大坝全级配与湿筛二级配混凝土力学性能试验研究及统计分析

以某大坝工程为研究对象,采用现场浇注成型的试件进行全级配和湿筛二级配混凝土强度试验。试验结果表明,在28 d、90 d、180 d三个龄期时全级配与湿筛二级配混凝土的抗压强度比值最大,劈拉强度比值次之,弹性模量比值最小。而后,结合其它大坝混凝土强度实测试验数据,统计分析了全级配与湿筛二级配混凝土的强度比值关系。分析结果表明,全级配和湿筛二级配混凝土强度比值均服从正态分布,由此分别给出了具有95%保证率的全级配与湿筛二级配混凝土抗压、劈拉强度比值,从而可通过湿筛二级配混凝土强度预测全级配混凝土强度。更多还原     

层面与尺寸效应对全级配碾压混凝土力学性能的影响

对不同成型工况（有层面和无层面）的全级配碾压混凝土以及湿筛小试件混凝土进行了抗压强度、劈拉强度、极限拉伸等方面的对比试验研究,研究结果表明受湿筛尺寸效应的影响全级配碾压混凝土力学性能小于湿筛小试件,层面影响全级配碾压混凝土力学性能,且层面效应系数各不相同。将层面间隔时间控制在直接铺筑允许间隔时间内将有利于层面效应系数的提高。     

乌东德大坝低热水泥全级配混凝土强度性能试验研究

为正确评价乌东德大坝低热水泥混凝土的强度性能,在施工现场分春夏秋冬4次浇筑成型低热水泥全级配和湿筛混凝土试件,开展不同龄期混凝土抗压强度、劈拉强度、轴压强度和弹性模量试验研究.根据试验结果,对低热水泥混凝土强度性能的时变特性及全级配和湿筛混凝土强度性能的换算关系展开分析.结果表明,不同季节低热水泥混凝土的抗压和劈拉强度...     

掺磷渣粉全级配混凝土性能试验研究

 试验研究掺磷渣粉全级配混凝土的力学、变形及抗渗性能,并与湿筛混凝土进行对比,期望为理论研究和工程实践提供参考。结论表明：全级配与湿筛混凝土试件抗压强度差别不大,全级配混凝土的轴拉强度约为湿筛试件的60％～73％;全级配混凝土的轴拉强度小于劈拉强度。全级配混凝土的抗压弹模比湿筛小试件高,大骨料的存在对泊松比影响不大,受影响最大的是极限拉伸性能。全级配及湿筛混凝土试件的28 d抗渗等级都达到W10,但前者更能真实地反映大体积混凝土的抗渗性。     

冻融循环后全级配混凝土及其湿筛混凝土的力学性能比较

对全级配混凝土试件及其湿筛混凝土试件分别进行0、50、100、150、200、250和300次快速冻融循环试验。观察冻融后试件外观的变化情况,测定冻融循环后全级配混凝土和湿筛混凝土的抗压强度与抗拉强度,讨论了冻融循环对抗压强度、抗拉强度及其应力应变关系的影响。试验发现,冻融循环后全级配混凝土的外观破损情况较湿筛混凝土严重得多。试验结果表明,随冻融次数增加,全级配混凝土与湿筛混凝土的抗压强度与抗拉强度均明显降低,但全级配混凝土的降低值较湿筛混凝土的降低值大,特别是抗拉强度,降低幅度更大。两种混凝土单轴压应力应变曲线峰值应力点随冻融循环次数增加逐渐向右下方偏移,曲线形状变得扁平,而其单轴拉应力应变曲线峰值应力点随冻融循环次数增加逐渐向左下方移动,曲线变短。通过对试验结果的分析,建立了全级配混凝土和湿筛混凝土之间单轴压及单轴拉关系的数学公式,可以为寒冷地区大坝、海洋平台等的设计、维修、维护及其寿命预测等提供理论依据。     

全级配混凝土强度的尺寸效应研究

对溪洛渡与三峡工程全级配及其湿筛混凝土基本力学性能的试验成果,统计计算了相应工程混凝土强度的尺寸效应系数,并从高频振捣对混凝土含气量影响、全级配与其湿筛混凝土中粗骨料一砂浆界面的差异、受压面是否减磨对抗压强度值影响等方面,分析探讨了两工程全级配及其湿筛混凝土抗压强度比值关系问题,合理解释了在较早龄期全级配大试件抗压强度高于湿筛标准试件、并随龄期的增长此比值逐渐减小至小于1的趋势这一规律.     

