高早强预应力锚固灌浆材料试验研究

通过试验，选配合适的灌浆材料组分及其配比，研制成新型的水泥胶固体，使高边坡预应力锚锚根待张拉龄期由原来的１４－２０ｄ缩短至５－７ｄ，为工程应用提供参考。     

新型水泥基锚固材料研究

在高边坡开控及地下洞室、隧道掘进中，用杆锚固来提高危岩的稳定性，开发研制的新型水泥基锚固灌浆材料及水泥基药卷式锚固剂，克服了一般常用的水泥机锚固材料固化慢。早期强度较低的缺点，使用方便，在工程应用中取得了较好的经济效益，具有推广应用价值。     

水泥基材料的溶蚀劣化研究进展与评述

溶蚀是水泥基材料与软水长期接触而引起水泥石脱钙造成微结构劣化和宏观性能降低的一种化学腐蚀,已成为水泥基材料最常见的劣化问题之一。简述了国内外水泥基材料溶蚀研究现状,重点论述了溶蚀特性,并讨论了其劣化过程和介绍了相关溶蚀模型;同时,特别指出了目前溶蚀研究中小孔对溶蚀进程的影响、粉煤灰抗溶蚀临界掺量、C-S-H脱钙起点等争议性问题,并对相关问题提出了个人见解。此外归纳了溶蚀劣化机理、基础研究理论、表征参数间的定量关系以及掺合物临界掺量等有待进一步研究的问题,以为有志于溶蚀研究的学者提供科研方向。     

水泥基材料溶蚀试验研究进展

简要综述混凝土溶蚀机理试验研究、溶蚀过程主要影响因素以及溶蚀机理。宏观溶蚀试验主要有接触溶蚀和渗透溶蚀两种方法;采用电化学或化学试剂法加速溶蚀能有效缩短试验周期;细微观试验方法如计算机断层成像技术、电镜扫描技术、X射线衍射技术的联合使用是研究水泥基材料溶蚀机理的有效手段;水灰比和水质是影响溶蚀进程的最主要因素;水泥基材料的接触溶蚀是其内部氢氧化钙和水化硅酸钙等成分依次溶解并在浓度梯度作用下的扩散过程。针对水工混凝土常在较高水力梯度下工作的特点,认为复杂因素作用下水工混凝土渗透溶蚀机理、渗透溶蚀劣化模型以及裂缝条件下的溶蚀劣化混凝土面板损伤开裂-裂缝扩展等问题有待进一步研究。     

水泥基材料微观分析模型颗粒与像素关系研究

水泥基材料水化全过程微观数值模拟是研究水泥基材料性能最先进的方法之一。在构建水泥颗粒模型过程中,颗粒与所包含像素的关系会影响模拟的合理性和精确性,并影响颗粒投放的精准度。根据不同的规则建立了不同的颗粒与包含像素的参数关系,与现有国外的一种参数关系进行对比验证。进一步研究了颗粒移动后颗粒与像素的关系,掌握了颗粒移动后对应的像素变化规律,通过移动较小粒径的颗粒实现"振捣"的效果,达到密实填充,为高密度颗粒模型的投放奠定基础。同时分析了数值模拟的计算误差,实际应用时要根据水泥颗粒级配的实际情况选取合适的精度。     

硫酸盐浓度对水泥基材料侵蚀的影响研究

硫酸盐对水泥基材料的侵蚀问题备受工程界和学术界关注。通过测定混凝土胶砂试件在不同浓度硫酸盐侵蚀下的抗折抗蚀系数,并结合微观测试,观察侵蚀产物种类及计算生成量,以探究不同浓度硫酸盐对水泥基材料侵蚀的影响。结果表明,SO₄^2-浓度为20 000 mg/L时的侵蚀速率分别是8 000、4 000、800 mg/L的1. 78、2. 46、3. 77倍。SO₄^2-浓度为800 mg/L时,钙矾石生成量是石膏的1. 4倍; SO₄^2-浓度为8 000 mg/L时,钙矾石与石膏生成量相同; SO₄^2-浓度为20 000 mg/L时,石膏生成量是钙矾石的2. 5倍。     

