再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土力学性能研究

为研究再生大骨料粒径、原始强度和自密实砂浆强度对再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土力学性能的影响,采用压力机对7组不同再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土试块进行了一系列试验研究。结果表明:自密实砂浆能够充分填充更小骨料粒径构成的堆石体,骨料粒径由100 mm降至60 mm时,自密实砂浆仍可充分地填充堆石体,其立方体抗压强度仅下降5.97%,而轴心抗压强度与劈裂抗拉强度的降幅均在可行范围内,侧面反映出自密实砂浆可填充再生大骨料堆石体且效果显著; 在再生大骨料-自密实砂浆混凝土棱柱体轴心受压的应力-应变关系中,再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土的强度、静态弹性模量和峰值压应变均与骨料粒径、自密实砂浆强度和再生骨料原始强度呈正相关,再生骨料粒径的影响小于再生骨料原始强度和自密实砂浆强度的影响; 通过拟合提出的再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土的强度计算公式和单轴受压多项式型本构模型、有理分式型本构模型计算结果与实测值吻合度良好。     

堆石混凝土综合性能的试验研究

堆石混凝土技术是在自密实混凝土技术上发展出来的一种新型大体积混凝土施工技术,已经开始应用于水利工程.为了研究堆石混凝土的综合性能,设计并浇筑了尺寸为2.0 m×1.0 m×1.8 m,并且带有施工冷热缝的大型堆石混凝土试块.从试块的不同位置取样切割出不同尺寸的试件,分别通过试验检测了堆石混凝土的力学性能和耐久性能.研究结果表明:堆石混凝土的轴心抗压强度高于其浇筑所使用的自密实混凝土强度;堆石混凝土具有较高的抗渗标号,可满足水工大坝混凝土的要求.     

堆石混凝土三维力学模型建模方法

为建立堆石混凝土三维力学模型,首先采用三维随机多面体来模拟堆石颗粒,提出了堆石颗粒的空间随机分布算法和密实算法;其次提出了自密实混凝土填充算法,生成了堆石混凝土三维力学模型;最后利用建立的三维力学模型,分析了单轴受压条件下,堆石混凝土结构组成对其力学性能的影响,并将计算结果与试验结果进行了对比.结果表明:所建立的堆石混凝土三维力学模型不仅能够反映堆石颗粒大小、形状和空间分布的随机性,还能反映其密实过程和堆石体骨架对堆石混凝土力学性能的影响,具有一定的可靠性,可以弥补试验条件的限制,为进一步研究堆石混凝土力学性能提供参考.     

自密实混凝土充填堆石体试验研究

本文利用自密实混凝土高流动抗分离的性能,借鉴已广泛应用的压浆混凝土施工方式,提出一种新的混凝土施工方式．即利用自密实混凝土充填预先放置的堆石体,待自密实混凝土硬化后与堆石一起形成堆石混凝土。为了检验自密实混凝土充填堆石体的施工工艺的可行性,验证堆石混凝土硬化后的强度性能,本文设计并实施了堆石混凝土充填试验,利用低水泥用量自密实混凝土对堆石体进行充填,初步验证了堆石混凝土的性能,为这种新型的混凝土施工方式打下了基础。     

自密实堆石混凝土力学性能的试验研究

以试验为基础讨论堆石混凝土的力学性能,试验试样直接从自密实堆石混凝土大型试块中切割取样,其尺寸为1 500 mm×500 mm×500 mm.强度试验确定堆石混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗弯强度、棱柱体轴心抗压强度及其力学特征;控制自密实混凝土的自流动距离在1 500 mm范围内,可形成不低于自密实混凝土配制强度的堆石混凝土;堆石混凝土棱柱体轴心受压应力-应变关系曲线基本接近直线,其比例极限和强度极限接近,只有微小的塑性变形,破坏呈突发式纵向劈裂;试样断口形态表明:堆石混凝土中的块石与自密实混凝土界面具有较好的黏结性.     

