南水北调济平干渠工程混凝土抗裂性能研究

混凝土的开裂会严重威胁混凝土结构的耐久性,就输水渠道工程而言,混凝土的开裂还会造成水资源的极大浪费.南水北调济平干渠渠道衬砌工程路线长,混凝土方量大,研究解决这种大面积薄板混凝土结构的防裂抗裂性能是非常必要的.采用工程实际使用的原材料,对混凝土配合比进行了优化设计,对混凝土的各项物理力学性能及变形性能进行了试验.采用平板法对混凝土及湿筛砂浆的防裂抗裂性能进行了试验研究.结果表明:优化设计的配合比有较好的抗裂能力,合理掺用纤维可以提高混凝土抗裂性能,严格而合理的养护对提高混凝土的抗裂性能有着重要的作用.     

WHDF在水布垭导流洞工程中的应用

在水布垭导流洞工程衬砌混凝土中使用WHDF混凝土增强密实(抗裂)剂作为泵送混凝土外加剂之一,既有效地调节了泵送性能,又改善了混凝土的物理力学性能,确保了工程质量。     

基于不同掺量粉煤灰和抗裂减渗剂对面板混凝土性能影响试验研究

混凝土面板是面板堆石坝最重要的防渗结构，面板混凝土抗裂性能直接影响防渗效果。在基准混凝土中掺入粉煤灰和抗裂减渗剂，以提高混凝土抗裂性能，对3种不同掺量粉煤灰和抗裂减渗剂的混凝土力学性能、变形性能、耐久性能及早期抗裂性能开展试验研究，分析抗裂材料对面板混凝土性能影响的规律。结果表明：掺入粉煤灰和抗裂减渗剂对不同龄期面板混凝土的拉伸、抗渗、抗冻、自生体积变形及早期抗裂性能均有所提升或改善，可明显抑制和降低混凝土试块干缩率；而对轴心抗压强度无显著改变，对静力抗压弹性模量有一定降低作用。掺入20%宏大粉煤灰和2%WHDF抗裂减渗剂对面板混凝土的抗裂性能的改善最优。研究结果可为青海高寒地区面板混凝土抗裂材料选择和配合比设计提供借鉴。     

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。     

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。     

基于断裂理论的玄武岩纤维混凝土双 Ｋ断裂参数及力学性能研究

混凝土基体中纤维材料的加入可以有效抑制开裂,提升其抗变形能力。为深入了解纤维对提 升混凝土抗开裂破坏能力的作用,基于断裂理论并通过试件三点弯曲试验,对掺入不同长度和体积分数 玄武岩纤维的混凝土在开裂破坏时的力学性能进行了研究,同时通过扫描电镜技术观察纤维的微观断 裂特征。结果表明,掺入玄武岩纤维对试件劈裂抗拉强度和抗折强度均有明显改善,较素混凝土试件分 别提升 29％和 22％,其中纤维长度对劈裂抗拉强度影响较小,对抗折强度影响明显;长纤维试件具有较 高的韧性和抑制裂缝扩展能力,短纤维试件在荷载施加后期易产生明显的应变软化现象,表现出显著的 脆性断裂特征,而含有中等纤维的试件则同时兼具最高的抵抗初裂和抑制裂缝扩展的能力。研究内容 对指导实际工程改善纤维混凝土抗裂性能有一定理论价值。     

改性橡胶混凝土在赵口灌区渠道衬砌中的应用

为了推动改性橡胶混凝土在实际工程中的应用,以赵口灌区渠道衬砌工程为依托,采用6种配合比改性橡胶混凝土进行试验应用。原型观测结果表明,从开裂率、开裂板块平均裂缝条数、平均裂缝长度及最大裂缝宽度等几个指标综合来看,改性橡胶混凝土的抗裂性能最好,试验段普通混凝土的次之,正常施工段普通混凝土的最差,因此改性橡胶混凝土具备在抗裂防渗工程中推广应用的技术优势。     

导流洞衬砌混凝土低温季节浇筑温控方案优选

乌东德水电站导流洞断面尺寸大,衬砌混凝土抗裂安全性要求高,低温季节浇筑施工难度较大,为了研究乌东德导流洞低温季节浇筑的温控防裂问题,采用三维有限元法模拟衬砌混凝土的施工过程和温控措施,针对1.2 m衬砌厚度的断面,综合考虑分缝长度、浇筑温度、通水水温、是否保温四个方面进行数值分析。经过全面对比分析各种温控方案下衬砌混凝土中间断面代表点的温度应力历时曲线,得出如下结论:在低温季节施工过程中,衬砌混凝土仓段的分缝长度应为6~9 m,必须采用有效的保温措施。     

东港地区衬砌渠道冻胀有限元数值模拟研究

严寒地区的混凝土衬砌渠道渠基土冻胀作用常引起混凝土开裂,甚至产生隆起破坏,造成渠道渗漏,使灌区灌溉用水浪费严重。结合辽宁东港地区不同形式衬砌渠道结构的原位观测试验,应用ANSYS有限元软件,对苯板和非苯板衬砌渠道试验段进行了温度、应力和应变数值模拟分析。结果表明:将冻土视为横观各向同性线弹性材料,符合冻土的力学本构特性,既能反映冻土冻胀时的变形和应力分布规律,又与实测情况吻合良好。苯板衬砌渠道的设计,可解决东港水稻灌区地下水位高、现有混凝土渠道衬砌抗冻胀性能差、混凝土易裂、破损率高等问题。     

时变抗裂指数在评价面板混凝土防裂措施中的应用

文章引用抗裂指数公式综合评价了功能性材料对面板混凝土的抗裂性能提升效果。在研究西北地区某高混凝土面板堆石坝面板混凝土的性能时,为全面准确评价纳米材料、纤维材料、微膨胀材料、减缩剂等各种功能性材料的抗裂提升效果,有针对性地选用了多参数开裂指数公式。结果表明,混凝土抗裂指数随龄期延长而增加,混凝土抵抗开裂的能力增强;不同功能性材料的防裂效果存在明显差异,推荐掺加超细材料和减缩剂,可以有效提升面板混凝土早中期抗裂性;不同功能性材料在不同龄期的防裂能力各具优势,建议采用综合性抗裂措施充分利用该特性。最后,推荐使用合适的多参数抗裂指数公式取代单参数综合评价混凝土性能,以保证混凝土配合比设计的高质量。     

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.     

