提高抗冲耐磨混凝土性能的机理和途径

该文通过对常规混凝土与抗冲耐磨混凝土破坏机理的分析,得出混凝土抗冲磨强度主要取决于组成材料的抗冲耐磨性能及其所占的比例。提高抗冲磨混凝土性能的途径是:(1)选用耐磨性能好的岩石作骨料,如辉绿岩铸石、人工砂或石英砂;(2)提高水泥石的抗磨强度并减少其中的含量,并提出了选用配合比的原则、步骤,如水灰比、含砂率通过耐磨强度试验确定,外加剂采用非引气型高效减水剂等。     

人工砂中的石粉含量对抗冲磨混凝土性能的影响

为了解决双江口水电站泄洪系统工程抗冲耐磨混凝土施工性能差、稠度大、不易排气等问题,以泄洪系统工程C₉₀50抗冲耐磨混凝土配合比设计及试验为基础,针对双江口水电站的原材料体系,开展人工砂中的石粉含量对抗冲耐磨混凝土性能的影响研究。对人工砂8%、10%、12%、14%不同石粉含量对抗冲耐磨混凝土拌和物坍落度和含气量的影响,以及不同石粉含量对混凝土抗压强度、劈拉强度、轴心抗拉强度、极限拉伸值等性能的影响进行研究分析。研究成果表明：人工砂石粉含量在10%左右时,抗冲耐磨混凝土综合性能最优,综合考虑各方面的因素,推荐人工砂石粉含量控制在11%～13%范围内,为后续抗冲耐磨混凝土配合比设计及试验工作奠定了基础,也为双江口水电站人工砂的生产提供了技术指导。     

聚丙烯纤维混凝土抗冲耐磨试验研究

聚丙烯纤维掺和混凝土中能有效抑制混凝土塑性收缩开裂，改善混凝土抗渗、抗冻、抗冲磨、抗冲击、柔韧性和抗疲劳等性能。试验中，混凝土设计为三级配C40，混凝土试验有5组，即聚丙烯纤维掺量分别为0，0．6，0．9，1．2kg/m^3试验组，以及掺0．9kg/m^3聚丙烯纤维同时掺37kg/m^2，HLC－Ⅲ硅粉混凝土抗磨蚀剂试验组，抗冲磨试验仿照ASTMC1138－89方法进行。结果表明，掺加聚丙烯纤维能够显著地改善混凝土的抗冲磨和抗冲击性能，当聚丙烯纤维和HLC－Ⅲ硅粉抗磨蚀剂共掺时可使混凝土的抗冲磨和抗冲击性能有进一步的提高。     

骨料对混凝土抗冲磨性能的影响

混凝土的抗冲磨性能主要决定了混凝土组成材料的耐磨性及其在混凝土中的所占比例的大小，其中骨料对混凝土的抗冲磨能力有着较大的影响，其影响主要体现在骨料的品种、骨料在混凝土中所占的比例以及骨料的自身耐磨特性三个方面。     

耐磨混凝土的研究

文章主要介绍了混凝土的磨损机理、评价混凝土的耐磨指标。并探讨了一些与耐磨混凝土相关的工程研究案例:高分子合成乳液耐磨剂、超高强耐磨混凝土、抗冲磨混凝土的研究。     

彭水水电站抗冲耐磨混凝土配合比设计与性能试验研究

通过对抗冲耐磨混凝土配合比进行的设计与性能试验研究,所设计的抗冲耐磨混凝土配合比的力学性能、抗冻、抗渗及抗冲磨性能均满足设计要求.     

抗冲耐磨混凝土在盘石头水库泄洪洞工程的应用

水工建筑物受高速(夹砂)水流冲刷部位的混凝土应具有抗冲耐磨性能，以保证工程正常运行。国内外先后采用了过环氧砂浆(混凝土)、聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、钢纤维混凝土、硅粉混凝土等材料，其原理是通过优选混凝土原材料、掺加耐磨材料，使混凝土具备抗冲耐磨性能。在盘石头水库泄洪洞施工中，对NFS硅粉混凝土和HF耐磨混凝土进行了试验研究，将HF凝土应用于抗冲耐磨部位，试验证明，该混凝土具有较高的抗压、抗冲磨和耐久性，较好地满足了混凝土拌和、施工和设计要求。     

