【摘 要】
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随着混凝土材料应用领域的扩大以及对工程质量要求的提高,混凝土结构耐久性缺陷暴露出来,使建筑工程蒙受巨大损失,甚至还会引发结构安全事故.解决混凝土结构耐久性问题已成为土木工程领域亟需解决的难题.本文提出一种片加效应、空穴效应等原理作用的新材料,通过数种混凝土配合比和不同试验项目抗水渗透性能,抗冻融性能、早期抗裂性能及硬化浆体微观结构试验进行论证,阐明了其中一些项目产生机理,提出了提高混凝土耐久性能部
【机 构】
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国防科工局74化学研究所 河南科丽奥高新材料有限公司
【出 处】
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第五届水库大坝新技术推广研讨会暨中国水利学会水工结构专业委员会第十二次年会
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随着混凝土材料应用领域的扩大以及对工程质量要求的提高,混凝土结构耐久性缺陷暴露出来,使建筑工程蒙受巨大损失,甚至还会引发结构安全事故.解决混凝土结构耐久性问题已成为土木工程领域亟需解决的难题.本文提出一种片加效应、空穴效应等原理作用的新材料,通过数种混凝土配合比和不同试验项目抗水渗透性能,抗冻融性能、早期抗裂性能及硬化浆体微观结构试验进行论证,阐明了其中一些项目产生机理,提出了提高混凝土耐久性能部分控制技术方法新思路.
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在大量试验成果基础上,对胶凝砂砾石材料力学特性、胶凝砂砾石坝数值分析方法、坝体基本剖面设计原则,以及温度变化及冻融影响下的耐久性等方面进行了较为系统和深入的研究,促进这一具有明显优越性的新坝型的推广与发展.
弹性模量是混凝土结构设计的主要参数之一,目前胶凝砂砾石(CSG)材料尚无统一的弹性模量测试标准.为解决当前胶凝砂砾石材料存在的弹性模量测试问题,本文分别采用通长测长(土工法)、中部测长(混凝土法)、内埋差动式应变计测长以及端部测长四种不同的弹性模量测试方法,通过对比分析,提出了适用于胶凝砂砾石弹性模量的测试方法;分析了预压次数对胶凝砂砾石这种低弹模材料的弹性模量的影响,并明确了胶凝砂砾石的弹性模量
普通混凝土的劈裂抗拉强度大约是抗压强度的1/9～1/18,但胶凝砂砾石材料不同于混凝土材料,其材料特性介于混凝土与土之间,材料强度取决于众多因素.本次试验共成型100组拉压试件,通过大量立方体抗压试验和立方体劈拉试验,得到各自强度,建立立方体抗拉强度和立方体劈裂抗拉强度对应关系.
胶凝砂砾石材料是近年来提出的一种环保型建筑材料,具有经济、环保等显著优点,用于大坝浇筑.本文通过室内试验考察水胶比、外加剂及水泥用量对胶凝砂砾石材料绝热温升的影响,结果表明:胶凝材料一定,水胶比越大,水化反应越充分;添加外加剂延缓胶凝砂砾石材料早期绝热温升速率,但使水泥的水化程度提高,绝热温升终值增加;水泥用量增加,水化速率和绝热温升值均增加,该成果可为胶凝砂砾石坝温控设计提供理论依据.
针对胶凝砂砾石材料冻融作用数值仿真研究不足的问题,在现有胶凝砂砾石试验研究成果基础上,建立并编制胶凝砂砾石三维不稳定冻融温度场与损伤应力场仿真计算程序,通过数值计算,确定胶凝砂砾石的冻融负温深度与冻融损伤应力,为胶凝砂砾石的抗冻设计与施工提供指导。
堆石混凝土(Rock-Filled Concrete,简称RFC)技术是一种新型大体积混凝土施工技术,其技术特点是利用专用自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC)的高流动性能、充填性能、抗离析性能,无须振捣仅依靠其自重填充堆石空隙形成完整密实的混凝土的施工技术,较常规混凝土具有低碳环保、低水化热、工艺简单、造价低廉、施工速度快等优势.通过吉牛水电站堆石混凝土大坝
基于三轴剪切试验数据,结合胶凝砂砾石坝本构模型,以非线性有限元方法研究不同坝高及上下游边坡对坝体应力及位移的影响,为胶凝砂砾石坝剖面设计提供了参考.比较不同坡比时的应力及位移等值线图，可以得到:坝体大主应力分布趋势随着边坡的变陡发生变化;但是大主应力值随边坡的变化不大，可见大主应力值的改变主要受坝高的影响。坝体小主应力分布趋势基本保持稳定，但是坝踵拉应力值随边坡的变陡而增加;当坝踵处出现拉应力的区
为模拟胶凝砂砾石坝的实际工作状态,需研究在不同配合比下胶凝砂砾石材料的三轴试验.通过系统的三轴剪切试验,定量研究胶凝砂砾石材料在不同水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、水胶比下的应力应变特性,为胶凝砂砾石材料的本构模型研究及坝体剖面设计提供科学依据.
针对胶凝砂砾石材料水泥用量少、粉煤灰掺量多的特点,研究低水泥用量和粉煤灰掺量对材料前期、后期强度影响规律.通过对不同水泥用量、粉煤灰掺量和不同龄期的胶凝砂砾石材料进行大量的试验研究,得到不同胶凝材料用量下的材料强度区间,以及粉煤灰的最优掺量和粉煤灰掺量对材料后期强度影响规律等。
SK手刮聚脲是一种高性能柔性防护材料,已经广泛应用于水利水电工程中.本文通过室内人工加速老化对比试验,研究了SK手刮聚脲与双组分喷涂聚脲、三元乙丙板、橡胶板的性能耐老化对比,并在十三陵抽水蓄能电站上库对SK手刮聚脲进行了现场试验.室内试验研究结果表明,SK手刮聚脲耐老化性能最好,其次是双组分喷涂聚脲和三元乙丙板,橡胶板的耐老化性能较差;现场试验表明,SK手刮聚脲经过7年的运行,其水上、水下及水位变