新浇筑混凝土热学参数现场试验与分析

寒冷地区自然入仓情况下混凝土浇筑温度难以得到保障,高拱坝需要较好的完整性才能保障结构的安全,不建议长间歇,由此需要准确地计算分析寒冷地区极端条件下的浇筑温度保障措施。由于新鲜混凝土自由水分含量与老混凝土存在较大区别,因此新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土也可能存在较大差别,需要进行试验确定。因此,针对新浇筑混凝土布置试验,对距离坯层表面不同位置混凝土温度进行监测,提出相应的参数反演方法,对混凝土导热系数、导温系数和表面等效热交换系数进行反演分析。结果表明,新浇筑混凝土表面等效热交换系数、导热系数、导温系数与老混凝土存在较大差别,导热系数和导温系数为老混凝土的1.67倍,裸露时新浇筑混凝土表面等效热交换系数则为老混凝土的7.78倍。这些差异造成的计算误差足以影响施工措施的制定。该试验结果可以为坯层浇筑期间混凝土温度变化计算提供参考。     

UHTCC与混凝土粘结抗折性能试验研究

试验研究了超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)与混凝土间的粘结抗折性能,分析了6种粗糙度的粘结面、4种强度等级的混凝土及5种界面处理剂影响因素.试验结果表明,粘结抗折强度随界面粗糙度、混凝土强度的增加而增大,使用粉煤灰硅灰改性水泥净浆和丁苯净浆处理剂能显著提高UHTCC材料与混凝土间的粘结抗折强度.     

同冷区和纵缝对高海拔区西藏某重力坝混凝土温度应力的影响

针对高海拔地区西藏某重力坝大体积混凝土裂缝问题,结合三维有限单元法,对现有温控措施进行改进,采用增设纵缝和同冷区同步冷却的温控技术,降低大坝高度方向的温度梯度,协调浇筑层间的变形,减小浇筑层间的相互约束,进而降低温度应力,防止裂缝产生。结果表明,设置纵缝后坝体最大拉应力由1.71 MPa减小为1.45 MPa,抗拉安全系数由1.48增至1.74;在有纵缝的基础上,当同冷区的高度增至27 m时,坝体最大拉应力减至1.40 MPa,抗拉安全系数增至1.81。     

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。     

早期受冻损伤混凝土强度预测模型研究及其配比优化

针对严寒地区水工混凝土建筑物在浇筑施工时易受早期冻害，并可能影响后期健康服役的问题，为研究早冻混凝土强度损伤规律并对其配比进行优化，利用RSM响应面法Box-Behnken(RSM-BBD)优化试验设计，并建立以水胶比、粉煤灰掺量、引气剂掺量为变量的RSM响应面模型；同时，构建一种GA-BPNN强度预测模型，实现早冻混凝土强度的精确预测。结果表明，与RSM模型相比，GA-BPNN模型有更精确的预测性能，且能更高效地优化配比设计；GA-BPNN强度预测模型的拟合优度R²和平均相对误差e_MRE分别为0.998 5、2.13%,最优配比强度预测值与试验值的相对误差约为1%,应用该模型可实现混凝土受冻强度推演及其配比的高效优化。     

钢-PVA纤维混凝土早龄期力学性能及弹性模量研究

为研究钢-PVA纤维混凝土早龄期力学性能，将钢纤维和PVA纤维掺入混凝土中，测试早龄期力学性能和弹性模量发展变化规律。结果表明，钢-PVA纤维可以提高混凝土早龄期力学强度，其中轴拉强度增幅最大，受拉弹性模量次之，轴压强度增幅最小；此外，钢-PVA纤维还可以提高早龄期轴拉峰值应变，改善混凝土脆性。根据试验结果提出了钢-PVA混凝土早龄期力学强度计算模型，并与试验值比较，验证了所建模型的有效性。     

上层恒温下层变温浇筑时碾压沥青混凝土心墙结合面劈裂抗拉试验研究

通过制作不同结合面温度的沥青混凝土试件,对结合面进行慢速法劈裂试验,观测结合层面以上25mm和层面以下10、50mm处的温度变化情况,得出结合面温度对强度的影响规律。结果表明,当沥青混凝土结合面温度降至30℃时,上层160℃热料浇筑后,结合层面以下10mm处温度可以升至70℃以上,即达到沥青软化点的1.5倍,满足《水工碾压式沥青混凝土施工规范》要求;30℃结合层面试件孔隙率满足要求,劈裂抗拉强度与母材相比下降10.6%,碾压层面结合质量可以得到保证,为低温条件下碾压沥青混凝土心墙施工提供理论依据和参考。     