溪洛渡水电站抗冲耐磨混凝土性能试验研究

结合溪洛渡水电站工程实际情况，对影响水工混凝土抗冲耐磨性能的主要因素进行了探讨。对玄武岩人工骨料混凝土、硅粉混凝土、聚丙烯纤维混凝土、矿渣微粉混凝土、铁矿石混凝土及高性能抗冲耐磨混凝土的性能进行了试验研究，在此基础上推荐了适合溪洛渡水电站工程的抗冲耐磨混凝土。     

矿渣微粉在水工抗冲耐磨混凝土中的应用

矿渣微粉作为高性能混凝土的掺合料，除具有能显著改善混凝土的和易性，提高混凝土强度，提高混凝土抗渗性和抑制碱骨料反应等优异特性外，还表现出良好的抗冲耐磨特性。可以用于水工抗冲耐磨混凝土。     

三板溪水电站掺纤维抗冲耐磨混凝土研究

三板溪水电站溢洪道拟从2号掺气槽往下泄槽段至挑流表层增设60 cm抗冲耐磨混凝土,为此,对掺纤维抗冲耐磨混凝土与普通抗冲耐磨混凝土的性能进行了对比研究。研究成果表明,在抗冲耐磨混凝土中掺入适量的改性聚丙烯纤维,可有效提高混凝土的抗渗透能力、抗裂能力,适当增强混凝土的抗冲磨强度,在同一设计强度等级下,可降低混凝土的绝热温升值。试验成果可为工程使用改性聚丙烯纤维提供参考。     

羧酸类减水剂对混凝土性能影响的试验研究

为了考查羧酸类减水剂对混凝土性能的影响,参考在三峡工程中使用广泛的萘系减水剂,对掺用羧酸类减水剂的混凝土进行试验研究.结果表明:①上海麦斯特建材有限公司的几种羧酸类减水剂的品质指标均满足三峡工程标准TGPS-T05-2003技术要求;②在混凝土坍落度基本相同的情况下,掺0.4%减水剂SP8CN-HC或SP8CR-HC,混凝土用水量较掺0.6%萘系减水剂低2 kg/m3,掺0.6% Glenium26减水剂的常态混凝土的用水量较掺0.6%萘系减水剂的低3 kg/m3,而泵送混凝土用水量与萘系基本相同;③与萘系减水剂混凝土相比,掺羧酸类减水剂混凝土28 d抗压强度均有不同程度降低(个别除外),但28 d劈拉强度均有所提高,28 d强度拉压比也有所提高,这对提高混凝土抗裂能力有利;④与萘系减水剂混凝土相比,掺羧酸类减水剂混凝土28 d极限拉伸值均有大幅提高,这对提高混凝土抗裂能力有利;⑤掺羧酸类减水剂混凝土的抗渗性能比掺萘系减水剂的略有改善.     

大藤峡水利枢纽组合骨料抗冲磨混凝土性能研究

大藤峡水利枢纽的船闸、泄水闸堰面、闸墩、胸墙、消力池及其导墙等部位体型,对混凝土的抗冲磨性能要求较高,因此选取了4种不同粗细骨料组合,在相同条件下进行了抗冲磨混凝土的力学、变形、热学和抗冲磨性能试验。结果表明:骨料特性对混凝土力学性能、变形性能、热学性能和抗冲磨性能均有影响,这种影响除了与骨料自身品质相关外,也与骨料与砂浆的界面特性有关。用灰岩粗骨料混凝土的弹性模量较用砂岩骨料混凝土大,干缩率较小,混凝土的抗冲磨强度也有一定程度的增加;粗骨料的粒形对混凝土强度影响较大,自身特性则对变形性能和热学性能影响显著。     

基于等效龄期的抗冲耐磨混凝土力学性能预测

等效龄期法主要应用于实际温度历程下混凝土的抗压强度预测,而对抗拉强度和弹性模量等抗裂性参数的预测却鲜有报道。为进一步完善相应的实验方法,验证用等效龄期法参于测定、计算实际温度历程下混凝土力学性能参数的适用性,通过测试抗冲磨混凝土绝热温升,以实际工程为数值计算模型,获得了温度匹配历程曲线;随后以3种活化能有明显区别的抗冲磨混凝土(FA、FAS、EA)为例,采用ASTM C 1074-04方法测定了其砂浆活化能。基于Arrhenius公式计算混凝土在温度匹配养护(TMC)过程中的等效龄期,结合其标准养护(SC)下抗拉强度和弹性模量的经时发展模型,得到实际温度历程下的力学性能计算值,其结果与采用实际温度历程进行温度匹配养护得到的实测结果较为一致。     

