混凝土抗压弹性模量研究

弹性模量是混凝土重要的力学性能,它反映了混凝土所受应力与所产生应变之间的关系,是计算混凝土结构变形、裂缝开展和温度应力所必需的参数之一。为了提高混凝土的抗裂能力,通常是提高混凝土的抗拉强度和极限拉伸值,降低混凝土的弹性模量及收缩变形等。降低混凝土的弹性模量将有助于提高混凝土的抗裂性能。本文提出影响混凝土弹性模量的因素,通过U.C．康脱模型分析骨料和水泥石组分性能与含量对混凝土弹性模量的影响,提出降低混凝土弹性模量的措施。这对防止混凝土的开裂是有利的。     

南水北调大型渡槽高性能混凝土配合比试验研究与应用

混凝土耐久性一直是影响建筑物安全运行效能和寿命的关键,各种收缩引起的开裂问题更是水工混凝土结构物防裂控制的重点和难点。本文结合南水北调大型渡槽高性能混凝土配合比试验,通过对多元材料组合混凝土的试验研究、特别是抗裂性能,采用圆环抗裂等试验方法进行了研究,优选提交的施工配合比满足了大体积薄壁结构高性能混凝土的施工浇筑以及抗裂、抗渗等耐久性要求。     

延迟性补偿收缩剂对水泥基材料变形的影响

以早期补偿收缩组分LE(Lime, Early)和后期补偿收缩组分ML(Magnesia, Later)组成的复合型补偿收缩剂NF-M为对象,通过对砂浆限制膨胀率与强度、自由收缩与膨胀、约束收缩开裂以及现场混凝土温度和应变的测试,研究了NF-M对水泥基材料收缩变形性能的影响.结果表明:掺NF-M砂浆的膨胀率和强度均能达到混凝土膨胀剂规范[JC476-2001]的标准,且其强度与掺轻烧MgO、钙钒石型膨胀剂的砂浆相近,而早期补偿收缩率较大、后期补偿收缩能力优异;虽然NF-M不会明显降低或增加砂浆在干燥环境下的线性收缩,但可有效推迟砂浆的约束收缩初始开裂时间.因此,NF-M可较好地协调混凝土从凝结硬化到结构发展各龄期的各种变形值,从而有效提高混凝土的抗裂能力.     

丹强丝抗裂纤维在混凝土中的应用

混凝土存在延性差、脆性大、抗拉强度低及抵抗变形能力差等缺点,很难满足水利水电工程对混凝土较高的抗裂性能和抗变形性能的要求,特别是在一些特殊的变截面或者易开裂渗漏的部位,很容易因为塑性收缩、干燥收缩以及温度应力等因素而导致剥皮、开裂.经研究表明,在混凝土中掺加丹强丝抗裂纤维能大幅度改善这一系列不足,提高混凝土的性能,限制混凝土早期塑性收缩和干燥收缩的效果很明显.     

补偿收缩混凝土在渠道接缝中的应用

通过对普通混凝土的极限收缩应力应变以及补偿收缩混凝土膨胀能的计算,对比论证了补偿收缩混凝土在渠道中运用的可行性及优越性。通过计算混凝土收缩量,对所需膨胀剂的掺量进行量化,提高了工程中膨胀剂用量的精确度,在工程中即可节约材料,又能满足结构强度和抗裂抗渗性能的要求,实践中取得了良好效果,为工程施工提供了理论基础和成功经验。     

岩石混凝土界面抗剪强度劣化研究进展

综述了影响岩石混凝土界面抗剪强度劣化主要因素,包括化学侵蚀、温度效应和荷载作用,归纳了现有的岩石混凝土界面抗剪强度宏观和细微观试验方法,并总结了考虑岩石与混凝土力学性能、界面粗糙特征、界面初始黏聚力、外加正应力的界面抗剪强度劣化模型。针对水利工程中的岩石混凝土界面在高水力梯度作用下易发生溶蚀劣化的现象,提出了渗透溶蚀作用下的岩石混凝土界面抗剪强度劣化机理、劣化模型和溶蚀劣化的岩石混凝土界面损伤开裂裂缝扩展等有待进一步研究的问题。     

高性能掺合料改善聚丙烯纤维海工混凝土性能的研究

聚丙烯纤维因其良好的防腐、抗裂、抗渗性能,可以提高海工混凝土的耐久性,但聚丙烯纤维与水泥基体间的弱界面效应对混凝土强度有不利影响.试验研究表明,掺入高性能海工混凝土掺合料,能补偿聚丙烯纤维的弱界面效应,提高力学强度,改善聚丙烯纤维海工混凝土的整体性能.     