混凝土防冻剂在大峡水电工程中的应用与探讨

大峡水电站地处北纬37°附近，海拔高程1460m左右，是Ⅴ类寒冷地区。11月至次年2月为冬季施工期，11月份平均气温为1．9℃、12月为-5．1℃、1月为-6．4℃、2月为-2．0℃。1996年一季度安排了近1万m3的混凝土浇筑任务。尽管生产量不大，但施工主要集中在主厂房、安装间桥机承重排架和中控楼的板梁柱等非水工建筑物部位。由于这些结构的重要性和特殊性，工期不能拖延，混凝土质量要保证万无一失，当务之急是解决混凝土的防冻问题，准备采用简易暖棚加蓄热法施工并掺用混凝土防冻剂。1技术准备混凝土防冻剂在一般工民建筑中的应用较为普遍，但…     

同强度等级下粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响

为了研究粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响，使用4种掺量粉煤灰配合比(20%、30%、40%、50%),通过水下钢球法、高速水下钢球法、旋转射流法、抗空蚀试验、温度-应力法，对抗冲磨混凝土的性能进行试验研究。结果表明，同强度等级设计时，增加粉煤灰掺量，早龄期混凝土的抗压强度无明显降低，轴拉强度略降，弹模明显降低，这对早期抗裂有利；随着龄期增加，粉煤灰掺量高的混凝土后期强度增幅明显；粉煤灰掺量增加后，混凝土表面抗悬移质冲刷强度降低，但抗推移质冲磨强度未见明显下降或提高；抗空蚀强度整体上随掺量增加而提高；粉煤灰可以明显改善混凝土的抗裂性能，以90 d为设计龄期时，最佳掺量为40%。     

碾压式沥青混凝土心墙高温连续碾压试验研究

为研究沥青混凝土心墙连续两层施工时基层温度高于现行规范规定90℃碾压对心墙质量的影响,现场进行了基层温度为80、90、100、110℃的连续两层碾压试验,通过现场试验研究了不同基层温度的侧胀变化情况,并结合室内试验探究了其压实性能、抗弯性能、抗拉性能及孔隙率变化规律。试验结果表明,随着基层温度的提高,心墙沥青混凝土侧胀量在逐渐增大,基层沥青混凝土较上层沥青混凝土的侧胀量明显;基层温度为80、90、100℃的心墙沥青混凝土抗压强度、抗弯强度及抗拉强度满足现行规范要求;基层温度为110℃的心墙沥青混凝土抗压强度可达到对照组(基层温度为80、90℃)的90%以上,但其抗弯强度和抗拉强度仅为对照组的50%左右,强度有明显下降,基层温度110℃结合区的孔隙率超过规范值3%。这说明基层沥青混凝土温度在低于100℃进行连续两层碾压,物理力学性能可满足现行规范要求。     

模袋混凝土抗裂性能影响因素分析与评价

为分析模袋混凝土抗裂性能的影响因素,采用极限拉伸试验,以极限拉伸值和轴向抗拉强度作为混凝土抗裂能力的评价指标,研究等强度条件下粉煤灰掺量、含气量及粗骨料体积分数对其抗裂性能的影响规律。通过对比试验,探讨模袋布对混凝土抗裂性能的影响。结果表明,等强度条件下,粉煤灰掺量增加,混凝土的轴向抗拉强度和极限拉伸值提高;混凝土的轴向抗拉强度和极限拉伸值与含气量之间呈"中间高,两边低"的变化规律;混凝土的轴向抗拉强度和极限拉伸值与粗骨料体积分数呈单调递减趋势。模袋混凝土试件破坏时,其轴向抗拉强度和极限拉伸的峰值大约为素混凝土的1.1、1.3倍;模袋混凝土的极限变形能力提高,模袋布显著改善了混凝土的综合抗裂性能。研究成果可为模袋混凝土抗裂性能的理论完善提供试验数据和理论依据。     

