纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土施工及抗裂性能分析

为考察纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的施工及抗裂性能,开展了凝结时间、回弹率、抗压强度、干缩、平板开裂和温度应力试验,并将其与同配制强度的硅粉钢纤维湿喷混凝土进行比较。结果表明,与硅粉钢纤维湿喷混凝土相比,纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的凝结时间变化不大;回弹率下降了27%;1d抗压强度提高了45%;干缩测值接近,平板总开裂面积降低,温度应力开裂时间延长,开裂敏感性降低。     

纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土施工及抗裂性能分析

为考察纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的施工及抗裂性能,开展了凝结时间、回弹率、抗压强度、干缩、平板开裂和温度应力试验,并将其与同配制强度的硅粉钢纤维湿喷混凝土进行比较。结果表明,与硅粉钢纤维湿喷混凝土相比,纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的凝结时间变化不大;回弹率下降了27%;1 d抗压强度提高了45%;干缩测值接近,平板总开裂面积降低,温度应力开裂时间延长,开裂敏感性降低。     

关于地下洞室喷混凝土支护效果的实践与探讨

地下洞室开挖后,在地应力、不利地质结构面和施工等因素影响下,围岩表面常发生岩爆、片帮、剥落、掉块及局部塌方等现象。拉西瓦水电站引水发电系统地下洞室的开挖支护经验表明,混凝土喷层的作用,只有在其粘结力得到保证的情况下才能充分发挥。网喷混凝土很少脱落,防止岩爆的效较好,比钢纤维喷混凝土较之安全、经济。     

基于数值流形方法的地下厂房顶拱喷混凝土开裂成因机制分析

喷混凝土是地下洞室围岩的重要初期支护结构之一。针对丰宁抽水蓄能电站地下洞室的顶拱喷混凝土开裂问题,本文在围岩地质条件和监测数据分析的基础上,采用适于岩石不连续变形问题分析的数值流形方法,对喷混凝土的开裂成因机制进行了研究。首先,基于地质条件和监测数据分析,发现地下洞室顶拱喷混凝土开裂较严重的区域,主要集中在表层围岩变形较大区域,并从荷载效应和围岩变形特性角度,定性分析了喷混凝土开裂原因。其次,在数值流形法中引入节理单元的本构关系,实现了连续体的粘结-开裂过程的模拟。最后,将所提数值方法应用于顶拱喷混凝土开裂的定量分析。计算结果表明,围岩不连续变形将导致喷混凝土承担的弯曲荷载增大,并在荷载值达到喷混凝土的承载极限时发生开裂,进而揭示了岩体结构控制型地下洞室的顶拱喷混凝土层的开裂机理。     

黑河金盆水利枢纽导流洞工程施工排水

地下水严重的影响着地下工程开挖过程中围岩的稳定和混凝土衬砌的质量。本文介绍了黑河金盘水利枢纽导流洞开挖及混凝土衬砌过程中排水措施。     

王瑶水库泄洪洞破坏原因及加固措施

介绍了王瑶水库泄洪洞明流段底板及侧墙的破坏现状及所造成的原因分析,提出采用钢筋网加钢纤维混凝土喷锚处理措施来修补被破坏的结构是一种有效、方便的工程措施.为钢纤维混凝土在水工结构上的应用提供一些可借鉴的经验.     

基于防水性能设计的湿喷混凝土衬砌结构优化研究

为提升喷射混凝土衬砌结构的防水能力,制备C50湿喷混凝土,建立纯湿喷混凝土衬砌结构作为对照组;选用3种防水膜(丙烯酸盐乳液、胶体乳液、水性聚脲)和3种防水砂浆(丙乳砂浆、胶乳砂浆、高强砂浆)作为防水层,将防水层设置在基准衬砌结构的迎水面、中部、背水面建立不同的组合衬砌结构型式,通过抗渗性试验和电通量测试,对各衬砌结构型式进行防水性能评价。结果表明,设置防水层可显著提升湿喷混凝土衬砌结构的防水性能;水性聚脲防水膜的防水性能优于丙烯酸盐防水膜和胶体乳液防水膜;丙乳砂浆和胶乳砂浆的防水性能均优于高强砂浆;防水层设计部位中,与湿喷混凝土组合衬砌结构的防水能力由大到小依次为迎水面中部背水面。     

