不同纤维和掺合料对混凝土面板前后期抗裂性能影响

为了研究不同纤维和掺合料对混凝土面板前后期抗裂性能的影响,通过平板式限制开裂试验和砂浆轴向拉伸试验,研究了4种纤维(聚乙烯醇、钢纤维、碳纤维、羧甲基纤维素)和2种掺合料(粉煤灰、抗裂剂)对面板混凝土前后期开裂影响。试验结果表明,与其他纤维和掺合料相比,前期掺入羧甲基纤维素水泥砼单位面积总开裂面积最小为0.28mm2/m2,后期掺入钢纤维水泥砼单位面积总开裂面积最小为10.25mm2/m2;前期聚乙烯醇影响砂浆弹性模量最显著减少到76.2MPa,后期碳纤维影响砂浆弹性模量最显著增大到689.04MPa。羧甲基纤维素减少了混凝土前期失水收缩变形,钢纤维提高水泥石后期抗拉强度至4.67MPa;聚乙烯醇因其断裂伸长率大而增大砂浆极限拉伸值至3.03mm,碳纤维因其抗拉强度大而增大砂浆抗拉强度至4.81MPa。因此,加强对混凝土前期养护和减少失水收缩变形,同时增大前期混凝土变形能力和提高后期混凝土抗拉强度,是防止混凝土面板前后期开裂的重要措施。     

膨胀剂对超高性能混凝土抗裂性能的影响研究

超高性能混凝土(UHPC)因其优异的力学和耐久性能,具有广泛的应用前景。但是,UHPC存在收缩大、开裂风险高的问题。为了改善UHPC的抗裂性能,利用内掺MgO和HCSA膨胀剂,研究膨胀剂对UHPC力学性能、收缩、水化热和抗裂性的影响,利用微观测试研究膨胀剂的作用机理,采用不同指标对UHPC的抗裂性进行了评价。结果表明,膨胀剂会小幅度降低UHPC的强度和弹性模量,但具有良好的补偿收缩作用。抗裂性评价指标和平板开裂试验结果表明,膨胀剂可以提高UHPC的抗裂性能。     

自收缩对地下室长墙早期应力的影响

自收缩是影响混凝土抗裂性能的一个重要参数,采用三维混凝土温控防裂有限元程序,分析了不同收缩终值、收缩速率对某工程地下室长墙早期应力的影响。结果表明,墙体早期应力对自收缩终值和自收缩发展速率的影响均十分敏感,较大自收缩终值在墙体后期易产生较大拉应力,而较大自收缩发展速率早期易产生较大应力,且拉应力龄期提前,在实际工程中应采取相应措施以减小自收缩、控制其发展速率,从而减小墙体出现裂缝的可能性。     

不同配合比参数对沥青混凝土低温抗裂性能的影响

依托易县抽水蓄能电站上水库沥青混凝土面板配合比设计,通过对沥青混凝土进行低温冻断试验,研究了在沥青混凝土面板防渗层配合比设计时使用不同厂家生产的沥青、不同填料含量、不同油石比及不同天然砂掺加比例对水工沥青混凝土低温抗裂性能的影响规律。结果表明,不同厂家生产的沥青对沥青混凝土低温抗裂性能影响不同且差别很大;不同填料含量对沥青混凝土冻断温度影响显著;不同油石比对沥青混凝土冻断应力影响显著;天然砂的掺加比例会影响沥青混凝土的低温抗裂性能。结果可为沥青混凝土面板防渗层配合比参数选择提供参考。     

西北高寒、高蒸发地区混凝土面板防裂问题浅析

甘肃黑河的龙首二级水电站坝址区属干旱气候,干燥少雨,蒸发强盛,混凝土面板防 裂、抗裂问题始终是混凝土面板坝中的施工难点,尤其是在这样一个高寒、高蒸发地区混凝土 面板防裂问题显得更为重要。     

粉煤灰对商品混凝土早期抗裂性能的试验研究

根据商品混凝土特性,通过板式混凝土早期抗裂试验,研究了不同掺量下粉煤灰对商品混凝土早期开裂性能的影响.试验结果表明,不同掺量下的粉煤灰对商品混凝土均起到了限裂的作用,试验中各组混凝土的抗裂能力大小为FA-10>FB-12.5>FC-15>FD-30>FO-0.     

纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土施工及抗裂性能分析

为考察纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的施工及抗裂性能,开展了凝结时间、回弹率、抗压强度、干缩、平板开裂和温度应力试验,并将其与同配制强度的硅粉钢纤维湿喷混凝土进行比较。结果表明,与硅粉钢纤维湿喷混凝土相比,纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的凝结时间变化不大;回弹率下降了27%;1d抗压强度提高了45%;干缩测值接近,平板总开裂面积降低,温度应力开裂时间延长,开裂敏感性降低。     

纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土施工及抗裂性能分析

为考察纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的施工及抗裂性能,开展了凝结时间、回弹率、抗压强度、干缩、平板开裂和温度应力试验,并将其与同配制强度的硅粉钢纤维湿喷混凝土进行比较。结果表明,与硅粉钢纤维湿喷混凝土相比,纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的凝结时间变化不大;回弹率下降了27%;1 d抗压强度提高了45%;干缩测值接近,平板总开裂面积降低,温度应力开裂时间延长,开裂敏感性降低。     

