溧阳抽水蓄能电站混凝土配合比优化

溧阳抽水蓄能电站初期混凝土配合比试验表明,与同标准混凝土比较,单位胶凝材料及用水量较大,且抗冻指标难以满足设计要求,分析其原因为砂石骨料石粉含量高所致.通过加强料源开采的管理、改造砂石加工系统等措施,降低了骨料中小于0.075 mm颗粒的含量,并提出了混凝土优化配合比,满足了用水量和抗冻指标要求,降低了胶凝材料用量,达到了经济目标.     

二级配混凝土扩大粗骨料粒径试验研究

两河口水电站混凝土骨料针片状、类针片状颗粒含量高,不利于混凝土质量控制,为减少胶凝材用量,保障混凝土质量,通过扩展二级配混凝土最大骨料粒径(粒径扩展至40～60 mm),笔者从混凝土骨料优化组合试验、配合比设计、性能试验及二级半混凝土相关配套措施等方面进行了研究。综合技术和经济性表明:以0.45水胶比为基础的C_(30)常态混凝土,骨料粒径由二级配扩展至二级半后,通过配合比参数适当调整,新拌混凝土和易性较好,混凝土强度未现明显波动;随着骨料粒径的扩展,混凝土单位用水量减少15 kg,单位混凝土胶凝材料用量减少33 kg,对降低水化热温升、降低混凝土开裂风险、保障工程质量有利;在经济效益方面,二级半混凝土总量约50万m~3,水泥单价以500元/t估算,直接经济效益约700万元,考虑到砂石加工系统及混凝土拌和系统改造等因素产生的成本投入估算约600万元,经济效益基本可行。二级配扩大粒径混凝土技术可行,对混凝土工程质量控制有利。     

大粒径骨料混凝土抗氯盐性能评价试验研究

混凝土的抗氯盐性能评价方法是评价氯盐环境下混凝土耐久性的重要手段。由于受到试件尺寸的影响,常规的电量法和RCM法适用于最大骨料粒径不超过25 mm的混凝土。采用不同水胶比和不同胶凝材料组成、不同骨料粒径的混凝土进行了对比试验,研究了最大骨料粒径为20,63 mm的混凝土抗氯盐性能。通过对试验结果的分析,确定了最大骨料粒径为63 mm的混凝土抗氯盐性能的评价指标。     

骨料及水灰比对透水混凝土性能的影响

为了研究骨料粒径及水灰比对透水混凝土力学特性及透水性影响,分别选取了骨料粒径2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm以及16～20 mm四种范围单一级配碎石,制作了水灰比在0.25～0.34范围内的透水混凝土试样。通过单轴压缩试验及透水系数测试试验,得到了不同水灰比及不同粒径范围的透水混凝土试样应力应变曲线、抗压强度、峰值应变、吸收功及透水系数等力学及物理性能,分析了骨料粒径、水灰比对材料抗压强度、吸收功及透水系数等影响,并在试验结果基础上,建立了材料抗压强度同透水系数之间关系。结果表明:骨料粒径为2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm透水混凝土抗压强度、应变峰值、吸收功在水灰比0.25～0.31范围内,随水灰比的增加而增加,当水灰比超过0.31时,随着水灰比增加而减小;材料的透水系数随着水灰比的增加而减小;材料的抗压强度同透水系数之间近似服从线性关系。研究成果可为透水混凝土配合比设计提供借鉴作用。     

溪洛渡水电站粗骨料级配分析与调整试验研究

溪洛渡水电工程粗骨料加工系统所使用的骨料级配失衡，特大石偏少，小石偏多，存在弃料现象。在满足设计和施工要求下，通过室内试验及现场实际情况，对四级配混凝土粗骨料比例进行了优化调整，确定粗骨料级配为23〖DK(〗∶〖DK)〗30〖DK(〗∶〖DK)〗22〖DK(〗∶〖DK)〗25。调整后混凝土和易性及工作性良好，塘房坪料场生产的骨料和大坝混凝土施工需要的粗骨料级配基本平衡，无小石弃料现象。而且，通过粗骨料级配调整，节约了工程成本和土地资源，减少了弃渣废水对环境的污染。     

正交法分析无砂大孔生态混凝土的应用性能

混凝土作为人类社会使用量最大的建筑材料,除了要满足现代人的需求外,更要注重降低环境负荷,维护生态平衡.因此,研究开发生态、环保型的混凝土材料具有极为重要的社会意义和广阔的发展前景.采用正交法试验分析了水灰比、水泥用量和骨料级配3个配合比因素对无砂大孔生态混凝土抗压强度、连通孔隙率和沉浆面积率的影响.结果表明:骨料级配和水泥用量是影响这3个技术指标的重要因素.用骨料级配为10～20 mm的碎石作粗骨料,水泥用量为150 kg/m3和水灰比为0.40进行配合比设计,可使无砂大孔生态混凝土获得良好的工程应用性能.     

