水工自密实混凝土试验

试验研究了用于水电站压力钢管部位的自密实混凝土。配制了3个水胶比、2个级配的11个配合比的自密实混凝土,试验分析它们的工作性能、力学性能、耐久性能和变形性能,在现场进行了6 m3的生产性试验。配制的水工自密实混凝土不泌水,流动性好,初始坍落度在250~258 mm之间,坍扩度在568~611 mm之间。V形漏斗、U形箱试验和J形环试验证明:所配制的水工自密实混凝土具有较好的流动性、黏聚性、抗分离性和较强的钢筋通过能力。水工自密实混凝土抗渗等级和抗冻等级分别在W10和F100以上,极限拉伸值在0.83×10-4~1.03×10-4之间;90 d龄期的混凝土干缩率在5.10×10-4~8.21×10-4之间。生产性试验中,水工自密实混凝土表面能够自动流平,具有较强的钢筋通过能力,并密实填充各个角落。推荐水胶比为0.38、掺加30%粉煤灰和20%双掺料的二级配水工自密实混凝土用于景洪电站压力钢管部位。     

掺增粘剂对新拌和硬化自密实混凝土性能的影响

研究了两种增粘剂(P4和P8)对自密实混凝土流动性、钢筋间隙透过能力指标H2/H1以及硬化混凝土强度的影响,结果表明,选用的两种增粘剂对自密实混凝土具有良好的增粘、保水性能,掺入后自密实混凝土无泌水及离析等现象;掺加P4增粘剂导致自密实混凝土初始坍落扩展度略有下降,掺P8则导致新拌自密实混凝土坍落扩展度略有增大,但两者对自密实混凝土钢筋间隙透过能力指标H2/H1和置于坍落度筒静置20 min后坍落扩展度的影响恰好相反;掺加P4和P8增粘剂对自密实混凝土均有明显的增强作用,其中P8的增强效果更为显著。     

自密实混凝土施工技术及其控制要点研究

自密实混凝土具有优良的抗变形能力和抗离析性,在浇筑过程中能够完全依靠自重作用自由流淌,穿越钢筋间隙填充模板空间。这种特殊的工作性能使得自密实混凝土在配制、生产、施工及养护过程中有特殊要求,对自密实混凝土的特性进行评价和控制是其质量控制的关键。     

钢纤维、玄武岩纤维及聚丙烯纤维对自密实混凝土性能的影响研究

在混凝土中掺加纤维材料,能够改善自密实混凝土抗拉性能差与延性差的缺点。在分别加入钢纤维、玄武岩纤维与聚丙烯纤维掺料的基础上,通过对自密实混凝土进行塌落扩展度、V型漏斗、L仪试验、抗压强度试验与劈裂试验,研究了纤维种类、纤维体积率与纤维尺寸对自密实混凝土流动性、间隙通过性、抗压强度及劈裂强度的影响。试验结果表明:纤维长度越大、掺量越大,其对自密实混凝土流动性的抵抗作用越强,其中玄武岩纤维的影响最明显,聚丙烯纤维其次,钢纤维相对较弱。除长度在6mm时,钢纤维可少量增强混凝土抗压强度,其他长度对抗压强度的影响不明显;聚丙烯纤维和玄武岩纤维均明显削弱了抗压强度,当聚丙烯纤维体积掺量为0.3%和长度为6mm时,混凝土抗压强度下降了55.8%。钢纤维对劈裂强度有明显影响:短钢纤维具有削弱作用,长钢纤维具有明显增强作用;但钢纤维的掺量对劈裂强度影响不大。此外,聚丙烯纤维和玄武岩纤维对劈裂强度的影响较弱。     

回填微膨胀自密实混凝土配制及单轴膨胀试验

某水电站采用平压水箱平衡蜗壳内水压力,虽已安全运行了数十年,但水箱内产生了严重锈蚀,检修条件困难,存在安全隐患。为研究回填微膨胀自密实混凝土替代水箱方案的可行性,开展了回填微膨胀自密实混凝土的配制及其单轴膨胀模拟试验研究。根据替代方案的设计要求,回填微膨胀自密实混凝土应具有合适的膨胀量,无需振捣即可将水箱充填密实。采用工程当地原材料,通过拌和物性能试验及水胶比-强度试验,确定了水胶比、砂率等混凝土配合比参数。通过限制膨胀试验和模拟单轴膨胀试验研究了膨胀剂掺量与变形的关系。提出的微膨胀自密实混凝土流变参数在合理范围以内。提出的回填低热微膨胀自密实混凝土配合比及单轴膨胀模拟试验方法可供相关研究和工程参考。     

自密实堆石混凝土力学性能的细观仿真与试验研究

本文基于混凝土细观力学模型,将自密实堆石混凝土离散为自密实混凝土、块石及两者交界面3个组分构成的多相介质,建立了数值仿真模型。通过三相介质力学参数的基础性试验,分别取得3个组分的强度与本构关系。为检验模型可靠性进行了多组四点弯梁抗折试验。将细观仿真分析结果与试验进行了验证比较。结果表明,该模型能较好地模拟自密实堆石混凝土抗折试验全过程,得到的力-位移曲线及破坏形态与试验结果表现出良好的一致性。     

高掺量钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能分析

通过不断试配,获得体积掺量为3.0%的高掺量钢纤维自密实混凝土的配置方法,并在混凝土力学性能测试中得到相应配合比下混凝土的力学性能指标。利用ANSYS有限元软件,对所设计的试验梁以实测材料参数为依据进行数值模拟。计算结果表明,体积掺量为3.0%的钢纤维钢筋自密实混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁相比,其开裂荷载、屈服荷载、弯曲韧性及结构刚度得到明显提升。通过对3.0%的高掺钢纤维自密实钢筋混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁在裂缝宽度随荷载的变化规律及同一截面不同高度处混凝土应变的分布情况的对比分析,发现钢纤维具有良好的阻裂作用,并能有效提高混凝土的极限拉应变。     

