轻集料吸水与释水过程影响因素的试验研究

试验研究了轻集料的品种、密度等级、级配、环境湿度等因素对其吸水、释水过程的影响。结果表明,轻集料的品种对其吸水、释水过程影响最为显著,页岩陶粒的吸水快,0.5 h接近饱水,吸水率小,而粘土陶粒吸水相对缓慢,20 h才接近饱水,吸水率大;页岩陶粒的释水明显比粘土陶粒快,但释水速度均远小于吸水速度,且两种陶粒释水速度的差距明显小于吸水速度的差距;密度等级对页岩陶粒的吸水、释水过程影响较大,而对粘土陶粒的吸水、释水过程影响较小。     

SAP吸-释水行为及其对混凝土性能的影响机制综述

高吸水性树脂(Super-absorbent Polymer, SAP)因其优异的吸、储、释水特性已发展成为理想的混凝土内养护材料之一。为了明晰SAP吸-释水行为与混凝土性能之间的联系,提升SAP的养护效率和混凝土性能,总结了SAP吸-释水的3种理论,系统分析了SAP在不同溶液中的吸-释水行为、SAP与水泥浆体间的水分交换机制及SAP与混凝土内部湿度之间的关系;论述了SAP水分运移行为研究方法,分析了各方法的特点及适用性;从水化行为、孔结构和微观形貌的角度探讨了SAP粒径、掺量及额外引水量对混凝土性能的影响。结果表明：离子网络理论、溶液热力学理论和凝胶相转变理论可以很好的阐释SAP在不同溶液中的吸-释水行为,SAP内部吸附水和毛细水的含量是影响SAP释水周期的关键因素,SAP的吸-释水特性决定了混凝土内部水分的分布;SAP内养护混凝土的微观结构和宏观性能受SAP掺量、粒径和额外引水量等参数综合影响,合适的参数可使水化产物填充SAP释水产生的孔洞,细化混凝土孔结构、提高密实度、改善力学性能并提升耐久性。SAP还可提高混凝土的自愈合能力、提升耐火剥落性及实现藻类在混凝土上的定植等。未来应进...     

应用PQI即时控制沥青混凝土路面施工质量的研究

首先根据不同集料种类和不同公称最大粒径沥青混凝土结构层的PQI标定值统计结果,利用SPSS软件分析了二因素对PQI标定值影响的重要程度;其次利用PQI检测了成型沥青混凝土路面的压实度,通过检测沥青混合料松铺密度、松铺厚度及压实密度,计算了沥青混凝土面层的厚度,并与芯样检测结果进行了对比;最后阐述了通过PQI进行沥青混凝土路面施工质量即时控制的方法。结果表明:集料种类和材质是影响PQI标定值的最重要因素;采用PQI检测的成型路面密度或计算的沥青混凝土面层厚度与芯样的检测结果具有良好的相关性,检测数据较为可靠;通过检测沥青混合料的松铺密度和松铺厚度,可以实现沥青混凝土路面施工质量的即时控制。     

城市排污管道衬砌管片劣化的数值模拟研究

为研究氯离子在高强度混凝土(C50、C55及C60)内的扩散规律,通过ANSYS有限元软件对上海某深隧衬砌管片不同环境条件下全寿命周期氯离子扩散进行模拟,定量探究硫酸盐浓度、混凝土强度等级及环境水压值对高强度混凝土保护层厚度取值的影响。数值试验结果表明:氯离子含量随着模拟深度的增加而不同程度的减少,且不同深度处氯离子含量随着硫酸盐浓度的增加而增加,随着混凝土强度等级的增加而略微减少,随着水压值的增加而略微增加;达到深隧结构设计服役时间所需要的混凝土保护层厚度随着硫酸盐浓度线性增加,随着混凝土强度等级线性减少,随着水压值线性增加。     

