普通混凝土与轻骨料混凝土叠合面的粘结性能试验研究

通过对四块由预制预应力轻骨料混凝土薄板与后浇普通混凝土所组成的叠合板的实体试验,分析了不同混凝土材料所形成的叠合面共同工作的粘结性能。试验证明:在一定条件下,自然粗糙面能够保证不同混凝土材料所形成的叠合面的粘结性能,能够确保叠合板共同工作以及承载能力的充分发挥。本文的研究对工程实际应用具有参考作用。     

轻骨料混凝土在寒区渠道衬砌中的应用

为研究浮石轻骨料混凝土作为渠道衬砌材料的可行性,采用天然浮石、砂、水泥、水以及工业废料粉煤灰制作浮石轻骨料混凝土渠道衬砌板,与无衬砌渠道及普通混凝土衬砌渠道进行渠床基土温度的比较;同时,利用图像处理软件对比分析普通混凝土截面与浮石轻骨料混凝土截面的形貌特征。结果表明:浮石轻骨料混凝土衬砌可以有效减缓基土与外界的热交换速度,使基土在整个冻结期温度变化缓慢,基土冻结延迟或不发生冻结;在引气剂用量相同的情况下,浮石轻骨料混凝土可见封闭孔的数量在整个截面所占面积比例远大于普通骨料混凝土。     

基于细观层次的轻骨料混凝土压缩破坏及端面效应数值模拟

为探索轻骨料混凝土力学性能及破坏规律,采用细观数值模拟方法,将轻骨料混凝土看作由球形轻骨料颗粒与砂浆基质组成的两相非均质复合材料,建立三维随机骨料模型,模拟轻骨料混凝土单轴抗压破坏过程,研究分析加载端面约束效应对其裂纹扩展及材料力学性能的影响。研究结果表明：(1)与普通混凝土相比,轻骨料混凝土压缩破坏时,裂纹最先发生在轻骨料处,且裂纹会直接贯穿轻骨料进行延伸;(2)加载端面无约束试件最终形成轴向劈裂破坏,有约束试件最终形成倒锥形破坏;(3)加载端面无约束试件的抗压强度与峰值应变相对于有约束试件分别降低了29.6%、45.5%。该模型及模拟结果为传统宏观试验的不足提供了有效补充。     

轻骨料混凝土抗碳化性能及微结构分析

为了探究轻骨料混凝土抗碳化性能及微结构,采用绝对体积法配制全轻骨料混凝土(ALWAC)和次轻骨料混凝土(SLWAC),并与普通混凝土(NC)比对,测试混凝土在各龄期下的碳化深度,通过MIP压汞测试对比研究NC和ALWAC碳化前后微细观孔结构变化。结果表明:轻骨料混凝土特有的内养护效果,轻骨料周围水泥石日趋密实,因而ALWAC和SLWAC较NC抗碳化性能优,且随碳化时间增长碳化速率显著降低;微结构分析表明经历28 d快速碳化试验后,NC和ALWAC孔隙率分别由14.36%、30.33%下降至13.53%、28.70%,定量说明了碳元素入侵造成大量孔隙被填充细化,与水泥水化产物反应生成CaCO₃,孔径减小,密实度增加。最后给出了基于陶粒掺量的轻骨料混凝土碳化深度预测模型。研究成果可为轻骨料混凝土耐久性预测提供参考。     

圆钢管轻骨料混凝土轴压短柱的受力性能分析

目前国内对钢管混凝土的轴压短柱性能研究已经形成了较为成熟的模式,而对于轻型骨料的混凝土短柱性能研究则起步较晚,其研究也存在一定的局限性。研究成果中有的进行了钢管轻骨料混凝土轴压短柱和钢管混凝土相似性能的比对,结果显示在一定条件下破坏性差异较小;而某些研究则在钢管轻骨料混凝土轴压短柱试验的基础上进行了拓展,利用极限平衡法对其极限承载性能进行了推导;还有学者针对轻骨料混凝土轴压短柱试验中采用合成法进行了全过程的细     

