基于试验和仿真的混凝土早龄期抗裂特性方法研究

目前的混凝土抗裂性能研究方法存在不足,无法考虑工程实际中混凝土温度变化过程,不能考虑混凝土结构所受的约束状态,更不能考虑早龄期阶段的抗裂特性.针对这一问题,中国水利水电科学研究院自主开发了混凝土开裂全过程仿真试验系统,该系统既可以进行混凝土全龄期抗裂性能研究,试验得出真实温度历程、不同约束度条件下的混凝土材料参数,特别...     

基于温度-应力试验的混凝土早龄期应变分离及热膨胀系数计算

针对采用标准试验方法难以测试早龄期混凝土热膨胀系数、难以分离温度应变与自生体积应变问题,本文利用温度-应力试验的特点,引入第一零应力时间作为有效应变测试的起测点;建立了以等效龄期作为时间尺度并考虑温度影响的混凝土自生体积应变的数学模型,实现了自生体积应变与温度应变的分离;提出分两阶段考虑早龄期混凝土的热膨胀系数,在升温阶段和降温阶段混凝土的热膨胀系数均为常数。     

大坝混凝土早龄期温度变化下自收缩变形研究

采用温度匹配(TMC)和绝热两种温度养护模式,对某大坝混凝土(高粉煤灰掺量)开展温度-应力试验(TST)。结合温度匹配(TMC)和绝热养护情况下实际测量的自由试样的应变,得出大坝混凝土的一个系数(热膨胀系数)和一个规律(温度变形规律),结合两者分析温变环境下混凝土的收缩变形规律。研究结果表明,大坝混凝土的自收缩在早龄期会随时间变化而改变,温度变化过程会对其自收缩变形产生影响;对于同一种类别的混凝土,其自收缩在绝热模式和温度匹配模式情况下的发展规律存在差异,绝热模式要大于温度匹配模式;基于试验结果对比发现,现存的“等效龄期”预测法仍存在一些缺点,需要深入研究并改进。     

低热水泥混凝土早龄期强度试验与成熟度分析

为定量分析养护温度对低热水泥混凝土早龄期强度的影响,设计3,7,14,28 d 4种龄期和5,20,40,60℃4种养护温度,开展不同养护温度下低热水泥混凝土抗压、劈拉和轴压强度试验.基于成熟度理论,计算了不同工况下试件的成熟度指标,选取对数、指数和双曲线函数形式拟合强度参数与成熟度指标的关系.结果表明:养护温度越高,...     

寒潮期间早龄期箱形渡槽的温度效应分析

采用ANSYS有限元软件建立了山西中部引黄工程桥头渡槽混凝土T构3号块的有限元模型。在考虑昼夜气温变化的条件下,模拟了寒潮期间该渡槽早期的瞬态温度场和应力场。结果表明:该槽段截面侧墙的外表面和顶板与侧墙重叠处内外温差大,分别出现3.4 MPa和3.9 MPa的拉应力,需采取适当温控措施;计算节点的温度和温度应力都随昼夜气温变化而波动,且波动幅度和气温变化幅度成正比;在遭遇寒潮袭击、平均气温下降6℃的情况下,内外温差变大,该渡槽表面的应力提高0.5 MPa,这对于早龄期混凝土防裂是不利的。     

冬季早龄期混凝土表面保护时刻分析

通过仿真分析软件FZFX3D,以一个冬季开始混凝土浇筑的模型坝为例,计算了混凝土浇筑后表面一直裸露和浇筑后立即覆盖保温材料两种工况,分析了特定高程上混凝土的温度分布、热流量以及坝体整体温升,建议了冬季混凝土表面保护的最佳时刻。     

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。     

快速浇筑条件下混凝土坝早龄期开裂风险分析

以南水北调工程某混凝土重力坝施工为例,分析与探讨了不同浇筑层厚度、不同层间间歇期、不同浇筑温度等对混凝土坝早龄期温度与应力的影响,对早龄期混凝土的温度与应力特性和开裂风险进行了深入分析研究,并提出了相应的确保应力安全的防裂方法。研究内容为快速浇筑条件下大坝混凝土温度控制标准和温控措施的制定提供技术支持。     

龄期对混凝土双单轴强度比的影响分析

混凝土的双轴等压强度与单轴压强度的比值β是确定混凝土破坏准则的一个关键参数。文中通过采用静动三轴电液伺服系统对不同强度等级、龄期的混凝土进行双轴等压强度和单轴压强度试验研究。结果表明,β值随混凝土龄期的增长而降低,随混凝土强度等级的升高变化不大。     

新老混凝土缝面应力仿真及早龄期原型试验验证

关于新老混凝土缝面应力的研究成果主要集中在实验室,缺乏对实际工程新老混凝土缝面早龄期力学发展规律的原型试验研究,且现有仿真计算程序虽然考虑了新老混凝土缝面的早龄期应力发展情况,但不能确定所计算得到应力的合理性。以浙江省澥浦泵站为例,设计了该工程新老混凝土缝面早龄期原型试验,获取了该工程新老混凝土缝面应变和温度历时曲线,利用已有的弹模公式计算得到缝面应力历时曲线。同时,根据实际浇筑计划,对混凝土泵站的施工期温度场和应力场进行了仿真计算,再利用原型试验数据验证仿真计算结果的正确性。计算结果表明：原型试验获取的温度和应力历时曲线与仿真计算结果比较吻合,证明现有仿真计算程序对大体积混凝土的新老混凝土缝面计算较为准确,计算得到的应力值比较符合实际现象。     