风电叶片复合材料在高温环境下的拉压力学性能研究

为了探究高温环境对风电叶片玻纤/环氧树脂复合材料拉压力学性能的影响，采用真空辅助RTM工艺制备叶片用单向玻纤/环氧树脂复合材料层合板，研究复合材料从常温到65℃高温下的拉伸、压缩力学性能，并利用扫描电子显微镜（SEM）对压缩试样断口的微观结构进行表征分析。结果显示：复合材料的纵向拉伸强度和压缩强度随温度升高均有不同程度的下降，纵向压缩强度在高温下的降幅更大，当环境温度高于50℃，纵向压缩强度将低于材料设计值；纵向拉伸模量和压缩模量随温度升高变化较小，横向拉伸强度和模量随温度升高均有明显下降。高温环境引起复合材料拉压力学性能下降主要是由于复合材料在高温下玻纤与树脂基体的界面黏结减弱以及树脂性能降低所致。     

复掺磷渣粉与石灰石粉完全替代粉煤灰对外掺MgO碾压混凝土性能的影响

针对部分水利水电工程很难采购到粉煤灰或粉煤灰落地价格过高的问题,以复掺磷渣粉与石灰石粉完全取代粉煤灰配制的外掺氧化镁(Mg O)碾压混凝土为例,采用力学试验、变形观测、压汞测试、扫描电镜观察等手段,研究复掺磷渣粉与石灰石粉对外掺Mg O碾压混凝土的力学性能、自生体积变形性能、微观性能的影响。结果表明,与单纯使用粉煤灰作为掺合料配制的外掺Mg O碾压混凝土相比,采用复掺磷渣粉与石灰石粉完全替代粉煤灰配制的外掺Mg O碾压混凝土的工作性、抗渗性和抗冻性无明显变化,对自生体积膨胀变形影响不大,但无害孔减少,平均孔径和孔隙率总体增大;随着石灰石粉掺量增大或磷渣粉掺量减少,外掺Mg O碾压混凝土的抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值下降;在石灰石粉掺量超过20%后,龄期90d的外掺Mg O碾压混凝土的抗压强度低于常用的坝体混凝土抗压强度的最低值15MPa。     

E-玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料拉伸与模态特性分析

对小型风力机叶片铺层结构所用的E-玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料进行拉伸试验与试验模态分析,对比分析不同种类纤维的拉伸强度、破坏形态与弹性模量等抗拉性能与模态特性,得出以下结论:根据拉伸强度、破坏形态与弹性模量得出单轴向0°层合板的抗拉性能更好;随着层数增加,单轴向0°纤维布对挥舞固有频率的影响最大,双轴向±45°纤维布对扭转固有频率的影响最大;层数与铺设角度对一阶挥舞、扭转振型影响较小;小型风力机风轮的转速较高,可铺设更多的单轴向0°纤维布,以改变其模态特性;为初步探究单层、多层板模态参数间的关联性,分析得出铺层顺序的变化对层合板固有频率的影响最大值为1.45 Hz,并为E-玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料钢叶片的生产与研究提供基础理论依据。     

盐蚀-干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土腐蚀劣化试验研究

为探究新疆南部地区不同掺量玄武岩纤维混凝土腐蚀劣化规律,结合该地区的盐渍土壤环境和极端干旱沙漠性气候条件,采用本地区既有结构混凝土所常用的强度等级C35,在混凝土中分别掺入0％、0.1％、0.2％、0.3％的玄武岩纤维,开展现场暴露试验和室内加速对比试验,选取相对质量评价参数和相对动弹性模量评价参数为主要指标进行分析,研究结果表明:(1)纤维掺量越多,混凝土试件表面的可见裂缝越少,表观损伤程度越轻.(2)当纤维掺量为0.3％时,试件的相对质量评价参数变化波动较其他掺量变小,说明混凝土抵抗复合盐侵蚀的性能随纤维掺量的增加而增强.(3)室内外的相对动弹性模量评价参数分析表明,室内混凝土侵蚀开始时间早于室外,且侵蚀的速度也较室外快.室外混凝土试件主要在210 d开始进入较为明显的腐蚀阶段,且劣化速度随纤维掺入的增加而减小.     