粗骨料体积分数对混凝土耐久性的影响与机理研究

相比普通混凝土,粗骨料嵌锁型混凝土具有更为优越的力学性能及耐久性。为探明粗骨料对混凝土耐久性的作用机理,文中研究了不同强度等级混凝土的吸水率、电通量,以及干燥收缩与粗骨料体积分数之间的关系。结果表明,粗骨料的稀释效应是改善混凝土抗渗性和体积稳定性的直接因素;粗骨料的绕行作用可显著降低混凝土的渗透性,但随粗骨料体积分数的增加,界面过渡区的逾渗作用也增强,尤其对于较高强度等级混凝土,界面过渡区的逾渗作用对混凝土渗透性的影响更为明显;粗骨料对混凝土干燥收缩的约束作用随其体积分数的增加而增强,在粗骨料体积分数较高时,该约束作用随混凝土强度等级的增加而增强。     

混凝土电阻率研究现状与进展

文章通过对现有研究成果的调研,对混凝土电阻率对钢筋锈蚀速率的影响以及混凝土材料、施工养护条件以及环境等因素对混凝土电阻率的影响进行了综述,分析了现有电阻率模型的优缺点,总结了混凝土电阻率评价方法在实际工程中的应用,提出了需要深入研究的方向。     

初始含水率对MgO碳化粉土强度和电阻率的影响

为研究初始含水率对活性MgO碳化固化粉土强度和电阻率的影响,通过室内试验测试分析初始含水率对MgO碳化固化粉土应力-应变、无侧限抗压强度、电阻率、pH值和电导率的影响规律;讨论MgO碳化固化粉土无侧限抗压强度和电阻率间的相互关系;最后通过扫描电镜的微观测试,阐明强度和电阻率的变化机理。研究结果表明:随着初始含水率的增加,碳化试样呈现由脆性向塑性的发展趋势;无侧限抗压强度随初始含水率减小或碳化时间增加而增加;变形模量与无侧限抗压强度的比值为60~200;MgO固化粉土的电阻率随含水率增加呈幂函数递减,且碳化后的电阻率明显高于碳化前的电阻率;在特定碳化时间下强度与电阻率存在较好的线性关系,且电阻率法可作为一种简单、有效的方法来预测MgO碳化固化土的强度;碳化土的pH值和电导率均随初始含水率增加呈先减小后增加的趋势,在初始含水率为20%或25%处达到最小,且碳化时间越长,pH值和电导率越小;MgO碳化固化土中存在有棱柱状的水碳镁石晶体和片状的球碳镁石/水菱镁石晶体,这些碳化产物是导致含水率减小以及干密度、强度和电阻率增加的主要原因。     

高吸水树脂对混凝土强度与水化过程的影响

采用高吸水性树脂(SAP)作为内养护材料制备高性能混凝土,研究了其对高性能混凝土抗压强度的影响,并采用无接触电阻率测量仪分析了其对水泥水化过程的影响,结合SEM微观分析探讨了内养护作用机理。结果表明,SAP的掺入对混凝土拌和物的流动性影响显著,同时混凝土初期强度下降明显,但是随着养护龄期的延长,抗压强度逐渐提高,建议合适掺量为胶凝材料质量的0.2%~0.3%;SAP掺入以后对新拌混凝土电阻率带来明显变化,采用无电极电阻率测试仪可以较好反映SAP的掺入对水泥水化的影响;采用干拌的形式加入SAP材料导致水泥早期水化延缓,但是到了加速期结束以后材料内部自由水分消耗严重,SAP内养护作用体现,电阻率迅速上升;SAP凝胶失水后坍缩成有机薄膜,导致200~400μm的不规则孔隙数量增多,但由于缓慢释水作用有利于钙矾石的生成和结构密实性的提升,因此混凝土的后期抗压强度有所改善。     

