山岭隧道主体结构混凝土养生方法试验研究.pdf

1 0 4 材料导报 B： 研究篇 2 0 1 2 年 1 2月( 下) 第 2 6卷第 1 2期 山岭隧道主体结构混凝土养生方法试验研究 仇文革 ， 王海彦 ( 1 西南交通大学土木工程学院交通隧道工程教育部重点实验室， 成都 6 1 0 0 3 1 ； 2 石家庄铁路职业技术学院， 石家庄 0 5 0 0 4 1 ) 摘要 目前绝大多数山岭隧道结构混凝土没有进行特别的养生， 一般采用 自然养生的方法， 由于隧道 内温湿 度波动较大， 很难保证混凝土施工质量， 致使结构耐久性问题突出。针对该问题并考虑隧道结构混凝土施工所处实 际环境， 通过对不同配方混凝土试件在室内不同养生条件下的性能试验， 提 出喷射混凝土采用喷水养生、 二衬混凝土 采用密闭衬砌表面汽雾养生方式可获得显著效果， 一般隧道环境下养生时间以3 d或 7 d为宜。汽雾养生技术虽然增 加了工程成本， 但能提高混凝土的强度和密实度， 减少混凝土的初裂， 因而具有较高使用价值， 对提高隧道结构体 系 耐 久性 至关重要 ， 可在山岭 隧道施 工中推 广应用。 关键词 山岭隧道主体结构混凝土耐久性养生技术 中图分类号 ： TB 3 0 2 文献标识码 ： A Ex p e r i me n t a l Re s e a r c he s o n Cu r i n g Te c hn o l o g y f o r t he M a i n S t r u c t u r e Co n c r e t e i n M o u n t a i n Tu n ne l QI U W e n g e ，W ANG Ha i y a n 。 ( 1 MOE Ke y L a b o r a t o r y o f Tr a n s p o r t a t i o n Tu n n e l En g i n e e r i n g ，S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g，S o u t h we s t J i a o t o n g Un i v e r s i t y ， C h e n g d u 6 1 0 0 3 1 ； 2 S h ij i a z h u a n g I n s t i t u t e o f Ra i l wa y Te c h n o l o g y ， S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 4 1 ) Ab s t r a c t Mo s t mo u n t a i n t u n n e l s t r u c t u r e c o n c r e t e s a r e t r e a t e d wi t h n a t u r a l c u r i n g ( a s o t h e r s t r u c t u r e c o n e r e t e s i n Ch i n a )r a t h e r t h a n s p e c i a l c u r i n g S i n c e t h e h u mi d i t y i n t h e t u n n e l f l u c t u a t e s g r e a t l y，i t i s d i f f i c u l t t o g u a r a n t e e t h e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y o f t h e c o n c r e t e ， a n d t h e p r o b l e m o f s t r u c t u r a l d u r a b i l i t y b e c o me s e v i d e n t Co n s i d e r i n g t h e a c t u a l e n v i r o n me n t o f c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n，a f t e r d i f f e r e n t s a mp l e s o f c o n c r e t e s we r e t e s t e d u n d e r