C20自密实混凝土在堆石混凝土中的应用

主要介绍了C20自密实混凝土在堆石混凝土中的应用,然后通过试验研究,初步验证了自密实混凝土的抗压强度、抗渗性和抗冻性以及堆石混凝土芯样抗压强度。     

再生大骨料混凝土单轴受压本构关系

对4组不同堆石取代率的再生大粒径骨料(粒径为80~150mm)自密实混凝土进行了单轴受压试验,测得其承载力,并绘制应力-应变曲线.研究结果表明,再生大骨料自密实混凝土棱柱体轴心受压应力-应变关系曲线基本接近直线,其比例极限和强度极限接近,只有微小的塑性变形,破坏呈突发式纵向破坏.     

北疆严寒地区堆石混凝土围堰施工技术的试验及研究

本文对北疆严寒地区某水利枢纽工程上游堆石混凝土围堰使用的自密实混凝土配合比试验和围堰施工技术进行了总结。经过原材料检测和配合比试验确定了自密实混凝土配合比,混凝土采用R214SC型堆石混凝土专用外加剂,具有良好的流动性和抗分离性能,有较高的强度,较好的抗渗性,综合性能突出;为提高效率,加快工期,优化了堆石混凝土围堰施工技术方案,通过调整横缝,更改施工缝凿毛处理方案,合理安排现场堆石施工工序,改进和增加机械设备和人员等综合措施,大大提高了堆石和混凝土浇筑的速度,保障了工期;取芯和压水试验结果表明堆石混凝土施工质量良好,采用专用外加剂的堆石混凝土平均抗压强度24.9MPa,高于室内标准立方体试件的平均强度,满足设计要求。     

自密实堆石混凝土抗拉性能的试验研究

自密实堆石混凝土在拱坝、围堰、港口等结构中有广泛的应用前景.特别是在大坝混凝土结构中,坝体长期处于水压力作用下,抗拉性能的好坏是影响坝体质量和寿命的根本,又直接影响混凝土的开裂和变形.通过从自密实堆石混凝土块体中切割试验试样,研究堆石混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度,并建立抗压强度和抗拉强度的关系,给出相应的数学表达式,为工程提供合理的力学参数.     

高寒大温差地区堆石自密实混凝土的研究

堆石自密实混凝土作为新兴的混凝土重力坝施工工艺,在国内水利水电工程中获得了普遍的承认和广泛的使用,但是该技术在高寒大温差地区的应用仍然很少,结合堆石自密实混凝土在小中甸水利枢纽工程的试验研究和成功应用,在实践中总结出了一些经验。     

堆石混凝土在黄家湾水利枢纽工程中的应用

黄家湾水利枢纽为Ⅱ等大(2)型工程,副坝为堆石混凝土重力坝。对堆石混凝土原材料,配合比设计,堆石混凝土施工工艺、现场质量控制和检测等方面进行了研究。通过现场挖坑试验,自密实混凝土与堆石块体结合密实,各项性能指标均达到设计要求。堆石混凝土在黄家湾水利枢纽工程中的应用,对于堆石混凝土的推广起到了积极的作用,也为其他同类工程提供借鉴。     

建筑废弃混凝土再生利用新技术的试验研究

将废弃混凝土破碎加工成再生集料部分或全部代替天然集料,配制形成再生混凝土实现建筑废弃物资源化利用,存在成本增加和二次污染的问题.本研究基于堆石混凝土技术,提出一种废弃混凝土再生利用新技术.将建筑废弃混凝土简单破碎成大粒径骨料堆积形成堆体,然后浇筑性能优良的自密实混凝土形成堆体混凝土,进行了自密实混凝土的填充性能、堆体混凝土抗压和抗折试验研究.试验结果表明:自密实混凝土能够较好地填充废弃混凝土空隙形成均匀的堆体混凝土,堆体混凝土的抗压强度和弯曲抗拉强度与浇筑的自密实混凝土强度相当.本研究提出的废弃混凝土利用新技术可以高效经济的实现对废弃混凝土的再生资源化与重新开发利用.     

C60钢纤维自密实混凝土配合比设计与制备技术

根据中央电视台新台址建设工程外筒柱施工要求,经过试验攻关,按照自密实混凝土的等级要求,采用聚羧酸系外加剂对C60自密实混凝土进行配合比设计,采取同时掺加机制砂和天然砂的措施保证了钢纤维自密实混凝土拌合物的自密实性能和超高泵送性能,而且也得到了满足型钢柱施工要求的力学变形性能.     

