地下水封洞库水泥-水玻璃防渗灌浆材料耐久性试验研究

针对地下水封洞库工程受灌体围岩条件特征,对拟采用的水泥-水玻璃防渗灌浆材料在不同材料配合比参数条件下,参照现行水泥砂浆相关试验标准开展抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻融性能、干燥收缩性能试验。大量的样本试验结果表明:经过抗硫酸盐侵蚀后水泥-水玻璃灌浆材料抗折强度损失率均＞-50%;优选配合比冻融试件抗压强度损失率＜25%,质量损失率＜3.0%;优选配合比试件56 d干燥收缩率＜7.0%。通过研究在不同参数条件下水泥-水玻璃灌浆材料耐久性性能波动规律,探究差异性匹配地下水封洞库工程不同工况条件下防渗水泥-水玻璃灌浆材料品质控制要求,可为湛江国家石油储备地下水封洞库工程防渗灌浆材料工程运用提供技术支撑。     

水泥稳定再生骨料路面基层抗拉性能试验研究

作为路面基层,水泥稳定骨料基层往往会受到白天和夜晚的温差影响,使材料内部产生胀缩应力,而作为路面的主要承重层,在受力不均匀情况下,基层混合料也会相当于受到一个外部剪切应力,因此,劈拉性能是其重要性能。通过水泥稳定碎石和水泥稳定再生骨料的劈拉强度及劈拉回弹试验,研究发现劈拉强度和回弹模量都随龄期呈幂指数增长。进一步对比分析发现水泥稳定再生骨料的劈拉性能要略逊于水泥稳定碎石,但通过适当提高水泥掺量可以弥补这一差距。最后,通过强度和模量之间的数值拟合可知其存在良好的线性关系。     

不同孔隙率下沥青混凝土的水稳定性试验研究

沥青混凝土水稳定性损坏是由于水分进入其内部造成骨料与沥青胶浆剥离而产生的。为研究采用天然砾石骨料的水工沥青混凝土在不同孔隙率条件下的水稳定性能变化规律,在相同试验条件下,通过改变击实次数得到不同孔隙率的沥青混凝土试件进行浸水马歇尔试验和不同冻融次数的冻融劈裂试验。试验结果表明:在不同孔隙率条件下,沥青混凝土浸水残留稳定度随着孔隙率的增加而减小,但均满足规范要求;冻融劈裂强度随孔隙率的变化不明显,随着冻融次数的增加其强度略有降低;孔隙率对沥青混凝土的水稳定性影响程度低于填料类型和冻融次数;水泥填料的沥青混凝土冻融劈裂强度比石粉填料时大。     

PVA纤维超高韧性水泥基复合材料的室内研究及现场试验

针对新安江电站厂房顶溢流面抗冲磨防护材料长期在湿热的水中浸泡的环境条件(高温、高湿、振动、高速水流冲蚀),本文选用聚乙烯醇纤维(PVA)超高韧性水泥基复合材料进行了室内性能试验,试验表明,该材料28 d龄期极限拉伸应变可达到2.61%、拉伸强度为3.75 MPa、抗折强度为12.3 MPa,28 d和90 d抗压强度分别为29.1 MPa和44.9 MPa,热水浸泡条件下试件的拉伸强度、抗压强度和抗折强度均有较大提高。通过现场试验,研究了PVA纤维超高韧性水泥基复合材料的拌和、抹面及二次收光、养护等施工工艺,为该材料在溢流面及泄洪道的大面积抗冲磨防护提供了经验。     

试析市政道路水稳稳定碎石基层施工技术及质量控制

正近年来,在市政道路施工过程中,广泛使用了水泥稳定碎石基层施工技术,水泥稳定碎石具有水稳性良好、抗冻性等优点,在道路路面基层施工中得到了广泛的应用。但由于水泥碎石稳定层施工过程涉及了众多环节,从而给道路施工质量控制增加了不少难度。因此,加强市政道路水泥碎石稳定层施工质量控制具有重要的意义。本文结合工程实例,就市政道路水稳稳定碎石基层施工技术及质量控制进行探讨。     

