新型隔热混凝土喷层支护技术研究与应用

针对当前矿井热害问题,对深井热源进行了阐述,从喷射支护材料角度出发,选取陶粒、玻化微珠、粉煤灰作为隔热材料,通过正交试验的方法,研制出一种新型隔热混凝土;由功效系数法得出最佳掺量配比,在保证混凝土力学性能的前提下,提高了保温隔热性能,其导热系数仅为普通混凝土的1/8。结合淮南矿区巷道锚喷支护工程,进行了回弹损失、围岩压力、混凝土应力和围岩收敛的现场试验。现场监测结果表明,该种隔热混凝土材料不仅隔热效果明显,而且工作性能完全符合井下喷射混凝土的施工需要,有利于井下作业人员的安全和身心健康,具有良好的推广和使用价值。     

巷道隔热喷射混凝土强度及导热性能试验研究

随着煤矿开采深度不断增加,巷道的高温热害问题尤为突出。在普通喷射混凝土中掺入陶粒、憎水玻化微珠、粉煤灰以及改变砂子的用量来设计正交试验,研究混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和导热系数的变化。试验结果表明:憎水玻化微珠是影响混凝土的导热系数、抗压、抗拉和抗折强度的主要因素,因此憎水玻化微珠掺量宜选在100%;陶粒是影响混凝土抗折强度的主要因素,贡献率高达60.61%,因此陶粒的掺量在20%最优;随着粉煤灰掺量的增大,导热系数先降低后增大,强度先提高后降低,因此粉煤灰掺量宜为20%;随着砂子用量的降低,导热系数一直在降低,抗压强度和抗拉强度先提高后降低,抗折强度一直在提高,因此砂子用量在571 kg/m³最优。     

隔热混凝土喷层支护积水在水利工程中的运用

以江西省某水利施工中巷道为例,探究新型隔热混凝土喷层支护技术应用的可行性和有效性。重点探析隔热材料页岩陶粒与玻化微珠的性状、隔热原理,基于上述材料分析,选定试验材料制作试验构件并通过大量反复试验,利用功效系数分析法分析试验数据并确定最佳混合比。在实际应用中,选用相应仪器测定回弹损失率、围岩压力、混凝土应力、围岩收敛等评价指标,均取得良好的实用效果。     

不同温降下渡槽温度应力模拟及保温层厚度设计

以大型输水工程U型渡槽为例,利用有限元软件计算分析了渡槽在不同降温幅度下的温度应力。为考察玻化微珠保温层的保温性能,模拟计算了不同保温层厚度下三维渡槽的瞬态温度应力。根据数值模拟结果,对比分析了有无保温措施渡槽外表面温度主应力。分析结果表明:当降温幅度大于10℃时将在渡槽外表面产生不可忽略的温度拉应力。根据计算结果,综合考虑保温效果与经济性,实际工程中玻化微珠保温涂层的涂覆厚度以0.5~1 cm为宜,该厚度的保温层能有效控制渡槽混凝土外表面温度裂缝。     

复合型膨胀剂在混凝土施工中的应用研究

李家峡水电站导流隧洞封堵施工，在混凝土中采用复合膨胀剂，利用适量体积膨胀在约束条件下产生预压应力，补偿混凝土收缩和温度应力，取消灌浆和冷却水管系统，简化温控措施，保证了蓄水渡汛。同时，对复合膨胀剂混凝土掺量的物理力学和热学性能的特点、膨胀变形规律及有关技术等问题进行了分析研究，为施工提供依据。应用复合膨胀混凝土安全可靠，达到了设计预期目标。可简化工艺、保证质量、降低成本、促进技术进步，取得了较好的技术经济效益。为其它工程类似技术问题，提供参考和借鉴。     

万家寨水利枢纽工程粉煤灰补偿收缩混凝土性能研究

通过对掺粉煤灰低热微膨胀补偿收缩混凝土的强度、变形和耐久性等基本性能及其自生体积变形和不同约束、不同养护条件下的预压应力进行系统的试验研究，并对其微观结构进行了分析。结果表明，掺２０％的优质粉煤灰不但可以配制满足万家寨水利枢纽工程技术要求的补偿收缩混凝土，而且能降低混凝土的干缩变形、减少拉应力及延缓拉应力出现的时间     

钢纤维混凝土热性能及其防裂作用的研究

本文通过一系列的钢纤维混凝土热性能及温度试验研究,得到了不同掺量钢纤维混凝土的绝热温升曲线,给出了不同掺量钢纤维混凝土的水化热温度及温度变形的时程线,揭示了钢纤维掺量与钢纤维混凝土的导热率之关系,最后得出钢纤维混凝土内的温度梯度小于对应的普通混凝土,有助于减小结构的温度应力,对防止混凝土表面开裂起到良好作用的结论。综合其的力学性质,作者认为:该材料对于温度应力具有早期“放“、后期“抗“的特点,在实际工程中充分利用钢纤维混凝土上述特性,做到物尽其用,符合环保与可持续发展的理念。     

