水工抗冻结构设计方法 渠系水工建筑物抗冻技术知识讲座

冻土力学是一门年青的科学,直接应用于抗冻工程设计的方法资料较少。本讲介绍的水工抗冻结构设计方法是我所的最新研究成果,仅供水利科技工作者在工程实践中参考。一、桩基抗冻结构设计方法水利工程中的渡槽、桥梁等桩柱基础工程,经常遇到桩柱冻拔。桩柱的冻害轻者影响正常使用,重者造成上部结构倒坍破坏。下面介绍钻孔灌柱桩等摩擦桩及扩大式桩基础的抗冻拔设计方法。 (一) 摩擦桩基的抗冻拔设计:主要包括桩基的抗冻拔稳定验算和桩柱强度的计算。 1.桩基抗冻拔稳定计算:首先由当地观测或参考数据计算出冻胀率,按上期表4选定最大单位切向冻胀力值。δ_rmax然后用例1中的方法求出单位设计切向冻胀力值δ_r。将桩柱上部荷载(P)、自重(G)及     

渠系水工建筑物抗冻技术

渠系水工建筑物基本结构，如接土墙，底板，桩（柱，墩），涵洞等抗冻技术有结构措施，换填措施，保温措施，排水和隔水措施，针对不同的基本结构，其抗冻技术的各种措施也有不同的要求。渠系水工建筑物总体结构型式，如水闸，跌水及陡陂等抗冻技术，多从结构型式予以考虑，如水闸，在黑龙江，新疆，吉林，内蒙古等省（区）广泛应用一字闸结构型式，渠系水工建筑物抗冻技术的研究。在我国起步较晚，但已有可喜成果。     

基于深季节冻土区抗冻技术研究与应用

针对深季节冻土区水利工程结构物冻胀破坏严重的问题,提出了冻胀破坏机理及稳定性模拟技术、膨胀土边坡破坏机理、改良及防护技术、输配水干渠工程不均匀冻胀破坏机理、水工抗冻混凝土冬期施工技术,以及新型防冻胀轻质混合土材料等,其技术研究成果在北部引嫩总干渠的建设中取得了较好的应用效果。     

土的冻胀——渠系水工建筑物抗冻技术知识讲座

寒区渠系水工建筑物遭受冻害是相当严重的。因此,抗冻技术的研究和应用,在寒区环境中有着特殊的实际意义。为了普及这方面的技术知识,本刊特请黑龙江省水利科学研究所寒区室主任工程师隋铁龄同志撰写了《渠系水工建筑物抗冻技术知识讲座》,从本期开始连续发表,供有关同志参考。     

气候变化条件下水工混凝土的抗冻性能

为了提高气候变化条件下水工混凝土的抗冻耐久性,采用自制的气候模拟系统,设定了-5℃、-10℃、-17℃、-30℃、-40℃等5个冻融过程降温终了混凝土试件中心温度,研究冻融温度对F50、F100、F300等3种抗冻设计等级水工混凝土的质量损失、动弹性模量的影响。试验结果表明:随着冻融过程中降温终了试件中心温度的降低,F50、F100、F300等3种抗冻设计等级的水工混凝土的质量损失、动弹性模量损失逐渐增大,水工混凝土能经受的最大冻融循环次数也逐渐减少。降低冻融过程中混凝土试件的中心温度可引起水工混凝土抗冻耐久性的降低。     

水工混凝土冰冻害机理及抗冻性能研究进展

冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工混凝土的冰冻害影响;总结纤维混凝土、纳米混凝土以及引气混凝土在冻融后的强度、质量以及弹性模量变化;进而阐述外加材料对水工混凝土抗冻性的影响机理。最后,提出寒区水工混凝土性能增强技术的研究构想：开展超低温-大温差以及多次冻融循环条件下水工混凝土破坏特性及增强技术研究;加强冻融、盐侵蚀及荷载耦合作用对水工混凝土抗冻性能的影响研究;提出一套完整的评价体系以客观地反映外加材料对混凝土的增强作用;综合考虑水工混凝土增强技术性能优势、经济环保、耐久性等客观因素,加强寒区水工混凝土增强技术示范工程验证与优化,扩大其实际工程应用。研究成果可为我国寒区水利工程中混凝土构筑物的建设及运营维护等提供重要技术支撑。     

