土石围堰防渗墙混凝土性能试验研究

结合工程实践,对围堰防渗墙混凝土的配合比和性能进行了试验研究,试验结果表明采用小于0.8的水胶比、不低于60 %的砂率、不低于170 kg/m3的水泥用量、适量掺加膨润土、大量掺加粉煤灰并掺加高性能的引气剂和减水剂的综合措施,可配制出较低强度和弹性模量、高抗渗等级且具有大流动性的防渗墙混凝土,以满足特定的工程要求.     

三峡工程混凝土掺高效减水剂与引气剂复合试验研究

采用葛洲坝水泥厂生产的525中热硅酸盐水泥、425低热矿渣硅酸盐水泥,平圩电厂Ⅰ级粉煤灰及花岗岩人工砂石料,进行了掺ZB-1A,ZB-1,FDN9001及R561C 4种缓凝高效减水剂,PC-2、文松及CJ4 3种引气剂共计24个配合比的新拌混凝土坍落度、含气量、泌水率、凝结时间试验,并对硬化混凝土进行了抗压强度及抗冻性能试验.试验结果表明:使用中热水泥的混凝土单位用水量要低于低热水泥,抗冻性能也优于低热水泥,但使用低热水泥配制大坝内部混凝土仍可满足D100～D150的抗冻要求.几种减水剂与引气剂复合时,其抗冻性能有差异,但均可满足D250～D300(中热水泥)及D100～D150(低热水泥)的抗冻技术要求.     

南水北调工程江苏境内泵站混凝士配合比试验

探讨了粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量对混凝土性能的影响,为南水北调东线工程泵站混凝土提供施工配合比。通过掺人粉煤灰、高效减水剂及引气剂,配制了不同强度等级的混凝土,研究了C20、C25、C30等3种不同强度等级混凝土力学性能、耐久性能及体积稳定性,并用扫描电镜法（SEM）表征混凝土界面过渡区。研究表明：掺入粉煤灰、高效减水剂及引气剂后,混凝土立方体抗压强度均达到设计指标;在较高水胶比条件下,混凝土抗压、抗拉强度、弹性模量、抗渗性能均随着粉煤灰掺量增加而略有提高,同时掺入粉煤灰改善了混凝土界面过渡区。粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量分别不超过胶凝材料用量的30％、1％、0．015％时,所配制的C20、C25、C30混凝土满足南水北调工程江苏境内泵站混凝土施工要求。     

泵站工程C25混凝土配合比优化研究

针对南水北调工程泵站最常用的C25等级混凝土,按照配合比优化原则,通过原材料筛选,采用掺加优质粉煤灰降低水泥用量、添加高效减水剂降低水胶比、掺优质引气剂提高抗冻性等措施,设计出优化的混凝土配合比。物理力学性能和耐久性试验研究表明,优化配制几组的混凝土性能均能满足设计要求。综合试验结果,提出了泵站C25W6F100混凝土优化配制措施和控制参数,包括水泥和粉煤灰选用、粉煤灰掺量、水胶比、用水量、含气量、高效减水剂和引气剂掺量等。     

长河坝水电站大坝防渗墙高强低弹混凝土配合比设计与应用

长河坝水电站大坝防渗墙为高强低弹混凝土,为满足防渗墙混凝土的性能要求,在配合比设计时掺用了粉煤灰、缓凝高效减水剂、引气剂等,考虑到现场的施工因素,给出了高强、低弹混凝土较优的配合比.     

中低热水泥混凝土抗冲耐磨及抗裂性能试验研究

随着中低热水泥在水电工程中应用日益广泛,对其综合性能展开研究很有必要。以低热和中热水泥为胶凝材料,对掺PVA、硅粉及粉煤灰的混凝土抗冲磨性能进行了研究。试验结果表明,同强度等级条件下,对于采用长龄期设计的混凝土,低热水泥混凝土和中热水泥混凝土抗冲磨强度相当;采用28d设计龄期的混凝土,低热水泥混凝土抗冲磨强度稍低,但其自生体积变形对于混凝土抗裂性能更加有利。     

大掺量粉煤灰混凝土研究

实验研究了早强剂、减水剂、高效早强减水剂对大掺量粉煤灰混凝土强度与和易性方面的影响。研究表明:减水剂、早强剂对大掺量粉煤灰混凝土有显著影响。当粉煤灰掺量占胶凝材料总量50%、早强剂掺量1.5%、SX-高效减水剂掺量1.15%时,标准养护下,3d强度达11.9MPa、7 d强度达18.5MPa、28 d强度达36.5MPa。     

