火時如果冷卻速度不夠,輥面淬火后得不到全M組織,反而會出現珠光體類型組織,使得軋輥表面出現軟點,導致軋輥在使用過程中出現剝落。
2.2.5 軋輥淬硬層深度淺。我司鋁冷軋機工作輥(材質MC3)和支撐輥(材質9Cr2Mo)輥面淬硬層深度一般為30~45mm,如果淬硬層深度在加工過程中達不到這個標準,將會導致輥面的壓應力和芯部的拉應力位置接近,導致工作過程中軋輥脫落。
3 預防措施
通過上述分析,軋輥疲勞裂紋或者剝落的主要原因是應力集中,通過減少應力集中可以預防因使用原因造成的疲勞破裂。
在制造環節,合理選擇軋輥材質,制定詳細的加工工藝,嚴格按照技術要求進行軋輥的熔煉、鍛打以及深加工和相應的熱處理,避免因為制造缺陷造成的軋輥裂紋或者剝落。
3.1 軋輥磨削工藝的優化
3.1.1 確定合理磨削量。軋輥工作過程中,疲勞層磨削量以表面硬度檢測數值恢復到正常硬度范圍為依據,結合長期軋輥磨削及使用經驗數據進行考慮,確定合理磨削量。磨削量過小會使得疲勞硬化層不能充分消除,出現裂紋的幾率升高;磨削量過大,則會造成不必要的軋輥消耗。
3.1.2 優化輥面力學性能。合理的磨削工藝可以優化軋輥表面力學性能,有效避免疲勞裂紋產生。粗磨削時選擇粒度大、組織粗的砂輪,并控制進刀量不要過大,減少磨削殘余應力,反復走刀數次,可確保輥面疲勞硬化層磨盡。精磨削時選擇粒度小、組織細的砂輪,增加精磨與拋光的次數,可有效減少表面殘余應力。磨削過程中采用大流量優質磨削液,帶走磨削熱量,降低磨削區溫度,減少表面殘余應力。
3.2 采用有效軋輥管理及維護使用方法
3.2.1 加工中軋輥表面殘余應力不可能完全消除,對于每對輥磨削前后的硬度值要長期跟蹤,掌握軋輥性能狀態,及時修訂磨削工藝。對于拆卸下來的軋輥應記錄軋制工作時間、軋制噸位以及換輥原因。軋輥每重新磨削一次應記錄完整工藝數據。在軋輥尚未冷卻到許用溫度時不盲目地對軋輥進行磨削,確保在磨削過程中,將熱變形帶來的應力變化減小到最低程度。
3.2.2 大壓下量可以提高生產效率,減少加工費用,但也會帶來產品質量的缺陷和軋輥的急速損耗。合理選擇軋制力、壓下量等參數,可避免對輥面不必要的重載荷沖擊和過度的疲勞損傷。
3.2.3 軋輥表面出現疲勞裂紋時,如果不及時發現和修磨,會導致壓輥表面加深裂紋甚至剝落,這要求軋機主操作人員及時檢查,按規定進行換輥。
3.2.4 確保軋制油噴淋系統正常工作,在軋制工藝允許的情況下加入極壓添加劑,改善油的粘度,減少軋輥磨損、緩解熱疲勞、降低軋制力、改善軋制時應力狀態,穩定軋制輥系。
4 結語
鋁冷軋機工作過程中,軋輥工作環境多變,周期變應力明顯,此外軋輥制造過程中也會存在缺陷,這就要求采用優化的方法進行加工,并且應用系統管理方法,預防軋輥疲勞破裂的產生。
參考文獻
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