耐磨材料范文

時(shí)間:2023-03-20 08:43:40

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耐磨材料

篇1

癡心報(bào)國(guó)不言悔

1982年9月,作為吉林省蛟河市偏遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)村中學(xué)的高中畢業(yè)生,張福成以?xún)?yōu)異的高考成績(jī)被燕山大學(xué)的前身――東北重型機(jī)械學(xué)院金屬材料專(zhuān)業(yè)錄取。大學(xué)期間,私下里他曾聽(tīng)到一些同學(xué)對(duì)專(zhuān)業(yè)前景的“描繪”:畢業(yè)后只能到輔助部門(mén)工作,不僅沒(méi)有發(fā)展前途,而且將終日在粉塵和高溫的惡劣環(huán)境中工作。張福成卻認(rèn)為,“行行出狀元”,只要是國(guó)家的發(fā)展建設(shè)需要,就不應(yīng)計(jì)較個(gè)人的得失。尤其是他從專(zhuān)業(yè)課上得知:全世界每年因磨損就消耗掉200萬(wàn)噸以上的奧氏體錳鋼。他越發(fā)堅(jiān)定了努力學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí),在金屬材料專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有所作為的堅(jiān)定信念。從此,張福成便與耐磨材料結(jié)下了不解之緣。本科畢業(yè)論文的題目,他選的是耐磨材料方面的;碩士、博士研究生的研究方向,他仍選擇了耐磨材料。1986年本科畢業(yè)時(shí),當(dāng)時(shí)實(shí)行的是統(tǒng)招統(tǒng)分的政策,張福成在全專(zhuān)業(yè)四年總成績(jī)排名第一,但他毅然放棄了到北京和上海工作的機(jī)會(huì)。讀碩士和博士研究生時(shí),他沒(méi)有選擇當(dāng)時(shí)一些人趨之若鶩的熱門(mén)專(zhuān)業(yè),也經(jīng)受住了“下海經(jīng)商”大潮的巨大誘惑,始終默默地在被有些人看不上眼的耐磨材料領(lǐng)域里上下求索,潛心鉆研,一點(diǎn)一滴地打下了堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。

1986年,正在燕大讀研究生的張福成參與了碩士生導(dǎo)師鄭煬曾教授承擔(dān)的國(guó)家“七五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“濕式中硬礦特大磨球機(jī)襯板材料的研究”的科研工作,也開(kāi)始了他在耐磨材料領(lǐng)域不斷拼搏進(jìn)取的科研生涯。研究耐磨材料需要經(jīng)常做磨損試驗(yàn),試驗(yàn)中作為磨料的石英石會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,長(zhǎng)期在這種環(huán)境中工作容易得矽肺病。從1988年至1998年,張福成教授整整與石英石粉塵打了10年的交道,經(jīng)常是每天1 O多個(gè)小時(shí)的磨損試驗(yàn)一做就是半年。從事耐磨材料的研究,還要經(jīng)常到工作環(huán)境惡劣的水泥廠、煉鋼廠和礦山做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),有時(shí)還要冒意想不到的風(fēng)險(xiǎn)。1994年的一天,張福成教授正在山東的一個(gè)鋼廠的煉鋼爐前作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),投入煉鋼爐的廢鋼鐵中混入了一發(fā)舊炮彈。若不是突然停電,張福成和同伴將面臨不堪設(shè)想的后果!從小在農(nóng)村艱苦的勞動(dòng)生活中磨煉出的堅(jiān)強(qiáng)意志和吃苦耐勞的品格,使張福成在科研工作中遇到的各種困難面前總是從容不迫,知難而進(jìn)。

22年來(lái)。正是憑著堅(jiān)韌不拔的意志和科學(xué)的創(chuàng)新精神,張福成在耐磨材料領(lǐng)域的科研能力和水平不斷提高,并取得了豐碩的科研成果,從而奠定了他在我國(guó)耐磨材料領(lǐng)域中舉足輕重的地位。作為課題負(fù)責(zé)人或主要完成人。他先后完成了國(guó)家“七五”、“八五”攻關(guān)項(xiàng)目,國(guó)家“973”項(xiàng)目和省部級(jí)以上的科研項(xiàng)目二十多項(xiàng)。在耐磨材料的理論研究方面,他提出了“耐磨奧氏體錳鋼中合金元素原子呈短程有序偏聚分布”的理論,圓滿地解釋了學(xué)術(shù)界近百年來(lái)在奧氏體錳鋼研究領(lǐng)域中一直有爭(zhēng)議的一些理論問(wèn)題,如加工硬化機(jī)制、耐磨機(jī)理及其中的應(yīng)變誘發(fā)馬氏體相變機(jī)制等。根據(jù)這個(gè)理論,張福成教授又設(shè)計(jì)了新型耐磨材料――新型耐磨奧氏體錳鋼,其耐磨性比原普通高錳鋼提高1倍以上。這種新型耐磨材料已被全國(guó)的五十多家企業(yè)采用,用于制作球磨機(jī)襯板、鐵路轍叉、齒板、破碎篦、鏟齒和履帶板等各行業(yè)急需的耐磨零部件,累計(jì)為國(guó)家創(chuàng)造利稅6億元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這項(xiàng)成果先后獲得2002年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),2000年中國(guó)高校科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,高速、重載、跨區(qū)間無(wú)縫線路已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。這對(duì)鐵路轍叉的使用壽命和結(jié)構(gòu)形式提出了新的更高的要求,然而,其中有許多技術(shù)問(wèn)題十分棘手,它們已經(jīng)成為鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的瓶頸和障礙。

高錳鋼轍叉和高碳鋼鋼軌的焊接是我國(guó)鐵路實(shí)現(xiàn)全面提速的關(guān)鍵技術(shù)之一,國(guó)際上只有法國(guó)和奧地利擁有該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明專(zhuān)利。從1997年起,始終在耐磨材料領(lǐng)域不懈地探索的張福成教授又毅然承擔(dān)了國(guó)家科委重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目――“高速鐵路用高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌焊接”這一長(zhǎng)期困擾著材料焊接領(lǐng)域發(fā)展和全國(guó)鐵路大提速的難題。此前,我國(guó)的幾十家科研單位曾進(jìn)行了20多年的研究,但始終沒(méi)有取得突破性的成果。高碳鋼焊接要求緩冷,以防止熱影響區(qū)出現(xiàn)馬氏體和產(chǎn)生大的熱應(yīng)力。然而,高錳鋼焊接卻要求快冷,以抑止奧氏體晶界的碳化物析出。否則會(huì)產(chǎn)生熱裂紋和韌性急劇下降的后果;同時(shí),兩種材料的熱物理性能差異很大,直接焊接將導(dǎo)致接頭處產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,不僅降低接頭的強(qiáng)度和韌性,而且嚴(yán)重降低其疲勞壽命。因此,高錳鋼轍叉與高碳鋼鋼軌焊接技術(shù)一直是制約我國(guó)鐵路提速的難題之一。

在攻關(guān)的過(guò)程中,張福成教授查閱了國(guó)內(nèi)外關(guān)于焊接技術(shù)的最新理論,做了上百次的等離子焊、鑄焊、氬弧焊等試驗(yàn),經(jīng)過(guò)5年的反復(fù)研究后終于提出了利用材料性質(zhì)梯度過(guò)渡的思路。并設(shè)計(jì)了一種物理性質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)介于高錳鋼和高碳鋼之間的材料作為焊接材料,并優(yōu)化出焊接速度快、自動(dòng)化程度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定的閃光焊接方法作為高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌的焊接技術(shù);同時(shí)對(duì)高錳鋼進(jìn)行特殊的變質(zhì)處理,降低晶界碳化物析出和液化裂紋形成的傾向,從而發(fā)明了高錳鋼轍叉焊接技術(shù)。高錳鋼轍叉焊接技術(shù)使高錳鋼轍叉使用壽命進(jìn)一步提高60%以上,平均過(guò)載量從1.8億噸提高到3.0億噸以上,最高達(dá)到5億噸以上,減少了火車(chē)對(duì)鐵路路軌的沖擊。提高了鐵路路軌和火車(chē)的使用壽命。高錳鋼轍叉焊接技術(shù)的發(fā)明使我國(guó)成為世界上第三個(gè)自主擁有該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家,在我國(guó)鐵路全面提速中發(fā)揮了重要作用。與法國(guó)和奧地利兩個(gè)國(guó)家的技術(shù)相比,張福成教授發(fā)明的技術(shù)具有綜合成本低、工藝簡(jiǎn)單和性能優(yōu)異等特點(diǎn)。2001年,在秦嶺隧道建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)上,鐵道部科技司的一位領(lǐng)導(dǎo)對(duì)參會(huì)的近百名鐵道部所屬院校和科研單位的科研人員講話時(shí)說(shuō)“鐵路轍叉焊接項(xiàng)目,鐵道部曾經(jīng)給一所大學(xué)和鐵道部研究部門(mén)800多萬(wàn)元進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。最終沒(méi)有搞成,而只給了燕山大學(xué)12萬(wàn)元,項(xiàng)目就搞成了,所以,今后我們要加強(qiáng)路內(nèi)路外科研單位的項(xiàng)目合作。”鐵道部組織的成果鑒定委員會(huì)認(rèn)為:這項(xiàng)成果“是我國(guó)高錳鋼與鋼軌焊接技術(shù)的重大突破”,“填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”,“它為實(shí)現(xiàn)我國(guó)高速、重載、跨區(qū)間無(wú)縫線路的技術(shù)跨越創(chuàng)造了條件”。這項(xiàng)技術(shù)在近幾年的國(guó)際招標(biāo)中連續(xù)幾十次中標(biāo),已成為我國(guó)高錳鋼轍叉焊接采用的唯一技術(shù),并在中鐵山橋集團(tuán)有限公司投產(chǎn),產(chǎn)品出口加拿大、澳大利亞、新西蘭、伊朗、印尼、委內(nèi)瑞拉等十幾個(gè)國(guó)家和香港地區(qū),僅高錳鋼轍叉一項(xiàng)年產(chǎn)值就達(dá)8000余萬(wàn)元,出口創(chuàng)匯450萬(wàn)美元。

近幾年來(lái),繼發(fā)明高錳鋼轍叉焊接技術(shù)之后,張福成教授在鐵路轍又用材研究領(lǐng)域又連續(xù)取得了一系列新的研究成

果:純凈高錳鋼轍叉制造新技術(shù)、高錳鋼轍叉爆炸硬化技術(shù)、鍛造高錳鋼轍叉制造技術(shù)、含氮高錳鋼轍叉用鋼、高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌焊接材料及其制造技術(shù)、高錳鋼轍叉專(zhuān)用堆焊材料及其制造技術(shù)和鐵路轍叉用貝氏體鋼及其制造技術(shù)等。目前,這些新成果中的大部分已被應(yīng)用在我國(guó)和外國(guó)的提速或高速鐵路線路中。

20多年來(lái),張福成教授先后主持了二十幾項(xiàng)國(guó)家“七五”、“八五”攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家“973”項(xiàng)目、國(guó)家自然基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家中小企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目、鐵道部重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目和河北省自然基金項(xiàng)目,并在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上100余篇,獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利16項(xiàng)。

