新老混凝土粘结面渗透性能试验研究

对96个圆台柱体试件的新老混凝土粘结面渗透性进行了试验研究，分析了界面处理方法、界面剂类型以及粗糙度等对粘结面渗透性能的影响，并对粘结面的渗流特性及层面力学参数，如粘结面等效水力隙宽、渗透系数以及渗透规律进行了初步探讨。结果表明，新老混凝土粘结面的渗透性大于新老混凝土本体的渗透性，粘结面是其渗水的主要通道，界面剂可改善粘结面的抗渗性能。在粘结面渗水高度量测的基础上，根据渗透压力和渗水高度，推导了粘结面的等效水力隙宽及渗透系数的计算公式，粘结面的渗流基本上属于层流渗流，粘结面的等效水力隙宽在0.11～0.27μm之间，渗透系数多数在1.1×10-10～4.8×10-9cm/s之间，个别高达1.8×10-4～2.5×10-4cm/s。     

用劈裂试验方法评价新老混凝土粘结面的抗冻性能

采用新老混凝土粘结立方体试件。通过快速冻融试验探索新老混凝土粘结面在水饱和状态下。冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型对粘结面劈裂抗拉强度的影响。先冻后粘结试件经受冻融循环的次数为0、25、50、75、100和125，先粘结后冻融试件经受冻融循环的次数为0、5、10、15、20、25和30，界面的粗糙度为0．23mm-6．9mm，界面剂采用水泥净浆、水泥砂浆和掺加10％UEA膨胀剂的水泥浆。试验表明。无论是先冻融后粘结还是先粘结后冻融的新老混凝土粘结试件。其粘结面的劈裂抗拉强度均随冻融循环次数的增加而降低。表现为冻融初始阶段的缓降和冻融循环一定次数后的陡降。特别对先粘结后冻融试件。其下降程度更加明显；粘结面的粗糙度和界面剂对粘结劈裂抗拉强度也有不同程度的影响。而对界面剂和新混凝土中掺加引气剂的对比试验表明，引气剂可明显提高新老混凝土粘结面的抗冻性能。     

冻融时引气剂对新老混凝土黏结面劈裂抗拉性能

采用新老混凝土黏结复合立方体试件，通过快速冻融试验，对在界面剂和新混凝土中掺加引气剂的新老混凝土黏结面的冻融劈裂抗拉性能进行了试验研究，探讨了冻融循环次数、引气剂、黏结面粗糙度和界面剂类型等对黏结面劈裂抗拉强度的影响。界面的粗糙度为0.23～6.90mm，界面剂选用掺加1％引气剂的水泥净浆、水泥砂浆和同时掺加10％UEA膨胀剂的水泥净浆。试验结果表明，在界面剂和新混凝土中掺加引气剂可显著提高新老混凝土黏结面的抗冻融性能，在同样条件下，黏结面的抗冻融性能可提高一倍以上，与未掺加引气剂的新老混凝土黏结面相比，黏结面的劈裂抗拉强度随冻融循环次数的增加而降低趋势变缓。根据试验，适当的粗糙度和掺加引气剂的水泥砂浆界面剂对新老混凝土黏结面的抗冻融性能有较好的改善作用。     

新混凝土与碳化混凝土黏结的抗渗性能研究

试验研究了新混凝土与碳化混凝土黏结的抗渗性能,分析了水泥净浆界面剂、硅灰界面剂、减水界面剂、减缩界面剂和膨胀界面剂对新老混凝土黏结抗渗性能的影响,并探讨了其作用机理。结果表明:新老混凝土复合黏结层的渗透性远远大于原新、老混凝土的渗透性;使用硅灰界面剂时,新老混凝土黏结的抗渗效果最优;使用硅灰界面剂和减水界面剂时,在碳化老混凝土上直接浇筑新混凝土能够保证复合黏结层的抗渗性能,甚至优于清除碳化层再浇筑混凝土的抗渗性能。     

新老混凝土粘结面的抗冻剪切性能试验研究

本文通过162块新老混凝土粘结Z形剪切试件的试验，研究了冻融循环对新老混凝土粘结面剪切性能的影响。试件在温度～18℃．8℃范围内经受了0、5、10、15、20和30次的冻融循环。分析了新老混凝土粘结面冻融损伤破坏的机理和冻融循环次数、界面处理方法、界面剂的类型以及新老混凝土的强度等对粘结面粘结剪切强度的影响。研究表明，在冻融循环作用下，新老混凝土粘结剪切强度随冻融循环次数的增加急剧下降，冻融30次时，所试验的试件几乎全部从粘结面冻融破坏。粘结剪切强度的下降是由于新老混凝土本身强度的下降和粘结剂强度的下降以及粘结面的损伤等共同作用的结果。     