d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s i n d o o r s ，i t i s s u g g e s t e d t h a t mo i s t u r e r e t e n t i o n a n d s p r a y i n g wa t e r c u r i n g t e c h n o l o g y s h o u l d b e a p p l i e d t o t h e s h o t c o n c r e t e ， a n d s t e a m c u r i n g t e c h n o l o g y f o r t h e s e c o n d l i n i n g c o n c r e t e ；t h e 3 d o r 7 d p e r i o d i s s u i t a b l e f o r t h e t u n n e l c u r i n g S t e a m c u r i n g t e c h n o l o g y r a i s e s t h e c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d d e n s i t y ， a n d r e d u c e s t h e r i s k o f o r i g i n a l c r a c k s i n s p i t e o f i t s h i g h C o s t o f c o n s t r u c t i o n S t e a m c u r i n g t e c h n o l o g y i s v a l u a b l e i n u s a g e a n d v i t a l t o t h e i mp r o v e me n t o f d u r a b i l i t y o f t h e t u n n e l s t r u c t u r e s y s t e m， a n d t h u s c a n b e wi d e l y u s e d i n t h e mo u n t a i n t u n n e l c o n s t r u c t i o n Ke y wo r d s mo u n t a i n t u n n e l ，ma i n s t r u c t u r e ，c o n c r e t e ，d u r a b i l i t y，c u r i n g t e c h n o l o g y 0 引言 我国山岭隧道结构混凝土大多没有进行特别 的养生， 且 在混凝土浇筑后 2 4 h内就拆模 ， 由于隧道 内所处环境特殊 ， 长大隧道洞口段与洞内温湿度条件存在较大差异， 而短隧道 受外界环境影响较大 ， 很难满足混凝 土养生 条件。另一方 面 ， 隧道结构与其他工程结构不同， 一旦成 型就有可能承受 围岩荷载， 特别是初期支护， 结构混凝土强度未达到设计强 度时就承受外荷载 ， 混凝 土内部结构就会产生损伤， 隧道修 成后， 混凝土结构会不同程度地出现初裂 ， 强度得不到保证 。 隧道投人运营后， 在各种条件作用下裂缝会进一步扩展， 现渗漏水 、 局部破损， 甚至出现掉块 ， 严重影响隧道结构耐久 性和列车运营安全。隧道结构耐久性 主要体现在混凝 土的 耐久性上， 世界各国都在提高隧道结构混凝土耐久性 的措施 上下功夫， 故混凝土养生技术的改进与提高显得尤 为重要。 因此 ， 如何改进隧道结构混凝土养生技术成为众多专家学者 研究的重要课题 。 目前 ， 高性能混凝土已在国外隧道与地下工程 中获得应 用 ， 但在我国尚处于起步阶段。隧道结构采用高性能混凝土 后 ， 传统的养生方法已不利于混凝土性能的发挥。根据隧道 环境特点采取合理 的养生方法 ， 不仅能保证混凝土的强度 ， 而且能提高其表层混凝土硬度， 从而提高混凝土结构的耐久 性 。 