箱型沉管抗裂混凝土的配合比优化设计

箱型沉管结构复杂、体形庞大,混凝土在硬化过程中受到水化热、收缩、沉降等多重因素的影响导致变形,而变形又受到各种约束的作用产生拉应力.当产生的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土就会开裂.箱型沉管混凝土控裂是施工中的难题之一.从影响混凝土开裂的几大因素出发,对混凝土材料本体组分进行优化设计,辅以一定的功能阻裂材料,为工程提供了抗裂性能良好的混凝土配合比.     

混凝土抗裂能力评价模型的解析

综述了目前国内外混凝土抗裂能力评价计算模型,通过综合各方面影响因素,首次建立了混凝土抗裂能力分析模型,并考虑混凝土的经时变化,创建混凝土及其结构抗裂能力评价模型,用抗裂因子Kac作为评价混凝土抗裂能力的数学参数。选择具有代表性的混凝土配合比,分别计算了粉煤灰、矿渣、硅灰、膨胀剂、减缩剂、聚丙烯纤维组分的抗裂因子,通过数学计算得出的抗裂因子的大小顺序表明：粉煤灰、矿渣能够提高混凝土的抗裂因子,而硅灰则降低了混凝土的抗裂因子。掺加纤维、减缩剂、以及减缩剂和膨胀剂复合使用能够提高混凝土的抗裂性能,特别是减缩剂和膨胀剂复合使用能够大幅度提高抗裂因子,与大小圆环、平板法等各种约束开裂试验结果具有很好的一致性。而使用膨胀剂在早期养护不充分的前提下,有降低抗裂因子的趋势。     

沉管混凝土收缩及湿胀变形研究

为分析沉管裂缝的成因及改进措施,研究了沉管主体混凝土的干燥收缩和后浇带混凝土的限制膨胀性能,并在试件收缩90 d后进行泡水试验,得到混凝土在水中的湿胀变形情况。通过对混凝土收缩及膨胀的研究得出：骨料种类、掺合料掺量、胶凝材料用量等参数对混凝土收缩量有较大影响;混凝土泡水7 d后膨胀量为150～250 με,泡水后混凝土在干缩室内二次干缩28 d的收缩量为150～200 με,混凝土泡水膨胀量和二次收缩量与是否掺膨胀剂基本无关。     

船闸混凝土抗裂性能试验研究及开裂风险评估

针对船闸大体积混凝土容易发生开裂的问题,通过室内试验研究不同配合比混凝土的热力学及变形性能,并基于多场耦合模型对廊道结构混凝土进行开裂风险评估计算。研究结果表明：掺入抗裂剂减小混凝土干燥收缩且自生体积变形初期产生较大膨胀,显著提升混凝土体积稳定性和抗裂性能;抗裂剂可降低船闸廊道结构混凝土最大开裂风险系数40%以上,控制廊道混凝土各部位开裂风险在0.7以下,大大降低了结构混凝土开裂风险。     

大体积混凝土早龄期抗裂指标综述

文中评述了用于评价大体积混凝土早龄期抗裂性能的一些指标,包括混凝土的抗拉强度RL、极限拉伸值εp、抗裂参数φ、抗裂指标λ、抗裂安全系数K1和开裂风险系数η。并认为基于温度一应力试验利用混凝土内外的实际温差和内外部的第二零应力温度差两者的差值△△T（t）来评价混凝土的抗裂性值得借鉴和进一步研究。     

钢壳混凝土沉管组合结构徐变和收缩性能研究

以深圳到中山预投标的钢壳混凝土沉管隧道工程为例,针对钢壳混凝土沉管的组成形式,借鉴已有的钢-混凝土组合结构在收缩和徐变作用下的变形研究成果,对钢壳混凝土结构在长期作用下的受力和变形情况进行研究,采用一种简捷的计算方法对沉管横向结构在长期作用下的受力和变形情况进行计算.结果表明:由于徐变和收缩的影响,混凝土最终将近退去一半的应力值;钢壳的受力随着徐变和收缩的发展趋于均匀;随着收缩徐变的发生钢壳所承担的弯矩逐渐减小;由于徐变和收缩导致挠度增量的影响并不大.     

