围滩水电站自密实堆石混凝土劈裂抗拉性能试验分析

围滩水电站大坝坝体原设计采用浆砌石混凝土,但考虑到浆砌石混凝土技术要求高,施工速度慢,通过现场试验论证使用自密实堆石混凝土的可行性后,确定在大坝使用自密实堆石混凝土。自密实堆石混凝土是砌石体施工的新工艺,经过近半年来在围滩水电站大坝的应用表明,具有施工效率高、质量稳定等优点。

关于自密实混凝土,已经有了较多的试验研究和理论分析,但研究内容大都集中在自密实混凝土配合比设计和抗压强度等方面,对于自密实混凝土的抗拉性能,目前研究得很少。在试验研究的基础上,对高性能自密实混凝土的抗拉性能进行了较为深入的探讨。

为了综合评价再生混凝土的抗拉性能,系统完成了5种水灰比情况下再生混凝土的轴心抗拉性能和劈裂抗拉强度试验,研究了再生混凝土的抗拉性能,分析了再生混凝土的轴心抗拉强度随着水灰比的变化规律,考察了普通混凝土轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度计算公式对再生混凝土的适用性,讨论了再生混凝土轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度的关系。试验结果表明,再生混凝土的立方体抗压强度和轴心抗拉强度随着水灰比的增加而降低;普通混凝土轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度计算公式也适用于再生混凝土;再生混凝土轴拉强度和劈裂抗拉强度基本相同。在对试验数据统计分析的基础上,建立了再生混凝土峰值拉应变的计算公式,并给出了再生混凝土应力-裂缝宽度的关系式。

简要介绍了围滩水电站的建设情况,就堆石混凝土筑坝技术在工程中的应用问题进行了探讨,提出了堆石混凝土质量控制的具体措施。

围滩水电站建设过程中,为保证工程质量并加快工程进度,建设后期采用堆石混凝土代替浆砌石进行坝体填筑。介绍了堆石混凝土施工技术的优缺点,阐述了该技术的施工工艺和质量检测方法,建议将该技术进行推广应用。

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的抗压、抗拉性能和增强机理,制备和易性良好、可以泵送施工的素混凝土(pc)、聚丙烯纤维混凝土(pfrc)、钢纤维混凝土(sfrc)和混杂纤维混凝土(hfrc),对设计强度为c50的4种材料进行立方体抗压和劈裂抗拉试验。结果表明:hfrc的立方体抗压强度分别比pc、pfrc和sfrc的增加6.5%、10.9%和1.8%。hfrc的劈裂抗拉强度分别比pc、pfrc和sfrc的增加12.59%、7.04%和1.56%。可见,混杂纤维对立方体抗压强度和劈裂抗拉强度增长效果显著。pc和pfrc在试验中均发生脆性破坏,而sfrc和hfrc均发生延性破坏。通过对比4种材料的抗压和抗拉性能,可为混杂纤维的增强机理研究提供基础。

选取聚丙烯纤维、硅粉和碳纤维作为掺加料,采用定制的快速升温电阻炉加热方式,运用正交试验理论设计试验方案,制作混凝土试件进行了劈裂试验,（1）试验结果表明,没有加入外掺料的混凝土试件抗拉强度损失最高;（2）初步选取聚丙烯纤维、硅粉和碳纤维掺量分别为：3%、8%和0.5%,混凝土试件抗拉强度损失率处于较低水平。

为满足修补混凝土自密实的要求,利用高效复合减水剂增塑和超细复合粉煤灰改善胶凝材料级配等有效措施,尽可能降低新拌混凝土屈服剪应力,使混凝土拌合物达到自密实所需要的流动性,在大量试验的基础上确定了自密实混凝土的配比参数．针对超早强的性能要求,通过胶砂试验,在多种化学外加剂中,选取早强剂a作为超早强水泥混凝土的外加剂,并确定其合理的掺量,同时在此基础上对自密实超早强高性能混凝土的配制技术进行优化,试验结果表明:选用高效减水剂、早强剂a、普通硅酸盐水泥可配制出1d的抗折强度达3．0mpa以上,2d抗折强度达4．0mpa以上,自密实性能好,30min后混凝土拌合物坍落度损失小的自密实超早强高性能混凝土,能够满足对混凝土路面进行快速修补、无需振捣的要求．

以石马水库为例,介绍了自密实堆石混凝土筑坝的施工流程,阐述了自密实堆石混凝土具有低水泥用量、低水化热、机械化施工、缩短工期、降低施工成本、综合性能稳定等优点,分析了自密实堆石混凝土筑坝技术在设计阶段、施工阶段、质量控制与检测等方面存在的问题,以及为自密实堆石混凝土应用推广提出建议。

为了得到工作性能良好的自密实混凝土,通过自密实混凝土工作性能的4种测试方法进行了混凝土流动性的试验研究,利用正交设计方法分析了粉煤灰、高效减水剂掺量等因素对新拌混凝土的流动性、黏性、抗离析能力的影响.结果表明,减水剂掺量是影响拌合物流动性与黏聚性的主要因素,配制时要主要考虑水胶比是影响黏聚性的主要因素.最后得出,减水剂掺量为0.8~0.9时,流动性和黏聚性最好.水胶比为0.32时,黏聚性最好.