1 隧道结构混凝土养生方法 由于高性能混凝土胶凝材中掺有大量矿物掺合料 ， 且水 *铁道部科技研究开发计划项 目( 2 0 0 9 G0 0 5 一 E ) 中央高校基本科研业务费专项资金( S WJ T Ul l Z T3 3 ) 仇文革： 男， 1 9 5 9年生， 博士， 教授， 博士生导师， 主要从事隧道与地下工程研究与教学工作 王海彦： 通讯作者， 男， 1 9 7 5 年生， 博 士生， 副教授， 主要从事隧道结构耐久性及其设计方法研究 E - ma i l ： wh y 8 6 2 1 1 6 3 c o m 山岭隧道主体结构混凝土养生方法试验研究 仇文革等 l 0 5 胶比较低 ， 为了保证混凝土的水化反应能够正常进行， 混凝 土浇筑完毕后 ， 需要在相当长的时间内保持适当的温度和足 够的湿度 ， 以提供 良好 的硬化条件。因此 ， 必须 对混凝 土采 用合适的养生方法。 目前 ， 国内外隧道结构混凝土养生的方法主要有以下几 种 一 。 ( 1 ) 标准养生 ： 在标 准温度 ( ( 2 0 1 ) ) 下， 向混凝土试 件表面洒水或将混凝土试件浸泡在水中， 以保持混凝土表面 湿度达 9 5 以上 。该养生方法在实验室内普遍采用 ， 但应用 于山岭隧道施工现场难度较大。 ( 2 ) 汽雾养生： 在规定温度 ( ( 2 O 3 ) ) 下 ， 采用蒸汽或 喷雾方式 ( 确保混凝土表面湿度达到 9 O 以上) 进行养生 。 若处于寒 区隧道 内， 二衬混凝土宜采用蒸汽方式养生 ， 养生 效果好 ， 费用较高； 若处于高地温隧道 内， 二衬混凝土宜采用 喷雾方式养生 ， 养生较易实现 ， 养生效果好 ， 费用较低 ， 值得 推广E 。 ( 3 ) 喷水养生 ： 在隧道环境温度下 ， 利用一定的压力将水 喷洒在混凝土表面进行保湿养生， 根据隧道环境条件， 确定 每天喷水次数 ， 以保持混凝土表面湿润为准。喷水养生费用 低， 但如果水温与混凝土内部温度相差太大 ， 则对控制混凝 土初裂不利， 且强度损失也较大。当环境平均温度低于 5 时， 不可喷水养生 。 ( 4 ) 自然养生 ： 在隧道环境温湿度条件下 ， 不采取任何辅 助方式 的养生 。此养生方法最经济 ， 但养生效果最差， 在 隧 道内温湿度接近标准值时可采用。 ( 5 ) 涂( 覆) 膜养生 ： 涂( 覆) 膜养生是将塑料乳液喷洒( 或 将塑料薄膜覆盖) 在衬砌混凝土表面， 待乳液挥发后 ， 在混凝 土表面形成一层塑料薄膜， 以使混凝土结构与空气隔绝 ， 确 保混凝土中的水分不再蒸发而完成水化作用 。此法成本较 高且受环境温度影响较大 ， 对于隧道这样 的细长结构适用性 较差。 2 不同养生方法效果验证 为了验证不同养生方法的效果 ， 分别对衬砌混凝土和喷 射混凝土试件采用不同养生方法进行处理 ， 同时通过力学和 耐久性能试验以及衬砌混凝 土表面划痕试验测定混凝土 的 性能指标E 。 混凝土力学性能试验包括 ： 抗压强度、 劈裂抗拉强度和 抗折强度试 验， 其 试验 方法 、 步骤 和 结果 处理 依据 G B T 5 0 0 8 1 2 0 0 2 普通混凝土力学性能试验方法标准 进行 。混凝 土耐久性能试验包括 ： 抗渗性能、 抗硫酸盐腐蚀和抗冻融试 验_ 7 ， 其中抗渗性能试验只做了电通量试验 ， 耐久性能试验 方法、 步骤和结果处理按照 GB T 5 0 0 8 2 2 0 0 9 普通混凝土长 期性能和耐久性能试验方法标准 进行。 2 1 衬砌混凝土性能试验 衬砌混凝土试件 的养生分别采用标准养生 、 汽雾养生、 喷水养生和 自然养生 4 种方法。养生条件分别是 ： 标准养生 温度( 2 0 1 ) ， 湿度 9 5 以上； 汽雾养生温度( 2 0 3 ) ， 湿 度 9 0 以上 ； 喷水养生温度 1 6 1 8 ， 湿度 8 5 以上 ； 自然 养生温度 1 6 1 8 ， 湿度 5 O 左右。其中， 喷雾标养 ( 汽雾 养生) 采用浴霸加热， 加湿器喷水雾 ， 空调降温。试验 中以普 通硅酸盐水泥 C 3 0 混凝土为基准 ， 混凝土配合 比为： 水灰 比 0 4 3 ， 水泥 3 6 O k g ， 砂率 4 2 ， 聚羧酸减水剂 1 2 。 混凝土表 观密度为 2 4 0 0 k g m 。 2 1 1 力学性能试验 不同养生条件下衬砌混凝 土试件 的力学性能试验结果 如表 1和图 1 所示 。 