高应力等幅循环加载对橡胶混凝土力学及变形特性的影响

为研究橡胶混凝土在反复荷载条件下的力学及变形特性变化,对5组(橡胶掺量为0%,5%,10%,15%,20%)30个混凝土试件进行50次高应力等幅循环加载和单轴压缩试验,分析不同橡胶掺量的混凝土循环加载前后单轴力学特性变化及循环加载过程中的变形情况。结果表明:随橡胶掺量增加,试件峰值应力、弹性模量随之下降,峰值应变增加;循环加载过程中,橡胶混凝土(RC)的总应变、弹性应变、塑性应变曲线均显著高于普通混凝土(NC),但相对应变极差小于NC,表现出较好的延展性和稳定性;循环加载处理后,NC峰值应力和弹性模量劣化程度最大分别达到11.0%和36.8%,RC对应指标的劣化程度随橡胶掺量增加而减小;采用功效系数分析综合评价各组混凝土力学性能,顺序为RC-1>RC-2>RC-4>RC-3>NC,得到橡胶最佳掺量为5%~10%。研究成果可为橡胶混凝土在工程中的应用提供理论依据。     

合成纤维改善钢筋混凝土板受弯性能的试验研究

通过掺有合成纤维钢筋混凝土板的受弯性能试验，对不同纤维掺量的钢筋混凝土板的受力和变形性能进行了比较分析，分析认为在正常使用荷载水平下，合成纤维能有效改善混凝土板的开裂形态，增强其变形能力．     

聚丙烯纤维混凝土在白溪水库面板堆石坝中的应用

为防止面板裂缝，提高混凝土的质量及耐久性，白溪水库二期面板采用聚丙烯纤维混凝土，试验研究成果表明，掺加聚丙烯纤维可以明显减少混凝土开裂，改善混凝土的变形性能和提高耐久性，在自然条件下，紫外线长期辐射不会造成聚丙烯纤维混凝土性能的退化。聚丙烯纤维成于普通混凝土，增加的少量工程费用与取得的质量效益相比，经济上是可以接受的，建议在二期面板上应用。     

外掺氧化镁混凝土自生体积变形影响因素的试验研究

通过长达6年龄期,对外掺氧化镁混凝土自生体积变形的观测,了解氧化镁掺量、粉煤灰掺量、水胶比和岩石种类对自生体积变形的影响。试验结果表明,混凝土自生体积变形随氧化镁掺量的增加而增大;随粉煤灰掺量的增加早期变形增大,后期降低;不同水胶比对自生体积变形的影响主要在早期,1年后变形基本相当;不同岩石种类对自生体积变形有显著的影响。为外掺氧化镁混凝土研究和应用提供参考。     

外掺氧化镁混凝土的基本力学与长期耐久性能

对外掺氧化镁微膨胀混凝土的物理力学、热学、瞬时变形、依时变形、长期耐久性等各项性能进行了全面系统研究，并探索了掺粉煤灰对各项性能的影响。     

盐冻耦合作用下早冻混凝土寿命预测试验研究

工程在昼夜温差大、低温环境条件下施工,极易造成处于初凝或养护期混凝土早冻,导致混凝土性能损伤和使用寿命降低问题。为此,根据现场环境改变水胶比和粉煤灰掺量,开展室内模拟试验,探究早冻混凝土耐久性衰减规律并进行使用寿命预测。试验结果表明：随着冻融次数的增加,不同水胶比和粉煤灰掺量对混凝土孔隙分布及耐久性能影响显著;水胶比越大,混凝土内部孔隙越大,抗压及抗冻耐久性能降低;粉煤灰掺量越大,混凝土内部更加密实,抗压及后期抗冻耐久性能提高。根据威布尔模型寿命预测可知,水胶比小、粉煤灰掺量大的混凝土寿命周期长。为改善早冻混凝土的耐久性,建议水胶比选为0.35,粉煤灰掺量选为20%。     

铜头电站外掺氧化镁混凝土试验研究

本文对掺粉煤灰同时外掺氧化镁水泥砂浆试体变形，及混凝土的力学、热学、变形、耐久性、徐变、自生体积变形等项物理力学及变形性能进行了全面系统的研究。将混凝土大坝分为基础强约束区、渐变段弱约束区、上部坝身区三部分，因为各区对膨胀量的要求不同，所以采用不同氧化镁掺量来开展混凝土的自生体积变形研究，同时考虑不同温度对自生体积变形的影响。     

