微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验研究

红层泥岩的膨胀性和水敏性对地区公路、高铁的建设和工后变形控制构成了长期潜在威胁。为此,依托甘肃兰州一红层泥岩路堑段,开展了微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验,分析泥岩地基膨胀变形量、膨胀力和体积含水率时空演化规律,并讨论了室内试验和原位试验的差异性。研究结果表明:红层泥岩地基水分入渗形式包括裂隙流和孔隙流,水分场具有明显的时空分布不均匀性,岩体裂隙对渗流、膨胀具有促进作用。入渗过程中泥岩吸水膨胀具有显著的时效性,原位地基膨胀量和膨胀力均经历骤增、减速增长和缓慢增长阶段,并未能达到收敛,浸润峰后泥岩表面逐渐软化甚至泥化,会导致地基承载力下降。室内试验对原位泥岩的水分入渗响应特征反映有限。

引气剂调节水泥基微膨胀材料波阻抗的研究

为满足施工要求制备与各类较硬岩石波阻抗匹配的水泥基微膨胀回填材料,采用普通硅酸盐水泥、矿粉、中级砂等为原料,引气剂为密度和波速调节材料,通过改变水胶比、砂胶比与引气剂质量分数,探究其对水泥基微膨胀材料抗压强度、密度、波速和波阻抗的影响规律;测量各组材料的流动度和竖向膨胀率是否满足回填施工要求;通过微观测试,探究引气剂质量分数对水泥基微膨胀材料内部孔隙结构与孔隙率的影响规律。结果表明:引气剂的加入在水泥基微膨胀材料内部引入气泡,随引气剂质量分数增加,水泥基微膨胀材料内部孔隙率逐渐增大,抗压强度、密度、波速与波阻抗均下降;所制备出的水泥基微膨胀材料可满足的波阻抗范围为4.67~10.3 kt·m^(-2)·s^(-1),能够匹配各类常见较硬岩石波阻抗;对水泥基微膨胀材料28 d波阻抗进行多元线性回归分析,得到精度较高的回归模型,实际应用时注浆效果较好,可用于岩石波阻抗匹配材料的快速制备。

混合梁斜拉桥微膨胀UHPC灌注钢混结合段的时变效应

为明确微膨胀超高性能混凝土(Ultra-High-Performance Concrete,UHPC)灌注材料的收缩徐变对混合梁斜拉桥钢混结合段长期性能的影响,以湖北武穴长江公路大桥为工程背景,开展材性试验与结构反应实测。基于一种全桥杆系+局部空间网格的多尺度有限元建模方法,对不同灌注材料收缩徐变下钢混结合段的时变效应进行分析研究。研究结果表明:实桥所采用的微膨胀UHPC在测试龄期内膨胀应变呈现出先增后减且始终保持膨胀的趋势,在约5 d龄期时达到最大膨胀应变292.6με,至1 080 d时为83.8με;徐变系数在前50 d龄期内增长较快,至1 080 d时为1.63。灌注材料的收缩可在结合段内部产生显著的次应力,表现为内填混凝土的拉应力和钢格室的压应力;徐变则会导致混凝土应力松弛而使一部分恒载压应力向钢结构转移。运营20 a后,钢混结合段内填普通混凝土存在较高的开裂风险。未作收缩控制的普通UHPC虽亦出现拉应力,但未超过其抗拉强度,抗裂安全系数仍可达到1.5以上。而微膨胀UHPC处于受压状态,不存在开裂问题。微膨胀UHPC的应用,既可改善内填混凝土的抗裂性能,又有助于常规钢混结合段的结构优化,大幅减少材料用量和结构自重。

基于微膨胀混凝土的组合梁斜拉桥桥面抗裂性提升研究

针对组合梁斜拉桥在极端工况下混凝土易开裂的问题,以风荷桥为研究对象,采用干燥收缩试验结合ABAQUS有限元分析的方法,对膨胀剂掺量抑制干燥收缩的效果,以及混凝土桥面板在超载和混凝土收缩共同作用下的受力状态进行了分析,研究其在极端状况下的抗裂性能。结果表明:1)12%掺量的膨胀剂可降低22%的混凝土收缩;2)在超载1倍的情况下,不掺膨胀剂的混凝土开裂严重;3)掺入12%膨胀剂的混凝土仅在极少处产生开裂,满足实际使用需求。