外加剂和粉煤灰掺量对混凝土抗裂能力的影响

针对BEJSK拱坝所处区域温差大、极端气温低,混凝土易开裂的问题,为了优化混凝土配比并降低混凝土开裂风险,采用材料参数试验耦合数值计算的方法,研究了外加剂和粉煤灰掺量对混凝土材料参数和抗裂能力的影响。试验结果表明:相同水胶比和外加剂条件下,随着粉煤灰掺量从35%增至40%,混凝土的抗压强度在前28 d龄期降低12.5%(水胶比=0.38)～12.8%(水胶比=0.43),180 d龄期基本持平,180 d龄期劈拉强度随粉煤灰掺量增加降低9.5%(水胶比=0.38)～13%(水胶比=0.43),180 d龄期轴拉强度随粉煤灰掺量增加略微增长,180 d龄期弹性模量随粉煤灰掺量增加略微降低。28 d龄期绝热温升随粉煤灰掺量增加下降1℃;混凝土自生体积膨胀变形随粉煤灰掺量增加而降低。联合掺用新疆五杰NF-2缓凝高效减水剂与PMS-NEA3引气剂较联合掺用江苏博特JM-Ⅱ缓凝高效减水剂和GYQ引气剂制备的混凝土自生体积收缩变形略优。数值计算结果表明,混凝土的开裂风险系数与混凝土水胶比和温度历程相关。高水胶比混凝土的开裂风险系数在缓慢温降阶段较低水胶比混凝土偏大,但在快速温降阶段增速更缓。两种水胶比混凝土的开裂风险系数在快速温降阶段呈现"交叉"的现象。总之,高水胶比混凝土的开裂风险系数终值更低,抗裂能力优。     

高流动性混凝土的配制研究

在混凝土中掺加引气剂、减水剂和粉煤灰,设计不同的混凝土配合比方案进行试验,分析新拌混凝土的流动性.结果表明:掺加胶凝材料质量的1％的高效减水剂后,混凝土拌合物的流动性较不掺加减水剂的情况提高100％左右;掺加胶凝材料质量的20％的优质粉煤灰后,混凝土拌合物的流动性增强,但短龄期(90 d)内,混凝土的抗压强度降低10％左右;高流动性新拌混凝土的最佳配合比为水泥∶水∶砂∶石∶粉煤灰∶减水剂∶引气剂=360∶ 164∶694∶1 182∶0∶2.88∶0.036.     

三峡工程三期围堰碾压混凝土配合比设计

为合理选择三峡工程三期围堰碾压混凝土设计和施工的各项技术参数,对混凝土的力学性能、变形性能、耐久性等进行了试验,结果表明,在水胶比相同时,混凝土的抗压强度有随粉煤灰掺量的增加而降低的趋势;碾压混凝土的抗压弹性模量随龄期的增长而增加;碾压混凝土掺用高效减水剂和引气剂后,其90d龄期的抗冻标号均可达到F50;混凝土的干缩率随龄期的增加而增大;推荐的三期围堰碾压混凝土配合比具有单位用水量小、水泥用量少、耐久性好等特点。     

三峡工程掺粉煤灰混凝土性能试验研究

为保证三峡工程混凝土的质量，进行了掺粉煤灰的多个配合比的混凝土性能试验，主要研究了掺粉煤灰混凝土的单位用水量、抗压强度、抗渗性能、干缩性能、抗冻性能、绝热温升等项目。结果表明，在混凝土中掺入粉煤灰，不仅可以节约水泥，降低水泥水化热温升，而且可以改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的后期强度。     

两种低热与中热硅酸盐水泥混凝土热力学特性对比分析

结合白鹤滩水电站大坝主体混凝土,全面对比了2种低热与中热硅酸盐水泥混凝土的抗压强度、干缩率、自生体积变形和绝热温升等热、力学特性。研究结果表明:采用相同水胶比和粉煤灰掺量时,低热硅酸盐水泥混凝土的7,28 d龄期抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值、抗压弹模均低于中热硅酸盐水泥混凝土,90 d龄期时2种水泥混凝土的强度基本相当,180 d龄期时低热硅酸盐水泥混凝土超过中热硅酸盐水泥混凝土;2种水泥混凝土的干缩率较接近,低热硅酸盐水泥混凝土的28 d绝热温升比中热硅酸盐水泥混凝土低2.0~3.5 ℃,2种水泥混凝土的自生体积变形均表现为微膨胀。综合比较认为,该低热硅酸盐水泥混凝土的抗裂性能优于中热硅酸盐水泥混凝土。     

黏土混凝土在土坝防渗墙中的应用

本文在对黏土混凝土的原材料选用、配合比设计、拌合物性能、物理力学性能等进行试验的基础上，配制出了满足米家寨水库除险加固防渗墙工程需要的黏土混凝土，并成功应用于该工程。研究表明，黏粒含量较高的黏土对降低混凝土弹性模量效果显著，并使混凝土具有相对较高的强度和抗渗性能；通过调整水胶比、黏土掺量、不同外加剂的掺量，可以配制出不同性能的黏土混凝土；黏土混凝土抗压强度随龄期增长系数与普通混凝土在7d时基本一致，90d则明显高于普通混凝土；与28d相比，黏土混凝土90d弹性模量增长很少，但抗渗性能提高约5倍。     

