小湾拱坝三级配混凝土动态弯拉力学特性试验研究

对小湾拱坝工程三级配混凝土动态弯拉力学特性进行了试验研究。试验采用液压伺服加载系统和简支梁三分点加荷法,共进行了21个试件试验,尺寸是300mm×300mm×1100mm。静载试验时,加载速率为250N/s。动载试验时,考虑了不同初始静载(0%、40%、80%)和不同动态加载方式(冲击和变幅三角波)。试验结果表明,初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大;合适比例的初始静载,对混凝土动态极限弯拉强度有利;同静载相比,冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高,弯拉极限拉伸值变小,纯弯区正截面中和轴位置基本不变;往复加载对混凝土存在低周疲劳的不利影响。研究结果为小湾高拱坝抗震安全评价提供了依据。

三级配混凝土及湿筛混凝土单轴动态拉伸性能试验研究

考虑大骨料特性的混凝土动态拉伸性能研究是混凝土坝抗震特性研究的一个突出问题.进行了大坝迎水面常用的三级配混凝土及湿筛混凝土在10-5、10-4、10-3、10-2 s-1四种应变速率下的单轴动态直接拉伸强度试验.试验采用尺寸为250mm×250mm×400mm和150mm×150mm×300mm的棱柱体试件.试验测得不同应变速率下试件的单轴动态拉伸应力和应变.基于试验数据探讨了三级配混凝土及湿筛混凝土的破坏形态、单轴抗拉强度、峰值应力点的应变随应变速率的变化规律.此外,还建立了三级配混凝土与相应湿筛二级配混凝土的动态强度关系.试验结果可为混凝土大坝、海洋平台等的抗震设计提供理论依据.

三级配混凝土单轴破坏的细观数值模拟

将混凝土看成是由骨料、界面和砂浆组成的非均质复合材料,采用非线性有限元软件Marc对东江拱坝三级配混凝土试件单轴受拉、单轴受压破坏的全过程进行数值模拟.按照试件的实际配比计算出各种粒径骨料的数目,采用蒙特卡罗法对混凝土骨料进行随机投放,生成试件的随机骨料模型.研究中,单轴受拉时采用最大拉应力准则,并考虑了材料的软化;单轴受压时采用线性莫尔库伦准则.结果表明,混凝土的力学性能与其内部的细观结构组成密切相关,材料的宏观破坏是细观结构破坏累积的结果,无论是受拉时的开裂还是受压时的屈服,几乎都首先发生在界面上.

小湾拱坝湿筛与三级配混凝土静态弯拉声发射特性

结合小湾拱坝湿筛和三级配混凝土静态弯拉试验,采用全数字化声发射系统采集了两种混凝土在三点弯曲荷载作用下从加载至最终破坏的声发射特征参数和波形。对比分析了各加载阶段的声发射活动发展规律及声发射波形FFT功率谱峰值频率和频率质心的统计特征,识别了两种混凝土以声发射特征参数为基础的损伤断裂机制,采用商业声发射软件对微裂缝局部化区域进行了定位。结果表明,三级配混凝土与湿筛混凝土相比,具有以下声发射特征:①更易诱发损伤,在各个加载阶段具有较小的声发射b值;②声发射撞击峰值频率在100 kHz-125 kHz频段及225 kHz-250kHz频段也有分布,同时频率质心比湿筛混凝土低;③在湿筛混凝土的一个特定机制的持续时间范围内,三级配混凝土识别为两个机制;④微裂缝的局部化区域范围大于湿筛混凝土。

三级配混凝土静、动载下力学细观破坏机制研究

假定三级配混凝土是由砂浆基质、不同粒径的骨料及其粘结带组成的非均质复合材料,采用非线性有限元方法在细观尺度上数值模拟三级配混凝土弯拉梁在静、动载下的开裂过程。按实际配比计算各种骨料的代表粒径的数目,采用蒙特卡罗方法随机生成骨料分布,骨料形状假定为圆形,最小粒径为12.5mm。骨料、砂浆及其粘结带均采用了非线性本构模型,具体模拟了材料的开裂、拉伸软化、塑性屈服和压碎等非线性。研究中还给出了梁关键部位的应力应变全过程曲线,研究成果还与未考虑材料的非均质性的结果进行了比较。结果表明,混凝土类的多项非均质复合材料的静、动力学性能与其内部的细观结构组成有密切关系,混凝土中最薄弱的部位为粘结界面,混凝土的破坏明显表现出拉应变软化现象和局部化现象。数值模拟结果与有关试验成果较为接近。