低热微膨胀水泥制备高强砂浆研究

低热微膨胀水泥(LHEC)具有低水化热和微膨胀等特性,也是一种低碳型水泥。分别以低热微膨胀水泥和矿渣硅酸盐水泥(PS)制备高强砂浆,设置20、45、70℃三种水养护条件,比较研究了2种水泥砂浆在不同水养护温度下的强度和膨胀率,并结合XRD和SEM分析,对相关机制进行了探讨。结果表明:LHEC高强砂浆与PS高强砂浆相比,具有更高的抗折强度、折压比和膨胀率;前者抗折、抗压强度和膨胀率在45℃时最高,而后者抗折、抗压强度在70℃时最高,膨胀率随温度变化不明显。其原因为LHEC高强砂浆中引入了较多的钙矾石相(AFt),水养护温度促进了矿渣的水化及AFt形成,但过高的水养护温度会使AFt向单硫型水化硫铝酸钙相(AFm)转变。

高速铁路路基微膨胀性填料改良

高速铁路建设取得了长足的发展,但也面临路基微膨胀导致的上拱变形等一些技术问题亟待解决。部分高铁线路由于采用的填料中含有微膨胀性组分(如蒙脱石、高岭石等),这些组分在湿润环境下会发生微量但持续的胀缩变形,长期累积后会严重影响路基的整体稳定性。如何改良这类微膨胀性填料,提高其力学性能和长期稳定性,是保障高铁安全运营的重要课题。

铝粉掺量对微膨胀UHPC力学性能及工作性的影响

基于装配式地下车站二次结构湿接缝的结构需求,研究铝粉掺量对于微膨胀UHPC的流动性、膨胀率、干密度、力学性能及气孔形态等性能的影响。在超高性能混凝土(UHPC)中掺入0.005%、0.010%和0.015%质量分数的铝粉。随着铝粉掺量的增大,微膨胀UHPC的流动性和膨胀率明显提升,干密度下降;微膨胀UHPC的抗压强度分别为123.97、121.00和109.60 MPa,下降率分别为12.58%、14.67%、22.71%,但对抗折强度的影响较小。当铝粉掺量为0.005%时,微膨胀UHPC能够在保证力学性能的情况下具有较为合适的膨胀率,适用于装配式地下车站二次结构湿接缝。

浅谈微膨胀混凝土工作性能控制技术要点

微膨胀混凝土作为一种工程领域备受瞩目的创新材料,以其独特的力学性能和轻质特性在建筑领域引起了广泛关注。通过引入膨胀剂,使混凝土中形成微小而稳定的气泡结构,有效减轻了其密度,从而在满足结构要求的同时降低了整体重量。然而,要充分发挥其潜力,必须对其工作性能进行有效控制。基于此,本文将深入探讨微膨胀混凝土工作性能控制技术的关键要点,为其在建筑领域的广泛应用提供科学依据。

微膨胀自密实钢管外包混凝土性能调控及配制研究

随着我国工程建设质量标准的不断提高,普通混凝土在钢筋密集环境中不宜振捣的缺点也逐渐显现。四川卡哈洛金沙江大桥主塔钢管外包壁薄、钢筋密布,普通混凝土不能满足施工质量要求,因此需要通过自密实混凝土实现模板填充饱满,确保外观质量。文中以四川卡哈洛金沙江大桥工程项目为背景,探究四川卡哈洛地区自密实混凝土配合比设计,并通过平板法测定自密实混凝土的早期开裂敏感性。结果表明,添加10%掺量的CEA膨胀剂,现场应用效果较好,28 d抗压强度为39.2 MPa,提升10.7%。平均开裂面积小于10 mm^(2),单位面积开裂裂缝数目小于10条/m^(2),符合抗裂性I级标准,满足工程质量要求。