嘔心瀝血培育創(chuàng)新型人才

在科研領(lǐng)域不斷勇攀高峰,取得累累碩果的同時(shí),從1989年研究生畢業(yè)起就承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的張福成教授也無(wú)愧于人民教師的光榮稱(chēng)號(hào)。張福成教授認(rèn)為,大學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃,作為一名高校教師,在不斷地提高自身素質(zhì)的同時(shí),還應(yīng)自覺(jué)主動(dòng)地改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。為社會(huì)培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。在長(zhǎng)期的教學(xué)工作中,無(wú)論是對(duì)待本科生還是對(duì)待研究生,他都堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。他以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和敢為人先的膽識(shí),大膽地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。在講授每一門(mén)專(zhuān)業(yè)課前,他都認(rèn)真地查閱大量文獻(xiàn)資料。并結(jié)合自己的科研工作,把國(guó)內(nèi)外最新的科研動(dòng)態(tài)和成果寫(xiě)進(jìn)講義;講課時(shí),他總是結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,毫無(wú)保留地把自己多年從事科研工作的成功經(jīng)驗(yàn)傳授給學(xué)生。為培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力,根據(jù)當(dāng)代科技發(fā)展呈現(xiàn)多學(xué)科交叉的趨勢(shì),結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,張福成教授鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生不斷拓展自己的知識(shí)面,使自己的視野更開(kāi)闊,為走上工作崗位后的科技創(chuàng)新活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

根據(jù)自己多年從事創(chuàng)新性科研工作的切身體會(huì),張福成教授十分重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)課的教學(xué)中,他發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期以來(lái),金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)課的教學(xué)一直沿用傳統(tǒng)的課堂講授為主、實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的方法,而忽略了金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)課是讓學(xué)生掌握金屬試樣的制備及組織分析方法,了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理及應(yīng)用技術(shù)的主要目的。以致使學(xué)生在金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)課結(jié)業(yè)時(shí),從試樣的制備到金相組織的分析能力都達(dá)不到應(yīng)有的要求。張福成教授看在眼里,急在心上,他決心改變這種現(xiàn)狀。經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思考和充分的準(zhǔn)備,從1996年秋季起,張福成教授在實(shí)驗(yàn)室的老師們的支持和配合下,開(kāi)始了改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式的改革實(shí)踐。他把金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)課的課堂直接搬到實(shí)驗(yàn)室,由具有豐富實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、講解實(shí)驗(yàn)。然后他再對(duì)較深的理論進(jìn)行課堂講解。他在實(shí)驗(yàn)室講課時(shí),堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力為主,講解為輔的原則,對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題再進(jìn)行講解,使學(xué)生既鍛煉了動(dòng)手能力,又提高了觀察問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。金相實(shí)驗(yàn)技術(shù)課教學(xué)改革的實(shí)踐證明,學(xué)生的動(dòng)手能力和金相組織分析能力明顯地得到了提高。

20年來(lái),張福成教授講授的專(zhuān)業(yè)課始終受到本科生和研究生的歡迎。許多本科生由此對(duì)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)生了興趣,許多人畢業(yè)后考上了研究生。張福成教授指導(dǎo)培養(yǎng)的研究生知識(shí)面廣、基礎(chǔ)扎實(shí)、科技創(chuàng)新能力強(qiáng),不少人目前已成為國(guó)內(nèi)材料科學(xué)研究領(lǐng)域的骨干。

篇2

[關(guān)鍵詞]水泥生產(chǎn);機(jī)械耐磨材料;優(yōu)化選擇

中圖分類(lèi)號(hào):tq 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 文章編號(hào):1009-914x(2013)07-0061-01

1.前言

我們知道,水泥生產(chǎn)中存在著各種各樣的機(jī)械磨損情況,由此而消耗的金屬材料數(shù)量巨大,不僅浪費(fèi)了大量的金屬材料,增加了生產(chǎn)成本,還在提高了水泥生產(chǎn)的社會(huì)成本和環(huán)境成本。相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,我國(guó)每年因?yàn)樗嗌a(chǎn)而直接浪費(fèi)的鋼材大約在二百萬(wàn)噸左右。合理選擇耐磨材料能夠在很大程度上降低水泥生產(chǎn)的金屬材料損耗,既有效節(jié)約了鋼材資源,又提高了水泥生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.水泥生產(chǎn)中機(jī)械磨損原因

導(dǎo)致水泥生產(chǎn)中機(jī)械磨損的原因較多,但是依據(jù)導(dǎo)致機(jī)械磨損的不同原因?qū)C(jī)械磨損劃分為三種類(lèi)型,即粘著磨損、磨粒磨損以及其他原因?qū)е碌哪p,其中磨粒磨損是最為常見(jiàn)的磨損原因。具體而言:

第一,粘著磨損。高溫粘連是導(dǎo)致粘著磨損的主要原因之一。水泥生產(chǎn)中存在著較多高速而且荷載較重的工作狀態(tài),其中處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)下的工作表面有時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟人查g升高而出現(xiàn)粘連問(wèn)題,工作表面的高速重載荷工作加上高溫粘連會(huì)撕裂工作表面,導(dǎo)致工作表面的嚴(yán)重?fù)p傷。在生產(chǎn)實(shí)際中,大型磨機(jī)的傳動(dòng)齒輪工作表面常常會(huì)出現(xiàn)粘著磨損問(wèn)題,特別是在高速段齒輪傳動(dòng)表面,更加容易出現(xiàn)粘著磨損問(wèn)題。

第二,磨粒磨損。磨粒磨損在水泥生產(chǎn)當(dāng)中非常常見(jiàn),存在于所有的處于工作狀態(tài)下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的工作表面當(dāng)中。處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下工作表面會(huì)處于持續(xù)損失狀態(tài)中,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的工作時(shí)間之后,便會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損狀態(tài)。水泥生產(chǎn)過(guò)程中存在著很多不同的工況,并且被磨材料的受力狀態(tài)也有差異,所以我們通常將磨粒磨損劃分為三種具體的磨損情況,即低應(yīng)力挫傷磨損、高應(yīng)力沖擊磨損以及鑿削磨損。詳細(xì)來(lái)講,低應(yīng)力挫傷磨損是水泥生產(chǎn)輸送裝置的多發(fā)磨損問(wèn)題,特別是對(duì)于hl型斗式提升機(jī)的上下托輪與鏈環(huán)、螺旋輸送裝置中間軸等,非常容易出現(xiàn)低應(yīng)力挫傷磨損;高應(yīng)力沖擊磨損是水泥生產(chǎn)中水泥磨的多發(fā)問(wèn)題,尤其是是水泥磨的襯板、鋼球等非常容易出現(xiàn)高應(yīng)力沖擊磨損;鑿削磨損是水泥生產(chǎn)中反擊式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)的多發(fā)問(wèn)題,尤其是在破碎機(jī)的反擊板、錘頭等非常容易出現(xiàn)鑿削磨損。

第三,其他原因?qū)е碌哪p。除了粘著磨損、磨粒磨損之外,低強(qiáng)度導(dǎo)致的塑性變形、高溫導(dǎo)致的氧化燒損同樣也是水泥機(jī)械磨損的原因之一,但是發(fā)生幾率相對(duì)于粘著磨損、磨粒磨損較低。

3.水泥機(jī)械耐磨材料的優(yōu)化措施

第一,金屬的合理合金化。水泥機(jī)械耐磨材料的選擇必須要確保其具有基本的使用性能,在這個(gè)前提之下,建議在選擇鐵合金的時(shí)候,應(yīng)該選擇那些成本比較經(jīng)濟(jì)、我國(guó)蘊(yùn)藏量較多的金屬元素進(jìn)行合金化處理。如此一來(lái),我們不僅獲得了具有良好使用性能的耐磨材料,滿足了水泥生產(chǎn)的基本要求,同時(shí)也節(jié)約了資源、降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,獲得了更好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。舉例來(lái)說(shuō),錘式破碎機(jī)在化工領(lǐng)域、礦山領(lǐng)域、建材領(lǐng)域當(dāng)中主要用于將最大粒度為600至1800mm的石灰石、巖石等破碎脆性、中硬、含水份不大的物料進(jìn)行破碎處理,將其破碎為低于25mm的原料。一般而言,錘式破碎機(jī)所作業(yè)的物料抗壓強(qiáng)度不超過(guò)140mpa,具有大體相近的工況,在此前提之下,我們可以根據(jù)耐磨件錘頭的大小來(lái)合理選擇錘頭的材質(zhì)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),不超過(guò)20公斤的比較小的錘頭建議選擇高韌性高鉻鑄件或者低碳中合金鋼;而對(duì)于超過(guò)50公斤的比較大的錘頭則建議選擇標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼,加鉻鎳合金化高錳鋼或超高錳鋼。另外,我們還應(yīng)該高度注意選擇采用vc復(fù)合奧氏體耐磨鋼的錘頭,這種加工工藝使得錘頭具有非常優(yōu)秀的耐磨能力,使得錘頭同時(shí)具備了高度耐磨能力、較強(qiáng)韌性的綜合素質(zhì)。vc復(fù)合奧氏體耐磨鋼的耐磨性能是高鉻鑄鐵五倍左右、是mn 13的六倍左右,有效延緩了錘頭的磨損進(jìn)程、延長(zhǎng)了錘頭的使用周期,能夠讓企業(yè)獲得更好的效益。

第二,整體效果的最優(yōu)化。整體效果的最優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)水泥

械耐磨材料的優(yōu)化措施的綱領(lǐng)性原則,同時(shí)也是一個(gè)非常重要的指導(dǎo)性原則。主要是指,我們所選擇的耐磨材料能夠依照不同的使用工況進(jìn)行耐磨等級(jí)的合理劃分,不采用高耐磨等級(jí)的材料進(jìn)行底耐磨等級(jí)的作業(yè)。這要求我們能夠正確地分析水泥機(jī)械耐磨材料的磨損原理及其使用的具體工況條件,能夠在最佳情況下發(fā)揮出最佳的效果。這樣不僅能夠有效降低了材料的磨損,節(jié)約了水泥生產(chǎn)的能耗,同時(shí)也節(jié)約了能源,獲得了更好的經(jīng)濟(jì)效益。

第三,不同工作狀況下推薦使用的金屬材料。(1)首先,水泥生產(chǎn)中低應(yīng)力挫傷磨損的工況條件很多,同時(shí)可以選用的金屬材料也十分廣泛,只要設(shè)計(jì)合理,熱處理方法得當(dāng),均能起到耐磨損的效果。以hl型斗式提升機(jī)鏈環(huán)用的材料為例,建議選用25mnv低合金結(jié)構(gòu)鋼。(2)其次,水泥生產(chǎn)中的水泥磨一、二倉(cāng)的鋼球和襯板等受高應(yīng)力沖擊磨損,推薦使用高格鑄鐵作為耐磨金屬材料。高鉻鑄鐵:含鉻量在12%-19%,含碳量在3%-3.5%,外加一些極少量的其它合金成分,鑄造成型后經(jīng)熱處理獲得的是馬氏體金相組織。這種金相組織具有極高硬度,達(dá)到hrc 56-62,十分耐磨損。但高鉻鑄鐵不適宜鑿削磨損工況條件,因?yàn)樵诟邲_擊力載荷作用下,其沖擊韌性(ak值)不能滿足工作要求,易發(fā)生脆性斷裂。(3)最后,可以使用25mnv低合金結(jié)構(gòu)鋼,這種鋼以碳co、23%-0.29,錳mn:1.43%,釩v微量。這種金屬組織具有較好的韌性,能很好地吸收高載荷沖擊能量而不發(fā)生剝離,但硬度值很低,一般只有hb170-220,是不耐磨的。高錳鋼在使用過(guò)程中能表現(xiàn)出極強(qiáng)的耐磨性能是因?yàn)樵诟邲_擊載荷作用表面發(fā)生形變,在工作表面產(chǎn)生晶格錯(cuò)位,而使工作表面產(chǎn)生冷作硬化現(xiàn)象,使表面硬度迅速提高達(dá)到hrc 450-550,從而提高了耐磨性。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文首先分析了水泥生產(chǎn)中機(jī)械磨損原因,讓人們對(duì)其有一個(gè)大體了解,而后給予了水泥機(jī)械耐磨材料的優(yōu)化措施,包括金屬的合理合金化、耐磨材料能夠基于現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件批量生產(chǎn)、具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果以及整體效果的最優(yōu)化,比較系統(tǒng)地探討了合理選擇水泥機(jī)械耐磨材料的問(wèn)題,希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有借鑒和啟發(fā)意義。

參考文獻(xiàn)

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[3] 李永志.分級(jí)破碎機(jī)破碎齒耐磨材料的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[j].煤礦機(jī)械,2009,(09):51-54.

