水工混凝土掺合料特性及石灰石粉水化机理研究

利用扫描电镜、X射线衍射、压汞等材料分析手段,系统研究了石灰石粉、粉煤灰、磨细矿渣三种水工混凝土常用掺合料的矿物组成、表面特性,以及二元、三元胶凝材料体系的水化机理。结果表明,石灰石粉颗粒表面粗糙,促进水泥早期水化,微弱参与反应并生成水化碳铝酸钙,但不具有火山灰活性,石粉对水泥石中孔径在20~100 nm范围的孔隙影响较大,提高石粉掺量,该范围的孔隙增多,硬化浆体孔结构变差。粉煤灰中含有大量的球形颗粒,颗粒表面致密光滑,含有大量玻璃体,将粉煤灰与石粉复合双掺,粉煤灰的火山灰效应能够优化浆体孔结构。

某山谷贮灰场坝体静动力分析

燃煤发电的余灰一般都会堆放在灰场,随着堆灰高度的增加,灰场底部灰体和地基的应力会逐渐变大,部分灰体和地基土会进入塑性区域,且随着塑性区的加大会直接威胁到灰场的安全,因而高坝在安全方面的风险也随之加大,发生滑坡的可能性及滑坡造成的危害也会明显增加。根据规范要求,山谷干灰场最终贮灰高度超过100 m时应作专题研究。以龙王庙灰场为例,开展了灰场坝体的有限元静动力分析,得出了各工况下坝体的应力场和位移场,确定了坝体动剪应力、水平加速度和相对位移的分布规律,对同类工程有一定的参考价值。

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。

温度回升对坝体运行后期工作性态的影响研究

温度回升一直是大坝施工运行期间研究的重点之一。为此,结合周宁碾压混凝土重力坝,通过仿真建模,线性计算,采用张国新等人提出的高掺粉煤灰混凝土水化热温升组合函数模型,分析预测坝体后期温度回升,探究其对坝体变形、应力的影响。仿真预测结果表明,温度回升会在建坝4~5 a后达到峰值,温度回升对坝体变形的影响较小,温度回升至稳定后变形逐渐消除;对应力的影响总体来说是有利的,局部区域会产生拉应力过大。温度回升是一个长期过程,需要在大坝运行期工作性态安全评估充分考虑温度回升的影响。该研究预测性地分析了温度回升可能发生后对坝体运行后期工作性态的影响,可为其他工程温度回升的研究提供参考。

灰坝辐射井排渗系统立体设计方法与数值仿真分析

设置辐射井排渗系统是降低粉煤灰坝坝体浸润线的有效手段,已经在多个工程中应用,效果显著。决定辐射井的排渗效果的关键在于辐射管的布设,特别是在已成工程中设置辐射井时,由于灰面以下地形复杂,辐射管长度、角度均受制于地层情况和库底地形条件,传统的平面设计方法很难充分考虑这些因素,常常会导致辐射管布设不合理、排渗效果不理想。基于三维立体建模技术和布尔运算的灰坝辐射井排渗系统三维立体设计方法能有效地避免以上问题,达到精确设计并指导施工的目的,并可以与渗流仿真分析无缝结合,是进行辐射井设计和验证的先进而有效的手段。结合灰坝辐射井排渗工程实例,提出了辐射井三维立体设计方法,并采用数值仿真分析验证了设计的合理性,证明三维立体设计方法的可行性。

大型贮灰坝动力反应及液化分析

通过对某石化企业热电厂贮灰场粉煤灰的静力和动力三轴试验,分析了粉煤灰固结排水条件和固结不排水条件下的应力-应变关系、动模量与动应变关系和液化应力比与破坏振动次数关系.同时应用有限元软件ANSYS对加高后的贮灰坝进行了静力分析,以及在Park Field波作用下尾矿坝的动力反应,并采用应力对比分析方法对该贮灰场进行了液化分析,说明相对密度对液化区面积有很大影响,相对密度越小,液化区越大.因此控制粉煤灰的相对密度对贮灰坝的液化稳定是非常必要的.

灰坝渗漏的地球物理探测方法

探讨了灰坝渗漏的探测方法、效果及其实施过程。在灰坝渗漏治理中,如何准确地测量浸润线和渗流在坝体内的分布及其与溢出点的关系,对分析灰坝的稳定性和确定加固处理方案至关重要。实践证明,自然电位、探地雷达和高密度电阻率方法可以确定坝前入水位置、坝体内的浸润状态和浸润线位置,是灰坝渗漏探测的有效方法。

粉煤灰坝动力稳定性有限元分析

以粉煤灰坝工程为研究对象,采用二维动力有限元分析和坝坡极限平衡分析相结合的方法,研究在地震作用下粉煤灰坝的液化特性及动力稳定性。研究表明：目前粉煤灰子坝宜按照坡比1∶3左右、单级子坝坝高不超过5 m进行设计;在子坝有必要的防渗和排水设施、初期坝排水设施比较完善的情况下,需在运行期给灰库上游再留50 m左右的干滩;粉煤灰子坝在地震作用下不会发生液化,只是在上游灰库表面1.0~2.0 m深度内的粉煤灰会发生液化,不至于引起坝体失稳,坝体安全有保证。

大型粉煤灰坝模型抗震试验研究

以某电厂填顶高程170,180,230 m灰坝的模型为研究对象,基于基本动力特性试验,进行了在有干滩和无干滩两种工况下模拟Ⅵ度与Ⅶ度地震烈度的响应试验和破坏试验研究,同时对用3种不同灰渣拌合料加高的180 m高程灰坝模型进行了抗震性能做出评价。研究结论对灰坝抗震理论的研究和减震防灾具有一定的指导意义。