微膨胀水泥砂浆地下室抗拔锚杆施工技术应用

近年来,地下空间在建设中发挥着重要作用,不仅可以提高房屋使用率,还可以有效减少建筑工程质量安全事故的发生。文章针对持力层处于风化花岗岩层的锚杆抗拔施工存在的不足,研究微膨胀水泥砂浆地下室抗拔锚杆施工关键技术,有效保证了风化岩层基础抗拔锚杆性能,保证质量的同时优化了工艺,促进了建筑基础施工技术的发展。

水利工程微膨胀三级配混凝土配合比试验研究

水利工程中混凝土的裂缝问题始终是影响其结构耐久性的重要因素,为了缓解该现状,人们常在混凝土中掺入膨胀剂,通过补偿收缩来降低裂缝的产生与发展。本文针对水利工程微膨胀三级配混凝土进行了配合比试验研究,根据两种对体积稳定性有影响的水泥,进行3种强度等级的配合比设计,并对各配合比混凝土的性能进行测试,最后选出推荐配合比以供工程采用和参考。

与软岩波阻抗相匹配的微膨胀胶凝材料

为获得可应用于地下高频动态力学参数测量的回填材料,提出了以普通硅酸盐水泥为基础的胶凝材料,通过掺入粉煤灰、塑性膨胀剂及UEA等添加剂来制备与软岩波阻抗相匹配的微膨胀系列胶凝材料,探究了水胶比和粉煤灰取代量对微膨胀胶凝材料密度、声速、流动度、竖向膨胀率、抗压强度及波阻抗的影响规律。结果表明:随着水胶比的增大,微膨胀胶凝材料流动度略有增大,竖向膨胀率逐渐缩小,试件在各龄期的抗压强度、密度及波速均逐渐降低,相应的波阻抗也逐渐减小;随着粉煤灰取代量的增加,浆体流动度呈现逐渐增大的趋势,试件在各龄期的抗压强度、密度、波速及波阻抗均逐渐降低;随着养护龄期的延长,水泥结构的性能越来越稳定,试件的抗压强度、波速及波阻抗不断增加,然后趋于稳定。通过试验研究,制备出了抗压强度为1.8~45.5 MPa、密度为1.33~2.18 g·cm-3、波速为1.43~3.31 km·s-1、波阻抗为(1.96~7.12)×10-6kg·m-2·s-1的微膨胀胶凝材料,可应用于各种力学性能与波阻抗要求不同的砂土与软岩环境回填材料中。

微膨胀混凝土早期收缩试验与数值分析

通过建立微膨胀混凝土水泥浆体早期收缩以及膨胀剂膨胀效应机理参数模型,引入在混凝土材料细观模拟,实现微膨胀混凝土早期收缩行为的细观场域仿真分析。基于材料试验监测结果进行模型参数修正,校验模拟方法的准确性,并探讨材料细观变异性以及骨料颗粒类型对于材料收缩应变分布的影响。研究结果表明,微膨胀混凝土收缩细观模型能够精准便捷地描述材料应变随时间变化规律;骨料颗粒空间随机分布对材料内部收缩应变场域分布影响显著,受拉应力峰值出现于细长骨料棱角位置以及骨料间隙位置水泥浆体,该膨胀剂效应能够降低材料内部受拉应力水平至普通混凝土20%左右,有效缓解材料收缩微观开裂损伤的潜在风险,保障工程结构应用中材料内部应力储备。基于研究模拟结果,结合具体结构性能需求仍有必要对骨料颗粒种类、形状进行优化控制,以实现材料内部较低且均匀的初始收缩应力场域分布。

隧道二衬微膨胀注浆料试验研究及性能分析

隧道二衬拱顶脱空现象常引发衬砌失效破坏,进而对行车安全产生严重威胁。现有注浆材料无法充分适应带模注浆施工特点,限制了带模注浆应用效果,不利于其进一步推广。针对传统注浆材料高泌水、低结实率以及与二衬混凝土结合性较差等情况,开展了带模注浆微膨胀材料试验研究。以注浆工程中常用的配比为基础,探究在不同硫铝酸盐水泥(SAC)和普通硅酸盐水泥(OPC)之比和不同水胶比下,砂浆的最佳力学性能。在此基础上,调整各种外加剂的用量,使注浆材料具有良好的工作性能,同时研究引气剂掺量对力学性能和抗冻性能的影响规律。试验结果表明,当OPC∶SAC为91∶9和水胶比为0.30时,砂浆的早期强度和后期强度发展良好;当减水剂和增稠剂分别为胶凝材料的0.4%和0.34%时,材料具有较好的工作性能;并在具有良好抗冻性能的同时,其力学性能也没有过大削弱。最后将所研制注浆材料应用于带模注浆工程,验证其适用性和有效性。

