动力试验模型用橡胶集料微粒混凝土力学性能初步试验研究

大型跨海桥梁结构模型试验材料的选择对于模型动力试验至关重要。试验室可实现的微粒混凝土的弹性模量限制了模型的几何比尺。采用橡胶集料等质量比例代替微粒混凝土中砂骨料的方法,通过控制变量法,研究了多种因素影响下的橡胶集料微粒混凝土的抗压强度和弹性模量。试验结果表明:对于骨料含量不变的微粒混凝土,水灰比的增大可显著降低其抗压强度和弹性模量。橡胶集料微粒混凝土的抗压强度和弹性模量随橡胶集料代替微粒混凝土中砂骨料质量比的增加而呈现一定规律降低。研究成果可用于大型跨海桥梁工程大比尺动力试验模型材料相似关系设计和结果分析。     

水工室温沥青混凝土工程特性试验研究

为消除热沥青施工引起的环境污染问题,解决高寒条件下直接修建高沥青混凝土心墙坝的筑坝技术难题,开展水工室温沥青新技术,研制可用于沥青混凝土心墙的室温沥青,建立了室温沥青的混合料最佳配合比确定方法及拌和工艺;研制了高低温三轴试验温控装置,实现了三轴试验温度的全自动精确控制,针对不同类型沥青的混凝土试件进行不同温度条件下的三轴试验,揭示围压与温度对沥青混凝土心墙性能的影响规律,并对不同类型的沥青的适用性进行评价。研究成果可为类似复杂条件下沥青混凝土心墙堆石坝的设计、施工及运行管理提供科学依据,具有重要的理论与实践意义。     

全级配混凝土基体力学特性试验研究

进行掺引气剂与减水剂的全级配混凝土及相应湿筛混凝土抗压强度，压缩弹性模量，抗拉强度，拉伸变形模量，极限拉伸值，弯曲特性以及抗磨损性能等基本力学特性试验。通过这些项目的仿真试验研究，得出了全级配与混筛混凝土的各种力学指标，建立了全级配与湿筛混凝土性能之相互关系特别是掺引气剂全级配混凝土的优异性能对大体积混凝土工程将有重要的参考价值。     

土石坝基础塑性混凝土防渗墙材料力学特性研究

本文通过大量的试验着重研究四周压力对塑性混凝土力学特性的影响，提示了塑性混凝土在四周压力加大时呈塑性破坏，其强度、峰值应变有极大的增加，而其初始模量基本无变化的特性、依据试验资料求得的参数，对一典型高土石坝深覆盖层塑性混凝土防渗墙的应力、位移进行了有限元计算，用剪应力动用水平和拉应力值判断其强度方面的安全程度，上述工作为塑性混凝土在中、高土石坝深覆盖层防渗墙中应用的可能性和合理性提供了重要论据。     

水工沥青混凝土劈裂特性影响因素分析

沥青混凝土配合比设计与分析是研究其物理力学性质的重要途径。依据正交试验设计理论设定3因素4水平16组试验,采用极差与方差分析法探究级配指数、填料用量及沥青含量对劈裂强度及劈裂位移影响程度,得到配合比参数最优组合;将配合比参数空间化,分析沥青混凝土劈裂特性分布规律。试验结果表明配合参数对沥青混凝土劈裂强度影响按级配指数、填料用量及沥青含量依次降低,对劈裂位移的影响程度相反。从强度而言,沥青混凝土劈裂强度优先考虑级配指数取值;从刚度角度,沥青混凝土劈裂强度优先考虑沥青含量取值。在可能存在水力劈裂的工程部位,选择沥青混凝土作为防渗体时,宜充分考虑其所处应力状态而择优选择适宜的配合比。     

基于正交试验的净浆透水混凝土最佳配合比研究

强度和透水性之间的矛盾是影响透水混凝土大面积推广应用的主要因素之一.文章以正交试验的方法,对基于净浆的透水混凝土最佳配合比设计展开试验研究.根据试验结果的分析,提出净浆透水混凝土的最佳组合为水胶比0.25,矿粉掺量为30％,硅粉掺量为5％.结论对净浆透水混凝土的制备和在工程中的应用具有重要的借鉴和指导价值.     

