基于水下钢球法的水工混凝土磨损影响因素研究

为了预测水工泄水建筑物抗冲磨混凝土在含推移质水流作用下的使用寿命,需了解磨损介质粒径和水流速度对混凝土破坏程度的影响.为此,分别采用12.6mm、19.0mm、25.4mm、30.0mm四种直径的钢球作为磨损介质,并在近底水流速度约1.8m/s和1.5m/s两种水流速度下,进行两种强度等级抗冲磨混凝土的水下钢球法试验....     

养护温度对高掺量粉煤灰水泥浆体水化的影响

从胶凝材料的水化程度、浆体孔结构以及水化产物的角度出发,研究温度发展历程对高掺量粉煤灰水泥浆体的作用机理.结果显示:采用温度匹配养护后,前期粉煤灰反应程度和浆体的碱含量消耗加快,而后期影响较小;水化产物较标准养护方式无论从形貌上还是成分上都有一定区别,但随着龄期发展,这种区别逐渐变小;温度匹配养护方式对高掺量粉煤灰水泥浆体孔结构的优化有利.     

高强陶粒混凝土与变形钢筋粘结锚固强度的试验研究

通过80个拔出试验,探讨了变形钢筋与高强陶粒混凝土的粘结锚固强度,并与普通混凝土和低强度陶粒混凝土的试验结果进行了比较。试验结果表明：试验采用的各种高强陶粒混凝土与变形钢筋的极限粘结强度均要优于同强度等级普通混凝土,砂浆强度比混凝土强度对粘结强度的影响要大。根据试验结果,分别给出了高强页岩陶粒混凝土和粘土陶粒混凝土与变形钢筋极限粘结强度的经验表达式。     

含水率及加载速率对纤维增韧喷射混凝土弯曲韧性的影响

试验中观察到含水率及加载速率对钢纤维、粗合成纤维增韧喷射混凝土弯曲韧性测试中的脆断概率影 响显著,为此,研究了这2 个试验条件对弯曲韧性测试的影响. 试件在(20依2)益、(60依5)% 相对湿度条件下分 别干燥0,16,24 及72 h,获得不同程度的干湿状态;然后按照ASTM C1609 及CECS 13 的三分点加载,以 0. 05 mm/ min加载速率测试弯曲韧性. 对于干燥时间分别为24 和72 h 的试件,以0. 05,0. 10 及0. 20 mm/ min 加 载速率分别测试其弯曲韧性. 结果表明,随着含水率降低,第一峰值弯曲强度明显降低;未经干燥的水饱和试件 弯韧试验中均发生脆断,但经干燥非饱和试件的特定挠度下残余弯曲强度、弯曲韧性T100,2. 0 随含水率降低而呈 现降低趋势. 纤维增韧喷射混凝土第一峰值强度、残余弯曲强度、弯曲韧性随加载速率提高而增大;配合比相同 时,相对含水率较高,上述抗弯性能随加载速率提高而增大的趋势更为明显;其原因可以解释为受孔隙中自由 水Stefan 效应引发黏聚力作用.     

基于温度-应力试验的自生体积变形计算起点的研究

针对标准试验方法在混凝土自生体积变形计算起点方面尚存在的问题,本文以微膨胀抗冲磨混凝土为研究对象,对ASTM C1074活化能测试方法进行改进,获得更为准确的胶凝材料水化反应活化能,并基于活化能计算得到实际温度条件下试件的等效龄期;利用温度-应力试验的特点,以第一零应力对应的等效龄期作为自生体积变形的有效计算起点,在日本混凝土学会提出的混凝土自生体积变形模型基础上,以自生体积变形最大膨胀值作为分界点分段模拟分界点前后的变形,建立以温度-应力试验第一零应力时间为计算起点的自生体积变形模型,为准确建立抗裂机理模型提供参考依据。     

湿喷混凝土回弹率影响因素的研究进展

为了理清湿喷混凝土回弹率的主要控制因素,提高喷射支护技术的经济性,从混凝土原材料、配合比、施工工艺三个方面综述了各因素对回弹率的影响。从原材料角度,掺加掺合料、掺加纤维、提高掺合料细度、降低骨料最大粒径等措施均可降低混凝土在喷射传输过程中的分散性,降低回弹率;从配合比角度,增加胶凝材料用量、提高混凝土稠度、调整适宜的坍落度和凝结时间等措施均可提高喷射混凝土的粘附效率,降低回弹率;从施工工艺角度,适当提高一次喷射厚度、取直角作为喷射角、控制合理的工作风压等措施均可显著降低回弹率。目前研究多针对单一因素进行考察,忽略了各因素对回弹率的耦合作用。今后应进一步加强耦合作用相关理论研究,建立各因素间的内在联系,强化动态调控机制。     