表 1 不同养生条件下衬砌混凝土的力学-陛能试验结果 Ta b l e 1 Te s t r e s u l t o f t h e l i n i n g c o n c r e t e s me c h a n i c a l p r o p e r t y i n d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s 日 岂 慧 图 1 不同养生条件下衬砌混凝土各龄期抗压强度对比曲线 Fi g 1 Co n t r a s t c u r v e o f t h e l i n i n g c o n c r e t e S c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a t v a r i o u s a g e i n d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s 由表 1和图 1 可知， 标准养生衬砌混凝土各项力学性能 最好 ， 其次是汽雾养生 ， 再次是喷水养生， 自然养生最差。汽 雾养生和标准养生混凝土 2 8 d 抗压强度均能满足 C 3 0强度 等级标准 ， 且各龄期抗压强度相差不大， 而喷水养生和 自然 养生 2 8 d 抗压强度达不到 C 3 0 强度等级标准。试验表 明， 标 准养生和汽雾养生混凝土的力学性能较其他养生方法显著 提高。 由于隧道内衬砌混凝土处于特殊 的环境 中， 长隧道洞中 段一般温湿度较高， 衬砌混凝土采用适 当的喷水养生 即可满 足性能需要 ， 而长隧道进出口段和短隧道全长范围内因受外 界气候环境影响较大， 衬砌混凝 土若不进行特别养生， 就会 使其力学和耐久性能降低 ， 但在隧道内采用标准养生既不经 济又不易实现， 因此建议隧道衬砌混凝土采用汽雾养生 。 2 1 2耐久 性能试 验 不同养生条件下衬砌混凝 土试件 的耐久性能试验结果 如表 2 所示。由表 2 可知， 标准养生和汽雾养生混凝土试件 的密实度高 ， 耐久性能好_ 8 ， 且二者相差不大 ， 喷水养生效果 次之， 自然养生最差。试验数据表明标准养生和汽雾养生混 凝土试件的耐久性能均显著提高。 2 1 3 表 面 划痕试 验 通过划痕试验可以获得在不 同的养生条件下混凝土表 面强度和致密度的指标 ， 采用 日 本生产的划痕试验器进行划 1 0 6 材料导报 B： 研 究篇 2 0 1 2年 1 2月( 下) 第 2 6 卷第 1 2期 痕试验 ， 划痕宽度用开裂规尺测定。分别选定 自然养生和汽 雾养生衬砌混凝土试件作为试验对象， 以划痕压力 0 1 0 MP a 的划痕宽度为着眼点进行测试。自然养生的试件材龄 3 d 时 的划痕宽度为 0 3 8 mm， 随龄期 的延长划痕宽度基本没有变 化 ； 汽雾养生的试件材龄 3 d时的划痕宽度为 0 2 3 mm， 比 自 然养生试件小 ， 随龄期 的延长划痕宽度变小( 材龄 1 4 d时划 痕宽度为 0 1 2 mm) ， 证明表面强度和致密度有所增加。划痕 试验结果如图 2所示。 表 2 不 同养生条件下衬砌混凝土的耐久性能试验结果 Ta b l e 2 Te s t r e s u l t o f t he l i n i n g c o n c r e t e S d u r a b i l i t y i n d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s 由图 2 可看出， 衬砌混凝土表面硬度在低龄期时受养生 条件的影响很大， 汽雾养生混凝土试件在各龄期的划痕宽度 均 比自然养生试件小 ， 特别是后期效果更 明显 ， 划痕宽度随 养生龄期的延长而减小。这说明采用汽雾养生减小 了混凝 土内外的温度差， 控制了混凝土 由于温度变化引起的开裂， 提高了混凝土的性能和表面硬度 ， 减少了混凝土初裂。 2 2 喷射混凝土性能试验 喷射混凝土设备 选用成 都岩锋科 技有 限公 司生产 的 T K 5 0 0 喷射机， 采用湿喷工艺喷射 ， 先将混凝土喷射到尺寸 为 7 0 0 mm8 0 0 mm1 2 0 mm 和 5 0 0 mm6 0 0 mm1 2 0 mm 的大板上 ， 待混凝土终凝后将其切割成 l O O mm1 0 0 mm l O O m m 和 l O O m mX 1 0 0 mmX 4 0 0 mm两种尺寸类型的试件。 在隧道施工现场 由于无 法对喷射混凝土进行标准养生 和汽雾养生， 但在混凝 土初凝后可以进行必要的喷水养生 ， 因此 ， 分别对喷射混凝土采用喷水养生和 自然养生两种方法 进行处理并通过试验验证其效果 。养生条件分别是 ： 喷水养 生温度 5 1 2 ， 湿度 8 5 以上； 自然养生温度 5 1 2 ， 湿 度 4 0 左右。