利用橡胶混凝土制作路面砖地.doc

利用橡胶混凝土制作路面砖的 1、相关定义 1.1、目标定义与范围界定 目标和范围确定是 LCA 的基础阶段,不仅对于整个的 LCA 是必要的,而且是非常 重要的,包括确定研究目标和范围、建立功能单位、建立保证研究质量的程序等 内容。 LCA 的目的应根据具体的研究对象来确定,明确阐述其预定的目标和开展研究 的理由。开展 LCA 的目的有许多,如为了政府制定某项政策法规;为了企业改革工 艺;为了寻找替代品及产品的开发或为了争取环保证书等等。范围的确定是指根 据系统的功能、功能单位、系统边界、数据要求、假设条件、局限性、对结果的 评议类型等做清楚地描述。其中范围的界定一定要满足研究的目标,不同的目的, 其系统边界的范围不同,对数据要求也不同,同时还要保证研究的广度、深度和详 尽程度,使所研究的对象生命周期所有过程都落入系统的边界内,如图 2.4 所示。 LCA 研究也是一个反复的过程,在数据和信息的收集过程中,可能修正预先界定的 范围来满足研究的目标,在某些情况下,也可以修正研究目标本身。 图 2.4 生命周期系统范围 1.2、定义边界条件及约束 为了使模拟更接近实际,本次仿真限制了路面底部一层单元在初始分析步为 完全固定,即 U1= U 2 = U 3 = U R1 = UR 2 = U R3 = 0 ,并传递到 STEP1;在初始分 析步限制路面左边一列单元和右边一列在 3 个自由度(U 1= UR 2 = UR 3 = 0 ),并传 递到第一分析步;在初始分析步限制刀具在 Y 轴方向上自由度 V2 及绕 Z 轴旋转 的自由度 VR3,并传递到第一分析步;在第一分析步设置刀具在 X 方向的速度 V1,如图 4.8 所示。 1.3、混凝土钢筋腐蚀的概念和机理 化学物质,钢筋缓蚀剂的主要功能是抑 制、阻止或延缓钢筋腐蚀的电化学过程。由于混凝土的密实是相对的,当氯离子不可 避免地进入混凝土内之后,有钢筋缓蚀剂的存在,可使有害离子丧失或减缓了对钢筋 的侵害能力。通常来讲,混凝土中掺入的缓蚀剂量越大,那么可以渗透到钢筋附近的 氯离子的浓度值可以越高,即缓蚀剂浓度的提高从而增大了氯离子对钢筋腐蚀的临界 值,这样即使钢筋附近有较高等 Cl-离子,但并不能直接吸附在钢筋表面,这样就可以 阻止钢筋受到 Cl-离子的侵蚀,从而更有效的对钢筋进行防护[1]。工程上研究结果表明, 处于氯盐环境中的建筑物,如果突破 60 年的使用周期,那么该过程中的维修费的总 和将超过这项建筑的费用。研究试验表明,该环境下经过 50 年,渗入混凝土中的 Cl- 离子量可达到 7-9kg/m3.如果事先加入了大于 10kg/m3的钢筋缓蚀剂,即使是混凝土中 的 Cl-离子量达到 7-9kg/m3(50 年),也可保证不发生腐蚀破坏,这就实现了 50 年或 更长的寿命要求。 混凝土钢筋材料在当今社会发展中影响很大。但是,钢筋在现场应用时,处于不 同的环境之中,不可避免地产生不同程度的破坏,比如,锈蚀,裂开,损坏。而锈蚀 是一种比较常见的现象[2]。金属腐蚀与维护的问题,在亚洲等国几乎年年都会举行会 议探讨。同样其他国家,比如欧洲平均两年也会开一次研讨会。钢筋的防护问题也引 起了国内研究人员的重视[3]。 一般而言,钢筋在混凝土中处于钝化状态,因为混凝土内部是饱和氢氧化钙溶液, pH 为 12.5,强碱性条件下会导致钢筋表面生成致密的钝化膜,因此不会受到破坏。 然而,当混凝土钢筋由于碳化作用影响时,混凝土 pH 值会降低,从而导致钢筋钝化 膜产生破坏,由于氧气的进入钢筋开始锈蚀,同时氯离子将会加速钢筋的腐蚀。由于 氯离子吸附能力比较强,并且氯离子受扩散作用的影响到达钢筋表面的时间不一样, 2 从而引起表面的不均匀性,这种氯离子对钢筋表面的不均匀性将会产生大阴极小阳极 的电池腐蚀,钢筋表面出现蚀孔,加速了钢筋的腐蚀过程。另外,Cl-会加强孔隙溶液 的导电性。锈蚀产物聚集在钢筋表面将导致混凝土膨胀,由于混凝土脆性较高,因此 很容易发生断裂[4]。 电化学腐蚀过程通常是混凝土钢筋腐蚀的深层原因。电化学腐蚀往往需要两个电 位值不等的电极和表面的电解质溶液。钢筋成分存在不均匀的因素,因此电位值不等 的可能性比较大,第二点需要混凝土相对湿度达到 60%.混凝土是由水泥,沙石和水组 成的多孔材料。氯盐的侵蚀往往是钢筋混凝土破坏的重要原因。比如,氯化物环境中 混凝土钢筋建筑,使用大约 16 年就可能需要维护。很多学者将其称之为盐害。另外, 工业上使用的大量具有腐蚀性的物质,或者盐碱土等都是影响钢筋的关键因素。 1.4、高速公路路面施工”零污染”定义 高速公路路面施工零污染的窄意定义,是一项目前在新建高速公路中提出并逐步 实行的沥青混凝土路面施工质量管理理念。为了达到沥青混凝土路