针对自密实混凝土3个关键技术指标(流动性、间隙通过性、抗离析性)的研究,以无添加膨胀剂与添加膨胀剂自密实混凝土试拌和现场试验段的试验结果进行研究。试验结果表明:通过对高流态自密实混凝土的配合比进行设计,得到混凝土的坍落度为550~650mm,流动时间为2~5s,试验中的第三组配合比为最佳配合比。混凝土可自行流平,混凝土各项性能均较好,且已经成功用于黄登水电站中。

介绍了闸阀关闭组件批量抗拉试验方法,分析了试验结果,阐明了其拉伸性能不合格的原因,提出了改进方法。

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简要介绍了普通自密实混凝土的工作原理和工作性能,通过试验,分析了砂率、减水剂及增稠剂对新拌混凝土流动性和填充性的影响,找出了满足普通自密实混凝土工作性能的最佳配比。

与普通骨料相比,陶粒具有轻质、多孔的特点,降低了混合骨料混凝土的碳化性能。采用加速碳化试验,研究了自密实混合骨料混凝土碳化性能。试验结果表明：2种自密实混合骨料混凝土加速碳化深度随着水胶比增加在增加,其增加值在不同水胶比范围内有明显差异;同水胶比混凝土加速碳化深度由大到小顺序为：自密实轻骨料混凝土和自密实混合骨料混凝土,其中筒压强度高的陶粒配制自密实混合骨料混凝土与自密实混凝土同龄期的加速碳化深度相当;同强度等级混凝土加速碳化深度由大到小顺序为：自密实混凝土、自密实混合骨料混凝土和自密实轻骨料混凝土。

细颗粒自密实钢管混凝土试验研究——研究了用于某钢管混凝土拱桥的细颗粒白密实混凝土配合比设计，对选定配合比的混凝土进行了抗压强度和弹性模量随龄期变化的测试试验。结果表明细颗粒自密实混凝土能满足钢管混凝土拱桥的施工性能和基本力学性能。

目的研究三种不同因素对再生混凝土配合比的最优组合,探讨再生混凝土在钢管混凝土结构中应用的可能性.方法通过正交试验,分析再生骨料取代量、减水剂掺量、粉煤灰掺量对新配制再生骨料混凝土的影响,找出三种因素的最优水平组合,制作再生自密实钢管混凝土短柱进行轴压试验.结果三种因素的最优水平组合为再生骨料材料50%、减水剂10%、粉煤灰8%,钢管再生自密实混凝土的极限荷载比钢管混凝土的极限荷载低,但最大极限荷载处的位移都是7mm左右.结论钢管再生自密实混凝土的性能与钢管混凝土的性能基本相似,再生混凝土应用于钢管混凝土结构中是完全可行的.

随着我国加大基础设施建设投入的实施，水利工程以根本的基础设施条件成为本次投入的重点之一。，重力坝算是一种古老迄今为止仍很广泛的坝型。重力坝具有自重维持稳定的特性在水利工程中得到应用。本文以重力坝运用自密实堆石混凝土技术，分析自密实堆石混凝土技术在重力坝设计中的应用，以及产生的裂缝问题原因及应对措施。

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自密实轻骨料混凝土由于具有轻质高强、保温耐火、抗震性能好及便于施工等优点,作为隧道及地下工程的防水新手段,有其优越性。以某高速公路隧道防水工程为例,通过不同的抗渗性能测试手段,研究粉煤灰、聚丙烯纤维和uea复掺对自密实轻骨料防水混凝土(sclc)抗渗性的影响,利用sem、孔结构试验,探讨sclc的抗渗机理。结果表明,粉煤灰、聚丙烯纤维和uea复掺能显著提高sclc的抗渗性及耐久性。

结合构皮滩水电站的实际,对拱坝混凝土的性能进行了试验研究,结果表明:拱坝混凝土的单位用水量较低,每立方米混凝土的胶凝材料用量较少,从而减少了混凝土的发热量;同时采用当地灰岩配制的拱坝混凝土具有线膨胀系数较低的优点。这些都对拱坝混凝土的温控十分有利。受当地灰岩自身特性的影响,拱坝混凝土也存在着弹性模量较高、极限拉伸偏低的弱点,其对拱坝混凝土的温控的不利影响也不容忽视。

清华大学专利堆石混凝土技术在水利水电基础建设的独到优势在工程实践的过程中越来越明显,随着大型水电工程藏木水电站的堆石混凝土技术试验成功,堆石混凝土将进入水利水电建设的主战场。其高效率、低成本、节能环保的技术价值将对传统水利水电基础建设领域形成深远影响。