再生自密实堆石混凝土力学性能研究

本文对自密实堆石混凝土和普通自密实堆石混凝土从抗压强度、本构关系、弹性模量三个方面进行了对比研究。结果表明,再生自密实堆石混凝土和普通自密实堆石混凝土二者抗压强度相近、本构关系相似、弹性模量相差不大,再生自密实堆石混凝土在一定程度上可以替代天然自密实堆石混凝土。     

超大粒径骨料机制砂自密实混凝土构件性能

开展了不同粒径骨料机制砂自密实混凝土构件的性能研究.结果表明:不同粒径骨料机制砂自密实混凝土工作性能良好,其抗压强度及密实度较大.相比普通粒径骨料机制砂自密实混凝土,超大粒径和大粒径骨料机制砂自密实混凝土内部温峰降低18~23℃,温峰出现时间延长4~9h,但是,其构件受弯极限载荷较低,且所受弯矩越大,超大粒径骨料的尺寸影响效应越明显.超大粒径及大粒径骨料的粒径、堆积程度、分布状态、界面黏结情况是影响机制砂自密实混凝土构件受力性能,尤其是抗弯拉性能的关键因素.     

堆石混凝土坝的方案比选及施工方法

堆石混凝土是利用自密实混凝土的高流动、抗分离性能好及自流动的特点,在粒径较大的块石内随机充填自密实混凝土而形成的混凝土堆石体。堆石混凝土具有水泥用量少、混凝土实际水化热温升仅为常态混凝土1/2左右、施工速度快、综合成本低等优点,已广泛应用于水利水电工程并取得显著成果。针对堆石混凝土和浆砌石混凝土两种坝型进行方案比选,得出结论堆石混凝土更优于浆砌石混凝土,并叙述堆石混凝土的施工工艺及方法。     

C50自密实混凝土的制备与施工技术研究

对C50自密实混凝土的原材料、配合比设计进行了试验研究,并根据一座大跨径钢管混凝土系杆拱桥的拱脚区段施工总结,提出了自密实混凝土现场施工的技术要求,以推广C50自密实混凝土的应用。     

C60钢纤维自密实混凝土的配合比设计和应用

按照自密实混凝土的等级要求,采用聚羧酸系外加剂对C60自密实混凝土进行配合比设计,采取同时掺加机制砂和天然砂的措施保证了钢纤维自密实混凝土拌合物的自密实性能和泵送性能,而且也得到了满足型钢柱施工要求的力学变形性能.     

用机制砂配制自密实混凝土的研究

以适当的评价方法和指标研究了采用河砂自密实混凝土配合比且用机制砂代替河砂配制的混凝土的性能,并提出了机制砂自密实混凝土配合比基本参数优化技术、外加剂复掺技术、大掺量矿物掺和料复掺技术.试验结果表明:机制砂自密实混凝土的配合比参数要求与河砂(普通)自密实混凝土存在明显差异;通过优化混凝土配合比基本参数、复掺外加剂和复掺大掺量矿物掺和料等技术手段,试验配制出了初始坍落度大于24 cm、坍落扩展度大于60 cm、倒坍落度筒流出时间在5~15 s、抗压强度等级达到C50以上的大掺量矿物掺和料机制砂自密实混凝土.     

基于MPS方法的堆石混凝土填充流动数值模拟

建立了适合分析和预测堆石混凝土填充密实度的三维移动粒子半隐式法(MPS法),其中将自密实混凝土视为单相均质非牛顿流体,并通过Bingham模型进行描述;使用MPS法对自密实混凝土扩展度试验进行数值模拟计算,并与解析解进行对比,以分析MPS法的计算收敛性和精度,验证该方法的准确性.在验证基础上,通过对L B形箱试验进行数值模拟,分析了自密实混凝土在堆石孔隙中的流动特点,预测了堆石混凝土的填充状态,并针对屈服强度这一重要影响因素,对堆石混凝土的密实度进行了分析.研究表明：MPS法可以较好地模拟自密实混凝土在堆石体中的流动过程,预测堆石混凝土的密实度,从而为堆石混凝土工程的设计与施工实践提供参考依据.