高地温隧洞喷混凝土—围岩粘结强度及微观破坏机理

针对深埋隧洞的高地温问题,利用温湿度试验控制系统模拟高地温隧洞内的湿热环境,通过钻芯拉拔法和扫描电镜测定高湿(湿度80%~85%)和低湿(湿度20%~25%)两种环境下在温度分别为50、60、75、90℃时围岩支护结构的粘结强度和粘结面的微观结构。研究结果表明,湿度对粘结强度的影响较大,相比于低湿环境,高湿环境下的围岩支护结构的粘结强度较大,且随着温度升高和湿度越低喷混凝土水化反应中止速度越快、混凝土干缩现象越严重、粘结强度越低,相较50℃,90℃时强度降幅最大为62.7%。研究结果可为湿热环境下实际工程建设提供指导。     

超高性能混凝土紧密堆积体系中的纤维等效研究

超高性能混凝土基于紧密堆积原理实现了优异的性能,且通过掺入钢纤维增强了其机械性能,但同时钢纤维的掺入也对其堆积体系造成了扰乱与破坏。为减少钢纤维对紧密堆积体系的扰乱,采用不同粒径范围的细砂替代钢纤维,以湿堆积密度法为依据,通过研究两者对堆积密实度的影响程度来寻找钢纤维的等效替代颗粒。结果表明:随着用水量的增加,浆体的密实度呈现出先增大后减小的趋势,各粒径尺寸替代颗粒均对应一个密实度峰值,即湿堆积密实度,将同一掺量下的钢纤维和不同粒径尺寸替代颗粒的湿堆积密实度进行对比后,可初步推测钢纤维的等效堆积粒径为5～6 mm;不同掺量下钢纤维和5～6 mm粒径颗粒在密实度上仍具有较好匹配度;根据骨料等效粒径公式并结合等效颗粒的累积曲线可得钢纤维的实际等效堆积粒径为5.65 mm;通过人工神经网络验证钢纤维的等效代替粒径为5.65 mm。     

国内外废旧轮胎钢纤维混凝土研究进展

通过破碎等手段能够从轮胎的钢丝束带层得到钢纤维，将其用于建筑材料中能够增强混凝土的性能，实现废弃钢纤维的二次利用。从轮胎钢纤维混凝土基本性能、轮胎钢纤维混凝土构件以及轮胎钢纤维混凝土新体系的试验研究等方面综述国内外的研究进展，并对轮胎钢纤维混凝的研究进程进行展望。     

钢衬钢筋钢纤维混凝土压力管道非线性有限元分析

针对钢衬钢筋混凝土压力管道在运行期因裂缝过宽导致的结构耐久性问题,在混凝土中掺入体积率分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维形成钢纤维混凝土,基于模型试验获得的钢纤维混凝土的拉伸软化曲线,采用大型数值分析平台ABAQUS仿真分析了钢衬钢筋钢纤维混凝土压力管道受力开裂的全过程,并与原钢衬钢筋混凝土压力管道的模型试验结果进行了对比分析。结果表明,在相同内水压力荷载下,钢衬钢筋钢纤维混凝土压力管道的承载能力与普通钢衬钢筋混凝土压力管道相比,不仅其初裂荷载有所提高,管道的最大裂缝宽度明显降低,钢材的应力值也随钢纤维体积率的增加而减少。     

硅粉掺量对钢纤维硅粉混凝土力学性能的影响

针对水工建筑物抗压强度要求及寒冷地区混凝土抗冻要求,研究了在等掺量钢纤维混凝土中加入不同掺量的硅粉,选取三个等级的混凝土,在满足和易性要求的前提下进行配合比试验,在2 000kN的压力试验机进行抗压强度试验、用KDR-V9混凝土快速冻融机进行冻融试验及DT-W18动弹性模量测定仪测定动弹性模量试验,确定力学性能最好的硅粉钢纤维混凝土配合比。结果表明,在钢纤维掺量为0.8%的混凝土中加入10%的硅粉,能够配制出力学性能相对较高的混凝土。     