[4] 關(guān)成君,周平安.立磨用耐磨材料與抗磨技術(shù)[j].中國(guó)水泥,2009,(10):152-153.

篇3

關(guān)鍵詞:可塑料;耐火材料;流化床;防磨

1 概述

鍋爐(設(shè)計(jì)煤種)主要參數(shù)如下:

鍋爐型號(hào):DG1100-17.4/Ⅱ2型,過(guò)熱蒸汽流量:1100t/h,過(guò)熱器蒸汽壓力:17.5MPa,過(guò)熱器蒸汽溫度:541℃,再熱蒸汽流量:916.413t/h,再熱器蒸汽壓力:3.807MPa,再熱器蒸汽溫度:541℃,省煤器給水溫度:280.7℃,排煙溫度:135℃,鍋爐效率:92.37%。

2 技術(shù)背景

循環(huán)流化床(CFB)鍋爐爐膛內(nèi)部的物料處于不停的流態(tài)化的狀態(tài)。入爐煤顆粒直徑一般控制在10mm以?xún)?nèi),石灰石通過(guò)落煤管側(cè)管道以及返料器管道已高壓氣體打入爐內(nèi),加入的煤矸石顆粒、石灰石與床料進(jìn)行強(qiáng)烈摻合。物料在爐膛內(nèi)部螺旋上升并在四周程貼壁下流的內(nèi)循環(huán)方式,以及通過(guò)旋風(fēng)分離器、返料器返回爐膛的外循環(huán)模式。在內(nèi)、外循環(huán)的過(guò)程中伴隨著大量的物料流動(dòng),流化床鍋爐物料顆粒度大、流速快,造成的磨損不可忽視,在實(shí)際運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)爆管現(xiàn)象都是磨損造成。因此,若耐火耐磨材料的檢查和施工質(zhì)量嚴(yán)重的影響CFB鍋爐的正常運(yùn)行。

3 多發(fā)磨損部位

(1)水冷平彎頭部位。此部位多出現(xiàn)耐磨料龜裂脫落現(xiàn)象,曾因運(yùn)行中可塑料脫落,物料集中沖刷此部位,導(dǎo)致爆管。檢修中適當(dāng)加強(qiáng)抓丁、固定耐熱鋼筋密度,在可塑料修補(bǔ)后及時(shí)烘干可有效控制裂紋和脫落現(xiàn)象的發(fā)生。

(2)耐磨耐火料與水冷壁結(jié)合的邊緣部位。此部位亦多發(fā)生管壁側(cè)磨損。原因第一,耐磨耐火料邊緣收口角度不合適,導(dǎo)致在此部位鐵壁下流的物料與上升物料交匯,形成上旋渦流,導(dǎo)致結(jié)合處管壁磨損加劇;第二,側(cè)面收口位置不合適,導(dǎo)致可塑料與關(guān)閉之間形成夾縫,下落物料在夾縫中流速加快導(dǎo)致磨損加劇。通過(guò)歷次試驗(yàn),證明可塑料收口在75-90°所帶來(lái)的磨損最小,側(cè)面收口應(yīng)在鰭片上或超過(guò)水冷壁管一半效果最佳。

(3)偶發(fā)性耐磨耐火材料脫落或開(kāi)裂現(xiàn)象,多發(fā)生在大面積墻面、筒壁、布風(fēng)板等位置,由于澆注料體量較大,膨脹收縮量增大,造成開(kāi)裂現(xiàn)象。適當(dāng)增加抓丁密度和嚴(yán)格控制烘爐曲線能夠較好的控制裂紋。

4 耐磨耐火材料選擇

本廠主要使用無(wú)錫宜剛爐窯工程有限公司生產(chǎn)的耐磨耐火材料,品種主要為耐磨可塑料、耐磨澆注料以及少量的保溫料。

4.1 耐磨可塑料

我們廣泛采用可塑料、固化劑、粘結(jié)劑分開(kāi)包裝,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配的生產(chǎn)工藝。施工時(shí)應(yīng)首先整理場(chǎng)地和工具并劃定工作地點(diǎn),工作場(chǎng)所應(yīng)開(kāi)闊通風(fēng)。加入主料和粘結(jié)劑,充分?jǐn)嚢柽_(dá)施工要求,粘稠度應(yīng)合適。固化劑加入量可視環(huán)境溫度固化時(shí)間適當(dāng)調(diào)整,天氣干燥根據(jù)初凝時(shí)間適當(dāng)減少,如修補(bǔ)如落煤管、落閘管等高溫、小體積部位,凝固時(shí)間很快,可不加或少加凝固劑,可塑料能夠在短時(shí)間內(nèi)自行凝固并達(dá)到要求強(qiáng)度。可塑料施工時(shí)間為30~60min,固化初凝后的材料不能再次使用。

4.2 耐磨澆注料

本廠耐磨澆注料采用A料、B料分開(kāi)包裝,在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行摻混搭配,使用配合比為1袋A料配2袋B料,配比均勻后加水混合,根據(jù)氣溫和現(xiàn)場(chǎng)施工要求決定攪拌量,混配后的澆注料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完,存放時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),一般不超過(guò)2h,材料發(fā)生凝固反應(yīng)后不得繼續(xù)使用。

5 檢修工藝

5.1 耐磨耐火材料施工要求

(1)施工前,保證敷設(shè)部位清潔,若使用可塑料修復(fù),應(yīng)適當(dāng)涂刷粘結(jié)劑。

(2)對(duì)材料的振搗要均勻。若施工部位深度較大,應(yīng)從下到上分層灌注或填料,每層完成后均需進(jìn)行振搗和壓實(shí),保證內(nèi)部無(wú)空洞部位(空洞部位在運(yùn)行中往往出現(xiàn)嚴(yán)重超溫現(xiàn)象),材料初凝后用小錘或硬物進(jìn)行全面的敲擊檢驗(yàn),響聲為沉悶為已密實(shí)合格,若聲音洪亮并伴有延音即為內(nèi)部存在空洞,應(yīng)將對(duì)應(yīng)部位外剛板割除,對(duì)空洞部位重新添補(bǔ)。

(3)若施工面積較小,宜采用手工填補(bǔ)的方式進(jìn)行修復(fù),在修復(fù)前應(yīng)仔細(xì)檢查是否需要加焊抓丁;若修補(bǔ)面積較大,應(yīng)灌填澆注料,施工后表面應(yīng)平整、光滑,尺寸應(yīng)符合圖紙要求。

5.2 抓丁和耐熱鋼筋施工要求

在耐磨耐火材料施工前,應(yīng)先進(jìn)行錨固件焊接,本廠多采用“Y” 型釘和“V”型釘,爐內(nèi)吊屏下部、特殊部位(讓管部位、產(chǎn)生形變部位及物料流向改變部位等)、嚴(yán)重磨損部位等一般配制Φ6mm的“V”型釘進(jìn)行固定,材質(zhì)1Cr18Ni9Ti或更高。需要指出的是,原管屏一般采用10mm銷(xiāo)釘,但實(shí)際檢修中我們發(fā)現(xiàn),在施工過(guò)程中銷(xiāo)釘易脫落,脫落的銷(xiāo)釘會(huì)帶走管壁組織,導(dǎo)致管壁變薄甚至破壞,為了降低風(fēng)險(xiǎn)提高安全保障,我們?cè)谑┕み^(guò)程中基本采用“V”型釘在鰭片上焊接的方式,經(jīng)過(guò)大量的運(yùn)行實(shí)踐表明,這種方法更加安全和可靠。焊接前對(duì)抓丁選型,嚴(yán)禁代用和錯(cuò)用,并嚴(yán)格控制間距,本廠6mm“V”型釘間距一般控制在70-100mm,350mm“Y”型釘一般控制在150-200mm。

5.3 烘爐

5.3.1 耐磨耐火材料的養(yǎng)護(hù)與烘烤直接影響鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的使用性能。施工后材料內(nèi)含有大量的水分。在升溫過(guò)程中,蒸汽不斷析出并積累,蒸汽析出過(guò)多、過(guò)快,就會(huì)發(fā)生材料鼓包、裂縫甚至脫落現(xiàn)象;其次若烘爐溫度和時(shí)長(zhǎng)不夠,易存在殘留水分,在運(yùn)行過(guò)程中材料也會(huì)發(fā)生裂紋和脫落。因此,耐磨耐火材料的烘烤是施工結(jié)束后的一項(xiàng)重要工作。

5.3.2 若修補(bǔ)面積較小,可用烘槍進(jìn)行烘烤,烘烤過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)控制溫度,若工期較長(zhǎng),亦可自然風(fēng)干,時(shí)常已超過(guò)72h為宜。在啟爐前需檢查耐磨耐火材料是否有龜裂現(xiàn)象。

5.3.3 若爐內(nèi)大面積更換施工,應(yīng)制定專(zhuān)門(mén)的烘爐方案,參考過(guò)程如下。

(1)烘爐啟動(dòng)

a.啟動(dòng)點(diǎn)火風(fēng)道燃燒器小流量槍?zhuān)紫纫缘陀蛪骸⑿∮土客哆\(yùn),穩(wěn)定后,逐漸將供油量加大,嚴(yán)格依照溫升曲線進(jìn)行升溫和保溫;b.啟動(dòng)風(fēng)道燃燒器大油槍?zhuān)缘陀蛪骸⑿∮土康蜔煖赝哆\(yùn),燃燒穩(wěn)定后,逐漸加大油量,嚴(yán)格依照溫升曲線進(jìn)行升溫和保溫。

(2)布置和數(shù)量

點(diǎn)火風(fēng)道2只油槍?zhuān)淮螅?.2t/h)一小(0.8t/h),每側(cè)2只。

(3)烘爐曲線

a.以溫升速率≤20℃/h,升溫至130±20℃恒溫12小時(shí);b.以溫升速率≤20℃/h,升溫至230±50℃恒溫12小時(shí);c.以≤30℃/hr降溫速率進(jìn)行降溫;d.降溫至80℃后打開(kāi)人孔門(mén)進(jìn)行降溫;e.烘爐結(jié)束拆除爐內(nèi)支架及隔墻,內(nèi)部清掃干凈。