某电厂贮灰坝失稳过程及破坏机制研究

运用非饱和土土力学理论分析了某电厂贮灰坝失稳过程,揭示了该贮灰坝的失稳和破坏机制。分析表明,随着子坝挡水历时的增加,积水不断下渗,浸润线逐渐抬高,非饱和区域相应减少,坝体中受此影响的部位的孔隙水压力也随之不断增高,抗剪强度不断降低。此过程发展到一定程度,则导致贮灰坝产生破坏和滑动。上述分析清楚地诠释了干滩长期消失会使贮灰坝的稳定性遭受巨大威胁的原因。其研究结果可为贮灰坝、尾矿坝在类似工况下的稳定性评价和预测预报提供借鉴。

粉煤灰品质对大体积混凝土性能的影响

粉煤灰是大体积混凝土重要的掺和料,其品质对大体积混凝土的性能有重要影响。为解决某工程大坝混凝土Ⅰ级粉煤灰供应不足的问题,探讨了用Ⅱ级粉煤灰替代Ⅰ级粉煤灰的可能性。试验表明,通过适当增加水泥用量和采用优质高效减水剂等方法,掺Ⅱ级粉煤灰同样可以获得物理力学性能和耐久性均较高且满足工程技术要求的大坝混凝土。讨论了粉煤灰品质指标影响混凝土各项性能的作用机理,提出了大坝混凝土合理使用粉煤灰的原则。

冲填土挡灰坝筑坝关键技术

针对平原地区火电厂灰渣贮放条件，提出了一种新型的挡灰坝--冲填土挡灰坝，介绍了冲填土挡灰坝的筑坝关键技术，为此坝型在电力建设中的推广应用提供了技术保证．

湘潭电厂牛角冲灰场灰坝渗流有限元分析

采用有限单元法对湘潭电厂牛角冲灰场灰坝进行了渗流计算,通过分析灰坝的渗流特征,为坝坡稳定性计算和设计部门选取设计参数提供了必要的数据。

基于Internet-Intranet的火电厂贮灰坝自动化安全监测系统

针对当前火电厂贮灰坝安全监测的需要,分析论述贮灰坝监测的特点,提出基于Internet-Intranet的贮灰坝安全监测系统,开发研制了自动化贮灰坝安全监测系统.通过工程实例证明该系统的实际应用效果.

灰坝磨细灰与其他粉煤灰的性能对比研究

通过试验研究,比较灰坝磨细灰与分选灰及磨细灰的性能差异,期望为灰坝灰作为混凝土掺合料提供技术参考。粉磨过程降低灰坝磨细灰的平均粒径,增加细颗粒含量,但由于粉磨不均匀导致细度过大;由于本身结构及粉磨过程的破坏,灰坝磨细灰及磨细灰的球状颗粒少、不规则形态多;掺灰坝磨细灰的水泥标准稠度最大,凝结时间最短,胶砂强度最低;灰坝磨细灰作为混凝土掺合料,可降低工程造价减少环境污染,但需提高粉磨工艺,控制掺量,并适当增加单位用水量,进而提高混凝土的强度及耐久性。

灰坝的排渗结构形式

结合上安电厂向阳沟灰场灰坝加高工程,采用有限单元法对灰坝坝体5种排渗方案的渗流计算结果进行了对比,建议了灰坝排渗的结构形式,并用动力计算方法验证了该排渗结构的可行性.

电厂储灰场主要设施开采破坏分析研究

应用有限差分软件FLAC对含多级粉煤灰子坝的灰坝在开采影响下的破坏规律进行了研究,得到了其所能承受的临界变形值。用有限元程序ANSYS分析了泄洪管、排灰水管和多级跌水斜槽等水工设施在开采影响下的临界变形条件。并将获得的研究成果与某储灰场主要设施的开采破坏情况进行了比对分析,验证了计算方法的可行性和计算结果的可靠性。研究得到的结论和采用的研究方法为储灰场下煤炭资源的开采及储灰场主要设施的维护治理工作提供了技术依据。

马头发电总厂四期贮灰坝地震稳定性分析

采用地震总应力抗剪强度分析法对粉煤灰坝进行了断面稳定计算分析,研究了提高马头发电总厂贮灰坝地震稳定性的工程措施,为坝体的抗震设计提供参考依据。

平原地区水力冲填粉煤灰筑坝技术研究

本文介绍了秦岭电厂低洼地改造工程中进行现场水力冲填施工试验的成果， 论证了平原场地条件下水力机械输浆、冲填粉煤灰筑坝的可行性． 初步确定了相应的施工工艺， 并评价了该施工方法的填筑效果． 表明该施工技术是有效、安全、可行的．

粉煤灰坝模型试验研究

以湖南省耒阳电厂粉煤灰坝的加高加固工程为研究背景,采用大型液压伺服式振动台作为试验手段,分别对高程为170,180,230 m的灰坝模型进行了动力特性试验研究,并进行了计算验证。同时,对采用3种不同灰渣拌合料加高的180 m高程灰坝模型进行了动力特性评价并认为其对灰坝的整体动力特性没有太大的影响。试验结果表明,灰坝的自振频率是随着激振加速度的增大和坝体的加高而降低的;坝顶加速度放大倍率也是随激振加速度的增大而降低的;两者在有干滩工况下普遍大于无干滩工况。