透水模板成型混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

采用干湿循环试验方法,对比研究了不同模板成型方式、不同配合比混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能,以质量损失、相对动弹性模量损失和强度损失来综合表征混凝土的劣化程度;从宏观和微观两方面分析了使用透水模板布对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明,对于不同配合比混凝土,透水模板可以优化试件表层孔隙分布和成型质量;在硫酸盐溶液干湿循环作用下,试件剥落损失、相对动弹性模量损失和强度损失减小,抗硫酸盐侵蚀性能明显增强。     

基于CT技术的矿物掺合料改性蒸养混凝土冻融试验

为研究矿物掺合料在冻融环境下对蒸养混凝土的影响情况，采用CT技术对经历冻融循环后的蒸养混凝土进行扫描，获取了其断层的扫描图像，并利用Fiji和Avizo软件进行了蒸养混凝土的三维重构，得到了试样的孔隙结构特征。研究结果表明，蒸养混凝土试样的抗压强度随冻融次数的增加而降低，孔隙结构的劣化是造成抗压强度降低的主要原因；掺加了矿粉和粉煤灰的蒸养混凝土试样在相同冻融条件下的力学性能和孔隙结构特征均优于普通蒸养混凝土，矿粉和粉煤灰对于蒸养混凝土的孔结构具有一定的改善效果。     

石嘴山电厂扩建工程220 kV配电装置楼清水混凝土的施工评述

清水混凝土的外观质量要求较普通混凝土高 ,成型后可基本上消除质量通病。通过模板设计 ,并在施工中采取竹胶大模板、普通钢模板表面粘贴 PVC板、柱子角部安装弧形木线条、模板缝之间粘贴 5 mm厚海绵条等技术措施 ,使梁柱混凝土达到清水混凝土的质量标准     

浅析水工建筑物混凝土的碳化、冻融破坏及防治

通过对混凝土的碳化、冻融破坏机理及影响因素分析 ,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施 ,原则上应为防重于治 ,以达到或延长工程的使用寿命。     

孔隙水饱和度对混凝土碳化特性的影响

为研究孔隙水饱和度对混凝土碳化特性的影响,提出了孔隙水饱和度预处理方式,设计了孔隙水饱和度为45.8%、58.5%、73.9%、83.8%的四组混凝土快速碳化试验,运用酚酞指示剂法和模拟孔溶液法测试了不同孔隙水饱和度混凝土试件的碳化深度及碳化程度,并建立了基于孔隙水饱和度的混凝土碳化深度影响系数。结果表明,孔隙水饱和度对混凝土的碳化深度具有显著影响,在45%~85%范围内与碳化深度基本成反比关系;对混凝土碳化起决定作用的是孔隙水饱和度,而不是环境的相对湿度,按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行快速碳化试验时,不宜直接采用外部环境相对湿度表征孔隙水饱和度的影响;孔隙水饱和度对混凝土不同碳化区域碳化程度的影响并不相同,在碳化反应稳定区内碳化反应程度与孔隙水饱和度正相关,而在非稳定区内碳化反应程度与孔隙水饱和度负相关。研究成果为深入分析混凝土碳化特性奠定了基础。     

透水混凝土配合比设计及其优化方法

为配制高性能的透水混凝土,通过试验和田口法分析透水混凝土的密度、强度、孔隙率和渗透性等四个主要的物理性能对混凝土强度的影响。通过分析试验结果发现,透水混凝土试样的强度主要取决于总空隙率,随着骨料最大尺寸的增加,单一尺寸骨料等级的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度降低,而空隙率则增加;随着渗透率的增加,渗透混凝土混合物的强度降低;抗压强度中最有影响力的控制因素是浆料含量,抗拉强度和抗弯强度最有影响力的控制因素则是骨料尺寸。研究结果可为今后高性能透水混凝土的制备提供依据。     

基于冻融损伤的重力坝抗冻耐久性分析

为进一步了解混凝土的抗冻耐久性,分析了基于Loland混凝土损伤模型推导的混凝土冻融损伤模型,并结合试验数据拟合得到了混凝土弹性模量、泊松比与冻融循环次数的关系,利用ABAQUS分析混凝土重力坝渗流场、温度场,并以此确定了混凝土大坝发生冻融损伤的区域,最终采用场变量模拟重力坝随冻融次数增加的稳定性。结果表明,混凝土大坝并非所有区域均发生冻融损伤,且试验得到材料抗冻耐久性并不等同于混凝土重力坝抗冻耐久性。     

冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下碾压混凝土性能研究

为研究冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下碾压混凝土层面的性能,设计并开展了碾压混凝土层面性能的相关试验,通过测试碾压混凝土质量变化、相对动弹性模量、硫酸根离子侵蚀浓度变化及层面损伤层厚度,分析了碾压混凝土在冻融与Na₂SO₄溶液耦合作用下的损伤机理。试验结果表明,水胶比对碾压混凝土层面各项性能影响显著,碾压混凝土水胶比越小,其水泥水化程度越高,骨料间的浆体粘结性能也越高,相应各项层面性能的抗侵蚀抗冻耐久性越好;当冻融循环次数达到75~100次后,双因素耦合作用下的试件各层面评价指标劣化速率增快,层面损伤程度开始逐步高于单一冻融破坏。     

冻融劣化与荷载预损伤对混凝土应变率效应的影响分析

利用10MN多功能三轴仪和TR-TSDRSL冻融仪,对历经不同冻融循环后混凝土进行一定幅值的加载历史后,按照不同加载速率单调加载直至破坏,开展了冻融劣化混凝土单调荷载历史后的单轴试验。试验结果表明,冻融劣化混凝土预加载历史与峰值应变和残余变形皆呈一次线性关系,同干燥状态下混凝土预加载历史和峰值应变的关系相同;随应变速率和预加载历史的提高,冻融劣化混凝土弹性模量单调增大,预加载历史的增强作用更明显,两类变化均存在明显的阈值;分析了混凝土的破坏形态与破坏机理,冻融劣化混凝土加载过程存在一个"压密"过程,应力应变全曲线在峰值应力处存在"应力平台",冻融次数越大,"应力平台"持续应变越长。     

基于损伤理论的胶凝砂砾石坝运行期冻融仿真分析

为研究冻融对胶凝砂砾石坝正常运行造成的影响,以守口堡胶凝砂砾石坝为研究对象,结合胶凝砂砾石结构冻融损伤特性,建立三维有限元冻融损伤模型,对坝体运行期不同工况下的温度、应力及损伤状况进行仿真分析。结果表明,普通胶凝砂砾石除易冻融破坏外,还易发生拉裂破坏;添加外加剂后抗冻性提高,但还不足以抵抗冻融;"金包银"措施能够有效改善坝内胶凝砂砾石的温度、应力状况,使其免受冻融影响,保证永久性水工建筑物运行期安全稳定。     

微型精密数显碳化测量仪的研发与应用

为准确测量混凝土碳化程度,基于碳酸盐含量测试法原理,研发了混凝土碳化程度精确测试系统。该设备轻巧便捷一体化,主要由智能精密气压传感器、自动加液装置及反应装置三部分组成,气压测试分辨率可达0.01kPa,测试结果既能实时数显,亦可连接电脑进行动态数据采集。试验验证表明,利用该设备不仅能快速精确地测得混凝土中CaCO_3的含量,且沿试件保护层厚度逐层取粉测试,还可有效表征混凝土完全和部分碳化区域的分布特征,可广泛应用于混凝土碳化测试。     

冻融损伤混凝土梁抗力性能演化的裂缝分形特征

为分析冻融循环作用下钢筋混凝土梁受压区的表面裂缝分布特征,采用自主设计的混凝土梁反力试验架对受压区受冻融循环作用的梁进行抗弯试验,取得各级荷载作用下梁表面的裂缝图像。依据分形理论计算表面裂缝分布的分形维数,并讨论分形维数与梁的荷载、跨中挠度、屈服荷载和冻融循环次数之间的关系。研究表明,受压区冻融损伤的钢筋混凝土梁表面裂缝的分布符合分形特征,其分形维数与荷载、跨中挠度、屈服荷载和冻融循环次数之间均有一定关系,裂缝的分形维数可作为钢筋混凝土构件安全性能预测的指标。研究成果可为冻融损伤混凝土梁安全预测提供参考。     