掺复合抗裂剂的地下车站混凝土抗裂性能试验研究与工程应用

为提升轨道交通地下车站混凝土的抗裂性能,采用具有微膨胀、缓凝效果的复合抗裂剂,研究其掺量、养护温度对C35、C50混凝土强度及膨胀性能的影响.结果表明:随抗裂剂掺量增加,混凝土强度先增加后减小,且8％掺量时力学性能、限制膨胀率及收缩性能最佳;随养护温度升高,极大促进了 C35混凝土强度及膨胀性能的发挥,且C50混凝土的...     

基于温度应力试验机的混凝土控裂技术研究现状

温度应力试验机能够克服传统试验方法的缺陷,对混凝土控裂性作出定量地综合评价.重点介绍此项技术的发展历程及研究现状,并就目前国内市场上出售的HYPY型温度应力试验机的工作原理、特征参数、评价指标及优缺点进行研究探讨.     

盘锦港301泊位大体积混凝土墩台抗裂计算

大体积现浇混凝土作为当今一种大型构件的构成形式,以其整体性、耐久性、强度高、施工便利等优势得到了广泛运用。由于大体积混凝土水泥水化热散热较差,施工过程中容易出现开裂等质量问题,影响结构耐久性和安全性。以盘锦港301#油品及液体化工品泊位工程现浇墩台大体积混凝土施工为实例,对进行大体积混凝土抗裂性进行计算,通过计算指导施工,提高了施工质量。     

沉管隧道剪力键应力分析及设计参数研究

沉管隧道接头的剪力键是沉管隧道接头中的重要构件,分析剪力键的受力及影响参数对沉管隧道的安全具有重要意义。以广州如意坊沉管隧道工程为例,采用Mazars损伤模型描述混凝土的损伤和刚度衰减,建立考虑剪力键材料损伤的沉管隧道三维精细化数值模型,研究差异沉降情况下沉管隧道接头剪力键的受力性能。同时,以剪力键的应力分布作为剪力键受力和安全性的评价指标,讨论剪力键的长度、端角形式和高度等设计参数变化对剪力键应力分布的影响,给出考虑剪力键损伤情况下相关设计参数的建议值,为沉管隧道工程接头剪力键的设计及优化提供理论支持与参考。     

港口直径40m混凝土储煤筒仓温度应力分析

通过工程实例,对港口直径40 m混凝土筒仓在季节温差和内外温差作用下的温度应力进行计算,分析不同温差作用下筒仓壁的内力分布规律,并将内外温差作用下的温度应力转换为筒仓壁的环拉力,分析不同内外温差作用下,温度作用产生的环拉力与贮料荷载产生的环拉力的比值。得出的结论有助于结构设计人员正确把握温度作用对筒仓壁内力的影响,加强结构措施,确保结构安全。     

基于温度场及应力场仿真分析的船闸混凝土配合比设计

针对施桥三线船闸工程中船闸钢筋混凝土结构设计,基于混凝土抗裂性能优化,采用ANSYS分析软件对廊道和闸室不同混凝土配合比进行仿真分析,通过比较廊道和闸室混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律,提出较优的混凝土配合比.     