三轴受压状态下轻骨料混凝土的强度特性

本文利用自制的混凝土三轴试验系统,对国内尚未研究的轻骨料混凝土在常规三轴及真三轴受压状态下的强度特性进行了试验研究;分析了中间应力对强度的影响;在与普通混凝土三轴受压状态下的特性进行比较中,发现它与普通混凝土的显著差别除极限强度低外,在三向高压应力比下具有明显的平台流塑特性。据此,提出轻骨料混凝土在八面体应力空间下表述的强度准则。该准则的特点是考虑了平台流塑应力的影响;考虑了罗德角影响的偏平面上的强度包络线方程,形式简单,且能充分满足边界条件,与试验结果符合较好。本文的工作为充分利用轻骨料混凝土在三轴应力状态下的强度,提供了试验及理论依据。     

轻骨料混凝土无损检测抗压强度数学模型推定的研究

由于国家统一测强曲线的建立,为应用普通混凝土工程后续质量检测提供了许多理论支撑和实际应用便利,但是对轻骨料混凝土测强曲线的建立还研究尚少。建立测强曲线可以得到混凝土在役或者退役时的抗压强度,对后续混凝土质量进行检验。基于国内外应用无损检测技术方法,得到各种不同类型的混凝土测强曲线方程,以此作为开展研究轻骨料混凝土测强曲线的发展背景。对该领域研究的理论成果所得到的测强曲线进行集中梳理,同时,也为将来轻骨料混凝土强度推定曲线的建立奠定了研究基础。     

基于三维细观结构轻骨料混凝土力学性能的数值模拟

为了从细观结构上研究轻骨料混凝土的破坏机理,利用SCDM软件提出了一种新型划分网格技术,建立了三维细观结构的轻骨料混凝土有限元模型。模拟了轴心抗压与劈裂抗拉试验破坏过程,并与试验结果进行对比分析。计算结果表明:轴心抗压与劈裂抗拉强度的计算值与试验值的误差均在3.5%以内。在轴心抗压模拟试验过程中,裂纹最先出现在轻骨料处,表明轻骨料是轻骨料混凝土材料的薄弱环节,随着荷载进一步加大,最终形成了一个有两个对顶的锥形界面。在劈裂抗拉模拟试验过程中,裂纹也是最先出现在轻骨料处,随着载荷的增大,最终形成了一条宽大的主裂纹,且与主拉应力相垂直。与试验结果对比分析表明,本文提出的模拟方法,可以很好地模拟轻骨料混凝土静力学性能。     

再生砖骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力分析

实验研究了再生砖骨料混凝土梁斜截面的抗剪极限承载力、破坏形态和裂缝开展等情况,并与普通混凝土梁进行对比.分析再生砖骨料混凝土梁的抗剪机理,提出了适用于再生砖骨料混凝上梁的抗剪承载力公式.实验与分析结果表明:再生砖骨料混凝土梁和普通混凝土梁的破坏形态和裂缝开展情况相似,但再生砖骨料混凝土梁的抗剪极限承载力低于普通混凝土梁.采用提出的抗剪承载力公式计算再生砖骨料混凝土梁的抗剪极限承载力是可行的,有一定的安全储备.     

渠道衬砌混凝土抗冻耐久性试验研究

选择C25、C30混凝土配制了8种含气量的浮石轻骨料混凝土,进行了立方体抗压强度试验及抗冻耐久性试验.试验结果表明:随着含气量的增加,浮石轻骨料混凝土立方体抗压强度逐渐减小,并且比普通混凝土减小得快;抗冻耐久性并不一定是含气量越大抗冻性越强,抗冻性还与强度有关.4组C25试件中,含气量越大,抗冻性越好;4组C30试件中,随着含气量的增加,抗冻耐久性先降低后提高.因此,要想提高浮石轻骨料混凝土的抗冻耐久性,必须加入足够量的引气剂,使其在强度下降的同时,抗冻耐久性能提高.     

碱性环境下GFRP/BFRP水泥复合板与混凝土界面的粘结性能研究

设计了GFRP增强水泥板/混凝土、BFRP增强水泥板/混凝土两类复合试件,研究碱性环境对两类复合试件界面粘结性能的劣化影响.分别把两类复合试件在5%NaOH溶液中浸泡7 d、15 d、35 d、70 d后进行推出试验,通过对其界面剪切粘结应力、 相对滑移及界面应变的测试和分析,得出了碱性环境下两类复合试件的界面粘结性能衰减规律,并对两类纤维复合试件在碱性环境中的劣化性能进行了对比分析.试验表明在碱性侵蚀15 d内,GFRP类复合试件和BFRP类复合试件的各项界面性能指标均急剧衰减,其中BFRP类复合试件的界面性能劣化程度更为严重.     