水工混凝土低塑性砂浆抗冻性改善方法

抗冻性问题是低塑性砂浆在寒冷地区工程应用的一大难题,文章通过对砂浆掺加3种轻质颗粒,分别为陶砂、EPS粒子及橡胶粉,研究了轻质颗粒种类及掺量对低塑性砂浆抗冻性的影响及改善方法。试验结果表明,掺加轻质颗粒可有效改善低塑性砂浆的抗冻性,获得了轻质颗粒最佳掺量,为提高水工混凝土低塑性砂浆抗冻性提供了理论支持,对混凝土工程在北方严寒地区推广,解决水工混凝土低塑性砂浆抗冻性问题具有重要意义。     

寒区隧道防寒抗冻技术研究综述及抗冻设防新技术

对目前隧道防寒抗冻技术的研究现状进行综述，介绍了国内外防寒抗冻技术及其应用情况。探讨了寒区铁路隧道排水系统及隧道结构防冻技术，包括隧道结构保温层设置、季节性冻土区及多年冻土区隧道结构的抗冻方法；并对隧道防寒抗冻技术的前沿方向，如空气幕保温系统和地源热泵加热系统等方面进行了探讨，以期对隧道防寒抗冻技术的研究和实践提供有益的参考。     

抗冻混凝土施工质量控制

黑龙江省地处寒冷地区，水工建筑物的病害问题主要是在水位变化区，经常受浸润的钢筋混凝土结构的冻融破坏。《水工混凝土结构设计规范》和《水闸施工规范》规定，寒冷地区水工建筑物水位变化区必须使用抗冻混凝土；《水工混凝土施工规范》和《水闸施工规范》也严格规定了寒冷地区水位变化区混凝土的最大水灰比，以提高混凝土抗冻耐久性。因此我省水工建筑物抗冻混凝土的应用问题具有普遍性。如何在施工中保证抗冻混凝土的质量特殊性，是保证工程避免和降低冻融破坏的主要环节。本文结合呼兰腰堡灌区渠首、宝清龙头桥水库工程谈谈抗冻混凝土…     

水中建筑物冻害防治措施(一)——渠系水工建筑物抗冻技术知识讲座

目前国内外防治建筑物冻害的方法可归纳为:结构抗冻措施、消减土冻胀性抗冻措施和综合抗冻措施三大类。现将防治水工建筑物冻害的技术措施,分别在本期和下期介绍。一、结构抗冻措施防治建筑物冻害的结构措施,是指从建筑物总体布置和结构抗冻强度、稳定性或结构适应变形能力等方面,采取的防治冻害方法。 (一) 总体布置原则。在总体布置上要尽量减少建筑物与冻土的接触面积,这样可以达到减少对建筑物作用的总冻胀力;要尽量减少建筑物平面直角布置     

基于冻融温度的水工混凝土抗冻性研究

文章利用气候模拟系统试验研究了F300、F50两种水工混凝土,在-40℃、-30℃、-25℃、-18℃、-10℃、-5℃冻融最低中心温度下的抗冻性。结果表明:在不同冻融中心低温条件下高与低抗冻设计水工混凝土所能经受最大冻融循环次数、力学性能、动弹性模量、质量损失等变化规律存在差异,水工混凝土的微观特性在冻融作用后发生明显的改变。     

水工混凝土抗冻性能影响因素研究

影响水工混凝土抗冻性能的因素较多,主要包括含气量、水胶比、骨料粒径及种类、掺和料及人工砂石粉含量等。本文按照《水工混凝土试验规程》对影响混凝土抗冻耐久性的各种因素做了系统的试验研究,试验结果表明:含气量对混凝土抗冻性影响最为显著,其次骨料种类及粒径、水胶比等都不同程度地影响着混凝土的抗冻性能,粉煤灰对混凝土抗冻性影响较为复杂,而人工砂石粉的含量则主要影响混凝土引气剂的掺量,在含气量相同时石粉含量对硬化混凝土抗冻耐久性没有显著的影响。     

东北地区水工建筑物抗冻技术推广经验交流会简况

全国水工建筑物抗冻情报网和黑龙江省水利厅科技推广领导小组联合召开的东北地区水工建筑物抗冻技术推广经验交流会,于1988年4月15日至17日在黑龙江省海林县召开。参加会议的有70余人。代表交流了寒区水工建筑物抗冻新技术及其推广应用的经验观看了抗冻工程录像;考察了林海县新安灌区已建抗冻工程及山市正在修建的排洪交叉工程施工现场。与会代表一致认为:     