低碳环保微膨胀砂浆抹灰施工技术研究

低碳环保微膨胀砂浆广泛应用于酒店装修项目,其性能稳定,具有密度小、强度高的特点,硬化过程中不易收缩、开裂,具有一定的经济性。文中以某酒店装修工程为例,阐述了微膨胀砂浆抹灰施工的工艺原理和工艺特点,并分析了施工技术要求,提出不同阶段的质量控制措施,为后续微膨胀砂浆抹灰施工提供参考。

微膨胀自密实混凝土在钢管衬砌施工中的应用

敦化抽水蓄能电站参考国内外施工经验并通过模拟计算和试验分析,研究引水隧洞高压管道钢衬段采用微膨胀自密实混凝土进行衬砌施工以取消钢衬段接触灌浆的可行性,提出适合的微膨胀自密实混凝土配合比设计方案,在钢管衬砌混凝土施工中成功应用,为类似工程提供了参考。

三河口水利枢纽微膨胀混凝土配合比参数优选研究

众所周知,普通混凝土的拉应力超过极限拉应变时,混凝土在凝固过程中将会出现应力收缩裂缝,从而对混凝土结构造成危害。而微膨胀混凝土会产生体积膨胀,抵消由于温差、蠕变、干缩等所造成的各种应力所带来的变形,从而极大地提高混凝土结构的抗裂性。鉴于微膨胀混凝土的特点,三河口水利枢纽在基础止水槽、压力钢管以及营地楼房的后浇带等部位采用C35微膨胀混凝土施工。

水工结构中微膨胀混凝土后浇带防裂技术的应用

现代社会,建筑工程施工技术更新换代速度快,水工结构作为建筑工程的主要类型,与建筑行业发展关系紧密,如何提高水工结构施工质量成为相关人员的研究重点。结合水工结构中混凝土结构防裂特点,研究微膨胀混凝土后浇带防裂技术的应用要点,规范技术的应用方式,充分发挥该技术的应有优势,确保施工质量达到预期效果。

考虑温度历程效应的氧化镁微膨胀混凝土仿真分析模型

MgO混凝土的试验成果揭示 :温度对MgO混凝土膨胀特性有重大影响。混凝土在实际浇筑和养护过程中 ,将经历复杂的温度变化过程 ,为实现对MgO混凝土结构的仿真分析 ,提出了考虑温度历程效应的MgO微膨胀混凝土仿真分析模型 ,并通过简单算例进行了验证说明。初步分析结果还说明 :(1)常温情况下 ,入仓温度对MgO混凝土有效膨胀量的影响不大 ;(2 )MgO引起的膨胀会有效降低内部混凝土的拉应力 。

低氧丝状菌污泥微膨胀节能方法

为了节省活性污泥法污水处理的运行费用，降低供氧能耗，通过小试试验研究低溶解氧丝状菌污泥微膨胀节能方法．采用缺氧／好氧（A／O）工艺处理实际生活污水，溶解氧pDO维持在0．5～0．7mg·L^-1时。丝状菌污泥微膨胀状态可维持长期稳定，污泥容积指数在130～180mL·g^-1之间．低溶解氧丝状菌污泥微膨胀期间。沉淀池没有发生污泥流失，系统处理效果稳定．与pDO=2．5mg·L^-1，污泥沉降性能良好时相比，出水变得更清澈。出水悬浮物pSS低于5mg·Ls^-1；化学需氧量和总氮的去除率不受影响；在现有试验设备条件下，曝气量平均从0．75m^3·h^-1下降到0．28m^3·h^-1，曝气量节约了60％．