6 結(jié)束語(yǔ)

330MW流化床機(jī)組燃燒性能在實(shí)際操作中大體可以達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)想,但運(yùn)行周期往往得不到保障多發(fā)泄漏、爆管事故,通過(guò)大量實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題的多發(fā)原因是磨損量過(guò)大,主因就是耐磨耐火材料在選型和施工工藝存在問(wèn)題。因此耐磨耐火材料的正確選型,尤其是材料的施工工藝控制都非常關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

篇4

1、一般最常見(jiàn)的是PS—聚苯乙烯發(fā)泡塑料;

2、也有PU—聚氨酯做的發(fā)泡塑料,一般聚氨酯發(fā)泡塑料主要作為海綿;

3、常見(jiàn)的還有PE發(fā)泡的一些產(chǎn)品;

4、其實(shí)重要的是看這種材料在發(fā)泡后,產(chǎn)生的材料力學(xué)強(qiáng)度是否能夠達(dá)到要求,目前除此之外,還會(huì)要求材料的抗溶劑、抗腐蝕性、抗老化程度、抗輻射程度(主要是考慮到材料在太陽(yáng)光照射下是否會(huì)降解,其中主要原因是太陽(yáng)光中的紫外部分)等方面,當(dāng)然在滿足上述情況下的發(fā)泡材料最好還要具備阻燃性高,成本低廉,加工工藝要求簡(jiǎn)單等等。

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篇5

關(guān)鍵詞:裝載機(jī);鏟斗;耐磨性;耐磨材料

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.011

0 引言

裝載機(jī)是一種常見(jiàn)的土石方工程機(jī)械設(shè)備,廣泛應(yīng)用于采礦、土方、林業(yè)、采石、物流、水泥、市政、垃圾填埋、農(nóng)業(yè)、港口、能源行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、城市建設(shè)等工程建設(shè),主要作用是將各種物料從一個(gè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)至另一地點(diǎn)。物料轉(zhuǎn)運(yùn)具體如何實(shí)現(xiàn),取決于被轉(zhuǎn)運(yùn)物料的類(lèi)型,及使用的工作機(jī)具類(lèi)型。在大多數(shù)情況下,裝載機(jī)配裝的工作機(jī)具是鏟斗,用于鏟掘及轉(zhuǎn)運(yùn)物料。裝載機(jī)鏟斗,作為直接接觸工作物料的工作機(jī)具,耐磨性是一項(xiàng)非常重要的性能,也直接關(guān)系到客戶(hù)的使用成本。

在鏟斗鏟裝、卸料過(guò)程中,與工作物料直接接觸的部件主要有鏟斗斗體板,刃板、斗齒等,磨損形式主要為磨粒磨損及表面疲勞磨損。例如在工作過(guò)程中,鏟斗刃板與工作物料直接接觸,物料與刃板之間的相對(duì)接觸、運(yùn)動(dòng),刃板表面與工作物料中的硬質(zhì)顆粒或硬質(zhì)凸出物相互摩擦引起表面材料損失,即產(chǎn)生磨損。

1 常用耐磨材料介紹

(1)鑄造耐磨材料。鑄造耐磨材料按照發(fā)展歷史,主要分為高錳鋼耐磨材料及各類(lèi)合金鋼耐磨材料。

1)高錳鋼耐磨材料。高錳鋼耐磨材料,優(yōu)點(diǎn)為韌性極好,在強(qiáng)沖擊條件下產(chǎn)生加工硬化。缺點(diǎn)為易塑性變形,不耐磨。目前,高錳鋼、合金高錳鋼用于鏟斗焊接齒座等; 2) 合金鋼耐磨材料。目前,裝載機(jī)鏟斗斗齒、齒座、齒尖等都大量選用了合金耐磨鋼材料。合金鋼主要是調(diào)節(jié)鋼材中的碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、硼等元素含量,并配以合適的熱處理工藝,改善鋼材的綜合機(jī)械性能,以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件中的各種性能要求。由于合金鋼性能優(yōu)越,配方靈活,在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用非常廣泛。

(2)非鑄造耐磨材料。由于鑄造工藝對(duì)環(huán)境影響很大,隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高,鑄造耐磨材料的應(yīng)用受到限制,非鑄造耐磨材料開(kāi)始逐漸研發(fā)并應(yīng)用,目前使用較多的非鑄造類(lèi)耐磨材料有耐磨鋼板、硬面堆焊等,具體介紹如下。

1)耐磨鋼板。目前,裝載機(jī)鏟斗主刃板、副刃板等都大量選用了耐磨鋼板材料。耐磨鋼板主要是調(diào)節(jié)鋼材中的碳、硅、錳、鉻、鎳、鉬、硼等元素含量,并配以合適的熱處理工藝,改善鋼材的綜合機(jī)械性能,以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件中的各種性能要求。由于耐磨鋼板性能優(yōu)越,配方靈活,在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用非常廣泛; 2)硬面堆焊耐磨鋼板。硬面堆焊鋼板是指,在普通材料基板表面上堆焊一層高鉻合金而形成的耐磨鋼板。硬面堆焊鋼板硬面層表面密布許多小裂紋,可釋放焊接應(yīng)力,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)彎曲成型。

2 裝載機(jī)鏟斗典型易損件耐磨材料選擇

(1)斗體板。磨損機(jī)理:在鏟斗鏟裝、運(yùn)輸、卸料過(guò)程中,物料與斗體板直接接觸,物料與斗體板之間的相對(duì)接觸、運(yùn)動(dòng),刃板表面與工作物料中的硬質(zhì)顆粒或硬質(zhì)凸出物相互摩擦引起表面材料損失,即產(chǎn)生磨損。磨損形式主要為磨粒磨損及表面疲勞磨損。普通鏟斗的斗體板,一般選擇國(guó)標(biāo)Q345材料,對(duì)于普通物料已能滿足耐磨性及使用壽命需求。

(2)刃板。磨損機(jī)理:在鏟斗鏟裝、卸料過(guò)程中,物料與刃板直接接觸,物料與刃板之間的相對(duì)接觸、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨損。刃板材料通常選用一般選用鑄造合金鋼或耐磨鋼板,行業(yè)內(nèi)常用的材料有鑄造合金鋼、普通耐磨鋼板或HARDOX等,可根據(jù)具體工況及成本目標(biāo)進(jìn)行選擇。

(3)斗齒。磨損機(jī)理:斗齒為安裝在刃板上,協(xié)助鏟掘動(dòng)作,插入料堆時(shí)斗齒是主要的施力點(diǎn)。在鏟斗鏟裝、卸料過(guò)程中,物料與斗齒直接接觸,物料與斗齒之間的相對(duì)接觸、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨損。斗齒材料通常選用一般選用鑄造合金鋼,行業(yè)內(nèi)常用的材料多為各斗齒廠家自己開(kāi)發(fā),可滿足不同工況、壽命、結(jié)構(gòu)、成本要求,可根據(jù)具體工況及成本目標(biāo)進(jìn)行選擇。

(4)鏟斗側(cè)板。磨損機(jī)理:在鏟斗鏟裝過(guò)程中,物料與鏟斗側(cè)板直接接觸,物料與側(cè)板之間的相對(duì)接觸、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨損。普通鏟斗的側(cè)板,一般選擇國(guó)標(biāo)Q345材料,對(duì)于普通物料已能滿足耐磨性及使用壽命需求。但對(duì)于鐵礦石、沙石等高磨損物料,也可使用合金耐磨材料,以實(shí)現(xiàn)高耐磨性及抗沖擊性。

3 裝載機(jī)鏟斗操作方式探討

目前在行業(yè)內(nèi),為提高鏟斗耐磨性,通常采用高耐磨性材料的方法,以滿足不同工況、壽命的要求,但材料成本的增加都會(huì)最終轉(zhuǎn)移到客戶(hù)的使用成本中。其實(shí),在實(shí)際操作過(guò)程中,掌握一定的操作技巧,就能夠?qū)崿F(xiàn)大幅度減少磨損、提高磨損壽命的效果。在裝載機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)常看到在鏟斗插入物料或裝載物料時(shí),操作者始終保持鏟斗底部與地面或物料接觸。這樣會(huì)導(dǎo)致鏟斗底部,斗體板、斗底耐磨板等存在不必要的磨損。推薦的的操作方式為:

(1)由于鏟斗本體通常使用普通材料,而斗齒一般使用合金鋼耐磨材料,所以盡量使斗齒與物料接觸,減少鏟斗與物料之間的接觸,以提高性能能力,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)降低維護(hù)成本; (2)鏟斗插入料堆時(shí),筆直的插入,避免左右晃動(dòng)造成不必要的磨損; (3)避免直接使用斗齒和刃板撬動(dòng)物料,應(yīng)先水平切入物料,將物料分層后再挖裝物料; (4)鏟斗鏟裝物料時(shí),鏟斗底部平行于地面。如鏟斗底部與地面之間存在傾斜角度,鏟斗底部相當(dāng)于作用在一個(gè)面積更大的料堆上,料堆提供的反力更大,鏟斗底部的磨損將加劇,同時(shí)裝載機(jī)也將消耗更多的動(dòng)力,油耗加大,發(fā)動(dòng)機(jī)、結(jié)構(gòu)件、整機(jī)壽命也將降低。而且,第一次鏟裝后,地面無(wú)法清理干凈,還是覆蓋了大量物料,會(huì)使裝載機(jī)輪胎加劇磨損或直接損壞裝載機(jī)輪胎。因此,裝載機(jī)操作者一定要充分利用放平標(biāo)尺,保證在工作過(guò)程中鏟斗始終與地面保持水平。

在此基礎(chǔ)上,裝載機(jī)鏟斗不必要的磨損可降至最低,最大限度地發(fā)揮鏟斗的使用性能,提高使用壽命,降低使用者的使用成本,將客戶(hù)的利益最大化。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)裝載機(jī)鏟斗耐磨性的要求及常用耐磨材料進(jìn)行了分析,對(duì)不同工況下鏟斗耐磨零件的磨損機(jī)理及常用材料進(jìn)行了介紹,并對(duì)裝載機(jī)鏟斗操作方法與磨損之間的關(guān)系進(jìn)行了分析研究,得出減少磨損、控制使用成本的操作技巧。

參考文獻(xiàn):

篇6

關(guān)鍵詞:民用建筑;施工技術(shù);注意事項(xiàng);要點(diǎn);

Abstract: the construction technology of civil construction technology is a very important aspect, and it has great relation with the overall construction quality. From the civil construction technology, briefly discussed the civil building ground construction technology and points for attention.