乌东德高拱坝大坝混凝土长期性能试验研究

乌东德大坝是世界上首座全坝应用低热水泥的特高拱坝,大坝混凝土采用“低热水泥+35% Ⅰ级粉煤灰”胶凝材料体系设计方案,全面掌握大坝混凝土性能对工程安全运行至关重要。对乌东德大坝胶凝材料水化性能、混凝土力学性能、混凝土变形性能、混凝土绝热温升等开展了试验,研究了乌东德大坝低热水泥混凝土5 a龄期的性能发展规律。研究表明,乌东德大坝混凝土用胶凝体系在3 a龄期后水化程度为90.4%,水化进程达到准稳定状态;从性能发展规律可分析得出,大坝混凝土最终抗压强度为70.5 MPa、弹性模量约42 GPa、干缩约380×10^-6、自生体积变形约20×10^-6,较同条件下中热水泥混凝土,具有长期强度高、弹性模量相当、长期体积稳定性好等特点;乌东德大坝混凝土绝热温升的最终收敛值为27.9 ℃,3 a龄期后绝热温升年增长仅0.1 ℃,后期无“翘尾”现象。综合分析可知,乌东德大坝混凝土的各项性能约1 a龄期后逐步进入缓慢收敛状态,3 a龄期后基本达到稳定状态。     

混合骨料在BEJ拱坝混凝土中的应用研究

在某些情况下,工程受客观条件限制而无法选择满足现场混凝土配置需要的骨料,为了改善骨料级配,会采用人工和天然混合骨料的施工方案。以新疆BEJ大坝为例,通过试验对混合骨料混凝土的各项性能指标进行比较分析。结果表明:使用混合骨料的大坝混凝土和易性较好,坍落度和含气量均在控制范围内;各个强度等级混凝土90 d龄期抗压强度均能达到设计强度等级,混凝土早期强度增长较快;早期弹性模量和极限拉伸值随着粉煤灰掺量的增加而降低,但后期增加;混凝土耐久性能也均能满足设计要求,质量损失随粉煤灰掺量增加而增大,煤灰掺量对抗渗性能影响较小。     

中国碾压混凝土拱坝材料特性研究

通过对碾压混凝土原材料、配合比、技术性能三方面的研究结果表明，中国拱坝碾压混凝土具有水泥用量少、粉煤灰掺量高、胶凝材料用量适中、绝热温升低、抗裂性好等特性；对比沙牌拱坝碾压混凝土，高抗裂碾压混凝土强度提高、弹性模量下降、弹强比减小、极限拉伸值提高，表现出极好的抗裂性能。     

混凝土抗盐冻性能试验

为研究混凝土强度等级、矿物掺合料和含气量对其抗盐冻性能的影响,对混凝土进行了盐溶液条件下的快速冻融试验。通过硬化混凝土气泡参数测定验证了新拌混凝土含气量与硬化混凝土含气量之间的相关性,对混凝土外观、相对动弹性模量、累积剥落量随冻融循环次数变化规律进行了分析,研究了不同强度等级、矿物掺合料、含气量等因素对混凝土抗盐冻性能的影响趋势。结果表明:单纯提高强度等级并不一定利于混凝土抗盐冻性能的改善,对中低强度的混凝土而言,含气量是影响其抗盐冻性能的决定性因素;粉煤灰与矿渣粉的掺量应控制在一定范围内。     

深厚砂性土地基大型水闸闸基防渗设计研究

为研究某深厚砂性土地基大型水闸防渗设计方案，分别应用AutoBank 软件和MIDAS 有限元软件进行了渗流和应力变形计算分析。研究表明：不设防渗墙或设置悬挂式防渗墙时，闸基出口段最大坡降均小于出口段允许坡降值，而水平段最大坡降均大于水平段允许坡降值且渗漏量较大，设置防渗墙入基岩1m，满足渗流要求；防渗墙上部以拉应力为主，下部以压应力为主，最大压应力出现于地层分界位置，但均未超过混凝土设计抗拉抗压强度；在临近地层分界线的上部区域以及底部嵌固端，普通混凝土防渗墙与塑性混凝土防渗墙有较大的区别，普通混凝土防渗墙在地层分界线上部区域最大拉应力值为0.37MPa，底部嵌固端最大拉应力值为1.46MPa，后者超过了混凝土设计抗拉强度，塑性混凝土防渗墙在上述部位无拉应力；普通混凝土防渗墙及塑性混凝土防渗墙水平位移基本一致，塑性混凝土防渗墙竖向位移较普通混凝土防渗墙大。     

复掺粉煤灰+硅灰+石灰石粉大坝碾压混凝土力学特性研究

随着粉煤灰掺和料成本的日益高昂,有必要寻找低价易得、品质优异的粉煤灰替代碾压混凝土掺和料。文章基于多元掺和料的复合效应,用硅灰、石灰石粉替代部分粉煤灰,设计了三组不同配比的掺和料,开展7天、28天、90天龄期抗压强度、抗拉强度与弹性模量试验,对比分析其力学特性差异。研究结果表明:硅灰和石灰石粉的掺加对碾压混凝土的早期强度无不利影响,且单掺硅灰或复掺硅灰与石灰石粉能有效改善其强度特性。研究结果对解决粉煤灰匮乏难题具有重要意义。