喷射混凝土配合 比为： 水 胶 比 0 4 2 ， 胶凝材 4 5 O k g ( 水泥 2 2 5 k g ， 粉煤灰 9 0 k g ， 矿粉 1 3 5 k g ) ， 砂率 5 O ， 聚 羧酸减水剂 0 8 ， B AS F速凝剂 7 。混凝土表观密度 为 2 3 5 0 k g m。 。 鲁 宣 撼 图 2 混凝土表面划痕试验结果 Fi g 2 Re s u l t o f t h e s c r a t c h t e s t o n c o n c r e t e s u r f a c e 2 2 1 力学性能试验 不同养生条件下喷射混凝土试件 的力学性能试验结果 如表 3和图 3 所示。考虑到辽宁丹东 5月份早晚温差大 ， 喷 水养生时， 夜间采用棉被覆盖保湿 、 保温。 表 3 不同养生条件下喷射混凝土的力学性能试验结果 Ta b l e 3 Te s t r e s u l t o f t h e s h o t c o n c r e t e S me c h a n i c a l p r o p e r t y i n d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s 图 3 不同养生条件下喷射混凝土各龄期抗压强度对比曲线 Fi g 3 Co n t r a s t c u r v e o f t h e s h o t c o n c r e t e S c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a t v a r i o u s a g e i n d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s 由表 3 和图 3 可知 ， 喷水养生喷射混凝土各龄期抗压强 度均 比自然养生混凝土高很多， 最大提高幅度为 4 9 7 ， 其 他力学性能也显著提高， 说明喷水养生效果显著 ， 在隧道内 对早龄期喷射混凝土进行喷水养生是很有必要的。 2 2 2耐久性 能试 验 不同养生条件下喷射混凝土试 件的耐 久性能试验结果 如表 4所示。 表 4 不同养生条件下喷射混凝土的耐久性能试验结果 Ta bl e 4 Te s t r e s u l t o f t he s h o t c o n c r e t e S d u r a b i l i t y i n d i f f e r e n t c ur i n g c o n d i t i o n s 由表 4 可知 ， 喷水养生混凝土试件的各项耐久性能均 比 自然养生试件高 出许多。隧道 内喷射混凝 土采用喷水养生 效果显著， 该养生方法较易实现， 具有可操作性。 山岭隧道主体结构混凝土养生方法试验研 究 仇文革等 1 0 7 3 养生时 间的确定 为了确定一般环境条件下隧道二衬混凝土 的养生时 间， 相关试验研究在辽宁丹东海工水泥有 限公司实验室内进行 ， 为模拟实际隧道环境 ， 时间选择 8月份雨季， 室 内温度 2 0 4 2 5 ， 湿度 8 O 左右 ， 且室内密不透光 ， 与隧道内一般环境一 致。试验以复合水泥混凝土为基准， 复合水泥配方如表 5 所 示， 混凝土配合比如表 6 所示。分别对一直汽雾养生、 汽雾 养生 3 d 和 7 d 后 自然养生的混凝土试件进行抗 压强度 和电 通量对比试验 ， 试验结果如表 7 所示。 表 5 复合水泥配方 Ta b l e 5 Th e f o r mu l a t i o n o f c o mp o s i t e c e me n t 表 6 混凝土配合比 Ta b l e 6 Th e c o n e r e t e s mi x t u r e r a t i o 表 7 不同标养时间的混凝土抗压强度和电通量试验结果 Ta b l e 7 Te s t r e s u l t s o f t he c o n c r e t e S c o mp r e s s i v e s t r e n g t h a n d e l e c t r i c f l u x i n d i f f e r e n t c u r i n g c o n d i t i o n s 由表 7可知， 汽雾养生 3 d和 7 d后 自然养生的混凝土试 件各龄期抗压强度均比一直汽雾养生 的试件略高( 最大提高 幅度为 1 3 2 ) ， 而电通量略低 ( 最大降幅为 1 6 1 ) ； 汽雾 养生 3 d后 自然养生的混凝土试件各项性能 比汽雾养生 7 d 后 自然养生 的试件 略好 。