伊朗SHIRVAN大坝混凝土配合比设计优化

Shirvan大坝为双曲混凝土拱坝，位于伊朗东北，基础以上高度为83米，坝顶长度为325米。坝体施工从1998年开始，于2001年完成。在施工期间，坝体和附属工程共浇注23万立方米混凝土。该项目的混凝土骨料来自临近的石灰石采石场。在进行混凝土配合比试验时，设计工程师发现处理过的细骨料级配无法满足技术要求，由于在人工砂中缺少1．5mm粒径以下的微粒，大规模混凝土混合料的试验结果不理想。在考虑了项目的限制条件后，选用石灰石粉作为填料。在施工阶段，对Shirvan坝体的大规模混凝t配合比设计进行了优化，以减少水泥用量和相对发热量。经过大量试验工作和对质量控制试验进行统计分析，结果表明，如果材料来源和水泥浆质量(包括灰水比)保持不变，可以在施工阶段改变水泥量和骨料级配，而不会影响强度。     

砂岩与卵石混合骨料胶凝材料坝现场变形直剪试验研究

抗剪和变形指标是胶凝材料坝设计中重要的参数,笔者结合金鸡沟水库大坝砂岩与卵石5∶5掺配的混合骨料胶凝材料坝稳定及应力应变复核计算需要,开展了砂岩骨料掺50%、60%、70%混合骨料胶凝材料和胶结堆石4种坝体现场变形和抗剪试验研究。研究表明:为保证胶凝砂砾石块坝均匀密实,一是要加强施工质量的控制,保证坝体施工铺填均匀,碾压得密实;二是控制砂岩骨料掺量。因此,胶凝砂砾块石坝,尤其是砂岩与卵石混合骨料胶凝材料坝抗剪和变形指标能满足中低坝应力应变及稳定之需,可以推广使用。     

不同粒径再生粗骨料混凝土单轴受压应力 －应变关系试验研究

研究了粗骨料粒径对再生混凝土力学性能的影响,为再生混凝土工程中合理选取再生粗骨料粒径及取代率提供参考和依据。以再生粗骨料粒径和取代率为变量,用 5 ～ 20 mm、20 ～ 30 mm 及5 ～ 30 mm 粒径范围内的再生粗骨料制作了不同取代率的二级配再生混凝土试件,利用混凝土单轴抗压的试验方法,分析了不同再生粗骨料粒径以及不同取代率再生混凝土的力学性能。实验结果表明:再生混凝土的弹性模量随取代率的增大而减小; 相同取代率下,再生粗骨料粒径为 5 ～ 30 mm 的二级配再生混凝土的抗压强度比粒径为 5 ～ 20 mm 或 20 ～ 30 mm 的二级配再生混凝土的抗压强度高; 粒径为 20 ～ 30 mm 的再生粗骨料对二级配再生混凝土力学性能的影响最大。再生粗骨料全级配取代,且取代率为 30% 时二级配再生混凝土的抗压强度最大。     

细骨料配合比优化和预拌混凝土性能研究

我国混凝土用量非常大,但国内混凝土绿色生产及其使用水平有待提升。在此背景下,运用替代性细骨料已成为必然趋势,但对替代性细骨料配合比及其混凝土性能的研究比较少。本文以此为背景,采用正交试验对机制砂与山砂混配应用情况展开分析,并通过试验对替代性细骨料混凝土性能展开研究。研究结果表明,这两种材料进行混配,有利于优化骨料级配,其混凝土用水量明显减少,可以配制出具有良好力学及工作性能的混凝土,满足实际要求。     

道路沥青混凝土配合比设计

介绍了某道路沥青混合料配合比设计要求及配合比设计过程,总结出当驼峰骨料给目标配合比带来困难而工程区附近又没有其他可供选择的料源时,可以考虑通过改装拌和楼来改善骨料级配。通过大量试验,给出了粘结层AC-20型和磨耗层AC-14型沥青混合料的合成级配曲线及最佳沥青含量,这对类似工程具有重要的参考价值。试验还证明,对于酸性骨料,在矿料中加入一定比例的水泥可以增强沥青混合料的水稳定性,同时也改善了沥青混合料的力学性能。利用美国ASTM D4867标准检测沥青混合料的水损害,方法既简便又切合实际,值得推广。     

砾石骨料破碎对心墙沥青混凝土的性能影响分析

针对心墙沥青混凝土中粗骨料的选择问题,本文用天然砾石和破碎砾石作为粗骨料,细骨料均采用天然河砂制备两种沥青混凝土试件。采用室内试验的方法,分别进行沥青混凝土心墙的水稳定性、拉伸、单轴压缩、小梁弯曲、渗透、静三轴试验。结果表明:沥青混凝土用天然砾石做粗骨料仅在抗压、抗弯强度比用破碎骨料低。天然砾石可以作为本次配合比优选的粗骨料。     