Key words: civil construction; construction technology; attention; key points;

中圖分類(lèi)號(hào):TU74

地面的處理技術(shù)是民用建筑地面施工的關(guān)鍵所在, 我們應(yīng)謹(jǐn)慎做好施工中的各階層工作, 運(yùn)用建筑地面施工的技術(shù)萬(wàn)不可疏忽, 如若不然,必對(duì)民用建筑施工的順利進(jìn)行具有阻礙作用。而民用建筑地面施工中應(yīng)注意的技術(shù)重點(diǎn)繁多, 如結(jié)構(gòu)層的處理,根據(jù)目前而言,主要施工以混凝土的應(yīng)用為主,因其具有特殊性效果,而地面施工關(guān)鍵所在則是要實(shí)現(xiàn)耐磨。

1.施工準(zhǔn)備

1.1民用建筑地面施工中要注意的技術(shù)要點(diǎn)有很多,例如結(jié)構(gòu)層的處理等施工前的必要準(zhǔn)備,而如今地面很多以混凝土為主,混凝土具有其獨(dú)特的性質(zhì)和使用方法, 對(duì)于地面施工而言最主要是要做到耐磨。

1.2 民用建筑地面施工的質(zhì)量,對(duì)整個(gè)民用建筑的施工質(zhì)量有非常重要的意義。因此,對(duì)民用建筑地面的各個(gè)層面做好技術(shù)準(zhǔn)備,嚴(yán)格要求, 確保質(zhì)量過(guò)硬是非常必要的。

2.民用建筑地面施工的要點(diǎn)

2.1打造耐磨地面的機(jī)理解析

2.1.1 整體耐磨混凝土地面,是利用金剛砂的特性,與耐磨骨料共同作用來(lái)提高地面的表面強(qiáng)度、耐磨性能以及抗沖擊性能, 從而達(dá)到高強(qiáng)塑耐磨地面的要求。

2.1.2利用耐磨骨料和金剛砂的特殊性,采用隨澆搗隨抹的施工工藝, 將攪拌好的混凝土按設(shè)計(jì)厚度鋪抹到地面基層上。用平板振搗器振搗密實(shí),然后用滾筒往返縱橫滾壓使混凝土表面平整,并將面層泌水除掉后抹平壓光, 然后撤布耐磨材料壓光, 一次性施工完成。

2.2 材料規(guī)格確定

金剛砂為天然礦石, 屬于不銹非金屬骨料, 硬度在莫氏8度以上。材料用量根據(jù)材料說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)要求確定。若沒(méi)計(jì)沒(méi)有說(shuō)明, 參考以下標(biāo)準(zhǔn):一般輕磨度地坪為2-3kg/m2,中磨度地坪為3-5kg/m2,重磨度地坪為5-7kg/m2。工廠產(chǎn)品,其包裝、運(yùn)輸、存放條件均應(yīng)參照水泥標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。材料進(jìn)場(chǎng)需經(jīng)研制單位檢驗(yàn)后,出具合格證方可使用。進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)妥善保管, 切實(shí)做好防水, 防潮、防戮破。發(fā)現(xiàn)有結(jié)塊現(xiàn)象, 不得使用。耐磨骨料除采用水泥本色外, 還有紅、黃、綠等多種色彩。

3.民用建筑地面的施工技術(shù)

3.1 場(chǎng)地的地基處理要滿足設(shè)計(jì)的承載力要求

在室外較開(kāi)闊的場(chǎng)地,可采用碾壓機(jī)碾壓;在室內(nèi)等較狹窄的場(chǎng)所,采用打夯機(jī)夯實(shí)。為防止在素土或灰土上做地面時(shí),因水分的吸收而造成混凝土面層的石子外漏,影響施工質(zhì)量,需先做厚混凝土墊層。

3.2 主要要保證彩色耐磨地面的各項(xiàng)指標(biāo)

首先要控制混凝土的平整度,以免因混凝土表面的凹凸不平,造成局部打磨不到,色澤不均而影響外觀效果。因此,在澆筑前,采用水準(zhǔn)儀在周側(cè)墻體或臨時(shí)木(鋼筋)樁上布設(shè)標(biāo)高控制點(diǎn),在混凝土澆筑時(shí)拉線控制;也可在墊層上做灰餅來(lái)控制上平。灰餅高度以略低于要求標(biāo)高為宜。

3.3 混凝土澆筑前

要把墊層上的泥土、浮漿塊、垃圾等雜物清理沖洗干凈,若表面有油污,應(yīng)用一定濃度的火堿溶液清洗干凈。澆筑地臺(tái)前灑水濕潤(rùn),表面積水應(yīng)予掃除。混凝土澆筑應(yīng)在場(chǎng)地內(nèi)分倉(cāng),按序進(jìn)行,應(yīng)盡可能一次性澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。混凝土配合比及澆筑、振搗、收面工藝應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)施工規(guī)范。

3.4 混凝土澆筑

3.4.1 混凝土澆筑前灑水濕潤(rùn),為減少泌水,應(yīng)控制水灰比和塌落度,商品混凝利用溜槽配合人工下料,不采用泵送。

3.4.2 混凝土盡可能飲澆筑至標(biāo)高,局部未達(dá)到標(biāo)高處利用混凝上料補(bǔ)齊搗,嚴(yán)禁使用砂漿修補(bǔ)。使用平板振動(dòng)器振搗,并用特制的鋼滾筒多次滾壓、邊角等部位用木抹拍漿,混凝土刮平后水泥漿浮出表面至少3㎡厚。

3.4.3 上澆筑完畢,采用真率設(shè)備泌水,重復(fù)兩次以后開(kāi)始耐磨材料施工。耐磨材料施工前,中期作業(yè)階段施工人員應(yīng)穿鋁質(zhì)網(wǎng)鞋進(jìn)入,后期作業(yè)應(yīng)防水紙質(zhì)鞋進(jìn)入。

3.5 標(biāo)高控制耐磨材料施工

在混凝土地臺(tái)作出水平且去除泌水后,開(kāi)始進(jìn)行至表面加工完成為止。為防止人員操作時(shí)在地臺(tái)表面留下腳印,產(chǎn)生變形,影響表面平整度,施工人員需在耐磨材料施工的前、中期作業(yè)階段穿著專(zhuān)制鋁制網(wǎng)鞋進(jìn)入,后期作業(yè)階段穿著防水紙制鞋進(jìn)入。

3.6 細(xì)節(jié)的處理

場(chǎng)地進(jìn)行耐磨地面施工時(shí),施工縫及陰陽(yáng)角等部位需要特別處理,以免因打磨不到位造成質(zhì)量缺陷。在混凝土澆筑抹平收面時(shí),要防止產(chǎn)生石子外露的情況,若存在,則剔除石子后及時(shí)用與混凝土配比相同的水泥砂漿找平。角落、柱邊、墻邊等機(jī)械打磨不到的地方用手工研磨,要求工人穿鋁制網(wǎng)鞋,以保護(hù)地面不變形,不留痕,保證地面效果與機(jī)械打磨一致。施工縫處接茬時(shí),要鑿除接觸面層的浮動(dòng)石子,鋪撒水泥砂漿一道。在混凝土運(yùn)輸、澆筑、振搗、抹平時(shí)要預(yù)防對(duì)已磨光面層的污染、碰撞、磨損。施工縫兩側(cè)布料厚度要控制均勻一致,由專(zhuān)人用手工鏝打磨壓光。

3.7 養(yǎng)護(hù)方法

耐磨材料地成后,采用在其表面涂敷專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)劑的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止地臺(tái)表面水分的快速蒸發(fā),保證耐磨材料強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng),并起防止輕微污染的作用,養(yǎng)護(hù)期為5h~6h 。若在露天或氣溫較高的情況下,應(yīng)用氈布或草袋覆蓋,并適當(dāng)灑水濕潤(rùn)。

3.8 切割過(guò)程,卸模作業(yè)可在耐磨材料地成后進(jìn)行

卸模作業(yè)時(shí)要輕拿輕放,注意不損傷地臺(tái)邊緣,以免缺棱掉角。若產(chǎn)生類(lèi)似情況,及時(shí)用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿修復(fù),并撒布耐磨材料,用手工鏝打磨壓光。收縮縫的切割可以在耐磨材料施工完成后,地臺(tái)有一定的強(qiáng)度時(shí)用專(zhuān)用切割機(jī)進(jìn)行切割。收縮縫留置間距一般不大于,或以地臺(tái)支撐點(diǎn)(梁或承重墻等)為界;縫寬根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況控制;縫深可同混凝土的厚度或厚度的一半。

4.施工中的注意事項(xiàng)

4.1 徹底清理基層的桔結(jié)物灰塵和油污,并認(rèn)真進(jìn)行清洗濕潤(rùn)。在已處理潔凈的基層上均勻涂刷一層摻801膠的水泥漿, 以增加面層與基層的粘結(jié)力。

4.2 控制混凝土坍落度及砂的比例。現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的坍落度控制在5cm。商品混凝土的坍落度控制在8-10cm。

4.3 混凝土澆筑速度不宜過(guò)快,應(yīng)振搗多遍,使面層與基層充分結(jié)合。

4.4 避免泌水過(guò)多的措施:水灰比應(yīng)盡可能小;采用真空吸水及橡膠去除多余泌水。

4.5 施工耐磨地面時(shí),第一次撤耐磨材料,最后一次教耐磨材料以及鏝刀緊光的時(shí)機(jī)一定要掌握好。所以施工過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間安排很重要。

4.6 完成面應(yīng)噴涂養(yǎng)護(hù)劑,但不能澆水養(yǎng)生,完成后一定要做好產(chǎn)品保護(hù)工程。廠房耐磨混凝土地面, 經(jīng)全數(shù)檢無(wú)一處裂紋、脫皮、面和起砂等現(xiàn)象。因此只要材料選用得當(dāng),使用合格的施工機(jī)械,嚴(yán)格按施工工藝流程和操作要點(diǎn)進(jìn)行施工, 就可保證整體耐磨混凝土地面的施工質(zhì)量。

篇7

[關(guān)鍵詞] 出鐵場(chǎng)平臺(tái) 硬質(zhì)合金耐磨地坪 施工 技術(shù)

煉鐵廠新1#、2#高爐是柳州鋼鐵集團(tuán)公司目前最大乃至廣西最大的高爐,爐容均為2000m3,設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力150萬(wàn)噸生鐵。作為高爐主體的高爐出鐵場(chǎng),分為東西兩部分,上下兩層,上層為排架結(jié)構(gòu),下層為砼框架結(jié)構(gòu)。建筑面積為7700,建筑物長(zhǎng)為82m,寬為47m,排架柱和抗風(fēng)柱高為33m。樓面為200厚雙層雙向C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層,面層為150厚C25鋼筋混凝土。

工程建成后,出鐵場(chǎng)平臺(tái)可以上挖掘機(jī)、重型汽車(chē)等重型機(jī)械,樓面設(shè)計(jì)荷載較大,對(duì)樓面抗沖擊強(qiáng)度、耐磨損和易清洗等技術(shù)要求很高。故設(shè)計(jì)中采用德國(guó)BASF集團(tuán)MBT公司硬質(zhì)合金耐磨地面材料――Mastertop410C。

1 Mastertop410C耐磨材料性能

1.1 材料特性

Mastertop410C硬質(zhì)合金耐磨地面材料主要由硅鐵合金粉末加一定級(jí)配的鋼玉科學(xué)配比而成,耐磨材料的骨料所含成分為特殊合金骨料(不是金屬氧化物骨料或礦渣骨料),以保證在重載\抗沖擊的情況下使用。

Mastertop410C很容易抹入新澆混凝土表面,改善混凝土的水灰比,并產(chǎn)生2~3厚的硬層,經(jīng)整體整體固化后形成永久性的高致密、耐磨地坪表面。