基于强度试验分析的公路工程轻骨料混凝土配合比设计及其性能研究

轻骨料混凝土干密度不大于1 950 kg/m~3,大多数试件强度不小于40 MPa可被定义为高强度混凝土。除此之外,在7 d和28 d的抗压强度方面,轻骨料混凝土也比普通混凝土略高;轻骨料混凝土的轴压比、劈裂抗拉强度、抗折强度均高于同等级的普通混凝土。结合试验,对公路工程轻骨料混凝土配合比进行设计,在此基础之上对其性能进行了研究。研究表明:砂率、水灰比、陶粒、筒压强度、是否预吸水是影响轻骨料混凝土强度的主要因素,适当降低水灰比能提高混凝土强度;适当提高体积砂率可将轻骨料混凝土强度提高;对陶粒进行预吸水处理后,在一定配合比下轻骨料混凝土强度将被提高;混凝土的抗压强度对于等级相同的陶粒来说,最大粒径越大,其抗压强度越小。     

基于正交试验的软岩隧道围岩稳定性影响因素敏感度分析

基于某供水专用软岩隧道,采用正交试验法对其围岩稳定性影响因素进行敏感度分析,确定影响拱顶沉降、仰拱隆起和水平位移的主要因素,分析各因素对软岩隧道围岩稳定性的影响。结果表明：提高支护结构混凝土等级和厚度可减小拱顶沉降量,支护施工距离的增加会导致拱顶沉降量、仰拱隆起量逐渐增加,采用全断面法开挖可使拱顶沉降和仰拱隆起最小化;混凝土等级是影响水平位移结果的最显著因素,支护施工距离和开挖方案的影响次之,混凝土厚度是影响水平位移结果的较弱因素。提出优化施工方案,建模分析并通过现场监测进行验证。     

引水洞爆破施工对既有隧道衬砌的影响分析

某铁路隧道建成运营后,受溶洞区域水压大的影响,岩溶核心段出现衬砌渗漏水现象。为了解决衬砌渗漏水问题,通过在正洞顶部施作引水洞,截取岩溶水,减小作用在隧道衬砌周围的荷载。本文结合某铁路隧道引水洞爆破施工,通过从爆破震动、结构变形等动态监控和土压力、型钢应力、混凝土应变等静态监控,分析引水洞施工期间正洞衬砌结构受力和变形情况,得出爆破震动速度和结构受力都控制在允许标准以内,并且隧道结构变形很小、结构受力相对稳定,说明引水洞施工对正洞衬砌结构影响小,保证了运营线的安全。     

宜万铁路齐岳山隧道高压富水断层施工关键技术

摘要： 通过宜万铁路齐岳山隧道F11断层施工,对冻结法、泄能降压法、注浆加固堵水法等施工方法进行比选;经过科研实践总结,优化方案为分水降压和信息化跟踪注浆组合工法,采用泄水洞或平导等附属洞室突水后作为分水降压通道,降低水压,减少突水、突泥风险;再采用信息化跟踪精确注浆加固隧道范围内围岩,快挖快封安全快速通过。解决了岩溶地区隧道高压富水断层快速施工难题,可在类似工程中推广应用。     

轴线干坞基坑灌、排水工况下坑外地下水变化规律分析

结合工程实践,采用现场测试的手段,归纳总结广州生物岛—大学城沉管隧道干坞基坑灌、排水工况下坑外地下水的变化规律：灌水加载阶段,坑外土体属“吸水”过程,排水卸载及二次开挖阶段,坑外土体属“吐水”过程,“吸水”速度大于“吐水”速度,边坡的持水能力造成边坡内外水位差局部高达4m,对边坡稳定造成威胁,但由于事先对坡角进行了处理,边坡内部渗流并未对边坡稳定造成危害,整个过程中边坡稳定性很好。     