高流态自密实混凝土实验与应用

小湾水电站引水发电系统中的6条压力管道钢衬段底部120°衬砌和6条肘管底部回填混凝土均采用高流态自密实混凝土进行回填。高流态自密实混凝土填充性、间隙通过性、密实性等性能关系到电站压力管道和肘管的安全运行。实验是确定配合比及混凝土浇筑施工的依据,高流态自密实混凝土成功应用为以后相关工程积累重要经验。     

自密实混凝土填充性能及细观结构的优化研究

本文就自密实混凝土的填充性能以及细观结构进行分析讨论,对影响自密实混凝土填充性能的因素进行了分析讨论,当T 50在8 s以内的时候且U型在300 m m以上,自密实混凝土所有的配合比工作性能均可以符合要求,且28 d的抗压强度等级C40～C50之间;通过增加10～16 mm粒径的骨料含量,将胶凝材料的用量调至到了460...     

再生大骨料掺量影响自密实堆积混凝土的试验研究

分别采用100%碎石、25%废弃红砖块和75%的碎石、50%废弃红砖块和50%碎石、75%废弃红砖和25%碎石,制作了四组尺寸为330 mm×330 mm×850 mm的再生大骨料自密实堆积混凝土的棱柱体,在自然条件下养护28 d后,进行取芯试验,通过试验,研究了红砖掺量比例不同对自密实混凝土的抗压强度、轴心抗压强度以及抗劈裂强度的影响。试验结果表明,再生大骨料自密实混凝土随着红砖的掺量增大其强度反而减小;红砖的掺量在25%以下时其强度变化较小,红砖掺量高于25%,其大骨料不会发挥很好的骨料作用。     

自密实混凝土配合比试验研究

具体介绍了自密实混凝土的配合比试验步骤,通过实验,成功配制了性能满足围滩水电站工程等级C15F150W8要求的自密实混凝土。     

自密实堆石混凝土力学性能的细观仿真与试验研究

自密实堆石混凝土作为一种新型复合材料，具有高度的非均质特性。本文基于混凝土细观力学模型，将其离散为自密实混凝土、块石及两者交界面构成的多相介质，建立了研究自密实堆石混凝土力学性能的数值仿真模型。首先，设计并实现了一种确定三相介质力学参数的基础试验，分别取得三组分的强度与本构关系；然后，为检验模型可靠性进行了多组四点弯梁抗折试验；最后将细观仿真分析结果与试验进行了验证比较。结果表明，该模型能较好地模拟自密实堆石混凝土抗折试验的全过程，得到的力-位移曲线及破坏形态与试验结果表现出良好的一致性，为数值仿真预测自密实堆石混凝土力学性能奠定了理论基础。     

自密实堆石混凝土梁的正截面受力性能

为了研究用自密实混凝土充填堆石体后所形成的堆石混凝土梁在静荷载作用下的工作性能,本文完成了两个自密实堆石混凝土梁的三分点加载试验,并对其正截面受力特性进行了较为详细的分析。试验证明:自密实堆石混凝土梁在静荷载作用下整体性能良好,其正截面受力性能符合平截面假定。     

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。     

低强度自密实混凝土在复杂断面的水电工程中的应用

广西梧州旺村电站门槽二期混凝土施工浇筑时对断面复杂,钢筋密集的关键部位采用自密实混凝土施工技术,通过增加粉体材料适当增加浆体体积和通过添加外加剂的方法来改善浆体的粘聚性和流动性来配置低强度自密实混凝土,提出自密实混凝土的配合比设计思路且通过试验证明满足施工和强度的要求。     

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。     

混凝土多元非线性干燥收缩计算模型研究

干燥收缩是混凝土早期收缩裂缝产生的重要原因之一,为对自密实混凝土干燥收缩进行有效预测分析,通过考察粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣复掺、胶结料用量、水胶比四大配比参数对干燥收缩的影响规律,对比分析已有的较为广泛应用的混凝土干燥收缩预测模型,得出自密实混凝土多元非线性干燥收缩预测计算公式。该公式经相关性、残差、残差百分比分析验证,其结果计算精度较为理想,表明该模型可对自密实混凝土干燥收缩进行有效预测分析。     

自密实堆石混凝土在围滩水电站中的应用

围滩水电站大坝坝体原设计采用浆砌石混凝土,但考虑到浆砌石混凝土技术要求高,施工速度慢,通过现场试验论证使用自密实堆石混凝土的可行性后,确定在大坝使用自密实堆石混凝土。自密实堆石混凝土是砌石体施工的新工艺,经过近半年来在围滩水电站大坝的应用表明,具有施工效率高、质量稳定等优点。     

渐增幅往复荷载作用下普通及橡胶自密实混凝土力学特性试验研究

考虑到混凝土梁在实际使用过程中所受往复荷载的振幅变化特点,本文设计了一种渐增幅加载工况,改变橡胶颗粒掺量(0,10%,20%,30%),对普通和橡胶自密实混凝土矩形梁在四点弯拉渐增幅往复荷载下的应变规律进行探究。试验结果表明,试件疲劳寿命离散性较大,与橡胶颗粒掺量间没有明显的规律可循,但该工况下普通和橡胶自密实混凝土均呈现以下变形特征:在加载达到最后两级S_(f-1)和S_f时,自密实混凝土应变增长速率明显加快;在加载级S_(if)段,应变变化呈现"两阶段"特点,到加载级S_f段,应变变化呈现"三阶段"特点;随加载级数增加,应变的近对数增长阶段持续时间越短,准线性增长阶段持续时间越长。