1.2 材料性能測(cè)試

對(duì)Mastertop410C原材料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試,試塊在室溫下養(yǎng)護(hù)28d,相對(duì)濕度70%,測(cè)試結(jié)果為:平均抗壓強(qiáng)度為≥90.50N/mm2,抗折強(qiáng)度≥14.00N/mm2,表面強(qiáng)度(壓痕直徑)≤3.05,耐磨率≤0.10g/cm2,耐磨比≥3.56%,莫氏硬度≥8.5

2 硬質(zhì)合金耐磨地坪施工

2.1 施工工藝流程

施工現(xiàn)場(chǎng)清理抄平、打點(diǎn)立沖筋-掃結(jié)合層-鋼筋網(wǎng)施工-澆筑混凝土,刮平-基層平整度驗(yàn)收-均勻撒布Mastertop410C-機(jī)械磨盤(pán)粗抹,壓實(shí),平整度驗(yàn)收-二次撒布Mastertop410C-壓光、抹面(用水、塑料薄膜或?qū)S灭B(yǎng)護(hù)劑)-按需要切縫-灌縫-清理。

2.2 材料用法及用量

將Mastertop410C分二次均勻地撒布在初凝之后終凝之前的混凝土的表面,用量為4~6/。

2.3 施工方法

2.3.1 施工準(zhǔn)備

(1) 施工機(jī)械的選用 經(jīng)加裝圓盤(pán)的機(jī)械鏝二臺(tái)(200~250/臺(tái).)、水平儀一臺(tái)及其他機(jī)械設(shè)備和工具。

(2) 清理樓面 將樓面清理干凈,用水清洗后,隔夜用水浸透。施工前表面無(wú)積水時(shí),均勻的掃一道素水泥漿結(jié)合層,隨搗隨掃漿,水灰比控制在0.45。

2.3.2 混凝土地平施工

(1) 鋼筋網(wǎng)施工 按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),雙向Φ8@150。網(wǎng)采用綁扎,其位置以中偏上為宜,保護(hù)層不小于20,在鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時(shí)用已制好的砂漿墊塊支墊。

(2) 澆搗混凝土 按照樓面設(shè)計(jì)標(biāo)高和施工階段的劃分,安裝鋼模、分倉(cāng)澆搗。應(yīng)嚴(yán)格控制好C25混凝土坍落度和水灰比。澆搗混凝土?xí)r隨時(shí)用滾筒或平板振動(dòng)器壓實(shí)整平,并盡量保證混凝土中的水分滿足特殊施工的要求。

2.3.3 特殊材料面層施工

(1) 混凝土澆筑過(guò)程中保證面層的平整度,用6m鋁合金直尺在混凝土期間刮平表面。

(2) 去除浮漿 待樓面面層的混凝土初凝后,使用加裝圓盤(pán)的機(jī)械鏝(模板邊緣使用木鏝)均勻地去除混凝土表面浮漿層及泌水。

(3) 第一次材料撒布 將規(guī)定用量的2/3 Mastertop410C耐磨材料均勻干撒在初凝階段的混凝土表面.待Mastertop410C耐磨材料吸收混凝土中一定的水分后,用加裝圓盤(pán)的機(jī)械鏝開(kāi)始打磨,并隨時(shí)用刮尺調(diào)整面層的平整,使材料均勻分布于表面。

(4) 第二次材料撒布 Mastertop410C耐磨材料硬化至一定階段,進(jìn)行1/3剩余材料撒布作業(yè),待材料吸收一定水分后,開(kāi)始與前道工序相類(lèi)似的操作,同時(shí)人工嚴(yán)格控制面層平整度。

(5) 機(jī)械打磨 待Mastertop410C耐磨材料撒布完成后,再進(jìn)行至少三次加裝圓盤(pán)機(jī)械鏝作業(yè),機(jī)械作業(yè)應(yīng)縱橫交錯(cuò)進(jìn)行。

(6) 機(jī)械拋光 在以后的作業(yè)中視混凝土的變化情況,進(jìn)行至少三次末加裝圓盤(pán)的機(jī)械鏝拋光作業(yè),機(jī)械鏝的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和機(jī)械鏝角度的變化應(yīng)當(dāng)視混凝土樓面的硬化情況作調(diào)整,方向同樣為縱橫交錯(cuò)。

(7) 表面磨光 Mastertop410C耐耐磨材料最終修飾效果是使用機(jī)械鏝加工完成.磨光火候的掌握對(duì)最終效果至關(guān)重要,大早會(huì)使面層缺乏光澤,太晚會(huì)損傷樓面.對(duì)機(jī)械無(wú)法施工的邊腳及設(shè)備下部,采用人工磨光。

2.4 成品保護(hù)

2.4.1 施工階段的成品保護(hù)

(1) Mastertop410C耐磨樓面層完成以后的4~6小時(shí),采用MBT公司認(rèn)可的專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)兼作保護(hù)面層之用,以防止其表面的水分的急劇蒸發(fā),保障耐磨材料強(qiáng)度的穩(wěn)定增長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)時(shí)間以2天為宜。

(2) 在此之后,仍按規(guī)定方法對(duì)混凝土及耐磨面層進(jìn)行整體7天養(yǎng)護(hù).對(duì)已完工的耐磨區(qū)域采取警戒線保護(hù)措施,防止人員及車(chē)輛進(jìn)入剛施工完畢的耐磨地坪區(qū)域,并鋪PVC膜。

2.4.2 使用過(guò)程中的成品保護(hù)

(1) 耐磨樓地面施工完成2天后,可以上人行走,7天后可以進(jìn)行后續(xù)工藝施工.但在28天強(qiáng)度增長(zhǎng)期內(nèi),不宜安裝重型設(shè)備及機(jī)械。

(2) 嚴(yán)禁在施工完成的耐磨地坪上攪拌砂漿,若必需施工的,可以用木板或彩條布?jí)|隔。

(3) 大型設(shè)備臨時(shí)堆放就位時(shí),底部必須設(shè)置木枋墊子塊。

(4) 鋼筋、模板、鋼管等金屬工具嚴(yán)禁沖擊地面(特別在施工完成的7天內(nèi))。金屬類(lèi)材料、工具,如需堆放,底部必須有木枋等措施。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 防止混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的技術(shù)措施

(1) 施工伸縮縫的留置 以平臺(tái)實(shí)際板塊進(jìn)行分倉(cāng)留設(shè)施工縫,縱向施工縫以1:2的水泥砂漿立沖筋形式留置,混凝土連續(xù)施工,在混凝土澆筑3天后,按設(shè)計(jì)要求用鋸縫機(jī)鋸切伸縮縫。

(2) 設(shè)備基礎(chǔ)、柱周邊與地坪界面的處理 混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程中,在設(shè)備基礎(chǔ)周邊、柱邊容易產(chǎn)生裂縫。為此在混凝土澆筑前按設(shè)計(jì)要求嵌設(shè)柔性材料,沒(méi)有設(shè)計(jì)要求可以采用泡沫板隔開(kāi)。

(3) 合理選用混凝土配合比 嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和坍落度,水灰比控制在0.4~0.45,坍落度在12~14cm,混凝土強(qiáng)度不低于C25,混凝土初凝與終凝的時(shí)間間隔盡可能長(zhǎng)。

3.2 地坪標(biāo)高和平整度控制措施

標(biāo)高控制采用水準(zhǔn)儀瞄點(diǎn)、確定地坪標(biāo)高,打點(diǎn)用1:2的水泥砂漿立沖筋。平整度控制采用6m鋁合金直尺刮起平表面,機(jī)械鏝均勻抹平。

4 成品破壞后的補(bǔ)救措施

4.1 如地坪面混凝土局部高度末達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,可采用比地坪面混凝土強(qiáng)度高一級(jí)的細(xì)石混土或砂漿填補(bǔ)并刮平,嚴(yán)禁采用干撒水泥的方法,以免此處分層、起皮。

4.2 對(duì)于直徑及深度≤5的洞,不影響美觀使用的,可以不采取措施。

4.3 小范圍內(nèi)破損,可采用BASF公司的專(zhuān)用地面修補(bǔ)材料UCRETE UD20加Mastertop410C耐磨材料,篩后的細(xì)骨料進(jìn)行修補(bǔ)。

4.4 大范圍的集中破壞,可以將此區(qū)域用切割機(jī)切除后,鑿除混凝土至5,重新施工混凝土后,面層重做耐磨地坪面。

篇8

關(guān)鍵字:材料失效 磨損 預(yù)防

1、前言

作為科技支柱之一的材料技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展水平,材料失效問(wèn)題普遍存在于各類(lèi)材料中,它直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,關(guān)系到企業(yè)的信譽(yù)和生存。材料失效分析的建立是發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)革命的一個(gè)重要起點(diǎn),材料的失效分析和預(yù)測(cè)預(yù)防工作在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的地位,對(duì)于材料失效問(wèn)題的判斷和解決能力,代表了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和管理水平。磨損、腐蝕和斷裂是材料失效的3種主要形式,其中由摩擦所導(dǎo)致的磨損失效是包括航空材料在內(nèi)的機(jī)電材料失效的主要原因,約有70%~80%的設(shè)備損壞是由于各種形式的磨損而引起的。磨損失效不僅造成大量的材料和部件浪費(fèi),而且可能直接導(dǎo)致災(zāi)難性后果,如機(jī)毀人亡等。本文主要講解材料磨損失效。

2.我國(guó)材料磨損失效的研究以及進(jìn)展 (1)耐磨材料的生產(chǎn)品種日趨完善和標(biāo)準(zhǔn)化,生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)目前,高錳鋼,低合金鋼,抗磨白口鑄鐵,高、中、低鉻合金鑄鐵,貝氏體、馬氏體球鐵等耐磨材料都得到了成功的應(yīng)用。特別是國(guó)內(nèi)研制成功了一些符合國(guó)情的耐磨材料及產(chǎn)品。其中,用量較大的磨球等產(chǎn)品已相應(yīng)制定了建材、冶金、電力部門(mén)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)研究耐磨材料的規(guī)模和數(shù)量大大增加,據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)研究磨損和耐磨材料的機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已有好幾百家,耐磨易損件的總產(chǎn)量每年可達(dá)幾百萬(wàn)噸。其中,有的生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)量已超過(guò)四萬(wàn)多噸,產(chǎn)值在2億元以上。所以,耐磨材料行業(yè)已在工業(yè)中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?/p>

(3)耐磨材料新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品正在不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。近年來(lái),已從國(guó)外引進(jìn)和自制了幾條生產(chǎn)線并采用了一些先進(jìn)的設(shè)備,一些傳統(tǒng)工藝正在逐步被更換和改變。例如,寧國(guó)耐磨材料總廠從日本新東公司引進(jìn)的VRH法鑄鋼生產(chǎn)線;馬鞍山東友集團(tuán)與東洋鐵球公司合資引進(jìn)的金屬模磨球生產(chǎn)線。這種金屬模磨球生產(chǎn)線也已在我國(guó)自行研制成功并在江西東鄉(xiāng)銅礦得到成功應(yīng)用。這使耐磨產(chǎn)品的生產(chǎn)效率大大提高,質(zhì)量更加穩(wěn)定并為我國(guó)的耐磨材料產(chǎn)品走向國(guó)外市場(chǎng)打下了基礎(chǔ)。 eeping.com