基于中子成像的水泥基材料毛细吸水动力学研究

总结了国内外有关水泥基材料毛细吸水的动力学机理及其现有模型,应用中子成像技术对其毛细吸水过程进行了可视化再现,对水分侵入的空间分布规律进行了定量分析。结果表明,在毛细孔吸附力作用下,水分前锋不断向水泥基材料内部推进,在吸水初期速度较快,后趋于平缓直至稳定;水分侵入曲线在深度和含量上同时增 长,可以由线性+反S形模型来描述其空间分布特点,并与实测结果吻合良好;现有的 “时间开方” 及其修正模型对毛细吸水的后期预测不太合理,本文提出的渗透系数双曲线衰减模型更符合真实结果。     

沥青材料检测方法的研究

水利工程中的沥青材料指的是沥青以及沥青混合料。沥青材料是水利工程中需要用到的原材料之一,而且用量比较大。沥青材料在水利工程中发挥着重大的作用,所以必须严格保障沥青材料的质量。好的沥青材料可以让水利工程质量更好,寿命更长,但是不合格的沥青材料应用在水利工程中会影响水利工程质量,严重的时候可能会给人民的生命财产安全带来严重的危害。为了充分保障水利工程的质量,必须严格的检测沥青材料的质量,确保水利工程中应用的材料都是合格的。文章根据工作中的经验,详细介绍沥青材料的检测项目和检测的方法。     

李家峡水电站上游围堰沥青防渗灌浆技术的研究与应用

沥青灌浆是近期发展起来的一种灌浆新技术,用于较大渗漏的处理,具有不被流水稀释而流失的优点,施工也比较简单。李家峽水电站上游围堰采用沥青灌浆防渗,这在我国还是第一次。在施工中,解决了沥青灌浆施工的主要关键技术,使之能推广应用,促进了我国灌浆技术的发展,具有较大的实用价值和社会经济效益。     

无粘结环形预应力在现浇有压埋管中的应用

东深供水改造工程首次将环形预应力体系应用于现浇混凝土有压埋管的设计及施工中。环形预应力的计算应考虑多种工况的组合 ,以满足最不利工况下的正常使用要求。相对于有粘结预应力 ,无粘结预应力极大地减少了环形摩阻应力损失 ,改善了圆管周围预应力的分布。环形预应力的良好性能有效地解决了埋管在运行中的抗裂、防渗要求。圆形埋管的施工采用针梁模板台车 ,施工简便、快捷 ,提高了经济效益。实践证明 ,该项技术的应用是合理的、成功的 ,值得推广和应用     

体外预应力结构的设计与应用

体外预应力结构体系是指对布置于承载结构主跨本体之外的钢索施加应力所形成的预应力结构体系，具有许多优越性，适用性非常广泛。本文介绍了体外预应力结构的特点，并结合各种工程实列。通过分析研究指出了设计要点和施工特点。     

有粘结预应力技术在大型渡槽施工中的应用及控制

有粘结预应力技术结构复杂,施工工艺要求高,在大型现浇渡槽施工中的应用还不多见。文中就南水北调漕河渡槽工程概况,结构特点和技术要求,工艺流程,质量和安全控制措施,施工管理措施,工程中遇到的特殊问题的解决等作了介绍,以供同类工程参考。     

水下自护混凝土与钢筋握裹力试验研究

随着水下自护混凝土技术的推广和应用,其关键工艺参数水下保护剂浓度对水下自护钢筋混凝土结构性能的影响成为关注的热点。基于水下自护技术,在常用工作浓度范围内,对水下自护混凝土的素混凝土力学性能、混凝土与钢筋握裹力、微观孔隙结构开展了试验研究。试验结果表明：在不同水下保护剂浓度下,水下自护素混凝土抗压强度水陆强度比均超过80%;混凝土与钢筋握裹力水陆强度比约在40%～65%,水下保护剂浓度越高,混凝土与钢筋握裹力水陆强度比越低;混凝土基质区域孔隙率和混凝土与钢筋握裹力存在负相关关系;水下保护剂能够有效提升水下自护混凝土的力学性能,但水下保护剂浓度的提升会对混凝土与钢筋握裹力强度造成不利影响。因此,合理选择水下保护剂浓度并增加钢筋用量是提升水下自护钢筋混凝土工程的可靠性的重要举措。     

钢筋与混凝土黏结性能冻融破坏的力学分析

静水压假说认为,混凝土遭受冻融作用发生破坏是由于混凝土内部孔结构遭受静水压力的反复作用造成的.建立了在钢筋混凝土构件遭受冻融破坏循环作用时,钢筋与混凝土的界面上产生的静水压力计算模型,并计算得到了静水压力的最大值.力学模型计算表明,冻融循环作用产生的静水压力破坏了钢筋与混凝土的胶结性能;冻融作用后光圆钢筋与混凝土的拔出试验结果证实,冻融循环作用严重削弱了钢筋与混凝土的胶结强度,验证了静水压力对钢筋与混凝土界面胶结性能的破坏作用.     