基于混凝土水化热的大直径灌注桩完整性检测新技术

提出了基于混凝土水化热的大直径灌注桩桩身完整性检测新技术。无论何种桩身缺陷,同正常混凝土相比,大直径灌注桩在水化、凝结、硬化过程中,释放热量普遍偏少;桩身夹泥等缺陷体甚至不释放热量;同时,缺陷体对热量的传导能力普遍较差。该技术可以通过精确测量大直径灌注桩混凝土水化热而产生的温度梯度,进而判定桩身完整性。通过现场试验验证了该技术的可行性,值得深入研究与推广应用。     

预应力钢筒混凝土管接头灌注砂浆的抗裂性研究

通过圆环法试验,研究了养护条件、矿物掺合料、聚丙烯纤维、膨胀剂、玄武岩纤维和内养护材料等因素对砂浆抗裂性的影响.研究结果表明,有无养护对砂浆的抗裂性影响显著,单掺玄武岩纤维可提高灌注砂浆的抗裂性,陶砂、高吸水性树脂等内养护材料、膨胀剂与玄武岩纤维等共同作用下,灌注砂浆的开裂时间延长60%～130%,验证了从砂浆内养护角...     

船闸工程大体积混凝土裂缝控制施工技术

针对船闸大体积混凝土建筑物浇筑容易出现温度裂缝的难题,通过优化施工配合比设计、埋设冷却水管、控制浇筑的层间厚度及间歇时间、表层保湿养护等多重裂缝控制施工技术措施,实现了龙溪口船闸大体积混凝土的裂缝控制,同时利用传感器采集混凝土温度数据,对控裂措施进行效果评价。现场实际应用中,浇筑后混凝土温峰在32.1～41.4℃之间,内表温差在9.6～16.4℃之间,均远低于温控指标的要求,未产生可见温度裂缝。浇筑时同步成型的混凝土干缩C20试块28 d最大干缩率为同养228×10^-6,标养182×10^-6,表明混凝土温降阶段大体积混凝土的抗裂性能得到大幅提高。     

炎热干燥大温差条件下胸墙大体积混凝土裂缝控制技术

依托沙特Ras Al Khair港码头5#、6#泊位项目,介绍了在炎热、干燥、大温差、海洋环境下,按美国标准设计和施工的胸墙大体积混凝土裂缝的控制措施。施工过程中,通过配合比的比选、原材料温度的控制、浇筑温度的控制、分层分段以及养护等综合措施,有效控制了胸墙大体积混凝土的开裂,保证施工质量和进度。     

大体积混凝土智能温控系统的研发及应用

大体积混凝土施工过程中的温度监控对于裂缝控制非常重要。为了更加高效便捷地对混凝土内部温度进行监控,研发了大体积混凝土智能温控系统。该系统通过服务器对大体积混凝土结构各点温度实时自动读取、分析,并根据预设的温控指标及时发出现场应采取的温控技术措施提示信息。同时还可以根据混凝土内部温度变化情况,对冷却水电磁阀门控制器发出指令,实现冷却水的自动改变流向及启动与停止。实践结果表明,应用本系统能大大提高混凝土温控效率,裂缝控制效果良好。     

基于CT扫描技术的混凝土结构裂缝宽度与钢筋锈蚀率相关性分析*

为了了解混凝土结构的裂缝宽度与钢筋锈蚀率之间的关系,同时掌握裂缝宽度及钢筋锈蚀率的无损检测技术,特别采用CT扫描技术,对一批加速腐蚀的混凝土构件进行测试,得到了混凝土构件的裂缝宽度及锈蚀率,分析钢筋锈蚀率与裂缝宽度的相关性。从分析的结果来看,钢筋锈蚀率与裂缝宽度的相关曲线与其它学者研究的曲线趋势一致,但变化率有所不同,该曲线可以为揭示混凝土结构裂缝宽度与钢筋锈蚀率变化规律提供参考,同时CT扫描技术可以推广应用在混凝土无损检测中。     

一种基于累积损伤理论和裂纹尖端弹塑性应力场的裂纹扩展预测方法

文章提出了一种预测疲劳寿命的应力循环叠加和损伤循环叠加的双重叠加方法。该方法依据累积损伤理论,通过分析变幅载荷下裂纹尖端的应力场,采用应力循环叠加的方法反映残余应力的影响;同时利用SWT应力应变和寿命的关系,循环叠加裂尖损伤。该方法能够很好地反映过载时裂纹扩展的迟滞效应,适合变幅载荷下疲劳寿命的评估分析。