特殊施工环境对聚氨酯止水材料工作特性的影响

针对恶劣施工环境或养护条件对聚氨酯密封胶工作特性的影响。利用室内试验,通过人为控制温度,对低温环境、冻融过程、低温固化以及使用界面剂等明渠混凝土衬砌伸缩缝止水材料施工工况进行了模拟试验。考察分析了止水材料的破坏形式、黏结强度和断裂伸长率等指标。试验结果表明:聚氨酯密封胶遭遇冻融过程,或在低温环境下养护固化,其工作性能会有不同程度的下降;尤其是在低温潮湿环境下固化和冻融对聚氨酯密封胶与基材的黏结强度影响显著,工程中应予以足够重视;对于不利(恶劣)的特殊施工环境,使用界面剂可显著提高材料的工作性能。     

新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究

西部高寒地区地理位置独特,水文地质气候条件复杂,自然环境恶劣,造成该区域内水利工程混凝土材料易发生冻融劣化破坏。对此,选取课题组已研发的3种新型水工混凝土表面防护涂层材料(耐候型环氧涂层、不饱和聚酯树脂和聚脲涂层体系),进行室内加速冻融试验。试验结果表明,以环氧胶泥为底漆,聚脲材料为面漆的水工混凝土表面防护涂层的抗冻性能最优。随后在西藏地区水利水电工程进行了现场生产性试验,通过观测发现,新型聚脲材料起到了很好的抗冻防护效果。该材料有望应用于西部高寒地区水工建筑物的表面防护,提高水利水电工程建筑物的耐久性。     

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。     

添加剂对高模量沥青及其混合料性能的影响

为了给沥青路面推荐较优高模量沥青混合料添加材料,采用车辙试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验,以试件的最大变形、冻融劈裂强度比(TSR)和疲劳寿命为评价指标,对比研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和聚乙烯(PE)两种添加材料,在不同添加剂量条件下对比沥青混合料的性能作用效果。根据研究结果在夏季高温地区,建议采用添加剂量为4.0%的聚合物SBS;在夏季多雨地区或者交通量繁重路段,建议聚合物SBS和聚乙烯PE混合使用,并且掺量为3%。     

寒旱区水利工程大掺量粉煤灰混凝土试验研究

结合西北寒旱区水工混凝土冻融破坏特点,对等强度和等水胶比配制的粉煤灰混凝土在不同龄期下的力学、抗冻融及抗渗性能进行了研究。结果表明:大掺量粉煤灰虽然早期强度较低,但中后期强度增长较快;等强度配制条件下,粉煤灰混凝土的抗冻融性和冻后自愈合能力以及抗渗性能随粉煤灰掺量的增大并未明显减弱;当水胶比在0.35,粉煤灰掺量在50%时,混凝土的力学性能、抗冻融性能和抗渗性能均较突出,能够较好地满足西北寒旱区水利工程建设的要求。     

冻融循环作用下砂岩卸荷强度特性试验及损伤特性研究

建立在寒区的岩土工程,其岩石的损伤劣化不仅受冻融风化作用,而且还受到开挖卸荷的影响。采用冻融循环试验和三轴卸荷试验相结合的方法,对砂岩同时受2种破坏作用的强度特性和损伤特性进行系统的分析。分析结果表明:随围压的增加,冻融循环下岩石的破坏特性由张拉破坏逐渐转变为剪切破坏特征,随着冻融次数的增加,岩样明显产生侧向膨胀,侧边中部明显向外凸出,并出现了不同级别的张裂纹、环向裂纹及许多岩粉和岩石碎块;对于三轴卸荷试验,岩样的峰值强度随着冻融次数的增加而降低;扩容应力随冻融次数增加呈指数下降关系;破坏围压与冻融次数呈二次函数关系;冻融损伤值随冻融次数增加呈线性增长,表明岩样的损伤受冻融的影响逐渐增大。研究成果可为寒区岩土工程设计和施工提供指导。     

高寒地区水工混凝土防护修复技术与应用

高寒地区水工混凝土建筑物处于超大温差、极端低温、强辐射、大风、干燥等复杂条件,混凝土结构容易产生以冻融破坏为代表的劣化病害,防护修复技术是常用的劣化防治措施之一。通过有限元方法对冻融循环作用下水工建筑材料劣化过程及影响规律进行了模拟计算。结果显示,在周期变温荷载作用下,孔隙水结冰产生的冻胀应力是导致混凝土耐久性降低的主要因素。除了改善混凝土本体抗冻性外,还应采用表面防渗处理,如表面涂层防护,以控制混凝土内部含水量和冻胀应力,提高抗冻融能力。介绍了高寒地区水工建筑物防护修复材料的选择原则、种类特点和施工工艺,总结了防护修复技术在高寒地区的典型工程应用,为高寒地区水利水电工程维护提供了一定的参考借鉴,并从材料性能、配套设备、工艺拓展、标准制定4个方面进行了展望。     

纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响研究

试验研究了单掺不同掺量钢纤维和聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响。试验结果表明：一定掺量下,2种纤维混凝土的抗冻性能均优于基准混凝土;聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能的提高较为显著;单掺1kg/m3聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能改善效果最好,经过300次冻融循环后相对动弹性模量达到85.5%,质量损失率仅为1%。     

纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响研究

试验研究了单掺不同掺量钢纤维和聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻融性能的影响.试验结果表明:一定掺量下,2种纤维混凝土的抗冻性能均优于基准混凝土;聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能的提高较为显著;单掺1kg/m3聚丙烯纤维对水工混凝土抗冻性能改善效果最好,经过300次冻融循环后相对动弹性模量达到85.5％,质量损失率仅为1％.     

戈兰滩电站RCC主坝压水试验及取芯成果分析

压水试验与钻孔取芯是评定碾压混凝土施工质量的综合方法。对戈兰滩水电站碾压混凝土压水试验成果与芯样的抗压强度、劈裂抗拉强度、极限拉伸值、容重等性能及抗渗、抗冻等耐久性能进行试验研究,并与设计技术指标对比后知戈兰滩电站碾压混凝土施工质量优良。     

风化破碎类花岗岩应用于路面基层性能试验研究

为合理分析风化破碎类花岗岩应用于高速公路路面基层的路用性能,根据郑州至石人山高速公路工程建设实际,通过原状风化料的筛分、击实试验以及三种水泥配比的击实试验、无侧限抗压试验、劈裂试验,得出水泥稳定类化岗岩风化料能够满足高等级公路底基层的强度要求,水泥掺量以4%～5%为宜,并以5%为优的结论;为有效解决路面基层干缩裂缝,通...     

水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响研究

为研究水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响,对3种不同水泥细度的水泥砂浆试件进行了抗冻性试验,对比分析水泥细度对水泥砂浆抗压强度、电阻率演化特性的影响规律,建立了相应的冻融损伤模型.结果表明:适当增加水泥细度可以提高砂浆的抗冻耐久性,过度提高水泥细度对抗冻性的提高没有帮助,不同水泥细度的砂浆抗压强度大致呈指数衰减.砂浆的冻...     

聚丙烯纤维对大型渡槽高性能混凝土的性能影响研究

针对南水北调工程大型渡槽高性能混凝土抗裂、防渗与抗冻的要求,试验分别研究了粉煤灰和聚丙烯纤维掺量对C50高性能混凝土工作性和抗压强度的影响,以及在最佳掺量下的聚丙烯纤维增强C50高性能混凝土力学、变形和耐久性能。结果表明：0．9kg／m^3聚丙烯纤维增强的C50高性能混凝土,其工作性最好,28d抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度较普通混凝土分别提高6．5％、20．8％、24．3％,弹性模量和干缩率有所下降,抗氯离子渗透性能和抗冻性也得到改善。     

冻融循环下云母石英片岩三轴力学特性与强度预测模型

为探究云母石英片岩物理力学特性受冻融循环作用的影响,对饱水云母石英片岩开展了0、25、50、75、100次冻融循环试验,并对试样分别进行了4级围压下的常规三轴压缩试验,研究了其动弹性参数、三轴压缩破坏形式及三轴抗压强度的变化规律,取得如下成果:①随着冻融循环次数的增加,三轴抗压强度、动弹性模量、动剪切模量及动体积模量呈指数衰减,黏聚力及内摩擦角则呈线性衰减趋势;②随着冻融循环的进行,围压对试样强度的增大作用逐渐削弱,冻融循环对试样强度的劣化作用逐渐凸显;③冻融作用使云母石英片岩三轴压缩破坏形态由张拉破坏逐步演化为顺片理剪切破坏;④基于Jaeger破坏准则建立了一种以冻融循环次数、片理面倾角及围压为控制参数的斜交片理云母石英片岩三轴抗压强度预测模型,预测结果与实测数据具有较好的一致性。研究成果可为研究云母石英片岩冻融损伤劣化规律提供参考。