原料组份对土质相似材料力学特性影响的试验研究

研制适合的相似材料对地质力学模型试验的顺利开展具有重要意义。通过直剪试验、无侧限抗压强度试验和室内三轴试验获得了一种软质土类材料的基本物理力学性质,借助扫描电镜对其微观形貌特征进行了分析,研究了原料组份对该材料强度特性、受力过程及破坏特征的影响规律。结果表明:原料组份变化对相似材料的物理力学参数及力学特性影响显著,洗衣液在软质土类相似材料中的应用效果较好,能够对材料的力学特性进行稳定调节,石膏、重晶石粉和膨润土均为调节材料密度的重要控制变量;洗衣液和水对材料力学参数及应力-应变曲线特征的影响最大,膨润土在材料表观特征、受力过程、破坏特征方面影响较为明显。试验结果为进一步研究地质力学模型试验中土质相似材料的力学特性和制备工作提供了参考。     

土石坝沥青混凝土心墙配合比试验分析

采用正交试验设计方法对天然砂石骨料进行了沥青混凝土的配合比设计,根据骨料级配指数、沥青用量、填料含量给出不同的配合比,分析了各因素对沥青混凝土孔隙率、稳定度、流值影响规律,并对优选的沥青混凝土的弯、拉、压力学指标、变形、渗透等指标进行综合检测,为沥青混凝土心墙配比提供了新的配料方式。     

粉煤灰混凝土早期特性的试验研究

普通水泥在二、三天水化过程中析出的氢氧化钙,占全部析出量的大部分,如何合理利用这一易溶于水的不稳定的氢氧化钙成分,不仅关系到混凝土早期力学、变形、热性能,也关系到混凝土的抗溶蚀性和耐久性。试验表明,通过掺用比表面积较大的质量良好的粉煤灰(采用超掺量取代法),在满足坍落度     

正交试验设计在高粉煤灰混凝土配合比设计中的应用

高粉煤灰混凝土配合比设计,需要考察多个影响因素并确定其合理取值。本文提出把正交试验设计应用于高粉煤灰混凝土配合比设计中,并详细介绍了制定试验计划及进行试验结果分析的方法。     

玄武岩纤维混凝土物理力学性能试验研究

玄武岩纤维作为一种新型无机纤维材料,将其掺入普通混凝土中可显著提高混凝土的物理力学性能。结合前人研究成果,通过改变玄武岩纤维掺量,对玄武岩纤维混凝土的配合比设计、抗压强度、抗折强度、抗拉强度等力学性能,以及抗冻性。干缩耐久性等进行了试验研究,同时探讨了不同玄武岩纤维混凝土制备工艺对材料性能的影响。相关成果可为玄武岩纤维混凝土的工程应用提供理论依据。      

射流泵喷雾药混装置的实验性能分析

面积比和嘴管距是影响射流泵药混装置基本性能的两个重要结构参数,通过实验测定了不同面积比和不同嘴管距的射流泵药混装置的吸药量和压强比。通过实验数据绘制了吸药量QS和出口压强Pc以及压强比h和药混比q的关系曲线,分析了最佳面积比和最佳嘴管距的关系及数值范围,可为射流泵药混装置的结构设计提供参考依据。     

移动式防洪墙防洪系统渗漏特性及力学性能试验研究

移动式防洪墙是一个安全高效的城市防洪系统,目前已在欧洲广泛应用,但在国内对移动式防洪墙构件的力学性能和渗漏特性研究甚少。依托国内某市实际工程,规划移动式防洪墙试验基地,设计与实际工程同等条件下的移动式防洪墙结构参数。通过防洪墙整体蓄水试验、ANSYS仿真分析,研究了防洪墙渗漏特征、挡板力学性能。研究结果表明:移动式防洪系统在水头超过0. 80 m后发生渗漏,超过1. 70 m后渗漏加速,渗漏部位发生在底部挡板;挡板与立柱连接处及同一挡板高度下的防洪挡板应变随水头的增加越来越大,其中挡板高度为40 cm的应变最大,最大应变为4 595με;固定水头1. 60 m下,仿真计算值略小于试验数据,初步分析由墙身渗漏、预埋件安装精度不高等因素导致。研究成果可为移动式防洪墙的国产化应用提供理论支撑。     

大坝混凝土界面力学性能的测试与数值模拟研究

提出了一种测试大坝全级配混凝土界面力学性能的试验分析方法,通过钻芯、切割、研磨、制备含界面小试件(15 mm x 30 mm x 120 mm长方体),采用高精度位移传感器(分辫率0. O 1 N,m ) , 微变形夹具和数据处理系统,对配合比优化前后的三峡大坝混凝土的界面强度进行了测试研究,涉及的大骨料区域应力应变的量化成果鲜有文献报道。测试结果发现,混凝土界面强度测值虽有离散,但大体分布在一定范围内,规律上配合比优化后0. 5水胶比的混凝土平均界面强度大于配合比优化前 0. 6水胶比的混凝土近30%,且更接近砂浆强度本体,接近度高约10%。根据对混凝土细观数值模拟研究表明,以实测界面强度为参数,通过损伤和尺寸系数修正,计算得到的混凝土宏观轴拉强度与试验测值相近,且随细观界面强度提高而增长。本文的研究结果进一步表明通过优化配合比改善混凝土细观界面强度,使得界面强度更加接近砂浆本体的强度,可提高混凝土的宏观力学性能。     

