HBC低热高抗裂大坝混凝土的开发研究

在“九五”国家科技攻关项目“高贝利特（HBC）新型胶凝材料研究”的基础上,进行了HBC低热高抗裂大坝混凝土的开发研究,通过与三峡二期大坝中热水泥（MHC）混凝土的平行对比试验,初步论证了HBC大坝混凝土具有良好的工作性、力学性能和耐久性能。HBC大坝混凝土在相同配合比下的绝热温升将降低3－5℃;抗裂性分析表明,HBC大坝混凝土具有良好的抗裂能力,是一种可以在水工大体积混凝土工程中推广应用的新型低热高抗裂大坝混凝土。     

高贝利特水泥混凝土的力学性能研究

针对混凝土大坝存在的“无坝不裂”问题，采用国家“九五”重点科技攻关成果-高贝利特水泥，研制了一种新型的抗裂性能较好的高性能大坝混凝土。对高贝利特水泥混凝土力学性能(包括强度性能、弹性模量、极限拉伸变形和体积变形性能等)试验结果进行分析，并与三峡工程目前使用的高性能大坝混凝土的力学性能进行的对比，说明高贝利特水泥混凝土具有良好的力学性能，抗裂能力稍优，是一种新型的高性能大坝混凝土，可望在今后的大坝混凝土工程或其它大体积混凝土工程中得到推广应用。     

沙牌拱坝高抗裂碾压混凝土材料的优选研究与应用

高抗裂性碾压混凝土材料优选研究为“九五”重点科技攻关子题项目，通过对沙牌拱坝碾压混凝土的外加剂及掺量，水泥品种，骨料，粉煤灰掺量的优选研究，进一步优化碾压混凝土配合比，从而配制具有高抗裂性的碾压混凝土，为大型碾压混凝土坝的设计与施工采用通仓不间断连续浇筑提供了依据。     

水布垭工程面板混凝土抗裂性试验研究

面板混凝土作为堆石体大坝的主要防渗结构,其质量对保证大坝的安全运行具有重要的作用.国内外面板堆石坝工程实践表明,面板混凝土存在普遍的混凝土裂缝问题.分析了面板混凝土裂缝的分类、成因和特性,探讨了提高面板混凝土自身抗裂防裂能力的技术.通过试验,研究了人工合成纤维及人工合成纤维与钢纤维复掺对水布垭工程面板混凝土各项性能尤其是抗裂性能的影响,得到了高抗拉强度和极限拉伸值、低收缩、低弹模、耐久性良好的高抗裂面板混凝土.     

拱坝低热水泥混凝土抗裂效果仿真

为了研究低热水泥混凝土在白鹤滩大坝中的抗裂效果,对比了低热硅酸盐水泥混凝土和常规中热水泥混凝土的热力学性能,并在典型坝段上设计温控方案。通过有限元仿真计算温度和应力,分析比较了两者在早期、一期冷却、二期冷却及封拱后等关键时段的温度、应力以及表面抗裂效果。结果表明,不同季节浇筑的混凝土应力过程线趋势一致。相比中热混凝土,低热混凝土在各不同时期均具有更高的抗裂安全系数,温控防裂的重点仍在二期冷却末。对于昼夜温差大的情况,低热水泥在早龄期需要更好的保温措施来达到表面抗裂效果。     

沙牌拱坝高抗裂碾压混凝土材料的优选研究与应用

高抗裂性碾压混凝土材料优选研究为“九五”重点科技攻关子题项目。通过对沙牌拱坝碾压混凝土的外加剂及掺量，水泥品种、骨粉、粉煤灰掺量的优选研究，进一步优化碾压混凝土配合比，从而配制具有高抗裂性的碾压混凝土，为大型碾压混凝土拱坝设计与施工采用通仓不间断连续浇筑上升提供依据。     

官地水电站大型导流洞堵头快速施工技术

分析研究了HBC低热硅酸盐水泥混凝土在官地水电站永久堵头中的应用情况。结果表明,低热硅酸盐水泥混凝土具有良好的物理性能、变形性能和耐久性能,其强度、极限拉伸值、抗冻等级和抗渗等级均满足设计要求:HBC低热硅酸盐水泥混凝土的最高温度低于设计允许值,其最大温升低于中热水泥混凝土,且温度变化过程比较平缓。和膨胀剂拌制混凝土,有效的降低了混凝土的温升,为电站提前发电创造了条件。     