单层整锻式超高压容器液压试验压力的分析

根据我国单层整段式超高压容器的设计和材料的实际情况，从超高压容器的安全性能出发，分析了超高压容器液压试验压力值的确定。本文认为超高压液压强度试验压力的确定应遵循以下原则：1）液压试验时应保证容器内壁不屈服，确保不出现过大的残余变形量；2）液压试验时压力容器的平均一次周向应力计算值不得超过所用材料在试验温度下90％的屈服强度；5）液压试验时超高压容器的平均一次周向应力计算值不超过同类材料制作的薄壁容器的最大周向应力。     

基于模糊层次分析法的混凝土结构耐久性等级评估模型及应用

为客观地评价影响混凝土结构耐久性的多要素间的耦合作用和影响程度,相对准确地评估水工建筑物的服役状态和耐久性等级,以甘肃省景泰川电力提灌灌区二期工程总干渠#5渡槽混凝土结构耐久性评估为例,将影响结构耐久性的要素分解为环境、材料、人为3个子系统,通过构建影响各子系统的多级指标体系,运用模糊层次分析法(FAHP)建立多层次多指标的混凝土建筑物耐久性综合评估模型;定义了水工建筑物服役的Ⅰ～Ⅴ级共5个耐久性状态,基于模糊数学理论将指标定量化,通过可拓区间判断矩阵计算各层指标权重,结合模糊综合评价法进行逐级评估,从而实现了以综合评估值来定量描述混凝土建筑物的耐久性水平。评估结果表明,其综合评估值为65.76,根据等级划分确定耐久性等级为Ⅱ级,准确反映了渡槽的实际服役状态。可见该模型可较好地表征水工混凝土结构耐久性等级,具有一定的实际应用价值。     

铜车坝水库泥岩石渣坝复合土工膜与振冲碎石桩地基中混凝土防渗墙综合防渗体系的应力变形特性

铜车坝水库泥岩石渣坝综合防渗体系具有振冲碎石桩地基中设置混凝土防渗墙、柔性复合土工膜联结混凝土防渗墙等关键因素,为确保大坝防渗体系的安全性,采用大型三轴试验获得了坝料的邓肯模型参数,建立了准三维有限元模型,在土工膜与上、下垫层料接触部位均设置接触单元,反映土工膜与垫层料之间的接触特性,数值模拟了大坝施工与蓄水过程,阐明了复合土工膜与防渗墙综合防渗体系的应力变形特性。结果表明,泥岩石渣料属于低压缩性土,但其具有较为明显的强度非线性特性;防渗墙各时期的位移变形模式不同,围堰挡水期防渗墙水平位移偏向下游,竣工期逐渐向上游偏移,而蓄水期防渗墙在水压力作用下向下游发展,因此防渗墙上、下表面均存在一定的拉应力区域;土工膜的拉应变主要集中在防渗墙与土工膜的连接处,这是由于该地区刚度差异较大变形非协调所致。研究成果可为设计与施工提供重要的理论与技术支撑。     

办公建筑遮阳产品综合性能模拟与评价

该文旨在探究卷帘对夏热冬冷地区办公建筑采光和能耗的综合影响并确定影响卷帘综合性能的关键参数。首先，选取影响卷帘性能的6个参数：太阳辐射透过率、太阳辐射反射率、红外透射率、外侧发射率、内侧发射率和导热系数；组合得到560种遮阳产品，并利用EnergyPlus软件和Radiance软件对其进行全年动态能耗模拟和全年采光模拟；其次，通过调查问卷获得考虑办公建筑人员行为的遮阳时间表以及室内人员对眩光、自然采光和能耗的关注度占比；最后，综合考虑能耗、眩光和自然采光，创新性地提出综合性能指标（ED）对卷帘进行综合评价。基于该指标，确定影响卷帘性能的关键参数。研究结果表明，在夏热冬冷地区，太阳辐射透过率和太阳辐射反射率是影响卷帘综合性能的关键参数，当太阳辐射透过率在0.01～0.10范围内变化时，其对卷帘综合性能有积极影响。     

变化环境下出山店水库供水区水资源适应性利用能力评价

随着气候条件、人类活动的不断变化，水资源面临着巨大挑战。基于水资源适应性利用理论，分析变化环境下水资源适应性利用作用机制，并以出山店水库供水区为例，采用单指标量化-多指标综合-多准则集成(SMI-P)方法评价2014～2017年出山店水库供水区(浉河区和平桥区)的水资源适应性利用能力，并预测了2025年两区的水资源适应性利用能力，为提升当地水资源适应性利用能力提出建议。结果表明，2014～2017年供水区的水资源适应性利用能力不断提高，均处于基本适应或适应水平；2025年供水区水资源适应性利用能力均达到适应水平，但仍有上升空间；两区水资源子系统适应度相对较低，需要重视供用水环节。该研究可拓展水资源适应性利用理论在小尺度地区的应用。