Assessment of early-age cracking of high-performance concrete in restrained ring specimens

High-performance concrete(HPC)is stronger and more durable than conventional concrete.However,shrinkage and shrinkage cracking are common phenomena in HPC,especially early-age cracking.This study assessed early-age cracking of HPC for two mixtures using restrained ring tests.The two mixtures were produced with water/binder mass ratio(mW/mB)of 0.22 and 0.40,respectively.The results show that,with greater steel thickness,the higher degree of restraint resulted in a higher interface pressure and earlier cracking.With steel thickness of 6 mm,19 mm,and 30 mm,the age of cracking were,respectively,12 days,8 days,and 5.4 days with the mW/mB=0.22 mixture;and 22.5 days,12.6 days,and 7.1 days with the mW/mB= 0.40 mixture.Cases of the same steel thickness show that the ring specimens with a thicker concrete wall crack later.With the mW/mB = 0.22 mixture,concrete walls with thicknesses of 37.5 mm,75 mm,and 112.5 mm cracked at 3.4 days,8.0 days,and 9.8 days,respectively;with the mW/mB= 0.40 mixture,the ages of cracking were 7.1 days,12.6 days,and 16.0 days,respectively.     

混凝土温度应力裂缝及其处理方法

本文介绍了混凝土因温度变化而产生裂缝的原因及其发展规律，初步探讨了两类温度应力裂缝的处理方法和处理用材料，最后还列举了相应的工程实例。     

早龄期混凝土温度场分布的细观数值仿真分析

在细观层次上,将混凝土看作由粗骨料、砂浆及二者界面过渡区组成的三相复合材料,提出了适用于热量传输分析的细观格构网络模型。假定仅有砂浆相在水化过程中释放热量,根据伽略金加权余数法和有限差分法,建立了混凝土各相组分的热传导控制方程及其离散形式。基于所建立的细观格构网络模型,并考虑混凝土在早龄期的"热-化学"耦合作用,开展了混凝土温度场分布的时变数值仿真研究,分析了骨料预冷和边界条件对早龄期混凝土内部温度场分布的影响。与已有试验结果对比表明,所建立的细观格构网络模型能够较准确地模拟混凝土绝热温升的变化规律。     

温度应力试验机在混凝土裂缝测试中的应用

混凝土中普遍存在可见和不可见裂缝,准确分析和评价其开裂趋势,是采取措施有效减少或避免开裂的前提。主要介绍了棱柱体式约束试验方法的研究进展,并重点分析了温度应力试验机在混凝土早期开裂测试技术上的应用。温度—应力试验机可以同时进行单轴约束试验和自由变形试验,能准确地测量混凝土的早期变形、拉伸弹性模量和徐变松弛,以及不同约束程度下的应力发展,可准确分析和评价混凝土的开裂趋势。     

大体积混凝土温度裂缝的成因分析及控制措施

针对大体积混凝土的特点,讨论了大体积混凝土的概念,分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因及影响因素,提出了有效的控制措施.     

防止大体积混凝土施工过程中产生温度裂缝的措施分析

在当今的工程建设中,大体积混凝土所占有的比例越来越大,温度裂缝的产生也较为普遍,而桥梁施工中尤其如此。温度裂缝的普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,已日益被工程技术人员所重视。本文分析了温度裂缝产生原因,并结合松树坪桥的施工实例,提出了防止产生温度裂缝的可行措施。1浅析大体积混凝土施工中产生温度裂缝的原因我国普通混凝土配合比设计规范规定:混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m的部位所用的混凝土即为大体积混凝土。大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升;以及在以后的降温…     

早龄期混凝土中锚杆锚固 强度试验研究

通过对混凝土中锚杆进行拉拔试验,研究并分析锚杆锚固直径、锚固长度及混凝土龄期与锚固强度的关系。实验结果表明：锚固力随混凝土龄期的增长呈非线性增长趋势,但增长速度逐渐减慢,并趋于稳定;锚杆的锚固力随锚杆直径、锚固长度增加而增大。但在混凝土早龄期锚杆直径对锚固力影响并不明显,应重点考虑混凝土强度增长确定合理的锚固长度。试验结果和理论分析为改善衬砌结构的受力状态、优化拆模时间提供了参考依据。     

喷射式混凝土冲磨试验机研制与冲磨试验分析

介绍了混凝土抗冲刷磨损试验中的旋转喷射式试验原理,并根据此原理研制了旋转喷射式混凝土抗冲耐磨试验机。通过与现有冲磨机的比较,该试验机的模拟冲刷过程更接近混凝土真实的受冲刷环境,并且可以实现不同冲刷条件下一定范围内的任意冲刷速度调节。试验结果表明,该试验机冲刷速度高,冲磨效果好,利用该机能够有效地对不同配合比混凝土的抗冲磨性能作出比较。     

混凝土坝温度控制与防止裂缝的现状与展望

首先对混凝土坝温控防裂技术的发展进行回顾与展望。在此基础上,对抗裂安全系数的取值、材料抗裂性能的改进、基础温差和上下层温差的控制、表面保温和养护等问题进行了分析,指出安全系数偏低和对表面保护认识上的片面性是导致无坝不裂的重要原因。文中提出,在适当提高安全系数,严格控制基础温差、做好早期表面保护的基础上,再做好长期表面保护,就有可能防止施工期出现裂缝,这些经验己在工程实践中证明是正确的。若再把长期保温板改进为永久保温板,则可在增加工程费用不多的条件下实现混凝土坝的永久不裂。     

混凝土裂缝的预防与处理

混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，根据具体情况提出解决裂缝的措施