干燥和饱和状态下大坝混凝土双轴受压动力特性研究

为保证大坝运行安全,文章采用静态和动态三轴试验系统,对干燥、饱和状态下的大坝混凝土进行动态双轴压缩试验。结果表明干燥、饱和混凝土的极限抗压强度随着应变率的增加而增加,与施加在试件上的侧向压力大小密切相关。饱和大坝混凝土的静态抗压强度低于干燥状态下的混凝土,动态抗压强度高于干燥状态下混凝土动态抗压强度,在侧向围压下,应变率对饱和混凝土强度的影响更显著。研究结果为大坝建设管理提供参考。

短周期温度荷载对大坝混凝土表面温度应力影响研究

为探究外部环境变化形成的短周期荷载对混凝土外观、质量、蓄水等的影响,以周宁抽水蓄能电站碾压混凝土大坝为例,借助三维有限单元法,对昼夜温差和寒潮引起的碾压混凝土重力坝表面温度应力变化进行研究。研究结果表明:加强保温可以明显削减短周期温度荷载的影响,防止裂缝产生;寒潮对混凝土表层影响范围更深,约为1.4~1.6 m。研究成果可帮助制定混凝土温控防裂标准,对短周期温度荷载影响较大区域的工程施工具有一定参考价值。

高掺量粉煤灰大坝混凝土绝热升温试验以及早期开裂性研究

文中对高掺量粉煤灰大坝混凝土的绝热温升演变规律以及早期开裂敏感性进行分析,并与基准混凝土的温度敏感性和绝热升温性进行对比。结果表明,基准混凝土比高掺量粉煤灰混凝土更快达到温度速率峰值,基准混凝土的温度速率峰值比高掺量粉煤灰混凝土更高。匹配模式下,基准混凝土的开裂温度比高掺量粉煤灰混凝土的温度峰值提高21.6%;绝热模式下,基准混凝土的开裂温度比高掺量粉煤灰混凝土的温度峰值提高20.8%。与基准混凝土相比,高掺量粉煤灰混凝土较慢达到开裂温度,高掺量粉煤灰混凝土的开裂温度较低,即高掺量粉煤灰混凝土的抗开裂性能较强。

天然骨料与人工骨料对水工大坝混凝土的影响研究

文章以天然骨料和石灰岩人工骨料为变量,试验探讨了水工大坝混凝土性能受不同骨料组合的影响作用。结果表明:天然骨料可以有效减小导热系数和绝热温升值,在生产过程中使用天然骨料还可以降低单位用水量,提高水工混凝土的耐久性和抗裂性能。但相较于人工骨料混凝土其自生体积变形、早期极限拉伸值以及力学性能稍低。

大坝混凝土弹性模量的龄期效应与组分估算研究

为了研究大坝混凝土弹性模量随龄期变化的规律及估算方法,文章通过抗压强度实验对砂浆和湿筛混凝土标准试件的弹性模量进行测定,根据测试结果并结合弹性复合材料模型(如Hirsch模型和Counto模型),对大坝混凝土的弹性模量进行预测。结果表明:在大尺寸混凝土试件测试条件受限的情况下,通过结合使用砂浆和湿筛混凝土的弹性模型,可有效预测大坝混凝土的弹性模量;与采用砂浆弹性模量预测相比,湿筛混凝土弹性模量预测结果更精确。

大坝混凝土断裂性能及影响因素分析

利用三点弯曲梁试验,分析水灰比及粗骨料粒径对大坝混凝土断裂性能的影响。结果表明,大坝混凝土的荷载-挠度曲线分为快速增加段、快速下降段以及缓慢下降段;大坝混凝土采用的水灰比和骨料粒径分别为0.4和30mm,脆性最低。研究成果可为大坝混凝土级配优化设计提供参考。

冻融环境下大坝混凝土面层强度退化过程研究

为了研究寒冷地区大坝混凝土冻融过程中内部细观孔结构变化与混凝土力学性能的关系,通过快速冻融循环试验结合CT扫描技术,研究混凝土内部孔结构的分布规律,探讨冻融过程中混凝土力学性能及氯离子渗透性能的变化规律,揭示混凝土内部孔结构与混凝土耐久性的关系。结果表明:(1)经过100次冻融循环后,混凝土出现明显的裂缝,普通混凝土平均孔隙率为12.16;(2)经冻融循环后,混凝土试件抗压强度较未冻混凝土降低28.75%,经过125次冻融循环,普通混凝土抗压强度损失率最大;(3)经过75次冻融循环,混凝土氯离子扩散系数较未冻混凝土减小58.59%。