冻融循环后全级配混凝土及其湿筛混凝土的力学性能比较

对全级配混凝土试件及其湿筛混凝土试件分别进行0次、50次、100次、150次、200次、250次和300次快速冻融循环试验。观察冻融后试件外观的变化情况,测定冻融循环后全级配混凝土和湿筛混凝土的抗压强度与抗拉强度,讨论了冻融循环对抗压强度、抗拉强度及其应力应变关系的影响。试验发现,冻融循环后全级配混凝土的外观破损情况较湿筛混凝土严重得多。试验结果表明,随冻融次数增加,全级配混凝土与湿筛混凝土的抗压强度与抗拉强度均明显降低,但全级配混凝土的降低值较湿筛混凝土的降低值大,特别是抗拉强度,降低幅度更大。两种混凝土单轴压应力应变曲线峰值应力点随冻融循环次数增加逐渐向右下方移,曲线形状变得扁平,而其单轴拉应力应变曲线峰值应力点随冻融循环次数增加逐渐向左下方移动,曲线变短。通过对试验结果的分析,建立了全级配混凝土和湿筛混凝土之间单轴压及单轴拉关系的数学公式,可以为寒冷地区大坝、海洋平台等的设计、维修、维护及其寿命预测等提供理论依据。     

全级配混凝土冻融循环后单轴动态抗压性能试验研究

为研究冻融及动力作用对全级配混凝土单轴抗压性能的影响,对全级配混凝土进行不同冻融循环次数(0、25、50、75、100次)的冻融循环试验及不同应变速率(10-5/s、10-4/s、10-3/s、10-2/s)的单轴动态抗压试验。实测了全级配混凝土经历不同冻融循环次数后的质量损失、损伤形态,以及不同应变速率下全级配混凝土的单轴动态极限抗压强度、应力-应变关系曲线。研究结果表明:全级配混凝土质量损失率与冻融循环次数呈二次曲线关系;在相同应变速率下,全级配混凝土单轴动态极限抗压强度随冻融循环次数的增加而降低;在相同冻融循环次数下,全级配混凝土单轴动态极限抗压强度随应变速率的增大而提高。对试验结果分析的基础上,建立了综合考虑冻融循环次数与应变速率影响的全级配混凝土的统一破坏准则,可为水工建筑物的设计、维修等提供试验及理论依据。     

水工全级配大体积混凝土抗渗特性的试验研究

将全级配大体积混凝土经湿筛除去骨料粒径大于40mm的颗粒后成型成小试件,通过测试其抗渗标号来评价大坝混凝土的抗渗性能,必然造成试验结果与大坝实际混凝土性质的差异.对全级配大体积混凝土抗渗特性的试验研究结果表明:全级配大体积混凝土的抗渗能力仅为湿筛小试件的15.1%～72.9%.显然用湿筛小试件混凝土的抗渗指标表征水工全级配大体积混凝土的抗渗特性是不真实的,高估了水工全级配大体积混凝土的抗渗能力.     

大砂率对混凝土力学特性的影响

本文采用二因子二次通用旋转组合设计试验的方法对大砂率混凝土进行了力学性能试验，分析了大砂率对混凝土抗压强度，弹性模量，弹强比以及对圆柱柱试件和立方体试件抗压强度比值的影响，试验结果反映了在全级配混凝土性能试验所表现的部分规律。     

水工全级配与湿筛混凝土强度关系的研究

在分析总结现有试验结果和已有混凝土尺寸效应模型的基础上,认为影响全级配和湿筛混凝土强度的主要因素是控制性裂纹的长度,并从脆性材料细观破坏机理出发,分析了混凝土在轴拉、劈拉和轴压荷载下的破坏模式,得到了不同形式荷载下的混凝土内控制性裂纹长度,研究了最大骨料粒径对混凝土强度的影响规律。研究表明,随着最大骨料粒径的增加,混凝...     

高效预应力混凝土T型梁非线性数值分析

以高效预应力混凝土T型梁受力试验成果为基础,采用考虑材料非线性的有限元方法,选取适当的材料本构关系和计算模型,对试验梁进行了受力全过程仿真计算分析,通过有限元分析和试验数据的结果对比,探讨 ANSYS 数值模型分析预应力混凝土结构变形性能的可行性,为实现预应力混凝土结构的“虚拟试验”提供了依据。     

卵石破碎原状机制砂石粉含量限值试验研究

采用石粉（粒径小于75μm的颗粒）含量为3%～13%的卵石破碎原状机制砂配制强度等级 C30,C40 和 C50 混凝土,分析了石粉含量对混凝土拌合物工作性能及混凝土抗压强度、抗拉强度和弹性模量的影响规律。研究结果表明,对卵石冲洗后加以破碎的原状机制砂,其石粉含量可超出现行建筑用砂规范的限值,控制在13%以内时可满足混凝土拌合物的工作性能和现行规范对混凝土基本力学性能的要求。该研究对机制砂生产工艺的革新和生产效率的提高具有重要价值。     

全级配混凝土干缩变形性能研究

混凝土裂缝会对结构的稳定产生不利因素,为此进行了全级配和湿筛混凝土的干缩变形试验。通过分析混凝土的干缩机理,在弹性力学理论基础上建立了考虑骨料粒径和含量的混凝土干缩模型,分析了混凝土的干缩变形与骨料及水泥浆体弹性模量之间的关系。同时通过分析试件尺寸对混凝土干缩性能的影响,对比研究了全级配与湿筛混凝土干缩变形随龄期的变化规律,结果显示模型计算数据与试验数据吻合良好。研究表明,全级配与湿筛混凝土干缩变形比值随龄期增加而逐渐增大,180d龄期时的比值约为0.29左右。     