冻融环境下变形钢筋与混凝土间黏结应力计算模型

为研究冻融作用对钢筋混凝土无箍筋试件黏结强度的影响,引入相应的损伤变量对Hsieh-Ting-Chen四参数混凝土破坏准则进行修正,确定冻融损伤下的混凝土破坏准则,建立冻融环境下黏结失效的理论计算模型。通过对钢筋肋间混凝土在挤压力、摩擦力等作用下的受力分析,给出冻融环境下变形钢筋与混凝土之间极限黏结应力的计算方法及锥面斜角、摩擦因数等参数的取值,详细阐述了极限黏结应力的求解思路。利用已有文献试验结果对该理论计算模型进行验证,结果表明冻融次数在一定范围内计算值与试验值吻合较好,模型精度较高。     

超高韧性水泥基复合材料与锈蚀钢筋的梁式黏结试验研究

采用超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)能够有效提升水工结构构件的抗氯盐侵蚀能力。然而,在长期氯盐环境侵蚀作用下,结构内部钢筋仍然可能遭受一定程度锈蚀,进而可能影响钢筋与基体材料的黏结性能。本文通过梁式界面黏结试验,对比研究锈蚀对钢筋与UHTCC、混凝土间界面黏结性能的影响。试验结果表明,与混凝土对比试件不同,UHTCC试件均呈现出延性的拔出破坏模式,以及完整的黏结滑移全曲线。在试验的锈蚀范围内,UHTCC试件并未发生锈胀开裂,而且UHTCC中的钢筋锈蚀较混凝土中更为均匀。UHTCC试件的黏结强度随锈蚀率先增大后降低,在14%锈蚀范围内黏结强度基本没有下降,锈蚀率约16%时强度仅下降5%。在16%锈蚀范围内,UHTCC试件的黏结韧性下降仅为5%。     

砂砾石土灌浆技术研究述评

砂砾石土灌浆技术近些年来取得了较大的进展,有必要对砂砾石土灌浆技术的研究成果进行总结述评。通过查阅大量相关文献,对砂砾石土灌浆理论、灌浆材料和灌浆自动记录设备等方面的研究成果进行了梳理分析。从非牛顿流体、黏度时变性、劈裂灌浆和注浆模拟试验等4个方面对灌浆理论进行简要述评和分析,从水泥浆材和化学浆材两方面对灌浆材料进行概括和分析,而针对灌浆自动记录仪对灌浆设备的研究成果进行了整理分析。广大科研人员在砂砾石土灌浆技术领域所取得的宝贵研究成果,必将推动灌浆事业的蓬勃发展。     

钢渣高性能混凝土抗冲耐磨性能试验

为有效利用大宗废料钢渣,设计制作了15组掺钢渣粉混凝土试件,试验研究钢渣粉掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的影响极其作用机理。结果表明:钢渣粉可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺钢渣粉混凝土的早期强度均小于基准混凝土,钢渣掺量在10%~30%以内时,混凝土的后期强度与基准混凝土基本持平,且略有提高,钢渣掺量大于30%时混凝土的后期强度下降较大;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出钢渣掺量在10%以内时混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土略有提高,当钢渣粉掺量大于20%时,混凝土的抗冲磨强度呈下降趋势。因此,钢渣粉作为混凝土掺合料时其掺量应控制在20%以内为宜。     

水布垭水电站无粘结预应力锚索设计与施工

水布垭水电站马崖高边坡，导流洞进出口边坡，防淘墙，地下厂房等部位的加固中广泛使用了无粘结预应力锚索，这种锚索的特点是多层防腐保护，针对溶蚀裂隙性岩体特征，加强锚索孔的固结灌浆，简化了锚索灌浆程序，实现了真正的全长一次灌浆。通过锚索结构优化设计，确保锚索施工质量，提高锚索防腐蚀性能和耐久性，为在强岩溶裂隙化灰岩地层中进行锚索施工提供了较好的经验。