同强度等级下粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响

为了研究粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响，使用4种掺量粉煤灰配合比(20%、30%、40%、50%),通过水下钢球法、高速水下钢球法、旋转射流法、抗空蚀试验、温度-应力法，对抗冲磨混凝土的性能进行试验研究。结果表明，同强度等级设计时，增加粉煤灰掺量，早龄期混凝土的抗压强度无明显降低，轴拉强度略降，弹模明显降低，这对早期抗裂有利；随着龄期增加，粉煤灰掺量高的混凝土后期强度增幅明显；粉煤灰掺量增加后，混凝土表面抗悬移质冲刷强度降低，但抗推移质冲磨强度未见明显下降或提高；抗空蚀强度整体上随掺量增加而提高；粉煤灰可以明显改善混凝土的抗裂性能，以90 d为设计龄期时，最佳掺量为40%。     

五种外加剂对混凝土早期开裂性能的影响

为研究不同外加剂对混凝土早期开裂性能的影响,通过在混凝土材料中掺入硅灰、粉煤灰、矿渣、棉纤维和聚丙烯纤维等五种外加剂(掺量均分别为1%、2%、3%、4%、5%)来研究混凝土早期裂缝成型时间和裂缝长度。结果表明,掺加纤维类外加剂能够有效减缓混凝土早期裂缝的形成,且掺量越大效果越好,可在混凝土中掺入5%的棉纤维或聚丙烯纤维来降低混凝土早期裂缝对结构安全的影响。研究成果可为高性能混凝土的设计提供参考。     

基于分形理论的改良膨胀土龟裂发展规律探究

为探究改良膨胀土龟裂发展规律,通过石灰改良膨胀土的室内龟裂试验,基于分形理论,采用Matlab编程技术对膨胀土干缩裂隙图像进行数字化,并对裂隙表面结构特征进行定量统计与分析。结果表明,膨胀土的龟裂发展规律主要由基质吸力引起的应力场控制;不同石灰掺量的改良膨胀土在脱湿过程中裂隙率均先迅速增大,在塑限含水率附近达到峰值之后开始缓慢减小,最终在缩限含水率附近趋于稳定;经过石灰改良后的膨胀土裂隙率峰值出现较早,随着石灰掺量的增加峰值对应的含水率逐步减小,同时裂隙率峰值和残余值有明显的减小,当石灰掺量超过6%时改良效果不再随石灰掺量的增多而增强;可利用膨胀土裂隙率与表面的分形维数的关系估算膨胀土的裂隙率。     

新型膨胀纤维混凝土在混凝土缺陷修补工程中的应用

针对水工混凝土中大面积麻面、蜂窝、孔洞等缺陷,在试件中凿除缺陷混凝土并使其形成深度和形状都相同的方形凹槽,采用正交法设计比原混凝土小一级配、强度高一等级的膨胀纤维混凝土进行修补。试验分析了不同粉煤灰掺量、纤维膨胀剂掺量、减水剂掺量和砂率对膨胀纤维混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和静力抗压弹性模量的影响程度,推荐出最佳配合比,并对比了原状、带缺陷和经修补后的混凝土力学性能。结果表明,纤维膨胀剂掺量是影响其抗压强度、劈裂抗拉强度和静力抗压弹性模量的最重要因素,修补后的混凝土在强度方面效果较好。     

超大拱式变截面渡槽收缩徐变影响研究

以跨径200m的超大跨径变截面拱式渡槽的结构设计为例,通过建立有限元模型,对渡槽主拱圈的分段分环施工全过程进行了收缩徐变分析。结果表明,徐变收缩可引起较大的后期变形,对渡槽竖向位移影响显著。建议在超大跨拱式渡槽预拱度设计时,应充分考虑混凝土的收缩徐变对变形的影响,采取分段分环施工并在拱脚处使用微膨胀混凝土以减小收缩徐变的影响,并采取相应措施控制渡槽线形。     

涔天河水库扩建工程一期混凝土面板裂缝处理效果分析

以涔天河水库扩建工程一期混凝土面板为例,采用岩石破裂过程分析软件((RFPA2D)模拟单裂缝分别在温胀和温缩荷载效应下的动态扩展过程,揭示混凝土面板裂缝形成的主要原因及影响因素,并采用钻孔取芯进行检测验证。结果表明,缩性裂缝形态特征与混凝土芯样裂缝较为一致,混凝土收缩(干缩和温缩)是产生裂缝的主要原因,刮涂聚脲和化学灌浆是处理混凝土面板裂缝有效措施。     

基于ANSYS的预制混凝土T型梁裂缝成因分析

以天桥水电站坝顶公路预制T型梁为例,利用有限元软件ANSYS对施工养护过程中环境温度变化和混凝土收缩引起的开裂进行了数值仿真分析,通过对不同龄期内的有限元仿真计算,获得了不同温差及龄期下的混凝土T型梁的温度应力和裂缝分布变化特征,并确定了混凝土开裂时间范围,其结果与实际情况较为吻合。同时,还给出了此类混凝土结构裂缝时的修补加固建议。     

局部钢纤维混凝土力学性能研究

针对不同掺量的局部钢纤维增强混凝土（PSFRC）构建了细观数值模型,采用统计损伤方法模拟了PSFRC从微裂纹萌生、扩展直至贯通的全过程,通过对破坏机理和力学性能的分析,得出PSFRC初裂强度、极限强度、弯曲韧性和变形能力比素混凝土、普通钢纤维混凝土有明显改善,并随钢纤维掺量的增加其改善程度增大,性价比提高,施工难度也大大降低。