第二龄期老混凝土与新混凝土粘结劈拉强度研究

实际工程混凝土浇筑意外中断时有发生,恢复浇筑新混凝土时,中断前的老混凝土很多处于第二龄期。为提高第二龄期老混凝土与新混凝土的粘结性能,通过采用不同水灰比水泥净浆和不同掺量粉煤灰水泥浆界面剂,研究不同水泥第二龄期老混凝土与新老混凝土7 d和28 d粘结劈拉强度的变化规律。结果表明:三种水泥混凝土粘结劈拉强度均随水泥净浆界面剂水灰比的增大而减小;水泥净浆(使用水泥为普通硅酸盐水泥)界面剂对普通硅酸盐水泥的粘结效果最好,次之为矿渣硅酸盐水泥,最差为复合硅酸盐水泥。界面剂中掺加粉煤灰可在一定程度上改善第二龄期老混凝土与新混凝土的粘结性能。     

橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度

对橡胶混凝土与普通混凝土粘结劈拉强度进行试验研究,为橡胶混凝土在工程应用中的质量安全提供理论支持和技术保障。试验选用2种橡胶颗粒粒径、5种橡胶颗粒掺量及其经复合改性后配制橡胶混凝土作为新浇混凝土,普通混凝土作为老混凝土,并选用3种界面剂进行橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度试验,研究了橡胶颗粒粒径、橡胶颗粒掺量、复合改性和界面剂对粘结劈拉强度的影响。结果表明:橡胶颗粒粒径对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度的影响因界面剂不同而有所差别;随着橡胶颗粒掺量增加,橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度先升后降,在一定掺量下达到最大值;橡胶混凝土与老混凝土的粘结劈拉强度都小于新浇橡胶混凝土整体劈拉强度,涂刷水泥净浆界面剂与不涂刷界面剂对于普通新老混凝土粘结时劈拉强度有较大差别,但对于橡胶混凝土与老混凝土粘结时劈拉强度相差不大,涂刷新型改性环氧界面剂时粘结劈拉强度最大。橡胶颗粒经复合改性后,橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度较未改性前有所提高。综上所述,新型改性环氧界面剂具有较好的粘结效果,可显著提高橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度。     

新老碾压混凝土粘结强度的影响因素分析

为了探究影响新老碾压混凝土粘结强度的因素,以新老混凝土为研究对象,采用标准的混凝土试块边长为150 mm立方体试件,强度等级分别为C20、C30、C40的新碾压混凝土和强度等级为C30的老碾压混凝土试件,以新老碾压混凝土所使用水泥净浆及不同掺比的固结剂(HEC)作为界面剂,对试件进行劈拉试验,得出粘结强度随新碾压混凝土强度等级及HEC界面剂掺量变化的规律,并且建立新老碾压混凝土粘结模型,对模型施加一定的荷载进行计算,以试验数据为基准与模拟仿真值进行对比验证。结果表明：在一定范围内新老混凝土粘结劈拉强度随着新混凝土强度的增大而增大,但增大的程度不明显,而随着HEC界面剂掺量的增加,其粘结强度逐渐增大,但过大的HEC界面剂掺量反而会使粘结强度降低：40%>50%>30%>20%>10%>水泥净浆。     

新老混凝土粘结断裂韧度计算方法探讨

本文在新老混凝土粘结试件三点弯曲切口梁断裂试验的基础上，对影响新老混凝土粘结而断裂性能的主要因素进行了显著性分析，其各因素对粘结断裂韧度影响的显著性大小依次为界面粗糙度、界面剂类型、粘结龄期、混凝土强度、混凝土粗骨料最大粒径等，并推导出新老混凝土粘结断裂韧度的多因素计算公式，可为工程设计和加固维修提供参考。     

CYJ-J1混凝土无机界面胶材料研究

目前新老混凝土界面粘结材料在使用中都有一些不足之处。为此,研制了CYJ-J1无机界面胶材料。试验研究表明,CYJ-J1无机界面胶材料具有早强、高强、高粘结性的特点,其粘结抗拉强度可达到或超过混凝土本体的抗拉强度,可以消除界面强薄弱性;抗渗能力高于普通混凝土,可以消除新老混凝土界面强渗透面。CYJ-J1无机界面胶弥补了目前混凝土界面粘结材料的缺陷,是一种施工方便、无毒、无味、不燃的环保粘结材料。     

喷射UHTCC与混凝土界面的Ⅱ型断裂试验研究

使用喷射超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites,UHTCC)加固和修补水工混凝土结构具有广阔的应用前景。为评估加固效果,采用喷射UHTCC和既有混凝土制备成的两端无切口剪切型断裂复合试件,开展单边加载剪切型断裂试验,测试两种材料的界面剪切型断裂韧度。对既有混凝土表面分别采用高压水枪冲洗、人工凿毛和涂抹界面剂三种不同的处理方法,并对比研究喷射UHTCC和浇筑UHTCC两种施工工艺,探究不同因素对复合试件界面剪切型断裂韧度的影响。试验结果表明:喷射UHTCC与既有混凝土之间黏结性能良好;界面粗糙度对界面剪切型断裂韧度无显著影响;涂抹界面剂会使界面剪切型断裂韧度显著下降;喷射UHTCC制备的复合试件其界面剪切型断裂韧度高于浇筑UHTCC制备的复合试件。喷射UHTCC技术可对水工混凝土结构进行有效的加固和修复。     