锦屏大理岩力学特性试验及其数值模拟

采用锦屏大理岩进行三轴压缩过程中力学特性室内试验,并从岩石细观力学角度对其力学特性成因进行探讨。在此基础上通过引入两个参数,进一步建立了能够反映大理岩全应力-应变过程中强度变形特性的黏聚力弱化-摩擦角强化(CWFS)改进模型,并采用试验结果对该模型进行验证。研究结果表明:(1)随着围压的增大,锦屏大理岩表现出明显的脆-延-塑性转换的峰后力学特性,峰值强度与残余强度之间的差值呈单调减小的趋势,应力-应变曲线中由峰值强度向残余强度跌落段曲线的斜率逐渐变缓;(2)高围压条件下岩石裂隙之间的摩擦力、岩石内部材料的均匀化程度是导致大理岩表现出脆-延-塑性转换的峰后力学特性的主要原因;(3)黏聚力弱化-摩擦角强化改进模型能较好地描述大理岩全应力-应变过程的强度、变形特征,且模型参数物理意义明确,易于获得。     

纳米CuO改性水泥基材料力学与耐久性的试验研究

为了明确纳米CuO对低水胶比水泥基材料力学性能和耐久性的改性作用,采用0. 5%～4%纳米CuO制备水泥基材料,研究其对凝结时间、流动性、力学性能和耐久性的影响,并分析其作用机制。试验结果表明:0. 5%～4. 0%纳米CuO能降低低水胶比水泥基材料的凝结时间和流动性,掺量越多,其降低幅度越大; 1. 0%～4. 0%纳米CuO能提高低水胶比水泥基材料的抗折和抗压强度,但会降低其干燥收缩和渗透性能,掺量以2%为宜;纳米CuO替代水泥后,虽不能参与水泥的二次水化,但能促进水泥的水化;综合分析发现,纳米CuO能发挥尺寸效应、微集料的填充效应和表面活性效应,达到提高水泥基材料密实度和细化孔结构的目的。因此,纳米CuO替代水泥后,能在一定程度上改性低水胶比水泥基材料的力学性能和耐久性。     

大理岩干湿循环力学特性试验研究

针对库水变幅带边坡岩体水力风化作用下性能劣化现象,选取锦屏水电站左岸边坡大理岩为研究对象,采用干湿循环处理,开展了单轴和不同围压下的三轴压缩试验,研究了大理岩在不同干湿循环作用下强度、变形和破坏形式等力学特性。试验结果表明:大理岩单轴峰值强度与干湿循环次数呈负相关关系,初次循环阶段的劣化效应显著;较低循环次数下大理岩内摩擦角基本不变,黏聚力有较大幅度下降,总体上黏聚力受干湿循环作用的影响效应比内摩擦角更敏感;干湿循环对大理岩有一定程度的软化作用,多次循环后大理岩弹性模量逐渐降至临界值,围压的增加能有效弱化这种软化作用。     

类砂岩相似材料配合比方案试验研究

以白垩系中粒砂岩为模拟对象,采用细砂、高强水泥、细石膏、铁粉、蒸馏水为基础原料配制类砂岩相似材料。根据正交设计试验方法,确定以水灰比、骨料与水泥质量比、铁粉掺入量为控制因素的3因素3水平正交设计方案,利用极差敏感分析法分析以上因素对饱和密度、声波波速、导热系数、单轴抗压强度的影响。试验结果表明:骨料与水泥质量比对饱和密度、声波波速和单轴抗压强度起主导作用,且随着骨料与水泥质量比的增大,饱和密度及声波波速均显著降低;铁粉掺入量对导热系数起主导作用,掺入量增大,导热系数增加明显。通过多元线性回归分析,推算得到类砂岩材料的最优质量配合比方案,即水灰比0.53,骨料与水泥质量比0.45,掺入物质量分数4.2%,根据该配合比制作的类砂岩材料与白垩系砂岩各项参数值非常接近。     

向家坝水电站碾压混凝土力学性能原位试验研究

为保证向家坝水电站施工现场碾压混凝土的质量情况,组织实施了多项碾压混凝土生产性试验,以测定不同工况下的碾压混凝土物理力学性能。试验表明,在工程现场施工条件下,碾压混凝土抗压、劈拉及原位抗剪断强度等各种力学性能指标均满足设计要求,并且试验数据具有较好的相关性,客观反映了碾压混凝土层间抗剪断强度性质。