三级配混凝土二维随机多边形骨料模型数值模拟

为了研究混凝土的细观力学性能,利用MATLAB自编程序建立混凝土多边形随机骨料模型,采用最大限定边长和最小限定边长控制多边形骨料生成,并将随机骨料模型导入Comsol软件,建立混凝土细观模型,最后对三级配混凝土轴拉破坏进行数值模拟分析。分析结果表明,该混凝土细观模型算法合理可靠、简单易行,数值计算结果与宏观混凝土轴拉试验结果相符。可为混凝土的非线性有限元分析及力学性能试验改进提供理论依据。

三级配混凝土抗压强度尺寸效应的试验研究

为系统研究强度等级和矿渣掺量对混凝土抗压强度尺寸效应的影响,分别对试件尺寸为200,250 mm和300 mm,矿渣掺量为0,30%,40%,50%和60%,强度等级为C15、C20和C25的三级配混凝土立方体试件进行了抗压强度试验。结果表明:三级配混凝土的抗压强度存在尺寸效应现象,其中强度等级对尺寸效应的影响比较显著,表现为尺寸效应现象随强度等级的提高呈显著增加的趋势;矿渣掺量的变化对混凝土抗压强度的尺寸效应也有一定的影响,但是相比强度等级,其效果不明显。最后,结合Bazant尺寸效应律公式,计算得出不同强度等级、不同矿渣掺量的三级配混凝土抗压强度的临界尺寸Dcr和临界强度fcr,可为矿渣混凝土的力学性能试验研究和工程应用提供参考。

三级配混凝土抗压强度试验研究

为解决三级配混凝土大尺寸试件试验操作难度大、仪器要求高,以及湿筛法得到的边长150mm的立方体试件在成分、结构和性能方面与大尺寸试件差异大、制作过程耗时费力的问题,通过制作不同尺寸和同尺寸不同骨料级配的立方体试件,标准养护28d后进行抗压强度试验研究.基于抗压强度测试结果,再加上成型和试验过程等方面的比较分析认为:在水胶比0.40~0.50范围内,通过60mm方孔筛湿筛成型的边长200mm立方体试件的抗压强度和结构成分与大尺寸试件更接近,且制作和试验过程较容易,为获取大体积混凝土性能指标提供一种新方式.

三级配混凝土泵浇筑皂市大坝混凝土温控研究

由于皂市大坝工程进度滞后较多,为了按时完成工期,增设了2台门机浇注大坝。对皂市大坝溢流坝段施工期混凝土的温度进行了仿真计算,得出了坝体温度场分布及其随时间的变化规律。从温控的角度,为皂市大坝高温季节采用三级配混凝土泵浇筑溢流坝段的可行性提供了可靠的参考依据。采用三级混凝土泵浇注皂市大坝混凝土是皂市大坝工程能按时安全竣工的决定性条件。同时为其他工程在混凝土浇注过程中采用三级配混凝土泵提供了参考。

三级配混凝土输送泵在鱼塘水电站混凝土施工中的应用

鱼塘水电站溢洪道混凝土共计14.9万m3,由于受不良地质和洪水冲毁围堰等因素影响致使开挖结束时工期严重滞后,而整个电站安全度汛又迫在眉睫,故必须寻求加快溢洪道混凝土浇筑速度的办法。为此,采用国内首批HBT120A三级配混凝土输送泵作为混凝土主要的入仓手段,使施工进度明显加快,弥补了原已滞后的工期,保证了鱼塘水电站溢洪道工程安全度汛目标的实现,并为2005年9月底水库下闸蓄水目标的实现奠定了坚实的基础。本文主要介绍HBT120A三级配混凝土输送泵在该工程施工中的应用。

三级配混凝土泵

当前国内外混凝土泵一般只能输送二级配(混凝土最大骨料直径为40mm)混凝土，尚无有效输送三级配(混凝土最大骨料直径为80mm)的混凝土泵。混凝土中胶凝材料用量大，混凝土水化热温升高，带来混凝土温控措施复杂、混凝土成本高。如果混凝土泵能输送三级配混凝土，则可降低混凝土中胶凝材料用量，