新混凝土与碳化混凝土黏结抗折强度试验研究

新老混凝土黏结的黏结抗折强度试验研究表明,混凝土碳化后,混凝土强度增强,新老混凝土黏结抗折强度也增强。水泥净浆界面剂(CON1)、硅灰界面剂(CON2)、减水界面剂(CON3)、减缩界面剂(CON4)和膨胀界面剂(CON5)对新老混凝土黏结抗折强度的影响试验研究表明,养护龄期为28 d时,新老混凝土黏结抗折强度从大到小所用界面剂依次为CON1、CON5、CON4、CON3、CON2。     

改性环氧水泥浆试验设计及其黏结性能

针对混凝土黏结补强研究现状,研制一种新型改性环氧水泥浆,对其黏结补强性能进行试验分析。试验设计主要考察固化剂含量、水泥用量及粗糙度对黏结效果的影响。结果表明,该新型改性环氧水泥浆克服了普通环氧浆体在潮湿环境下不能很好固化的弱点,与湿浇新混凝土有较强黏结力,用作黏结界面剂能有效提高新老混凝土黏结性能。     

短龄期新老混凝土粘结强度等效系数

试验采用3种粘结剂对3种混凝土进行粘结,以劈拉强度作为评价指标,将这3种粘结剂对混凝土的粘结效果进行对比,旨在找出3种混凝土中最适宜使用粘结剂的混凝土。另外首次提出了新老混凝土粘结强度新的评价指标——粘结强度等效系数β(某种混凝土粘结劈拉强度与同种混凝土基准试件劈拉强度的比值),并以β值作为指标对这3种混凝土进行对比。通过对粘结强度等效系数的对比可得3种界面粘结剂用于普通硅酸盐水泥配制的混凝土的粘结效果均优于其它2种水泥配制的混凝土的粘结效果,普通硅酸盐水泥配制的混凝土在新老混凝土粘结试验中对界面粘结剂的适用性最强,其28 d的粘结强度最大值可以达到混凝土基准试件劈拉强度的0.86,粘结效果最佳。     

混凝土面板堆石坝垂直缝止水失效后的集中渗流场分析

以白龙江某水电站混凝土面板堆石坝工程为例,根据提出的"分区模拟,等效组合"思想,建立两级拟三维有限元模型,研究了各渗流要素随失效缝位置、缝长、缝宽和垫层料渗透系数的变化情况,及底部面板上方的砂壤土覆盖在减小渗漏量、降低垫层料水力坡降等方面的作用,并对垂直缝进行了自愈效果分析,给出了该工程面板垫层料渗透系数的建议值,验证了工程设计的合理性.     

不同界面剂对第二龄期新老混凝土粘结强度的影响

选用普通硅酸盐混凝土作为试验混凝土,采用水泥净浆、掺粉煤灰的水泥净浆和掺新型固结材料TG-1的水泥净浆作为试验粘结剂,分别用这三种界面剂对第二龄期新老混凝土进行了粘结试验。7 d及28 d的试验结果表明:(1)水泥净浆界面剂的粘结效果随着其水灰比的增大而增强;(2)掺粉煤灰的水泥净浆界面剂对混凝土新老粘结界面强度的影响规律性不强;(3)掺TG-1固结剂的水泥净浆界面剂的粘结效果随着TG-1固结剂掺量的提高而增强。最后,对试验所产生的结果进行了机理分析。     

Time-dependent water permeation behavior of concrete under constant hydraulic pressure

In the present work, a concrete permeability testing setup was designed to study the behavior of hydraulic concrete subjected to constant hydraulic pressure. The results show that when concrete is subjected to high enough constant hydraulic pressure, it will be permeated, and after it reaches its maximum permeation rate, the permeability coefficient will gradually decrease towards a stable value. A time-dependent model of permeability coefficient for concrete subjected to hydraulic pressure is proposed. It is indicated that the decrease of the permeability coefficient with permeation time conforms well to the negative-exponential decrease model.     

钻孔与岩体裂隙斜交渗流场井流理论与示踪方法研究

本文论述了钻孔揭露裂隙岩体与裂隙斜交情况下通过示踪方法测定裂隙渗透性及其参数，将稀释测井与示踪测井方法相结合建立了井流理论。推导了双井系统中单裂隙岩体的渗透系数、等效水力隙宽、静水头、影响半径及水力坡度等的计算公式，并将此研究成果应用于大坝的渗流场探测之中。