坝踵混凝土体型对混凝土面板应力变形的影响

镶嵌混凝土面板堆石坝是一种可以改善高面板堆石坝应力变形的新坝型。利用平面有限元法分析计算不同坝踵混凝土结构高度、下游坡比、趾板位置时面板的应力变形和周边缝变位,进而探究镶嵌混凝土面板堆石坝中坝踵混凝土结构对面板应力变形的影响。结果表明:当坝踵混凝土结构高度从坝高的27%增加到坝高的40%时,面板的挠度和顺坡向应力都大幅减小;坝踵混凝土结构的下游坡比从1:0.4放缓到1:0.7时,面板应力变形变化幅度较小;趾板位置在坝踵混凝土顶部从下游向上游移动时,面板与趾板之间的周边缝张开变位和错动变位大幅减小了68.7%和85.8%。说明设置坝踵混凝土结构可有效改善面板的应力变形。     

水布垭堆石坝混凝土面板抗裂设计与工程实践

堆石坝混凝土面板普遍存在裂缝问题，影响坝体防渗效果和使用耐久性，一定程度上制约了堆石坝规模，因此混凝土面板抗裂设计是堆石坝的重要技术问题之一。针对堆石坝混凝土面板裂缝的成因．结合目前世界上该坝型最高的水布垭枢纽堆石坝工程，全面、具体、系统地介绍了200m级堆石坝混凝土面板的综合工程措施。     

抽水蓄能电站水库防渗技术分析

根据抽水蓄能电站水库渗漏特点,通过对钢筋混凝土面板、沥青混凝土面板、土料心墙、帷幕灌浆、防渗墙、复合土工膜或土料铺盖等多种防渗措施进行综合比较分析,结合坝体、坝基、库周和局部通道等具有的渗漏特性,提出了各自适用的防渗方案.     

闭口型压型钢板-混凝土组合楼板受剪承载力的试验研究

压型钢板-混凝土组合楼板因具有刚度大、延性好、施工方便、经济效益优越等特点,目前在我国得到较广泛的应用。通过对YX65-170-510闭口型镀锌压型钢板-混凝土组合楼板的试验,分析了不同剪跨下,混凝土厚度、压型钢板厚度、楼板高度等因素对组合楼板极限承载力的影响和楼板荷载-挠度关系曲线,对压型钢板和混凝土之间的纵向受剪性能进行了研究,确定了该类型压型钢板-混凝土组合楼板的纵向抗剪承载力计算公式。     

基于细观刚体弹簧元的轻骨料混凝土力学性能数值模拟

采用基于二维细观刚体弹簧元的数值方法,模拟了轻骨料混凝土静态加载下的力学性能,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析.得出的主要结论为:加载边界无约束试件的抗压强度与峰值应变相对于有约束试件分别降低31.4%、55.6%;立方体试件抗压强度、峰值应变随尺寸的增大而减小,100mm×100mm×100mm、200mm×200mm×200mm非标准立方体试件抗压强度换算系数分别为0.95和1.09,峰值应变换算系数分别为0.91和1.08,通过数值模拟得到了棱柱体试件单轴受压、单轴受拉状态下的应力应变关系全曲线,并给出了单轴拉压强度之间的关系.与试验结果的比较分析表明,二维刚体弹簧元数值方法能较好地预测轻骨料混凝土的静态力学性能,可以用于分析轻骨料混凝土结构.     

混凝土面板施工裂缝控制研究

混凝土裂缝的产生可看作内因和外因共同作用的结果，防止裂缝的发生应从提高混凝土自身抗裂能力（内因）及减小导致裂缝的破坏力（外因）入手。结合混凝土面板施工特点，介绍了面板混凝土施工裂缝控制的一些措施。     

混凝土面板堆石坝面板压性缝监测设计探讨

随着对面板堆石坝面板挤压问题认识的不断提高,目前常用的监测手段已无法满足面板挤压监测的要求。文章将面板压性缝的压缩变形分为了3个阶段,并提出了挤压监测的新手段,为以后高面板堆石坝压性缝监测设计提供了参考。