基于等效龄期大坝混凝土层间粘结质量控制方法研究

层间粘结质量是大坝混凝土稳定性和耐久性的关键。文章对不同温度下坝体混凝土的层间劈裂抗拉强度、相对渗透系数和电通量进行测试,建立了等效龄期与强度系数、相对渗透率系数比、电通量比的关系。结果表明,随着温度的升高,坝体混凝土的层间力学性能、抗渗性和抗氯离子渗透性均呈下降趋势。混凝土等效龄期与混凝土强度系数、相对渗透系数比、电通量比呈线性相关,相关系数分别为0.986、0.973和0.924。表明等效龄期可以进一步控制层间粘结质量,通过控制等效龄期,可以提高大坝混凝土力学性能与耐久性。

水利枢纽大坝混凝土施工技术及其质量控制

本文重点探讨了观音岩水库水利枢纽大坝的混凝土施工方法以及如何进行质量管理。该工程施工难度大、工序多,涉及许多专业内容。通过详尽地描述模板施工、钢筋施工、坝体止水系统施工以及混凝土施工等多个方面,本文展示了如何在实际工程操作中确保施工质量达到预定的设计标准。同时,本文针对影响混凝土工程质量的因素提出相应的控制措施,在模板施工过程中,特别强调了测量放样和模板支撑的稳定性等关键步骤。钢筋施工需要严格的验收和按照图纸进行。坝体的止水系统选用了铜片作为止水材料,并对施工技术进行了详尽的说明。在混凝土施工阶段,采用了碾压混凝土技术,并采取了分段浇筑等多种措施。采纳了这些方法后,施工的品质得到了保障,并实现了的预期目标。

沙溪口水电站大坝混凝土老化程度分析研究

通过2019年9月对福建省南平市沙溪口水电站水位波动区近30年龄期(截至本次检测日期)的大坝混凝土抗压强度和碳化深度的检测结果 ,分析研究大坝混凝土的老化程度。结果表明:水位波动区大坝混凝土芯样均具有较高的完整性,左挡水坝段、右挡水坝段、船闸闸首段等区域混凝土的平均抗压强度分别达到30.6 MPa、36.2 MPa、30.3 MPa,满足设计要求。左挡水坝段、右挡水坝段、船闸闸首段等区域混凝土的平均碳化深度分别达到28.7 mm、33.1 mm、28.0 mm,属于一般碳化级别(B类)。基于抗压强度和碳化深度等性能的数值结果 ,可以判定水电站混凝土结构的老化程度并不严重。

水库大坝混凝土防渗墙施工技术分析

水库大坝需要保证一定的防渗效果,才能够更好地发挥其在调洪灌溉方面的作用。为提升水库大坝的质量和稳定性,本文以水库大坝为主要研究对象,着重从大坝混凝土防渗墙的角度,围绕防渗墙施工技术,在简单介绍防渗墙施工过程中涉及到的参数计算理论内容基础上,结合实际的案例来探讨防渗墙施工技术在水库大坝建设中的应用特点与要求,旨在为相关工程的建设发展提供借鉴的思路和经验。

高贝利特水泥低热高抗裂大坝混凝土性能的研究

对高贝利特水泥 (highbelitecement ,HBC)低热高抗裂大坝混凝土的性能进行了研究 ,并通过与三峡二期大坝中热水泥 (moderateheatcement,MHC)混凝土的平行对比实验 ,论证了HBC大坝混凝土具有良好的工作性、力学性能和耐久性能。在相同配合比下 ,HBC大坝混凝土的绝热温升将降低 3～ 5℃。抗裂性分析表明HBC大坝混凝土具有良好的抗裂能力。HBC大坝混凝土是一种可望在水工大体积混凝土工程中推广应用的低热高抗裂大坝混凝土。

基于温度-应力试验机的大坝混凝土抗裂性综合评价

为了综合评价早龄期大坝混凝土的抗裂性,以2种不同骨料组合的大坝混凝土为例,采用温度-应力试验机法与常规评价方法,进行了混凝土抗裂性试验.结果表明:由于骨料弹性模量与热膨胀系数的差别,骨料品种对混凝土的抗裂性有着明显的影响;采用开裂温度作为综合评价指标,能够有效地评价不同混凝土的抗裂性;相对于常规单项性能试验而言,温度应力试验涵盖了早龄期混凝土的力学、热学及变形性能的发展全过程,评价结果更为客观,且大大缩短了评价周期.这种试验方法适用于混凝土配合比筛选及抗裂性综合评价.