轻烧氧化镁对水泥混凝土性能影响研究

为提高水工混凝土抗裂性能,往往在混凝土中适量掺入轻烧氧化镁。以溪洛渡水电站工程混凝土原材料为例,对掺轻烧氧化镁的低热和中热水泥混凝土性能展开了试验研究。试验结果表明,掺入轻烧氧化镁后,低热水泥混凝土凝结时间缩短、早期坍落度和含气量经时损失降低,混凝土抗冻和抗渗性能达到设计要求;且随着掺量的提高,混凝土强度降低,但自生体积变形和抗裂性均提高。在工程应用中,应根据实际情况,通过试验确定轻烧氧化镁最优掺量,确保硬化后的混凝土性能稳定。     

常用纤维对水工泡沫混凝土物理力学性能的影响研究

泡沫凝土凭借保温性、经济性、抗变形性等诸多方面的优势,在水利工程建设中具有广阔的应用前景.为了研究不同种类纤维及其掺量水平对泡沫混凝土性能的影响,为工程应用提供支持和借鉴,文章研究通过室内试验的方式,展开4种常用纤维对泡沫混凝土物理力学性能影响的对比和评价研究.从试验结果来看,4种纤维均可以起到改善水工泡沫混凝土强度和...     

偏高岭土对陶粒轻骨料混凝土力学性能影响研究

偏高岭土具有较高的火山灰活性,可以作为部分硅酸盐水泥的替代品用于生产轻骨料混凝土,减少轻骨料混凝土对于水泥的消耗,保护环境。为探究偏高岭土对陶粒轻骨料混凝土强度的影响,将不同掺量的偏高岭土等质量替代水泥掺入陶粒轻骨料混凝土中制作试块,分别对养护3d, 7d, 14d, 28d和60d的试块进行抗压、劈裂抗拉强度试验,观察不同偏高岭土掺量下陶粒混凝土微观结构的变化。结果表明：偏高岭土可提高陶粒混凝土的抗压、劈裂抗拉强度,且掺量为12%时,强度最高。偏高岭土对陶粒混凝土早期强度的增益效果更好,对后期强度也有一定的提高。     

矿物掺合料增强陶粒混凝土力学性能的研究

针对粉煤灰陶粒轻骨料混凝土水泥用量偏大、强度偏低的问题,将粉煤灰、矿渣粉、纳米二氧化硅三种工业废弃物作为矿物掺合料应用在粉煤灰陶粒混凝土的配制中,重点研究了矿物掺合料的种类及掺量对混凝土强度的影响。试验结果表明:单掺纳米二氧化硅、单掺矿渣粉、单掺粉煤灰对应的粉煤灰陶粒混凝土28 d抗压强度和抗折强度排序由大到小,其中单掺纳米二氧化硅(5%)效果最为显著;复掺粉煤灰(10%)、矿渣粉(15%)和纳米二氧化硅(8%)对水泥浆强度发展有良好的超叠加效应。在此基础上利用扫描电镜对混凝土试样进行微观分析,找到了矿物掺合料影响粉煤灰陶粒混凝土强度的微观原因。     

砂岩骨料在斯登沃代(Stung Atay)水电站大坝混凝土中的应用

斯登沃代水电站开展的砂岩骨料大坝混凝土应用研究成果表明:工程区域料场砂岩骨料具有吸水率大、微粒含量较多等特点,用其配制的混凝土存在用水量大、胶凝材料多和混凝土干缩、湿胀变形较大等缺陷。因此,在工程使用硅酸盐水泥进行混凝土配合比设计的同时,建议采用减水率更高的缓凝高效减水剂;同时,应加大粉煤灰掺量,以达到抑制骨料碱硅酸反应,减少混凝土胶凝材料用量,降低混凝土水化热温升,减少混凝土的收缩变形,提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。     

粉煤灰陶粒轻骨料混凝土降脆增韧试验研究

粉煤灰陶粒轻骨料混凝土虽然具有轻质、抗压强度高等优点,但是脆性过大限制了其在土木工程中的应用。针对这一问题,通过试验首先采用正交设计方法得出粉煤灰陶粒混凝土最优基准配合比,然后在最优配合比的基础上掺入不同量的聚丙烯纤维,研究聚丙烯纤维对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度和抗折强度的影响。试验结果表明:在粉煤灰陶粒轻骨料混凝土中掺入聚丙烯纤维具有显著降脆增韧作用,能够提高粉煤灰陶粒混凝土的抗裂性能,最优聚丙烯纤维掺量为0.8 kg/m3。