构皮滩电站拱坝混凝土性能试验研究

介绍了构皮滩电站拱坝大体积混凝土配合比设计及混凝土力学性能、变形性能,对混凝土的抗冻性能、抗渗性能及热物理性能进行了测试,配制出了满足设计要求的拱坝混凝土配合比.通过大量强度试验,从强度的角度考虑,拱坝坝体C18025、C18030均可选用0.50的水胶比;综合考虑到混凝土28 d极限拉伸的要求,粉煤灰掺量不可太大.限制常态混凝土最大粉煤灰掺量均在30%以下,按设计上限来掺粉煤灰可以保证混凝土的极限拉伸值等性能.混凝土单位用水量与粗细骨料粒形、级配、石粉含量、外加剂用量、坍落度等要求有关,在以上条件确定的情况下,主要取决于砂率和掺合料种类及掺量.合理的砂率可以使混凝土拌和物获得良好的和易性,并使硬化混凝土获得优良的综合性能.构皮滩电站大坝4级配常态混凝土单位用水量85 kg/m3左右,最优砂率25%.     

张峰水库抗冲磨混凝土粗骨料碱活性试验研究

碱骨料对混凝土的危害很大,为保证抗冲磨混凝土的耐久性采用岩相法、砂浆棒快速法、压蒸法等4种方法对阳城下川灰岩进行检验,以充分揭示张峰水库混凝土粗骨料是否存在碱活性。     

SK-PAM特种抗冲磨树脂砂浆材料工程特性研究

本文针对目前常用的薄层抗冲磨防护材料难以抵抗高速水流推移质磨蚀破坏难题,以柔性氨基树脂材料和特种固化剂为胶结体系,添加抗冲磨填料,研发了一种新型抗冲磨树脂砂浆材料。并对新型树脂砂浆进行了力学性能、冲磨能力和环境适应性试验,试验结果表明砂浆伸长率在5%以上,与基面黏接强度大于2.5MPa,表明其具有良好的抗裂能力和适应变形的能力;水下钢球法冲磨试验3个周期质量基本没有损失,同等条件下圆环法冲磨对比试验证明其抗冲磨强度是高强环氧砂浆的5倍以上,证明新型抗冲磨树脂砂浆具有高弹韧性的材料特性,适用于泄水建筑物的抗冲磨、特别是推移质破坏的防护和修复。     

三峡混凝土压力管道运行期温度影响研究

三峡水电站左岸机组采用坝后单管单机供水方式。为了研究温度对钢衬钢筋混凝土压力管道应力的影响，建立了有限元分析模型，采用ANSYS 软件进行了分析，并与模型试验结果进行了对比。有限元模型中设计了3种温度场，即内低外高、内高外低、均匀温升温度场。通过对比分析，钢管温度应力的有限元分析结果与模型试验结果吻合较好，有限元分析结果一般比模型试验结果小，误差基本在10%以内。有限元分析与模型试验结果表明：温度对钢衬钢筋混凝土压力管道运行期的影响不容忽视;在内外温度相差20℃以内时，温度对管道裂缝的影响一般为10-5~10-4 m，产生的应力为-35~35 MPa;对于均匀温升温度场，有限元计算分析结果与模型试验结果吻合不好，原因可能是多方面的，需要进一步研究。     

环境水对混凝土静力强度影响的研究进展

对环境水对混凝土静力强度影响的一系列试验研究成果进行了综述,分析了湿态混凝土静力强度降低的物理机理;指出现有的研究大多为定性的解释,定量的研究较少;提出应研究多因素相互作用对混凝土静力强度产生的影响,并采用有限元法来模拟湿态混凝土各个界面的连接耦合。     

含气量对粉煤灰混凝土抗冻性能影响的研究

采用快速冻融法,控制不同粉煤灰掺量的混凝土的含气量,进行了50次抗冻融循环。研究分析表明:在含气量低于5%的时候,粉煤灰混凝土随着含气量的增大,粉煤灰混凝土抗冻性能大幅提高,接近普通硅酸盐混凝土抗冻性能;含气量大于5%一直到15%左右,粉煤灰混凝土抗冻性能高于普通硅酸盐混凝土。