水胶比对钢纤维混凝土性能的影响

为了研究水胶比对钢纤维混凝土性能的影响,文章通过对不同水胶比(保持用水量不变,调整胶凝材料用量)条件下钢纤维混凝土物理性能、抗压强度以及抗冻性进行测试分析。结果表明,随着水胶比的增大,钢纤维混凝土的流动性增大,表观密度先增大后降低,抗压强度和抗冻性呈现降低现象。     

沥青混凝土路面层间孔隙水压力计算

针对沥青混凝土路面水损害问题,运用轴对称有限元方法分析了不同等级轴载作用下沥青混凝土路面层间孔隙水压力的变化规律。研究结果表明。孔隙水压力将造成路面层间的严重冲蚀．导致沥青与集料过早剥离而诱发水损害．而超载将加速这一进程。     

冻融损伤对表面防水混凝土渗透性影响研究

对表面防水混凝土和普通混凝土试件进行加速冻融循环试验,在不同循环次数下测定试件的水和氯离子渗透性,旨在研究冻融损伤对表面防水混凝土渗透性影响,为实际工程中表面防水混凝土的结构和耐久性设计提供理论依据。试验结果表明： 表面防水混凝土的水和氯离子渗透量均随着冻融循环次数的增加而增加,但是,对比普通混凝土试件,在相同的冻融循环次数下,表面防水混凝土仍具有较好的抗渗透性能,可以有效降低水和氯离子的侵入量;当冻融循环次数为100次时,水灰比为0.4的普通混凝土试件最大毛细吸水量和氯离子含量分别是表面防水混凝土试件的10.18倍和1.89倍。     

透水生态混凝土与植草性能的研究

生态植草混凝土是一类能够适宜草本植物生长的多孔透水混凝土,本文就多孔混凝土的组成对植草性能的影响以及不同草种在多孔混凝土中的生长情况进行了研究.研究结果表明:利用粒径比较大、比较集中的集料制备的混凝土有利于提高空隙率和孔隙的尺寸及连通程度,用矿物掺合料代替部分水泥有利于降低pH值,用再生集料代替天然集料有利于提高混凝土保水能力,这些都有利于草在多孔混凝土中的生长.顶峰和交战两个草种比较适合在多孔混凝土中生长.     

混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的研究

该文分析讨论了腐蚀方式、水胶比、矿物外加剂对混凝土抗腐蚀侵蚀性能的影响,试验结果表明:干湿循环的腐蚀速度最快;水胶比的降低、掺入粉煤灰均提高了混凝土的抗盐侵蚀性能,但引气剂的引入降低了混凝土的抗盐侵蚀性能。     

水压下开裂混凝土中水分渗透红外试验

为了研究水下隧道开裂混凝土中水分渗透过程和影响因素,基于Richards方程和立方定律提出了外水压力下水分在开裂非饱和混凝土中的运动方程,根据水下隧道一侧承受外水压力、一侧接触大气的服役环境,设计了混凝土内部孔洞和裂缝承受冷却压力水的渗透试验,采用红外热像仪可视化研究水分入渗开裂混凝土的过程;通过红外辐射特性来分析裂缝几何特征、外水压力和初始饱和度对开裂混凝土中水分渗透的影响,并将试验结果与水分运动方程的影响因素进行对比。结果表明：外水压力越大、混凝土初始饱和度越小,则开裂混凝土试块的内外温差越大,表面温度变化曲线越陡峭,说明水分流速相应地越快,入渗深度越大,证明外水压力和初始饱和度都是开裂混凝土中水分运移的驱动因素;裂缝宽度越大、裂缝长度越长,混凝土试块表面红外温度越低,试块内外温差越大,说明裂缝面积越大导致冷却水入渗流量越大和渗透深度越深,证明裂缝宽度与开裂混凝土的渗透性正相关;另外垂直裂缝方向相比平行裂缝方向的红外热图观测效果更明显。在进行水下隧道渗漏预测时不宜忽略裂缝几何特征、外水压力和初始饱和度,不然会低估水流速度和流量,影响水下隧道的长期安全和耐久寿命。