3.磨損失效的模式以及原因 磨損一般有四種模式:一是磨粒磨損失效,它是指由外界硬顆粒或偶件表面的硬突起物在摩擦過(guò)程中引起的摩擦表面材料脫落或塑性變形所導(dǎo)致的失效。二是粘著磨損失效,它是指在摩擦過(guò)程中,摩擦副材料表面之間由于發(fā)生了粘著剪切效應(yīng),使摩擦表面材料發(fā)生脫落或向?qū)ε急砻孓D(zhuǎn)移而導(dǎo)致的失效。三是疲勞磨損失效,它是指摩擦副表面在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力作用下,由于材料疲勞剝落形成凹坑而導(dǎo)致的失效。四是腐蝕磨損失效,它是指在摩擦過(guò)程中,摩擦副材料與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)相互作用,這種作用加劇了材料的磨損過(guò)程而導(dǎo)致的失效。五是微動(dòng)磨損失效,它是指相對(duì)固定的摩擦副材料(在設(shè)計(jì)上大多為靜接觸)表面之間,由于環(huán)境因素轉(zhuǎn)貼于 所帶來(lái)的振幅很小的相對(duì)振動(dòng)而產(chǎn)生磨損所導(dǎo)致的失效。

確定了磨損失效的模式并不等于找到了導(dǎo)致磨損失效的原因,這是由于材料的磨損特性并不僅僅由摩擦副材料所決定,而是整個(gè)摩擦學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)。材料的磨損過(guò)程往往是多因素共同作用的系統(tǒng)過(guò)程和動(dòng)態(tài)過(guò)程,有其特殊性和復(fù)雜性。影響材料磨損性能的各種因素包括:①摩擦副材料(包括材質(zhì)和表面處理);②技術(shù)(包括劑和方式);③環(huán)境條件(包括溫度、氣氛和介質(zhì));④摩擦條件(包括接觸形式、運(yùn)動(dòng)形式、負(fù)荷以及速度);⑤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);⑥管理。對(duì)一個(gè)具體的磨損失效問(wèn)題而言,如何透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),在上述諸多影響因素中,找到起主導(dǎo)作用的因素,并提出合理的預(yù)防應(yīng)對(duì)措施,是解決問(wèn)題的難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。

4.材料失效的預(yù)防 我們應(yīng)針對(duì)具體的磨損失效問(wèn)題,收集已磨損報(bào)廢的零件及其磨屑,并進(jìn)一步查明該部件的摩擦工況,包括摩擦副的接觸形式、運(yùn)動(dòng)形式、載荷、速度、介質(zhì)、溫度、濕度、方式以及劑種類(lèi)等,確定劑有無(wú)變質(zhì)并檢查系統(tǒng)的工作情況,了解失效發(fā)生時(shí)設(shè)備的使用情況及日常維護(hù)保養(yǎng)情況。在充分掌握情況的基礎(chǔ)上,應(yīng)對(duì)磨損失效表面和磨屑進(jìn)行仔細(xì)分析,檢查磨損失效前后表面形貌和硬度等物理機(jī)械性能的變化,根據(jù)表面磨損特征和磨屑形狀判定磨損失效模式,確定失效是由外界偶然因素(如不期而至的磨粒或雜物、沖擊負(fù)載、斷油等)引起的突發(fā)過(guò)程還是在設(shè)計(jì)工況條件下運(yùn)行后的累計(jì)結(jié)果。對(duì)于后者,還需對(duì)磨損次表層進(jìn)行分析,了解裂紋的形成部位及擴(kuò)展方向,并由此確定磨損的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程。對(duì)于有可能發(fā)生化學(xué)腐蝕磨損的部件,則需要對(duì)磨損失效表面和磨屑進(jìn)行化學(xué)分析。如有必要,還應(yīng)進(jìn)行零件磨損失效的模擬試驗(yàn)。只有認(rèn)真獲取上述信息,并進(jìn)一步結(jié)合失效零件摩擦學(xué)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行綜合分析,才能對(duì)導(dǎo)致磨損失效的過(guò)程本質(zhì)和主要原因有深入的認(rèn)識(shí);在此基礎(chǔ)上,才有可能為磨損失效的預(yù)防提出合理的改進(jìn)措施。一般而言,除了外界因素、設(shè)備管理和劑變質(zhì)等非設(shè)計(jì)因素之外,引起機(jī)械零部件磨損失效的設(shè)計(jì)和工藝方面的原因主要有:①摩擦副材料或表面處理(含熱處理)工藝選擇不當(dāng);②零件的摩擦學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(含系統(tǒng))不合理;③零件的加工或安裝精度未達(dá)到要求。

對(duì)于磨損材料失效的分析和預(yù)防對(duì)我們國(guó)家整個(gè)國(guó)民建設(shè)都有著至關(guān)重要的作用。我們應(yīng)該加大材料失效分析的力度,推進(jìn)耐磨材料的進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘群鵬,田永江. 失效分析基礎(chǔ). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1989

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【論文摘 要】: 材料的磨損,往往與經(jīng)濟(jì)效益與工程質(zhì)量掛鉤,文章從我國(guó)材料失效的研究現(xiàn)狀、磨損失效的模式、磨損失效的原因和預(yù)防四個(gè)方面分析了材料的磨損失效。

1. 前言

作為科技支柱之一的材料技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展水平,材料失效問(wèn)題普遍存在于各類(lèi)材料中,它直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,關(guān)系到企業(yè)的信譽(yù)和生存。材料失效分析的建立是發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)革命的一個(gè)重要起點(diǎn),材料的失效分析和預(yù)測(cè)預(yù)防工作在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的地位,對(duì)于材料失效問(wèn)題的判斷和解決能力,代表了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和管理水平。磨損、腐蝕和斷裂是材料失效的3種主要形式,其中由摩擦所導(dǎo)致的磨損失效是包括航空材料在內(nèi)的機(jī)電材料失效的主要原因,約有70%~80%的設(shè)備損壞是由于各種形式的磨損而引起的。磨損失效不僅造成大量的材料和部件浪費(fèi),而且可能直接導(dǎo)致災(zāi)難性后果,如機(jī)毀人亡等。文章主要講解材料磨損失效。

2. 我國(guó)材料磨損失效的研究以及進(jìn)展

(1) 耐磨材料的生產(chǎn)品種日趨完善和標(biāo)準(zhǔn)化

生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)目前,高錳鋼,低合金鋼,抗磨白口鑄鐵,高、中、低鉻合金鑄鐵,貝氏體、馬氏體球鐵等耐磨材料都得到了成功的應(yīng)用。特別是國(guó)內(nèi)研制成功了一些符合國(guó)情的耐磨材料及產(chǎn)品。其中,用量較大的磨球等產(chǎn)品已相應(yīng)制定了建材、冶金、電力部門(mén)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 研究耐磨材料的規(guī)模和數(shù)量大大增加

據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)研究磨損和耐磨材料的機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已有好幾百家,耐磨易損件的總產(chǎn)量每年可達(dá)幾百萬(wàn)噸。其中,有的生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)量已超過(guò)四萬(wàn)多噸,產(chǎn)值在2億元以上。所以,耐磨材料行業(yè)已在工業(yè)中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?/p>

(3) 耐磨材料新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品正在不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

近年來(lái),已從國(guó)外引進(jìn)和自制了幾條生產(chǎn)線并采用了一些先進(jìn)的設(shè)備,一些傳統(tǒng)工藝正在逐步被更換和改變。例如,寧國(guó)耐磨材料總廠從日本新東公司引進(jìn)的VRH法鑄鋼生產(chǎn)線;馬鞍山東友集團(tuán)與東洋鐵球公司合資引進(jìn)的金屬模磨球生產(chǎn)線。這種金屬模磨球生產(chǎn)線也已在我國(guó)自行研制成功并在江西東鄉(xiāng)銅礦得到成功應(yīng)用。這使耐磨產(chǎn)品的生產(chǎn)效率大大提高,質(zhì)量更加穩(wěn)定并為我國(guó)的耐磨材料產(chǎn)品走向國(guó)外市場(chǎng)打下了基礎(chǔ)。

3. 磨損失效的模式以及原因

磨損一般有四種模式:一是磨粒磨損失效,它是指由外界硬顆粒或偶件表面的硬突起物在摩擦過(guò)程中引起的摩擦表面材料脫落或塑性變形所導(dǎo)致的失效。二是粘著磨損失效,它是指在摩擦過(guò)程中,摩擦副材料表面之間由于發(fā)生了粘著剪切效應(yīng),使摩擦表面材料發(fā)生脫落或向?qū)ε急砻孓D(zhuǎn)移而導(dǎo)致的失效。三是疲勞磨損失效,它是指摩擦副表面在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力作用下,由于材料疲勞剝落形成凹坑而導(dǎo)致的失效。四是腐蝕磨損失效,它是指在摩擦過(guò)程中,摩擦副材料與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)相互作用,這種作用加劇了材料的磨損過(guò)程而導(dǎo)致的失效。五是微動(dòng)磨損失效,它是指相對(duì)固定的摩擦副材料(在設(shè)計(jì)上大多為靜接觸)表面之間,由于環(huán)境因素所帶來(lái)的振幅很小的相對(duì)振動(dòng)而產(chǎn)生磨損所導(dǎo)致的失效。

確定了磨損失效的模式并不等于找到了導(dǎo)致磨損失效的原因,這是由于材料的磨損特性并不僅僅由摩擦副材料所決定,而是整個(gè)摩擦學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)。材料的磨損過(guò)程往往是多因素共同作用的系統(tǒng)過(guò)程和動(dòng)態(tài)過(guò)程,有其特殊性和復(fù)雜性。影響材料磨損性能的各種因素包括:①摩擦副材料(包括材質(zhì)和表面處理);②技術(shù)(包括劑和方式);③環(huán)境條件(包括溫度、氣氛和介質(zhì));④摩擦條件(包括接觸形式、運(yùn)動(dòng)形式、負(fù)荷以及速度);⑤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);⑥管理。對(duì)一個(gè)具體的磨損失效問(wèn)題而言,如何透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),在上述諸多影響因素中,找到起主導(dǎo)作用的因素,并提出合理的預(yù)防應(yīng)對(duì)措施,是解決問(wèn)題的難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。 轉(zhuǎn)貼于