循环荷载作用下冻融劣化混凝土能量耗散规律及破坏形态分析

为研究冻融劣化混凝土在循环荷载作用下的能量耗散规律及其破坏形态,对强度等级为C30的混凝土立方体(300mm×300mm×300mm)试件进行压缩试验。结果表明,当冻融循环次数不超过10次时,混凝土应力—应变曲线的外包络线呈两段式。当冻融循环次数超过10次时,包络曲线的应力与应变呈现出非线性增长,且这种非线性增长关系随冻融循环次数的增加而趋于明显;当冻融循环次数由10次逐渐增加至35次时,冻融劣化混凝土的破坏形态由剪压破坏逐渐向轴压破坏转变;冻融劣化混凝土试件在循环加卸载过程中耗散能、弹性应变能、塑性应变能的释放规律一致,都经历了前期能量释放缓慢,中期能量释放迅速,后期能量释放趋于平缓的变化阶段。研究成果可为严寒地区的混凝土构件设计及工程实践提供指导。     

基于轴-径环状分层CT扫描的岩石冻融损伤分析

为研究岩石在冻融循环作用下的破坏损伤机理,结合CT扫描分析法,提出了一种基于轴-径环状分层精确CT扫描的岩石冻融损伤分析方法,将该方法运用于三峡库区砂岩的冻融循环损伤分析,并对各阶段损伤砂岩进行三轴加载试验。结果表明,同一冻融循环次数下,砂岩体积CT值由外向内不断增大,且越靠近外圈层体积CT值减幅越大;随着循环次数增加,损伤变化表现为由外向内的渐进式损伤破坏,在初始损伤阶段,损伤集中于砂岩外层,体积CT值、三轴峰值应力及破坏应变变幅较小;深层损伤阶段,砂岩外部外圈剥落,冻融损伤侵入内部,此时体积CT值、三轴峰值抗压强度及破坏应变变幅明显增大。该方法对岩石冻融损伤分析及冻融灾害防治具有重要的现实意义。     

考虑冻融作用的混凝土拱坝结构可靠度分析

混凝土拱坝在长期运行过程中,坝体材料受冻融作用易产生劣化效应,影响其结构可靠性和服役寿命.但目前考虑材料劣化作用的拱坝安全性态分析研究较少,不利于拱坝工程长效安全运行.对此,基于实测数据建立了混凝土材料力学性能冻融劣化模型,分析温度荷载、水荷载及材料强度等因素的不确定性,结合某混凝土拱坝实际工程,基于有限元等效应力法与...     

冻融劣化后预加载历史对混凝土损伤特性影响

为了研究冻融劣化和荷载预损伤对混凝土动态损伤特性的影响,利用10 MN大型多功能液压伺服静动力三轴仪及TR-TSDRSL冻融仪,对历经不同冻融循环后混凝土进行一定幅值的加载历史后,按照不同应变率单调加载直至破坏,并通过Najar能量法对损伤变量D进行了定义,从弹性模量、应变速率和预加载历史三个因素对试件进行损伤分析。试验结果表明,随应变速率的增加,混凝土强度总体呈线性增长,强度增加比例为40%左右,两者拟合后发现预加载历史对混凝土强度的增幅更敏感;随着预加载历史的增大,混凝土强度呈现出先增大后减小的趋势;弹性模量、应变速率和预加载历史三者之间预加载历史的损伤率敏感性更高。随着预加载历史的增大,正式加载时混凝土的压密阶段提前,损伤快速发展阶段提前。     

硅粉掺量对钢纤维硅粉混凝土力学性能的影响

针对水工建筑物抗压强度要求及寒冷地区混凝土抗冻要求,研究了在等掺量钢纤维混凝土中加入不同掺量的硅粉,选取三个等级的混凝土,在满足和易性要求的前提下进行配合比试验,在2 000kN的压力试验机进行抗压强度试验、用KDR-V9混凝土快速冻融机进行冻融试验及DT-W18动弹性模量测定仪测定动弹性模量试验,确定力学性能最好的硅粉钢纤维混凝土配合比。结果表明,在钢纤维掺量为0.8%的混凝土中加入10%的硅粉,能够配制出力学性能相对较高的混凝土。