掺纤维混凝土早期开裂敏感性研究

为了研究混凝土早期的抗裂性能,利用温度应力试验机研究掺不同种类纤维混凝土的开裂敏感性,通过分析各种参数的优劣性,选定开裂温度作为开裂敏感性的评价指标。结果表明,改性聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维的掺入,可以有效降低混凝土的开裂温度,其中掺PVA1纤维的混凝土开裂温度最低,即其抗裂性能最好。与传统的试验方法相比,温度应力试验机能大大减少测试的工作量,是一种值得推广的试验仪器。     

聚乙烯醇纤维与WHDF抗裂减渗剂对混凝土早期抗裂性能影响的试验研究

利用平板抗裂法研究了聚乙烯醇纤维和WHDF抗裂减渗剂对混凝土早期抗裂性能的影响,结果表明:在配合比及环境条件相同的情况下,聚乙烯醇纤维能较大幅度地提高混凝土的早期抗裂性能,裂缝数量减少55%,总开裂面积减少83%,但WHDF抗裂减渗剂未达到提高混凝土的早期抗裂性能的效果。     

防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能的影响研究

依托于新疆阿尔塔什水利枢纽工程,研究了单掺PVA纤维、单掺WHDF防渗抗裂剂和复掺PVA纤维与WHDF防渗抗裂剂对混凝土和易性、早期抗裂性能、力学性能、体积稳定性、绝热温升和抗渗性能的影响,同时通过扫描电镜研究了WHDF防渗抗裂剂对混凝土界面的影响。结果表明:WHDF可以增加混凝土拌和物的黏稠度,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WHDF防渗抗裂剂和单掺PVA纤维可以有效提高混凝土抗裂性能和抗渗性能;复掺PVA纤维和WHDF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。     

通水冷却对隧洞衬砌温度应力的影响

以白鹤滩水电站泄洪洞为研究对象,运用三维有限单元法模拟龙落尾段衬砌混凝土的施工过程和通水冷却措施,通过比较衬砌底板代表点的最高温度、最大内表温差、最大拉应力以及最小抗裂安全系数,分析通水冷却各因素对泄洪洞衬砌混凝土温度和温度应力的影响。结果表明:通水冷却能够有效降低衬砌混凝土最高温度、最大内表温差和最大拉应力,提高衬砌混凝土的抗裂安全性;冷却水温、通水时间、通水流量、水管间距等因素中,水管间距对衬砌混凝土温度和温度应力的影响最为显著。     

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...     

抗裂剂对大体积混凝土体积稳定性的影响

水泥浆体和砂浆的性能对混凝土的体积稳定性有很大影响。本采用五路裂缝测定仪和非接触式电阻率测定仪，分别测试了水泥砂浆在约束干燥条件下的初始开裂时间和水泥浆体早期水化的电阻率变化，并测试了砂浆自由干缩与湿涨。结果表明：裂缝测定仪能准确甄别不同砂浆的开裂敏感性，可以为大体积混凝土原材料优选、配比设计提供参考；电阻率试验可在非常早期获得水泥水化的电性能特征，为机理分析提供信息；所采用的减缩剂和补偿收缩剂具有较好的抗裂作用，但二的抗裂机理不同，对此进行了分析。     

水工混凝土自生体积变形影响因素的试验研究

混凝土自生体积变形对水工混凝土的抗裂性能有着不容忽视的影响.结合溪洛渡水电站的实际,对水工混凝土自生体积变形进行的试验研究结果表明:影响水工混凝土自生体积变形的主要因素为水泥品种、粉煤灰品种以及骨料种类与含量等.     

纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验

渠道衬砌混凝土极易开裂渗透,严重影响渠道的正常使用和混凝土耐久性。纤维可以在混凝土中发挥阻裂作用。通过对比试验,研究了纤维素纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土的早期抗裂和抗渗性能,分析纤维素纤维掺量对混凝土抗裂性和抗渗性的影响规律,探讨纤维改善混凝土抗裂和抗渗性能的机理,提出经济合理的纤维掺量。试验结果表明:纤维素纤维的掺入显著改善了混凝土的抗裂和抗渗性能,且改善效果明显优于聚丙烯纤维。     

强风干寒地区混凝土抗裂性能试验研究

为研究强风干寒地区混凝土的抗裂性能,在控制环境因素及外部养护条件下,采用C35和C50等级混凝土抗裂圆环和实体混凝土桥墩进行现场试验研究。通过对2种等级混凝土裂缝开裂时间及宽度的对比分析,结果表明:混凝土强度等级越高,混凝土越容易开裂;养护方式影响混凝土的抗裂性能,同种等级混凝土采用的不同养护方式中保温保湿养护防止混凝土开裂效果最佳;不同等级混凝土采用同种养护方式时,强度等级高的混凝土易产生裂缝,因此低等级混凝土养护方式不一定适用于高等级混凝土,对于高性能的混凝土更应该加强养护优化养护措施。研究结果可供类似工程中混凝土抗裂性能试验参考。