水工混凝土的碱-硅反应抑制

我国水利水电工程建设中越来越多地使用碱活性骨料,为了确保工程的安全性和兼顾经济性,需采取合理可靠的碱骨料反应抑制措施.提出用粉煤灰的比表面积与综合化学成分组合得到的物化因子作为评价粉煤灰品质的指标,以全面反映粉煤灰掺和料的化学、矿物、物理特性对抑制碱-硅反应效果的影响.水工混凝土对碱骨料反应已具备一定的自免疫力,这包括采用含碱活性石粉的人工砂时石粉起到的分散应力的作用,以及引气起到的消纳膨胀产物的作用.砂浆棒快速法高估了粉煤灰对水工混凝土碱-硅反应的抑制效果,混凝土棱柱体法由于配合比、骨料粒径均与实际水工混凝土差距较大,还无法真实反映抑制措施对水工混凝土碱-硅反应的抑制效果,需开发能够反映水工混凝土骨料粒径大、胶凝材料用量低、水胶比高等特点的碱-硅反应抑制效果评价试验方法.     

纳米级掺合料和粗合成纤维对湿喷混凝土回弹率的影响

降低喷射混凝土回弹率可提高支护效率、降低地下空间的坍塌及岩爆风险。为分析纳米级掺合料、粗合成纤维对喷射混凝土回弹率的影响,基于湿喷工艺对比了纳米级掺合料与同掺量硅灰在改善湿喷混凝土回弹率方面的差异;比较了不同纳米级掺合料掺量、细度条件下各湿喷混凝土的回弹率区别;研究了粗合成纤维掺量、长径比、混杂方式等对回弹率的影响。结果表明:应用纳米级掺合料有助于降低湿喷混凝土的回弹率;与同掺量硅灰相比,纳米级掺合料湿喷混凝土的回弹率降低了17%~25%,且回弹率随纳米级掺合料掺量提高、细度增加而降低。粗合成纤维可降低湿喷混凝土的回弹率,但受材质影响较小,存在较低回弹率的最佳长径比和掺量,分别为38和10 kg/m3。长径比76和长径比30的2种粗合成纤维混杂使用时,可进一步降低回弹率。     

基于ASR抑制效果的粉煤灰物理、化学品质指标

为了全面反映粉煤灰化学、物理特性对其抑制混凝土碱硅反应(ASR)效果的影响,采用60℃快速混凝土棱柱体法考察了10种粉煤灰对ASR的抑制效果,采用XRD多相Rietveld定量分析方法测试粉煤灰的矿物组成,采用激光粒形粒度分析仪测试粉煤灰的比表面积和平均粒径,同时测试粉煤灰45μm筛余,然后分别用粉煤灰非晶态SiO2含量、非晶态Al2O3含量、45μm筛余、平均粒径以及比表面积对其化学成分因子进行修正,得到粉煤灰的物理化学因子,并用文献数据对之进行了验证.结果表明,用粉煤灰中非晶态SiO2或非晶态Al2O3含量分别取代SiO2或Al2O3总量均不能改善ASR抑制率与化学成分因子之间的相关性;细度与化学成分组合而成的物化因子可以较全面地反映粉煤灰抑制ASR的能力.     

基于等效龄期的抗冲耐磨混凝土力学性能预测

等效龄期法主要应用于实际温度历程下混凝土的抗压强度预测,而对抗拉强度和弹性模量等抗裂性参数的预测却鲜有报道。为进一步完善相应的实验方法,验证用等效龄期法参于测定、计算实际温度历程下混凝土力学性能参数的适用性,通过测试抗冲磨混凝土绝热温升,以实际工程为数值计算模型,获得了温度匹配历程曲线;随后以3种活化能有明显区别的抗冲磨混凝土(FA、FAS、EA)为例,采用ASTM C 1074-04方法测定了其砂浆活化能。基于Arrhenius公式计算混凝土在温度匹配养护(TMC)过程中的等效龄期,结合其标准养护(SC)下抗拉强度和弹性模量的经时发展模型,得到实际温度历程下的力学性能计算值,其结果与采用实际温度历程进行温度匹配养护得到的实测结果较为一致。