高寒地区复掺矿物掺合料水工混凝土抗冻耐久性劣化机理研究

为评定高寒地区环境对掺矿物掺合料水工混凝土结构冻融循环耐久性能的影响规律,通过不同掺合料掺量及种类、不同冻融温度下水工混凝土冻融循环试验,研究分析不同配合比水工混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度以及渗透性的时变规律,揭示了矿物掺合料与冻融温度对混凝土抗冻性的影响机理。试验结果表明:各掺合料水工混凝土的抗冻性从优到劣依次为粉煤灰+硅灰+稻壳灰硅灰+稻壳灰粉煤灰+稻壳灰粉煤灰+硅灰稻壳灰硅灰粉煤灰未掺加;相同单掺条件下,掺加稻壳灰试件组抗冻性最强,硅灰居中,粉煤灰最弱;复掺矿物掺合料情况下,三掺粉煤灰、硅灰、稻壳灰混凝土抗冻性最强;复掺矿物掺合料能减少水工混凝土的孔隙率及渗透性,且粉煤灰、硅灰、稻壳灰的颗粒粒径不同会相互填充,从而产生超叠加效应;随着冻融循环过程中试件中心温度的降低,导致混凝土内部的温度梯度增大,孔隙内部的膨胀压力增大导致混凝土内部结构破坏。     

“水工建筑物抗冻技术”培训班在水利部西北水科所培训中心举办

由国家科委成果管理办公室和水利部科教司主办的第三期“水工建筑物抗冻技术”培训班,于1992年10月5日至14日在水利部西北水科所培训中心举办。以宣讲《渠系工程抗冻胀设计规范》为主,授课内容包括:冻土概论;冻深、冻胀的计算及测定;土的冻胀性工程分类及冻胀力的设计取值;衬砌渠道的防冻胀技术;桩基、挡土墙和涵闸工程的抗     

混凝土温度监测中温度计的应用研究

铜电阻与热敏电阻温度计常用于岩土工程混凝土温度监测,为进一步了解两种仪器应用情况,从仪器结构、测量、绝缘度影响等方面,结合工程实例分析,认为铜电阻温度计在生产管理、电缆芯线电阻、绝缘电阻影响等方面要优于热敏电阻温度计,铜电阻温度计更能适合水工环境,具有较好的长期稳定性。热敏电阻温度计采用四芯电缆加长,测出电缆芯线电阻,可消除长电缆给温度测量带来的影响,相关成果可供工程管理、工程设计、科研人员等参考。     

全国渠道防渗网(北方片)、抗冻网(西北片)渠道防渗抗冻会在银川召开

全国渠道防渗网(北方片)及全国水工抗冻网(西北片)渠道防渗抗冻害技术经验交流会于1988年10月13～16日在银川市召开。会上主要交流了近年来在渠道防渗和防治冻胀方面的技术经验,既有试验研究成果、设计技术,也有施工经验以及新技求、新材料的推广应用。从交流的情况看,近年来,在渠道防渗和防冻胀方     

水工混凝土抗冻试验的养护龄期研究

本文按照《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)规定,对养护龄期分别为28 d、90 d的混凝土抗冻性能进行试验研究,结果表明,养护龄期为28 d与90 d的混凝土抗冻性相差不大,标准养护28 d时,混凝土的抗冻性已趋于稳定,采用28 d的养护龄期可以缩短冻融试验的循环周期,提高工作效率。     

聚乙烯醇纤维-纳米二氧化硅水工混凝土抗冻性能试验研究

提升混凝土的抗冻性能对寒区水利工程建设具体重要意义,是学界和工程界关注的重要领域。此次研究利用室内试验的方式,探讨了聚乙烯醇纤维-纳米二氧化硅水工混凝土抗冻性能。试验结果显示,在水工混凝土中同时掺入聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅与单掺二氧化硅或聚乙烯醇纤维方案相比,可以有效降低冻融循环条件下的质量损失率,提高其相对动弹模量和抗压强度,具有良好的抗冻性,建议在工程建设中采用。     

低温下混凝土制备掺抗冻剂注意问题

北方地区冬季寒冷,对混凝土的施工带来很大影响。《水工混凝土施工规范》第4.001条规定;日平均气温稳定在5℃以下或最低气温稳定在-3℃以下时,均应按低温状态下混凝土施工要求进行。在低温状态下混凝土施工,由于水泥水化过程中,所需要的环境温度高,所以必须采取一些保温、加热、防冻措施,才能保证水化作用的形成。通常使用的如电热、暖棚、蓄热等方法都是行之有效的措施。然而,从实际情况看,在混凝土的配比中掺用抗冻外加剂(以下简称抗冻剂)也是传统的、不可缺少的有力措施。但是近年来由于抗冻剂品类繁多,一些基层施工单位,对抗冻剂了