这 说明在一般 隧道 环境 中( 温度 2 0 3 0 、 湿度 7 O 8 O ) 汽雾 养生 3 d和 7 d是 可行的。 其他环境条件下混凝土养生时间也需要通过试验确定 ， 特别 是对于寒区隧道应采取保温措施并适当延长养生时间。 研究分析和实践证明， 汽雾养生 3 d或 7 d的混凝土， 其 以后的各龄期的干缩基本相同。养生时间过长 ， 并不能保证 混凝土性能的持续提高 ， 而且 由于水泥水化程度的提高， 反 而可能使混凝土的不可逆收缩增大； 若水泥全部水化成凝胶 体， 则水泥石在强度增大的同时还会产生收缩， 严重 时甚 至 可引起开裂。因此， 水泥石中往往需要有一定数量 的未水化 水泥颗粒 ， 或掺人一些其他惰性材料来稳定体积。因此养生 持续时间并不是越长越好， 以盲 目延长养生时间作为“ 加强 养生” ， 显然是不可取的 。 4 衬砌混凝土养生新技术 近几年， 国外在隧道衬砌混凝土养生技术方面主要采用 衬砌表面涂膜工法和密闭衬砌表面的养生方法。 衬砌表面涂膜工法是在衬砌混凝 土表面人工涂刷或机 械喷涂养护剂 ， 养护剂凝固后在混凝土表面形成一层薄膜。 该工法喷 、 涂养护剂的时间不易掌握 ， 喷、 涂过早 ， 会影响涂 膜与混凝土表面的结合和涂膜质量 ； 喷、 涂过迟 ， 混凝土 中水 分蒸发过多， 养护剂易被混凝土表面空隙吸收 ， 影响养生效 果。另外 ， 由于涂膜较薄， 不能完全起到绝热、 防冻 的作用。 因此 ， 在高地温和寒 区隧道内不宜采用该养生方法。 密闭衬砌表面的养生方法最早在 日本使用 ， 采用专用养 生台车， 养生台车安装有遮水板及充气膜 ， 确保与衬砌混凝 土之间有 3 0 6 0 c m的密闭的养生空间。此养生空间用专用 喷嘴喷 出粒径 4 5 6 m 的汽雾 ， 以维持 湿度 为 9 O 1 0 0 的湿润状态。此外， 温度传感器和喷雾控制系统可 以 控制养生温湿度 ， 保持混凝土处于最佳 的养生状态， 确保混 凝土连续的水化反应 。该养生方法一次投入成本较大 ， 但可 以循环利用 ， 养生效果好 ， 特别是对提高混凝土耐久性效果 显著 。 由于我国山岭隧道分布地域较广， 隧道 内环境条件差异 较大 ， 建议在隧道内二衬混凝土养生时可采用密闭衬砌表面 养生方法。但 由于台车的造价太高， 可以考虑使用较为简易 的汽雾养生台架设备， 在 台架的两端设充气膜 ， 台架 内侧安 装保温隔热材料。若隧道处于高地温环境 ， 在养 生台架上每 隔一定间距安装若干喷雾嘴进行 喷雾 降温 、 保湿养生 ； 若隧 道处于寒区环境 ， 则采用安装在养生 台架内的桑拿 电炉进行 加热升温， 同时开启安装在 电炉上的喷淋嘴进行喷水 ， 利用 产生的蒸汽进行保温保湿养生 。 5 结论 ( 1 ) 采用汽雾养生 ， 可 以促进 混凝土持续、 充分地水化 ， 使混凝土表面的细部构造得以致密化。 ( 2 ) 汽雾养生混凝土的力学性能均比自然养生混凝土有 显著的提高， 而 5 6 d电通量降低 了约 2 5 ， 汽雾养生提高了 混凝土的强度和密实度。 ( 3 ) 当隧道 内环境温度介 于 1 8 2 4 、 湿度 大于 7 5 时 ， 混凝土结构可不采取任何养生方式， 否则必须养生， 建议 二衬混凝土采用汽雾养生， 喷射混凝土采用喷水养生。 ( 4 ) 喷射混凝土采用喷水养生效果显著， 由于隧道 内环 境特殊， 其他养生方式不易实施 ， 故对喷射混凝土进行喷水 养生值得推广 。 ( 5 ) 混凝土试件在汽雾养生 3 d 或 7 d 后 自然养生各龄期 的抗压强度均 比一直汽雾养生试件 的高， 说明在一般 隧道环 境下汽雾养生 3 d或 7 d是可行的， 过长时间的养生并不能提 高混凝土的性能。 