土石坝沥青混凝土心墙材料配合比试验研究

传统观念认为水工沥青混凝土防渗结构中,碱性骨料可以与沥青中的表面活性物质产生化学吸附,有很好的黏附性;酸性骨料与沥青主要是物理吸附作用,与沥青的黏附性和耐久性无法保证,在长期浸水作用下,沥青膜易被水逐渐置换而从骨料表面剥离,从而导致结构破坏。奴尔水利枢纽工程坝址区内有丰富的酸性天然砂砾石料,距坝址较近,便于开采,但其附近没有碱性骨料料场。依托奴尔水利枢纽工程,采用人工灰岩骨料及天然砂砾料2种骨料,进行了室内沥青混凝土配合比性能试验研究,提出了级配指数r=0.40、填料F=12%、人工灰岩骨料沥青含量B=6.9%和天然砂砾石骨料沥青含量B=6.0%优选配合比,供设计参考。     

基于振实法优选矿料级配的沥青混凝土配比设计

结合金峰水库沥青混凝土心墙配合比矿料级配的优选设计,提出了一种通过振实法确定矿料级配的新方法。首先研究不同级配矿料的振实密度,选取最大振实密度作为最优级配,在此基础上按传统方法进行沥青用量优选,然后进行配合比设计。对优选出的配合比进行静三轴、小梁弯曲性能验证,其强度指标和变形参数满足要求。结果表明:利用振实法优选矿料级配可使沥青混凝土心墙配合比设计过程得到简化。     

随机骨料模型形态对大坝混凝土弯拉强度的影响

建立反映混凝土实际骨料级配、含量及其形态的随机骨料模型是进行混凝土细观力学数值模拟分析的前提和基础.球形骨料模型和基于瓦拉文公式生成的圆形骨料模型基本上能够接近卵石、砾石等球状或浑圆状的骨料,但与一般碎石骨料的形态差异较大.本文分别采用随机圆形骨料、球骨料与多边形、多面体骨料模型,通过对全级配大坝混凝土试件弯拉破坏过程的细观数值模拟,对比分析了不同骨料模型形态对计算结果的影响,探讨了用球形骨料或圆形骨料简化实际碎石骨料的有效性.     

混凝土随机凸多面体骨料模型生成及细观有限元剖分

混凝土的级配及骨料含量对其宏观力学特性有直接的影响，适当的随机骨料模型是进行混凝土细观力学数值模拟分析的前提和基础。本文针对全级配大坝混凝土的高骨料含量的要求，给出了一种高效率生成随机球骨料模型的方法。并在随机球骨料模型的基础上，形成随机凸多面体骨料模型。同时，研究了细观单元属性判别方法，编制了对含有凸多面体骨料的细观区域进行结构性有限元网格剖分程序。本文给出的三维随机骨料模型算法不但考虑混凝土的骨料的实际级配和含量，而且计及了骨料的实际形态。     

基于随机骨料模型的混凝土弹性模量预测研究

为确定混凝土的弹性模量,基于细观层次假定混凝土是由骨料、砂浆和两者之间的粘结界面组成的三相复合材料,借助蒙特卡罗方法和瓦拉文公式,在二维平面上建立了随机骨料模型。通过有限元法预测混凝土的弹性模量,并将数值计算结果与试验结果进行比较,验证了该细观有限元模型的有效性。在此基础上研究了混凝土各细观组成成分的弹性模量、骨料体积率、骨料最大粒径、骨料级配、界面厚度以及孔隙等因素对混凝土弹性模量的影响规律。结果表明:在混凝土的各细观组成成分中,砂浆弹性模量对混凝土弹性模量的影响最大;连续级配的混凝土弹性模量在相同条件下大于间断级配的混凝土;孔隙的存在以及界面层厚度的增大均会使混凝土的弹性模量减小。研究结果为混凝土配合比的设计及力学性能的优化提供参考。     

象山水电站土石坝防渗墙塑性混凝土性能试验研究

结合象山水电站现场施工条件,采用5~31.5 mm连续级配天然砂石做塑性混凝土的粗骨料,且只掺用膨润土,进行了连续级配的槽板式和现浇式塑性混凝土新拌、硬化、变形、相对渗透系数及允许渗透比降等试验性能研究,推荐出合理混凝土配合比,获得了成功应用。     

天然砾石骨料对心墙沥青混凝土力学性能影响分析

为了探明天然砾石与人工破碎岩石作为粗骨料对心墙沥青混凝土性能的影响。在相同的基础配合比条件下,以两种不同的矿料配制沥青混凝土试件进行试验,进行了马歇尔稳定度、小梁弯曲及静三轴试验。试验结果表明:天然砾石骨料的抗变形能力优于人工破碎岩石,力学性能差别不明显。因此,天然砾石骨料可以在心墙沥青混凝土中直接应用。