4. 材料失效的預(yù)防

我們應(yīng)針對(duì)具體的磨損失效問(wèn)題,收集已磨損報(bào)廢的零件及其磨屑,并進(jìn)一步查明該部件的摩擦工況,包括摩擦副的接觸形式、運(yùn)動(dòng)形式、載荷、速度、介質(zhì)、溫度、濕度、方式以及劑種類(lèi)等,確定劑有無(wú)變質(zhì)并檢查系統(tǒng)的工作情況,了解失效發(fā)生時(shí)設(shè)備的使用情況及日常維護(hù)保養(yǎng)情況。在充分掌握情況的基礎(chǔ)上,應(yīng)對(duì)磨損失效表面和磨屑進(jìn)行仔細(xì)分析,檢查磨損失效前后表面形貌和硬度等物理機(jī)械性能的變化,根據(jù)表面磨損特征和磨屑形狀判定磨損失效模式,確定失效是由外界偶然因素(如不期而至的磨粒或雜物、沖擊負(fù)載、斷油等)引起的突發(fā)過(guò)程還是在設(shè)計(jì)工況條件下運(yùn)行后的累計(jì)結(jié)果。對(duì)于后者,還需對(duì)磨損次表層進(jìn)行分析,了解裂紋的形成部位及擴(kuò)展方向,并由此確定磨損的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程。對(duì)于有可能發(fā)生化學(xué)腐蝕磨損的部件,則需要對(duì)磨損失效表面和磨屑進(jìn)行化學(xué)分析。如有必要,還應(yīng)進(jìn)行零件磨損失效的模擬試驗(yàn)。只有認(rèn)真獲取上述信息,并進(jìn)一步結(jié)合失效零件摩擦學(xué)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行綜合分析,才能對(duì)導(dǎo)致磨損失效的過(guò)程本質(zhì)和主要原因有深入的認(rèn)識(shí);在此基礎(chǔ)上,才有可能為磨損失效的預(yù)防提出合理的改進(jìn)措施。一般而言,除了外界因素、設(shè)備管理和劑變質(zhì)等非設(shè)計(jì)因素之外,引起機(jī)械零部件磨損失效的設(shè)計(jì)和工藝方面的原因主要有:①摩擦副材料或表面處理(含熱處理)工藝選擇不當(dāng);②零件的摩擦學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(含系統(tǒng))不合理;③零件的加工或安裝精度未達(dá)到要求。

對(duì)于磨損材料失效的分析和預(yù)防對(duì)我們國(guó)家整個(gè)國(guó)民建設(shè)都有著至關(guān)重要的作用。我們應(yīng)該加大材料失效分析的力度,推進(jìn)耐磨材料的進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:民用建筑;地面施工;工藝流程;質(zhì)量控制

民用建筑的地面工程中的水泥面層等在施工完成后或者是使用過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫、面層空鼓、起沙等質(zhì)量問(wèn)題,這些問(wèn)題雖然不至于影響民用建筑的整體安全性,但也降低了民用建筑的整體質(zhì)量、使用壽命,不同程度的影響了民用建筑的使用功能。地面施工技術(shù)是民用建筑的地面施工的前提和保障,運(yùn)用建筑地面的施工技術(shù)來(lái)嚴(yán)格的落實(shí)好各階層的施工工作,全面提升地面施工的質(zhì)量,從而有效的提高民用建筑的整體施工質(zhì)量。

一.民用建筑的地面施工的工藝流程

民用建筑的地面施工可以按照施工工藝流程分為三個(gè)階段的主要施工內(nèi)容,一是包括混凝土作業(yè)準(zhǔn)備及光滑度掌握的施工前期工作,二是包括有混凝土澆筑、耐磨材料的撒布與打磨的中期工作,三是包括了細(xì)節(jié)處理、養(yǎng)護(hù)與切割的后期工作。

1.前期工作

在民用建筑的地面施工真正開(kāi)始前,要進(jìn)行場(chǎng)地的地基處理工作,即基土的鋪設(shè)和墊層的施工,并保障地基的處理符合施工要求。室外的碾壓工作采取碾壓機(jī)施工方式,室內(nèi)地面則使用打夯機(jī)進(jìn)行地面路基的夯實(shí)。為減少各種情況造成的石子外露現(xiàn)象,以及引發(fā)的延誤施工進(jìn)度,要先對(duì)混凝土墊層進(jìn)行適當(dāng)?shù)募雍瘛H绻胗行У姆乐箤?duì)彩色耐磨地面的各類(lèi)指標(biāo)的破壞問(wèn)題,首先要控制好混凝土表現(xiàn)的平滑性,防止混凝土的表面粗糙導(dǎo)致的局部不均與色彩不理想,從而降低了彩色耐磨地面的視覺(jué)效果,在混凝土的澆筑前,要采取有效的措施來(lái)保證彩色耐磨地面的各類(lèi)指標(biāo)。

在進(jìn)行混凝土的澆筑之前,要保持墊土層一直處于整潔的狀態(tài)下;澆筑地臺(tái)前要保持地臺(tái)濕度的適宜性,表層不可以有積水,對(duì)于混凝土澆筑前的噴水潤(rùn)濕操作,要防止沁水現(xiàn)象的發(fā)生,商品混凝土運(yùn)輸中采用泵送方式;混凝土澆筑要按照一定的順序進(jìn)行,在施工場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行分倉(cāng)并盡量控制在一次性澆筑完成,使用的混凝土在原材料、混合比例、攪拌及澆筑操作、混凝土的表面等都要按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定。

2.中期作業(yè)

地面施工的中期作業(yè)階段,主要是混凝土的澆筑、耐磨材料的撒布以及混凝土表面的打磨等工作。該階段要對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑前的潤(rùn)濕以便來(lái)控制水灰比、坍塌度、沁水等問(wèn)題,對(duì)于商品混凝土只能采用溜槽的方式來(lái)協(xié)助人工下料工作;混凝土在澆筑過(guò)程中要嚴(yán)格控制質(zhì)量并盡量的控制高度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于局部沒(méi)能達(dá)到標(biāo)高的地方要通過(guò)混凝土的補(bǔ)充來(lái)進(jìn)行搗齊,嚴(yán)禁使用砂漿進(jìn)行補(bǔ)搗;混凝土澆筑完成之后,利用真空設(shè)備進(jìn)行沁水,沁水操作執(zhí)行兩遍之后開(kāi)始耐磨材料的施工。為了有效避免施工過(guò)程中對(duì)地臺(tái)表面的破壞,施工人員要在耐磨材料施工過(guò)程中配用專(zhuān)門(mén)的鞋子,前期及中期采用鋁制的網(wǎng)鞋,后期采用防水的紙質(zhì)鞋。

3.后期作業(yè)

該階段施工作業(yè)的主要內(nèi)容是細(xì)節(jié)的處理、養(yǎng)護(hù)以及切割處理等。對(duì)于建筑地面上的施工縫、陰陽(yáng)角等位置的處理要小心細(xì)致,否則造成的質(zhì)量缺陷會(huì)有嚴(yán)重的后果。在地面施工的收尾工作中,要留意并防止發(fā)生石子外漏的情況,如果一旦發(fā)現(xiàn)石子外漏要進(jìn)行石子的及時(shí)清除與修補(bǔ);對(duì)于機(jī)械打磨不到的角落、墻邊以及柱邊等位置,要進(jìn)行細(xì)致的人工打磨,進(jìn)入打磨現(xiàn)場(chǎng)的施工人員要穿上特制的鋁制網(wǎng)鞋,以維持地面的光滑程度達(dá)到機(jī)械操作的效果;進(jìn)行施工縫處的處理過(guò)程中,要清除接觸表面的多余石子,并進(jìn)行水泥砂漿的撒布,防止施工過(guò)程中對(duì)地面帶來(lái)的污染、磨損、碰撞等不規(guī)范的操作;對(duì)施工縫的兩側(cè)進(jìn)行布料時(shí)需要有專(zhuān)業(yè)人員,采用專(zhuān)業(yè)性的技術(shù)打磨方式進(jìn)行打磨壓光,控制打磨壓光的均勻程度。

養(yǎng)護(hù)處理中,在耐磨材料的地工之后,使用專(zhuān)門(mén)的養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行地臺(tái)的養(yǎng)護(hù),便于維持地臺(tái)表面適宜的濕度、強(qiáng)化耐磨材料強(qiáng)度以及防止地臺(tái)被污染等;養(yǎng)護(hù)期以五天為宜,如果處于露天或者是氣溫較高的環(huán)境中,適當(dāng)采用苫布、草苫等進(jìn)行覆蓋,并灑以適當(dāng)?shù)乃M(jìn)行濕潤(rùn)等。切割及卸模施工要在耐磨材料的地臺(tái)施工完成之后,卸模過(guò)程中要輕拿輕放,保證地臺(tái)邊緣不被無(wú)意損傷或產(chǎn)生缺棱掉角等,一旦出現(xiàn)了缺棱掉角要采用高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿進(jìn)行修復(fù),并撒上耐磨材料,采用手工打磨的方式進(jìn)行重點(diǎn)打磨。收縮縫的切割可在耐磨材料的施工完成之后,地臺(tái)具備了一定的強(qiáng)度時(shí)采用專(zhuān)用的切割機(jī)執(zhí)行切割操作等。

二.民用建筑的地面施工的施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制

在民用建筑的地面施工中要注意的施工要點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)比較多,例如結(jié)構(gòu)層的處理,以及施工前的必要的準(zhǔn)備工作,但目前的地面施工以混凝土應(yīng)用為主要內(nèi)容,混凝土具有著特殊的性能以及使用方法,地面施工最主要的是保證混凝土地面的耐磨。

耐磨性較強(qiáng)的混凝土地面是采用了特殊的方式及特殊的材料經(jīng)由一定的處理手段而成的,使混凝土與耐磨材料充分的融合,打造出的品質(zhì)及效果更佳的地面。耐磨混凝土地面具有著耐磨性高、硬度大、強(qiáng)度高、不易剝離、抗沖擊性強(qiáng)以及不起灰塵等特性,在民用建筑的地面施工中得到了廣泛的應(yīng)用;耐磨混凝土地面的應(yīng)用,還減少了傳統(tǒng)耐磨地面的基層及墊層要進(jìn)行分別施工,所容易引發(fā)的混凝土裂縫以及面層空鼓等質(zhì)量問(wèn)題;耐磨混凝土地面的施工工序較為簡(jiǎn)單、施工周期短,具有一定的節(jié)能減排效益。

除了耐磨性混凝土地面的打造,還有混凝土地面施工材料的選定。金剛砂與耐磨骨料的結(jié)合成就了耐磨混凝土地面的表面強(qiáng)度大、耐磨性能高、抗沖擊性能強(qiáng)的的特點(diǎn)。金剛砂是抗銹能力較強(qiáng)的骨料,就有著較強(qiáng)的硬度,在金剛砂等材料的選購(gòu)、運(yùn)輸、存放等過(guò)程中,要嚴(yán)格的執(zhí)行施工標(biāo)準(zhǔn),材料的進(jìn)場(chǎng)要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn),只有合格的材料才可用于民用建筑的地面施工建設(shè);材料進(jìn)場(chǎng)之后要重視存放及看護(hù)工作,存放期限不能過(guò)長(zhǎng),一旦出現(xiàn)金剛砂等材料的過(guò)期變質(zhì),一定要淘汰不再使用;對(duì)施工過(guò)程中使用的設(shè)備、機(jī)械等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,保證機(jī)械在施工過(guò)程中的順利使用,并在每天的施工作業(yè)結(jié)束之后進(jìn)行設(shè)備的檢查和施工材料的清點(diǎn),防止材料、設(shè)備等因素影響施工進(jìn)度及質(zhì)量;對(duì)地面施工人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和施工作業(yè)監(jiān)督,提高施工人員的責(zé)任心,減少不規(guī)范操作對(duì)混凝土地面造成的破壞等。

總結(jié):

在民用建筑的地面施工過(guò)程中,要嚴(yán)格的按照施工工藝流程,結(jié)合便準(zhǔn)化的施工技術(shù),進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)格的地面施工,以地面施工的質(zhì)量的有效保證,全面提升民用建筑的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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[4] 張立新.淺談民用建筑地面施工常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及對(duì)策[J].黑龍江科技信息, 2011(16)