大坝混凝土试件三维细观力学并行计算研究

基于混凝土材料基本特性及其有关试验研究结果,给出了混凝土材料的损伤演化关系、及其抗拉强度和弹性模量的应变率强化定律,建立了既考虑细观损伤弱化又计及应变率强化效应的混凝土非线性有限元静动力学虚功方程。根据FEPG有限元语言的规则,编写了混凝土试件细观静、动力学方程的描述文件及位移、应力场的算法文件,并基于PFEPG软件平台开发了混凝土试件的三维细观数值并行计算程序。利用三维随机骨料随机参数模型对混凝土试件弯折损伤破坏过程进行了细观数值模拟。其计算结果与试验结果相吻合,显示了该算法及所编并行程序的有效性。

大坝混凝土三维细观力学数值模型研究

在细观结构层次上将大坝混凝土作为骨料、固化水泥砂浆及其粘结界面组成的复合材料,建立了大坝混凝土三维细观力学数值模型。该模型既能够反映混凝土及其细观各相材料在荷载作用下的损伤演化过程,又考虑了动载作用的应变率强化效应。给出了该数值模型求解方法,并编制出能够在普通PC机上运行的串行程序。加载过程既可按荷载控制又可按位移控制。同时,为了减少求解自由度应用了分尺度方法以使最小骨料和固化水泥砂浆混合后其力学性能与一种复合介质等效。通过混凝土湿筛和三级配试件的静、动(冲击)弯拉数值计算验证了本文计算方法和程序正确有效。另外,在串行程序的基础上,优化了刚度矩阵的存储方式,采用双门槛不完全Cholesky分解(ICT)预条件的共轭梯度法(CG),完成了能够在Sun Fire 6800服务器实现并行计算的并行程序改造,从而大大提高了计算效率。

水泥基材料体积稳定性对大坝混凝土开裂的影响

温度收缩、干缩和化学减缩等均能引起大坝混凝土的开裂。冷却和表面养护可以部分减少温度应力和干燥所引起的开裂,但无法消除化学减缩所产生的开裂,尤其是材料性能变化所产生的体积变形,对混凝土坝开裂起着决定性作用。这也是解决混凝土坝开裂问题的关键。

面向大坝混凝土浇筑的缆机安全防撞系统设计及应用

在大坝混凝土浇筑过程中,防止缆机碰撞事故的发生对确保施工安全性和连续性具有重要意义。针对大坝混凝土浇筑过程的缆机防撞监测的需求,基于GNSS与GIS集成模式,采用C/S结构体系设计了一个四层逻辑架构的缆机安全防撞系统。重点讨论了系统的数据库结构设计和功能模块设计,阐述了利用GIS组件开发方法在Visual Studio 2008平台上开发出相应原型系统的过程,并在国电大渡河大岗山水电站大坝混凝土浇筑过程进行应用。结果表明,该系统能够对缆机与其他设备之间的碰撞事故进行及时预警。

声波CT测试系统及其在大坝混凝土质量探测中的应用

在分析已有大坝CT测试系统的基础上,配置了由超磁致震源、串式超声波换能器及超声仪组成的声波CT测试系统.该系统方便、实用,解决了大坝混凝土CT探测中传播距离与检测分辨率之间的矛盾.

大坝混凝土界面力学性能的测试与数值模拟研究

提出了一种测试大坝全级配混凝土界面力学性能的试验分析方法,通过钻芯、切割、研磨、制备含界面小试件(15 mm×30 mm×120 mm长方体),采用高精度位移传感器(分辨率0.01μm)、微变形夹具和数据处理系统,对配合比优化前后的三峡大坝混凝土的界面强度进行了测试研究,涉及的大骨料区域应力应变的量化成果鲜有文献报道。测试结果发现,混凝土界面强度测值虽有离散,但大体分布在一定范围内,规律上配合比优化后0.5水胶比的混凝土平均界面强度大于配合比优化前0.6水胶比的混凝土近30%,且更接近砂浆强度本体,接近度高约10%。根据对混凝土细观数值模拟研究表明,以实测界面强度为参数,通过损伤和尺寸系数修正,计算得到的混凝土宏观轴拉强度与试验测值相近,且随细观界面强度提高而增长。本文的研究结果进一步表明通过优化配合比改善混凝土细观界面强度,使得界面强度更加接近砂浆本体的强度,可提高混凝土的宏观力学性能。

硝酸铵溶液加速大坝混凝土溶蚀进程的试验研究

工程实地调查表明,溶蚀是水工混凝土建筑物普遍存在的病害之一,其进程缓慢且试验室很难准确模拟。采用硝酸铵溶液和去离子水两种溶蚀介质对典型配合比大坝碾压混凝土试件进行加速溶蚀试验,研究硝酸铵溶液用于加速大坝混凝土溶蚀进程的适应性和加速效果。结果表明,硝酸铵溶液加速大坝混凝土溶蚀进程的效果显著,混凝土遭受溶蚀的区域可以用酚酞指示剂快速确定,与去离子水相比,1mol/L硝酸铵溶液对C_(90)25大坝混凝土溶蚀进程的加速效果约为1400倍,加速倍率随硝酸铵溶液浓度的提高而增大。