裂缝对混凝土中水分传输影响研究进展

由荷载或环境因素产生的混凝土裂缝,不仅降低了混凝土抵抗水分侵入的能力,还为侵蚀性介质侵入混凝土内部提供附加通道,造成钢筋混凝土结构耐久性不足和使用寿命降低。本文从试验研究和数值模拟两个方面,系统评述了裂缝对混凝土中水分传输影响的研究进展。研究发现,混凝土裂缝中的水分传输系数与裂缝宽度的二次或三次方成正比;裂缝迂曲度的增加能显著降低水分的传输速度;裂缝粗糙度的变化对水分传输速度影响很小;裂缝密度的增加能增大混凝土的吸水量。此外,裂缝的自愈合能够降低水分在混凝土裂缝中的传输速度。研究裂缝对混凝土中水分传输规律的影响可为钢筋混凝土结构的耐久性设计提供理论依据。最后,在总结已有研究成果的基础上,分析了开裂混凝土中水分传输研究存在的问题,并对未来可能的研究方向给出了建议。

聚丙烯纤维掺和CSG材料力学性能的研究

胶凝砂砾石坝是采用CSG材料的一种筑坝工艺,为改善CSG材料的力学性能,对胶凝砂砾石材料的强度特性进行室内试验。选取天然砂石料为原材料,采取等骨料级配及砂率,通过掺和纤维及选用不同胶凝材料用量、龄期等分析CSG材料的力学性能,研究CSG材料强度变化规律及影响因素。试验结果表明:聚丙烯纤维掺和CSG材料能够有效提高材料的强度,尤其是掺入12%聚丙烯纤维时,试件的抗压强度以及劈拉强度均达到最大值,为CSG材料的进一步应用提供参考理论依据。

不同粒径级砂土渗透破坏特性试验研究

砂土渗透破坏的本质是水土相互作用的结果,由于土体内部单个颗粒的实际受力情况差异较大,影响土体管涌破坏的参数的研究甚少。利用自主改进组装的渗透破坏试验装置,进行了一系列砂土室内渗透破坏试验,采用误差及回归方程方法研究了颗粒级配、约束应力等对砂土渗透破坏特性的影响,得出了试样渗透破坏过程中涌砂量、渗流流速、水头差等的变化规律。试验结果表明:在应力为150 kPa,最大粒径为5 mm时,管涌破坏的流沙量达到最小值;基于试验数据,研究了砂土管涌破坏过程中管涌参数的变化规律以及管涌侵蚀机理,为管涌险情的预警预报进一步提供科学的理论依据。

Hardfill材料渗透性试验研究

Hardfill是一种新型的用于大坝填筑的人工胶凝材料,也是一种渗透性介于堆石与碾压混凝土之间的材料。对Hardfill材料的渗透性进行了室内试验,给出了在相同水压力作用、相同龄期条件下渗水量与不同骨料粒径、不同单位水泥量之间的关系,通过计算Hardfill材料的渗透系数大小来表征Hardfill材料的渗透程度。试验结果表明:当单位水泥量为100 kg/m3、骨料最大粒径为40 mm时,Hardfill材料的渗水量最小;根据Hardfilll材料的渗透性试验结果,总结各影响参数的变化规律,为Hardfill材料的进一步应用提供科学依据。