二滩拱坝人工骨料混凝土的抗裂安全度分析

一、概述大坝混凝土除要有良好的抗压、抗渗、抗冻性能外,还应具有良好的抗裂性能。因此,选择抗裂性能良好的混凝土,对于提高混凝土的施工质量和大坝的安全耐久性都有重要意义。二滩双曲拱坝混凝土总计400万m~3,混凝土粗骨料选用人工骨料,坝址区可开采的人工骨料有正长岩、玄武岩和白云岩,料源丰富,技术指标符合国家标准要求,开采成本也大致接近。因此,二滩拱坝混凝土人工骨料的选择,最终取决于哪一种骨料的混凝土具有更好的抗裂性能。     

沙牌碾压混凝土高拱坝施工技术与质量控制

沙牌大坝施工采用全断面通仓簿层连续上升施工工艺，在碾压混凝土施工过程中采取了真空溜管、诱导缝、有盖重与无盖重固结(接触)灌浆相结合、改性混凝土、高抗裂材料等施工工艺方法．完工后在坝体取出的碾压混凝土芯样最长达13．2m，芯样表面光滑，集料分布均匀，层间结合良好，施工质量优良。     

高抗裂碾压混凝土的材料优选及性能研究

结合沙牌碾压混凝土拱坝,在“八五”科技攻关成果的基础上,对高抗裂碾压混凝土的筑坝材料及性能进行了进一步的研究。研究表明,二、三级配的高抗裂碾压混凝土的90d抗压强度大于20MPa,抗拉强度大于2．0MPa,抗渗标号大于W8,20d绝热温升值小于20℃。高抗裂碾压混凝土弹性模量较低、弹性极限较大、极限拉伸值较高、徐变度较大、抗裂参数较高,并具有一定的微膨胀特性。     

基于全级配试件性能的大坝混凝土抗裂性分析

为了解大坝实体混凝土的抗裂特性,系统测试了分别用灰岩和花岗岩人工骨料制备的全级配混凝土(最大骨料粒径为150 mm)的力学性能、变形性能和热学性能,基于上述性能计算分析了全级配混凝土的抗裂指数,并与湿筛二级配混凝土(最大骨料粒径为40 mm)进行了对比分析。试验结果显示,全级配混凝土各项性能与湿筛二级配混凝土性能之间存在一定的比例关系:7～180 d龄期,抗压强度比在0.85～1.16之间,轴向抗拉强度比在0.49～0.70之间、极限拉伸值比在0.60～0.83之间。计算结果显示,不考虑干燥收缩作用,灰岩骨料、花岗岩骨料全级配混凝土的抗裂指数分别在0.79～1.17之间和0.53～0.75之间,高于湿筛二级配混凝土的抗裂指数。研究结果表明,由于全级配混凝土中骨料的体积比大于80%,骨料岩性、物理性能对混凝土极限拉伸值、徐变、热膨胀系数等性能起决定作用,因此对混凝土抗裂性能具有重要影响,灰岩骨料混凝土的抗裂指数高于花岗岩骨料混凝土,抗裂性能更好。     

现场浇筑大坝混凝土与湿筛混凝土起裂韧度换算关系研究

本文研究现场浇筑大坝混凝土与湿筛混凝土起裂韧度的换算关系。利用中国某特高拱坝施工现场拌合楼生产混凝土拌合物,浇注成型不同试件尺寸的骨料最大粒径150 mm的大坝混凝土试件,以及骨料最大粒径40 mm的湿筛混凝土试件。通过试验分别获得了大坝混凝土及湿筛混凝土各试件的起裂荷载,进而由有限元计算得到其起裂韧度。分析了大坝混凝土与湿筛混凝土的起裂韧度随试件尺寸变化而变化的规律,研究发现,不论大坝混凝土试件,还是湿筛混凝土试件,当韧带高度与骨料最大粒径比值大于等于6.0后,起裂韧度均趋于稳定值。基于试验结果,建立了小尺寸湿筛混凝土试件推求大尺寸大坝混凝土试件起裂韧度的关系式。     

对具有微膨胀特性的低热硅酸盐水泥的研究

水泥水化后的体积变化直接关系到大坝混凝土的抗裂能力,水化后具有微膨胀特性的水泥对大坝混凝土的抗裂有利,但在很多水电工程中,欲求具有微膨胀的中热或低热硅酸盐水泥却不是易事,目前溪洛渡、锦屏Ⅰ级大坝混凝土虽然进行了多方面的研究,却仍未将水泥的自生体积变形改善至微膨胀。本文在微收缩低热硅酸盐水泥的基础上,调整生产工艺与生料配方并提高氧化镁含量的方法,实现了低热硅酸盐水泥在两种不同骨料大坝混凝土中的微膨胀特性。     