全断面三级配碾压混凝土重力坝渗透稳定研究

随着施工工艺的发展,中低碾压混凝土坝防渗体系逐渐由传统二级配混凝土防渗过渡到三级配混凝土防渗,或者直接不设防渗层,但相应防渗层厚度尚未明确。在探讨碾压混凝土渗透系数取值问题的基础上,对百米级全断面三级配碾压混凝土坝开展了渗流计算及渗透稳定分析。结果表明,百米级高重力坝上游防渗区采用C20三级配碾压混凝土,能满足结构渗透稳定要求。在此基础上给出了防渗厚度建议值供工程设计人次参考。

三级配大骨料混凝土双轴抗压性能试验分析

利用自行研制的大型混凝土静、动三轴试验系统,完成了5种应力比、4种应变率、3种含水状态(干燥、自然、饱和)的三级配大骨料混凝土双轴动态抗压试验。试验研究了含水率对三级配大骨料混凝土动态极限抗压强度的影响,并在此基础上提出考虑含水率影响的大骨料混凝土动态破坏准则。研究表明,饱和混凝土试件在高应变率下的强度明显提高,而在低应变率下强度则有所降低。在相同应变率下,极限抗压强度在应力比为1∶0.5时达到最大值。影响三级配大骨料混凝土试件破坏形态的主要因素为应力比,其动态极限抗压强度随含水率的增大而增大,而静态极限抗压强度随含水率的增大而减小;单轴受压状态下的变形明显小于双轴受压,试件的峰值应变随应变率的增大而减小。

准三级配碾压混凝土的研究与应用

针对百色水利枢纽大坝辉绿岩骨料碾压混凝土存在骨料分离多、均匀性较差、可碾性较差、弹性模量高、极限拉伸值低等问题,首次提出适当减小大坝碾压混凝土粗骨料的最大粒径,由80 mm减为60 mm,大坝采用准三级配碾压混凝土的设想,对准三级配碾压混凝土与三级配碾压混凝土进行对比试验研究。研究结果表明:在不增加水泥用量和胶凝材料用量的情况下,准三级配碾压混凝土骨料分离明显减少,均匀性和密实性明显提高,可碾性和工作性明显改善,弹性模量降低13%,极限拉伸值提高10%,各项性能均满足设计要求。百色水利枢纽大坝采用准三级配碾压混凝土,有效地改善了大坝碾压混凝土工作性能和变形性能,提高了抗裂性能和层间结合性能,保证了工程质量。

浅谈鱼塘电站三级配泵送混凝土配合比优化

通过对鱼塘电站三级配泵送混凝土配合比的施工应用,在控制中进行统计,发现该配合比有优化空间,通过优化既保证了混凝土质量,降低大体积混凝土热学性能造成混凝土负面影响,同时节约了混凝土成本。

低VC值全断面三级配碾压混凝土的研究与应用

文章以几内亚苏阿皮蒂水电站拦河大坝为例,研究了三级配碾压混凝土配合比的优化,分析了相关施工工艺,实现了坝体SMK185高程以上低标号、低VC值全断面三级配碾压混凝土的应用,对后续碾压混凝土坝实现全坝三级配通仓施工具有指导意义。

泵送混凝土在糯扎渡大坝心墙垫层中的应用

糯扎渡水电站大坝心墙垫层混凝土，由于受施工场地条件、结构特性和施工进度等因素制约，加之混凝土质量要求高（特别是温控要求高），施工中根据现有的原材料，结合三级配混凝土输送泵性能特点，选择混凝土泵送的入仓方式，大大缩短了混凝土料与环境的热交换时间，混凝土料入仓时的温度较传统方式下降了2～3℃，同时降低了混凝土中胶凝材料用量，简化了混凝土温控措施，降低了工程成本，加快了工程进度，有效保证了大坝的施工质量。通过对已完成混凝土的检测，硬化混凝土未出现裂缝，其它性能指标均符合设计要求。

泵送混凝土在施工中的裂缝防治探讨

通过对鱼塘电站三级配泵送混凝土配合比的施工应用,在控制中进行统计,发现该配合比有优化空间,通过优化既保证了混凝土质量,降低大体积混凝土热学性能造成的混凝土负面影响,同时节约了混凝土成本。