参考文献 1 J i n J i a n c h a n g ( 金建 昌) C o n s e r v a t i o n a n d d e v e l o p me n t d i r e c t i o n h i g h p e r f o r ma n c e c o n c r e t e ( 高性能混凝土养护及其发展 方向) V J Wa t e r T r a n s p o r t C h i n a ( 中国水运) ， 2 0 0 8 ， 8 ( 1 1 ) ： 2 1 0 ( 下转 第 1 2 4页) 1 2 4 材料导报 B： 研 究篇 2 0 1 2年 1 2月( 下) 第 2 6 卷 第 1 2期 s u p e r h a r d Ti N S i N n a n o l a mi n a t e s a n d n a n o c o mp o s i t e s ：F i 1 m g r o wt h e x p e r i me n t s a n d a b i n i t i o c a l c u l a t i o n I- J P h y s Re v B， 2 0 0 7， 7 5 ( 1 5 ) ： 1 5 5 4 3 7 1 4 Z h a n g R FAr g o n A S，Ve p r e k S El e c t r o n i c s t r u c t u r e ， s t a b i l i t y。a n d me c h a n i s m o f t h e d e c o h e s i o n a n d s h e a r o f i n t e r f a c e s i n s u p e r h a r d n a n o c o mp o s i t e s a n d h e t e r o s t r u c t u r e s J P h y s R e v B， 2 0 0 9 ， 7 9 ( 2 4 ) ： 2 4 5 4 2 6 l 5 L i u Xu e j i e R e n Yu a n ， T a n Xi n ， e t a 1 Th e s t r u c t u r e o f T i s i N s u p e r h a r d n a n o c o mp o s i t e c o a t i n g s ： Ab i n i t i o s t u d y J Th i n S o l i d F i l ms ，2 0 0 1 ， 5 2 0 ( 2 ) ： 8 7 6 1 6 Kr e s s e G，Ha f n e r J Ab i n i t i o He l l ma n n - F e y n ma n mo l e c u l a r d y n a mi c s f o r l i q u i d me t a l s J J No n - C r y s t Sol i d s ，1 9 9 3 ， 1 56 1 5 8： 95 6 1 7 Kr e s s e G，Ha f n e r J Ab i n i t i o mo l e c u l a r - d y n a mi c s s i mu l a t i o n o f t h e l i q u i d - me t a l a mo r p h o u s - s e mi c o n d u c t o r t r a n s i t i o n i n g e r ma n i u m_ J P h y s R e v B ， 1 9 9 4 ， 4 9 ( 2 0 ) ： 1 4 2 5 1 1 8 Kr e s s e G，Fu r t h mu l l e r J Ef f i c i e n c y o f a b - i n i t i o t o t a l e n e r g y c a l c u l a t i o n s f o r me t a l s a n d s e mi c o n d u c t o r s u s i n g a p l a n e - wa v e b a s i s s e t E J C o mp u t Ma t e r S c i ， 1 9 9 6 ， 6 ( 1 ) ： 1 5 1 9 Kr e s s e G，F u r t h mu l l e r J Ef f i c i e n t i t e r a t i v e s c h e me s f o r a b i n i t i o t o t a l e n e r g y c a l c u l a t i o n s u s i n g a p l a n e - wa v e b a s i s s e t I1 P h y s R e v B， 1 9 9 6 ， 5 4 ( 1 6 ) ： 1 1 1 6 9 2 0 Kr e s s e G， J o u b