复合混凝土热养护后力学性能及其均匀化性质

针对在隧道等高地温环境中混凝土强度损失大、耐久性差等问题,通过试验研究了添加钢纤维、聚丙烯纤维和玻化微珠的一种复合混凝土在经历热养护后的力学性能,揭示了抗压强度、抗拉强度和破坏特征随养护温度的变化规律。由均匀化理论推导了考虑热-力关系的复合混凝土单轴压缩强度公式。结果表明:相较于无材料添加的普通混凝土,复合混凝土具有更高的抗压强度和抗拉强度,在热养护后强度损失率较小;复合混凝土在破坏后 “裂而不散”,具有较高的残余强度;纤维等夹杂材料有助于提高混凝土高温后的强度及耐久性;基于均匀化理论建立的混凝土强度模型与试验结果吻合较好。研究结果可为高地温隧道衬砌结构的优化设计提供依据。     

基于声发射的蒸养混凝土受压损伤特性试验研究

为研究矿物掺合料对蒸养混凝土抗压性能的影响,对不同养护制度和配合比混凝土进行了单轴压缩声发射试验,利用声发射信号参数和高斯混合模型探究混凝土的损伤演化特性。试验结果表明：蒸养混凝土抗压强度普遍低于标养混凝土,矿物掺合料的加入能够补偿蒸汽养护导致的强度损失,且复掺粉煤灰和矿粉的补偿效果更好;受压全程中张拉破坏始终占据主导,而剪切破坏占比随加载时间呈递增趋势;声发射参数中,累计振铃计数、b值变化幅度和剪切破坏形式占比均与抗压强度呈负相关关系,可作为评价混凝土抗压性能的重要参数。     

硫酸铵腐蚀混凝土性能劣化时变规律及预测

通过在5%浓度硫酸铵溶液中长期浸泡,对不同水灰比、不同浆骨比、不同粉煤灰掺量的混凝土试件进行腐蚀试验研究,得到0~120 d腐蚀龄期下试件抗压强度的劣化规律。采用灰色关联分析方法研究了不同因素对混凝土抗压强度影响的显著程度,通过构建GM(1,1)预测模型对受硫酸铵腐蚀的混凝土强度劣化规律及服役寿命进行预测。结果表明:水灰比0.4、浆骨比0.28和粉煤灰掺量10%的受腐蚀混凝土抗腐蚀性能较强,随水灰比、浆骨比和粉煤灰掺量比例增大,抗压强度降幅明显。构建的GM(1,1)预测模型具有较高的精度,运用该模型在预测受腐蚀混凝土的寿命中,粉煤灰掺量10%、水灰比0.4及浆骨比0.28的受腐蚀混凝土分别比其它影响因素相同下的受腐蚀混凝土增加247%,125%,74%。     

玄武岩纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响

玄武岩纤维（BF）作为一种绿色环保型纤维具有突出的优点,但应用于水工抗冲磨混凝土的研究还比较少。研究了不同掺量BF及与硅粉复掺对水工抗冲磨混凝土的性能的影响,并与聚丙烯腈纤维(PANF)进行了对比。研究结果表明：掺加BF后混凝土的抗压强度略有降低,劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、抗压弹性模量、抗冲磨强度、抗渗性能均有所提高,干缩变形也略有增大;同掺量下BF混凝土的性能优于PANF混凝土;BF与硅粉复掺后混凝土各项性能提高显著,而干缩变形小于一般硅粉混凝土,可应用于水工抗冲磨混凝土。     

干燥与潮湿环境下混凝土抗压强度和弹性模量发展分析

试验测量了C30、C50、C80混凝土在标准养护和自然干燥环境下典型龄期的轴心抗压强度和抗压弹性模量,结果表明干燥条件下混凝土的抗压强度和弹性模量普遍降低。采用成熟度法和水化度法分析了混凝土强度和弹模发展规律;分析了内部湿度对混凝土水化速率的影响机理,建立了湿度影响水泥水化度、进而影响强度和弹性模量的计算修正模型;模型结果与试验结果对比,二者吻合良好。最后对比分析了两种混凝土弹模- 强度关系模型,结果表明对于普通与高强混凝土采用统一的模型参数不可取。     

压力隧洞复合预应力混凝土衬砌修补加固防渗结构计算分析及其施工工艺

复合预应力混凝土衬砌修补、加固防渗方案是在原衬砌混凝土上二次浇筑一高性能纤维混凝土薄层,在新老混凝土中间设置薄钢板,通过在老混凝土表面开槽等手段,在老混凝土与防渗层之间形成一密闭中空的环形空间。利用水泥浆通过有限的径向位移对新浇筑的薄层混凝土根据需要人为地施加某一数值与分布的均布压应力,使二次衬砌混凝土层具有一定数值的环向预压应力。通过对新衬混凝土屈曲破坏和新老混凝土联合受力的分析表明,对于大洞径,选择外加预应力法对新内衬混凝土层施加预应力,理论上是可行的,这样可以分担部分的内水压力,而使该方案具有预应力混凝土补强加固效果及复合防渗功能。其优点是不仅省去预应力筋,达到防渗加固效果,而且施工简便,损失过水断面较小。