不同纤维和掺合料对混凝土面板前后期抗裂性能影响

为了研究不同纤维和掺合料对混凝土面板前后期抗裂性能的影响,通过平板式限制开裂试验和砂浆轴向拉伸试验,研究了4种纤维(聚乙烯醇、钢纤维、碳纤维、羧甲基纤维素)和2种掺合料(粉煤灰、抗裂剂)对面板混凝土前后期开裂影响。试验结果表明,与其他纤维和掺合料相比,前期掺入羧甲基纤维素水泥砼单位面积总开裂面积最小为0.28mm2/m2,后期掺入钢纤维水泥砼单位面积总开裂面积最小为10.25mm2/m2;前期聚乙烯醇影响砂浆弹性模量最显著减少到76.2MPa,后期碳纤维影响砂浆弹性模量最显著增大到689.04MPa。羧甲基纤维素减少了混凝土前期失水收缩变形,钢纤维提高水泥石后期抗拉强度至4.67MPa;聚乙烯醇因其断裂伸长率大而增大砂浆极限拉伸值至3.03mm,碳纤维因其抗拉强度大而增大砂浆抗拉强度至4.81MPa。因此,加强对混凝土前期养护和减少失水收缩变形,同时增大前期混凝土变形能力和提高后期混凝土抗拉强度,是防止混凝土面板前后期开裂的重要措施。     

局部钢纤维混凝土力学性能研究

针对不同掺量的局部钢纤维增强混凝土（PSFRC）构建了细观数值模型,采用统计损伤方法模拟了PSFRC从微裂纹萌生、扩展直至贯通的全过程,通过对破坏机理和力学性能的分析,得出PSFRC初裂强度、极限强度、弯曲韧性和变形能力比素混凝土、普通钢纤维混凝土有明显改善,并随钢纤维掺量的增加其改善程度增大,性价比提高,施工难度也大大降低。     

混凝土垫层对抽蓄电站引水系统围岩内水压力分担率的影响

基于FLAC~(3D)软件,通过对比分析工程实测数据、数值仿真和规范方法结果,研究引水系统回填混凝土标号改变对钢衬变形和围岩内水压力分担率的影响。结果表明,现行规范在计算钢衬环向应力时,未考虑混凝土垫层,可能导致计算应力值偏差,进而影响围岩内水压力分担率;垫层混凝土标号由C15增加到C25,虽可减小钢衬的径向位移和环向拉应力,提高围岩内水压力分担率,但效果不显著。     

基于加速度计的钢纤维混凝土层裂强度试验研究

为了研究钢纤维混凝土动态拉伸强度和应变率效应,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,采用加速度计取代贴应变片的方法消除应力波弥散和衰减的影响,在试件末端安装加速度计记录试件自由面的加速度,然后根据加速度积分得到的速度,基于一维应力波理论计算得到SFRC的层裂强度。试验结果表明,采用加速计进行层裂强度测试计算,方法简单,结果可靠,且在101~102s-1的应变率范围内,钢纤维混凝土具有明显的应变率效应。     

屋面防护落石冲击缓冲材料评述

屋面的防护缓冲材料对落石冲击下建筑物的安全有着至关重要的影响。对不同的缓冲材料从两个方面进行了评述,一是提高混凝土屋面板本身的抗冲击性能,主要介绍了橡胶混凝土、橡胶改性沥青混凝土、纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土和蜂窝状钢管约束混凝土5种具有较好抗冲击性能的改良混凝土。二是在混凝土屋面板上加缓冲垫层,就垫层碎石土体的选择、热压聚苯乙烯泡沫塑料垫层和废旧轮胎垫层进行了评述。有助于了解屋面板抗冲击缓冲材料的发展趋势,为相关的研究和工程应用提供参考。     

水工有压隧洞单双筋衬砌结构弹性应力分析

根据弹性力学理论分别推导了裂缝贯穿衬砌后水工有压隧洞单双筋衬砌结构在不同内水压力下的结构应力计算公式,给出了开裂半径与内水压力的关系式并对完成的大比尺试验模型进行了理论计算.由计算结果发现,裂缝贯穿村砌后内水压力主要由围岩和衬砌内的环向钢筋承担,且在内水压力下单双筋衬砌结构的钢筋应力、围岩应力及开裂半径差异不大,表明衬砌内环向钢筋的主要作用是限制衬砌裂缝开度、确保衬砌完整性.围岩为主要承裁体.在水工有压隧洞衬砌结构中,在确保裂缝宽度下配王单层钢筋更为经济.     

冲孔灌注桩钢筋笼对中施工技术的改进

冲孔灌注桩钢筋笼对中施工,一般采用外拨钢筋笼锚固筋,在主筋上绑扎混凝土垫块等施工技术,但对于空孔深度大、入岩深度大等复杂工况,则存在较大的局限性。在马南垌排洪河交通桥冲孔桩的施工实践中,进行技术改进,效果良好。改进要点包括:a、焊接钢筋撑架;b、采用空心锤扫孔;c、钢筋笼沉至孔底后上提50 mm。