大坝碾压混凝土抗渗、抗冻和抗裂的评估

对大坝碾压混凝土抗渗、抗冻和抗裂的评估指标进行分析研究，建议抗渗指标以渗透系数给出，可用含气量的多少来评估抗冻性，建立的抗裂模型和简单抗裂模型可用于对大坝混凝土配合比有关参数的优化．     

两种低热与中热硅酸盐水泥混凝土热力学特性对比分析

结合白鹤滩水电站大坝主体混凝土,全面对比了2种低热与中热硅酸盐水泥混凝土的抗压强度、干缩率、自生体积变形和绝热温升等热、力学特性。研究结果表明:采用相同水胶比和粉煤灰掺量时,低热硅酸盐水泥混凝土的7,28 d龄期抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值、抗压弹模均低于中热硅酸盐水泥混凝土,90 d龄期时2种水泥混凝土的强度基本相当,180 d龄期时低热硅酸盐水泥混凝土超过中热硅酸盐水泥混凝土;2种水泥混凝土的干缩率较接近,低热硅酸盐水泥混凝土的28 d绝热温升比中热硅酸盐水泥混凝土低2.0~3.5 ℃,2种水泥混凝土的自生体积变形均表现为微膨胀。综合比较认为,该低热硅酸盐水泥混凝土的抗裂性能优于中热硅酸盐水泥混凝土。     

中国碾压混凝土拱坝材料特性研究

通过对碾压混凝土原材料、配合比、技术性能三方面的研究结果表明，中国拱坝碾压混凝土具有水泥用量少、粉煤灰掺量高、胶凝材料用量适中、绝热温升低、抗裂性好等特性；对比沙牌拱坝碾压混凝土，高抗裂碾压混凝土强度提高、弹性模量下降、弹强比减小、极限拉伸值提高，表现出极好的抗裂性能。     

低热与中热水泥混凝土抗裂性能研究

为了研究低热水泥和中热水泥混凝土的抗裂性能，采用湖北荆门水泥厂生产的４２５号低热水泥和５２５号中热水泥作为胶凝材料，按常用配合比拌制了两种混凝土，在室内对这种两种混凝土进行了一系列有关抗裂性能的试验。并针对三峡工程泄洪坝段的坝体结构和施工过程，进行了有关抗裂的仿真计算。试验和计算结果表明：４２５号低热水泥混凝土的抗裂性能明显经５２５号中热水泥混凝土的好；如果拌制三峡工程泄洪坝段的混凝土用５２５号中     

高抗裂碾压混凝土的材料优选及性能研究

碾压混凝土筑坝技术在我国经十几年的发展，已取得长足进步，碾压混凝土重力坝的设计、材料研究和施工技术都日益成熟，并成为我国混凝土重力坝的一种首选方案，在国际上已形成一种具有中国特色的碾压混凝土筑坝技术。随着碾压混凝土重力坝筑坝技术的成熟，国内外先后开始了碾压混凝土的拱坝方面的应用。国内外已建成了几座碾压混凝土重力拱坝或拱坝，但尚未建成１００ｍｍ以上的碾压混凝土薄拱坝。“八五”我国针对沙牌１３２ｍ单曲拱坝的一些关键技术问题进行了科技攻关，取得了一些可喜成果。“九五”期间在结合沙牌碾压混凝土薄拱坝“八五”科技攻关成果的基础上，设立了４个国家重点科技攻关子题，针对１００ｍ以上的碾压混凝土薄拱坝筑坝材料进行更深一步的研究，研制具有高抗裂性的碾压混凝土，为我国１００ｍ级碾压混凝土薄拱坝的建设积累经验。本文即为对“高抗裂碾压     

低热硅酸盐水泥改善大体积混凝土抗裂性能研究

总结分析了大体积混凝土易产生裂缝的原因及应对措施,指出使用低热硅酸盐水泥可有效改善大体积混凝土的抗裂性能。选取低热硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥开展试验对比分析,从水化热、抗压强度、混凝土收缩膨胀等方面阐述了低热硅酸盐水泥有利于提高混凝土抗裂能力的原因。并通过瀑布沟水电站工程和深溪沟水电站工程的实例,说明了将低热水泥应用于水工大体积混凝土是可行的,且具有很好效果。     

复合抗裂剂在面板混凝士中的应用

通过对面板混凝土裂缝类型和成因分析，研究开发了混凝土复合抗裂剂，该复合抗裂剂具有微膨、引气、减水的效果，可起到简化施工工艺、提高混凝土抗裂性能的效果。经工程实际应用，效果良好。