e r t I ) F r o m u l t r a s o f t p s e u d o p o t e n t i a l s t o t h e p r o j e c t o r a u g me n t e d - wa v e me t h o d J P h y s Re v B， 1 9 9 9 ， 5 9 ( 3 ) ： 1 7 5 8 2 1 P e r d e w J P，Ch e v a r y J A，Vo s k o S H， e t a 1 At o ms ，mo l e c u l e s ，s o l i d s ，a n d s u r f a c e s ：Ap p l i c a t i o n s o f t h e g e n e r a l i z e d g r a d i e n t a p p r o x i ma t i o n f o r e x c h a n g e a n d c o r r e l a t i o n J P h y s Re v B， l 9 9 2， 4 6 ( 1 1 ) ： 6 6 7 1 2 2 Va n d e r b i l t D_ So f t s e l c o n s i s t e n t p s e u d o p o t e n t i a 1 s i n a g e - s ； n e r a l i z e d e i g e n v a l u e f o r ma l i s m J P h y s R e v B，1 9 9 0 ，4 1 ( 1 1 ) ： 7 8 9 2 2 3 Kr e s s e G，Ha f n e r J No r m- c o n s e r v i n g a n d u l t r a s o f t p s e u d o p o t e n t i a l s f o r f i r s t r o w a n d t r a n s i t i o n e l e me n t s J J P h y s ： Co n d e n s Ma t t e r ， 1 9 9 4， 6 ( 4 0 ) ： 8 2 4 5 2 4 Pa r l i n s k i K，Li Z Q，Ka wa z o e YF i r s t _ p r i n c i p 1 e s d e t e r mi n a t i o n o f t h e s o f t mo d e i n c u b i c Z r O 2 J P h y s R e v I e t t ， 2 0 0 7， 7 8： 4 0 6 3 2 5 Ma r a d u d i n A A，Mo n t r o l l E W ，W e i s s G H，e t a 1 Th e o r y o f l a t t i c e d y n a mi c s i n t h e h a rmo n i c a p p r o x i ma t i o n M US ： Ac a d e mi c P r e s s ， 1 9 7 l 2 6基尔泰 C ( 美) 固体物理导论I- M 项金钟， 吴兴惠， 译 北 京 ： 化工工业 出版社 ， 2 0 0 5 2 7 S u t t o n I ETa b l e o f i n t e r a t o mi c d i s t a n c e s a n d c o n f i g u r a t i o n i n mo l e c u l e s a n d i o n s M L o n d o n ： C h e mi c a l S o c i e t y ，1 9 6 5 ： S 1 9 5 6 2 8 Ta n Xi n ，L i Yu q i n g ，I i u X u e j i e ， e t a 1 S t r u c t u r a l a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f T i l 一 Al a N s t u d i e d b y a b i n i t i o J Ad v M a t e r Re s ， 2 0 1 2， 3 8 3 3 9 0： 3 3 3 1 2 9 As k e r C，Be l o n o s h k o A B，M i k