防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能及微观结构的影响研究

为了探究防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能的影响,研究了单掺PVA纤维、单掺防渗抗裂剂(W)和复掺PVA纤维与防渗抗裂剂对混凝土和易性、混凝土早期开裂性能、力学性能、体积稳定性和抗渗性能的影响。结果表明:防渗抗裂剂可以增加混凝土拌和物的粘稠度,提高混凝土拌和物的抗离析性能和保水保坍性能,改善现场混凝土施工和易性;单掺防渗抗裂剂和单掺PVA纤维均可以有效地提高混凝土抗裂性能和抗渗性能;复掺PVA纤维和防渗抗裂剂与单掺PVA纤维相比,并没有产生明显的优势叠加效应。     

引水隧道抗裂防水混凝土性能研究

为研究引水隧道抗裂防水混凝土性能，基于某引水隧道工程实例，采用混凝土渗流方程，根据隧道内外侧环境条件及混凝土开裂和渗透情况，建立裂缝水分传输模型。在此基础上，开展抗渗试验，研究水分在混凝土裂隙中的渗透规律。此外，为分析掺杂不同材料的复合混凝土的抗冲击性能和抗渗性能，对掺杂材料分别为钢纤维、碳纤维以及复合纤维的混凝土开展抗冲击和抗渗耐久性试验。结果表明，与基本混凝土相比，混合材料混凝土的韧性显著提高，结构的抗裂性能明显增强。渗透试验结果表明，3种不同掺合料的混凝土试样中，掺杂复合纤维的试样渗透系数最小，表明掺和纤维能够较好提高混凝土的抗渗能力。     

PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土性能的影响

通过试验研究了PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土开裂抗渗性、体积稳定性以及力学性能的影响。结果表明：防渗抗裂剂可以改善拌合物保水保坍、抗离析及施工和易性，提高新拌混凝土黏稠度；单掺PVA纤维或防渗抗裂剂能够明显增强混凝土的抗渗抗裂性能，而防渗抗裂剂与PVA纤维的复掺未表现出有效的叠加效应，研究成果为增强水利工程整体抗裂性能提供决策依据。     

石灰石粉等量替代Ⅱ级粉煤灰对大坝碾压混凝土抗裂性的影响

通过测试混凝土的力学性能、变形性能和热学性能,研究了石灰石粉等量替代Ⅱ级粉煤灰对大坝碾压混凝土抗裂性的影响。结果表明,石灰石粉等量替代50%的Ⅱ级粉煤灰,混凝土早期抗裂系数提高。28 d、90 d龄期时,混凝土抗拉强度降低、干缩、自生体积变形(收缩值)增大,徐变度增大,绝热温升降低,综合抗裂系数略有下降。180 d龄期后,混凝土抗裂系数又大于单掺粉煤灰混凝土。研究表明,石灰石粉等量替代粉煤灰,可改变混凝土的微观结构,硬化水泥浆体的孔隙率、平均孔径增大,大毛细孔含量提高。研究结果可为大坝碾压混凝土抗裂提供参考。     

基于全级配试件性能的大坝混凝土抗裂性分析

为了解大坝实体混凝土的抗裂特性,系统测试了分别用灰岩和花岗岩人工骨料制备的全级配混凝土(最大骨料粒径为150 mm)的力学性能、变形性能和热学性能,基于上述性能计算分析了全级配混凝土的抗裂指数,并与湿筛二级配混凝土(最大骨料粒径为40 mm)进行了对比分析。试验结果显示,全级配混凝土各项性能与湿筛二级配混凝土性能之间存在一定的比例关系:7～180 d龄期,抗压强度比在0.85～1.16之间,轴向抗拉强度比在0.49～0.70之间、极限拉伸值比在0.60～0.83之间。计算结果显示,不考虑干燥收缩作用,灰岩骨料、花岗岩骨料全级配混凝土的抗裂指数分别在0.79～1.17之间和0.53～0.75之间,高于湿筛二级配混凝土的抗裂指数。研究结果表明,由于全级配混凝土中骨料的体积比大于80%,骨料岩性、物理性能对混凝土极限拉伸值、徐变、热膨胀系数等性能起决定作用,因此对混凝土抗裂性能具有重要影响,灰岩骨料混凝土的抗裂指数高于花岗岩骨料混凝土,抗裂性能更好。     

胶凝砂砾石材料配合比设计参数的研究

系统研究了胶凝砂砾石材料（CSG）配合比设计中水胶比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、含泥量等参数对其强度的影响，并推荐了适用于胶凝砂砾石工程的配合比设计参数取值范围。结果表明：当胶材用量固定时，砂率大于30%后，强度下降明显；随着水胶比降低，强度增加，但存在拐点现象；水泥用量从10～80 kg/m3变化，180 d龄期强度变化范围为2～24 MPa；特定水泥用量下，随粉煤灰掺量的增加，强度变化不大，远低于水灰比的变化对强度的影响；砂中含泥量在28%以内对强度的影响不大。     

混凝土的自生体积变形的影响因素分析

为了防止混凝土发生裂缝,许多坝工等大体积混凝土在设计中都提出抗裂要求,自生体积变形是混凝土抗裂能力的一个重要指标.为此,讨论了混凝土自生体积变形的影响因素和规律,同时提出了通过掺入粉煤灰和膨胀剂来提高混凝土自生体积变形的膨胀量.     

高掺氧化镁混凝土在某水电站拱坝工程中的应用

为了充分发挥MgO混凝土筑坝技术的优越性,针对某Ⅳ等小(1)型水电站混凝土拱坝工程,依据压蒸原理,进行水泥-粉煤灰-石粉混合浆体试件压蒸试验,据此将MgO的掺量提高到6.5%,并应用于水电站混凝土拱坝工程。结果表明,高掺MgO混凝土进一步提高了坝体混凝土的抗裂能力,简化了大体积混凝土的温控措施,实现了仅设极少诱导缝、不设纵缝、通仓浇筑坝体的混凝土坝体浇筑方式。     

大岗山高拱坝混凝土无裂缝成因的探讨

大岗山高拱坝坝址区地震基本烈度为Ⅷ度,100年超越概率2%,水平峰值加速度为557.5 gal,其混凝土裂缝控制技术是关键。大岗山拱坝建成后,混凝土无裂缝,坝体无渗漏,真正实现了拱坝混凝土无裂缝的目标。分析原因有以下两方面:(1)混凝土设计抗裂指数高、材料性能好,其设计抗裂指数为1.8,施工仿真计算结果达2.2以上;混凝土抗压强度高、弹模低、极限拉伸值大、绝热温升值低、徐变变形较大、自身体积变形较小。(2)仓面施工和温度控制达到了较高的质量水平,对于混凝土抗裂十分有利。     

陶岔渠首枢纽工程混凝土防裂技术研究与应用

为保证工程质量,对陶岔渠首枢纽工程开展了混凝土施工防裂专题研究。在室内实验和现场原型试验反演分析获取参数的基础上,通过多工况混凝土温度和应力等的仿真计算,结合现场实际情况,分阶段分坝段提出科学合理的混凝土防裂方案,工程严格按照混凝土防裂方案予以实施。主体工程大坝已于2012年9月封顶,截止目前主体结构混凝土未出现深层和贯穿性结构裂缝,防裂效果良好。     

C60抗冲磨混凝土抗裂性能试验研究

为提供性能优异的抗冲磨混凝土配制方案,以单掺或复掺粉煤灰、矿渣粉、硅粉配制的C60抗冲磨混凝土为研究对象,通过平板法和圆环法对C60抗冲磨混凝土的抗裂性能进行研究。研究结果表明:①保持水胶比不变的情况下,掺入粉煤灰或矿渣粉均可降低混凝土的体积收缩变形、延长混凝土开裂时间;②随着粉煤灰或矿渣粉掺量的增加,抑制混凝土开裂的效果趋于明显;③ 掺入硅粉显著增加了混凝土的开裂趋势,且硅粉掺量由4%增至10%时混凝土开裂现象趋于严重;④硅粉与粉煤灰或者矿渣复掺后形成的协同互补效应可减小C60抗冲磨混凝土的开裂趋势,当复掺15%的粉煤灰与7%的硅粉时,抗裂效果最优。     

早期养护方式对高性能混凝土塑性开裂的影响

高性能混凝土比普通混凝土更容易发生塑性收缩开裂,适宜的早期养护措施是防止或减免高 性能混凝土塑性开裂的重要途径。通过早期抗裂试验研究了几种养护方式以及养护起始时间对高性能 混凝土塑性开裂的影响。结果表明:在干燥、高温、大风环境中,高性能混凝土浇筑后如果不及时进行养 护,混凝土表面很容易产生较大面积的塑性开裂;养护起始时间对混凝土是否发生塑性开裂以及开裂程 度的影响很大,混凝土浇筑成型抹面后应在１ｈ内对混凝土表面进行覆盖养护,才能有效防止或避免塑 性裂缝的产生;覆盖塑膜养护与涂刷养护剂养护的防裂效果相近;在混凝土终凝时覆盖湿毯及时补水, 能够有效抑制裂缝的产生和发展。     

防止堆石坝面板混凝土收缩裂缝方法的研究

对面板堆石坝混凝土面板收缩裂缝的成因进行了分析，从裂缝控制理论、补偿收缩混凝土面板防裂设计、面板防裂材料及面板防裂施工等方面采取一系列技术措施来防止混凝土面板收缩裂缝的方法。尤其是对VF防裂剂的膨胀时间和膨胀量人为可控的特点及由其制作的补偿收缩混凝土在实际工程中应用的效果作了详细的论述，结果表明均取得了理想的防裂效果。