酸性环境下铁路隧道衬砌高性能混凝土耐久性的试验研究

依托玉磨铁路中老友谊隧道工程，对C50高性能混凝土隧道衬砌在酸性环境下的强度和耐久性，通过优化混凝土的配合比设计，采用单因素分析法，研究了水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响。研究表明:与水胶比相比，粉煤灰掺量对混凝土强度的影响更大；在酸性环境中，相比粉煤灰掺量，水胶比的变化对混凝土中氯离子含量的影响较大，而混凝土中电通量数值则对粉煤灰掺量的变化更为敏感。     

硫酸盐-冻融共同作用下隧道衬砌支护喷射混凝土劣化性能研究

为研究地铁隧道衬砌支护结构在恶劣环境下的劣化问题,以西部地区地铁隧道服役过程中典型的气候条件和腐蚀环境为背景,研究冻融和盐溶液侵蚀情况下隧道衬砌支护结构的耐久性能。依据兰州秋冬环境温度和地下水中硫酸盐的离子质量浓度设计室内硫酸盐-冻融侵蚀试验,研究不同掺量的粉煤灰和玄武岩纤维对衬砌支护喷射混凝土在不同冻融循环次数作用下的质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数的影响,并根据试验结果建立考虑粉煤灰掺量和玄武岩纤维掺量的抗压强度衰减模型。结果表明： 1）粉煤灰和玄武岩纤维对衬砌支护喷射混凝土性能提升的最优掺量分别为20%和0.1%。2）混凝土的质量损失率随冻融循环先增大后降低,到后期又持续增大;随着粉煤灰和玄武岩纤维掺量的增大,衬砌支护喷射混凝土的质量损失率降低,当粉煤灰和玄武岩掺量分别达到30%和0.15%时,对质量损失率的降低出现负效应。3）喷射混凝土的相对动弹性模量和抗压强度耐蚀系数随着冻融循环次数的增大在初期损失较小,之后迅速增大。     

粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次衬砌中的应用

通过室内试验，结合布罗宁公路隧道二次衬砌的施工，介绍采用三掺技术的粉煤友高性能混凝土配合比、力学性能和使用效果。     

机制砂在隧道喷射混凝土及二次衬砌中的应用

为解决机制砂混凝土应用中存在级配不良、性能指标波动幅度较大、回弹率高及强度低等缺陷,以贵广高速铁路隧道施工为依托,采用室内试验和现场试验对机制砂加工系统的设备选型与在喷射混凝土及二次衬砌中的应用进行研究。研究结果表明:1)粉煤灰掺量为40%、水胶质量比为0.37的大掺量粉煤灰机制砂喷射混凝土能够满足规范及设计要求;2)选择喷射混凝土配合比时,可加大粉煤灰掺入量,降低单位用水量和水胶质量比,提高混凝土的工作性;3)施工现场喷射工艺成熟时,还可适当降低坍落度值,以确保混凝土的喷射效果和实体质量;4)水洗机制砂石粉含量并非越低越好,在8%~12%时混凝土的物理性能、力学性能以及耐久性能达到最佳。     

沪杭客专特大桥主梁混凝土徐变性能研究

采用"葫芦串"预应力加载方法,研究水泥等级、粉煤灰掺量、胶凝材料总量和功能组分对高性能混凝土徐变性能的影响.结果表明:高性能混凝土徐变在加载100 d后趋于稳定;PⅡ 52.5水泥配制的高性能混凝土徐变系数明显低于PO 42.5水泥配制的;8%掺量粉煤灰极大地降低了高性能混凝土的徐变系数,继续增加粉煤灰掺量,反而增大了徐变系数;440～480 kg/m3范围内的胶凝材料总量对高性能混凝土的徐变系数影响不大;减缩剂显著地降低了高性能混凝土的徐变系数,单掺纤维以及双掺纤维和减缩剂均增加了高性能混凝土的徐变系数.提出配制低徐变值混凝土的技术要点:优选52.5级水泥,粉煤灰掺量不宜大于10%,不使用纤维,建议使用减缩剂.根据研究结果配制的混凝土在沪杭客专特大桥主梁中得到应用.     

大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的试验研究

论述了大掺量磨细矿渣粉对混凝土性能的影响,研究结果表明:用S95磨细矿渣粉和少量粉煤灰可以配制出早期抗裂性和耐久性均好的C50~C70高性能混凝土,84 d氯离子扩散系数均小于1.50×10-12m2/s;大掺量磨细矿渣粉高性能混凝土的收缩徐变较普通混凝土小。     

粉煤灰在滨州黄河大桥高性能混凝土中的应用

通过在塔柱混凝土中掺加粉煤灰与在箱梁混凝土中不掺加粉煤灰的对比,分析粉煤灰对高性能混凝土的力学性能和工作性能的影响,为类似工程的设计、施工提供参考.     

隧道衬砌自密实混凝土制备与应用研究

结合国内外自密实混凝土(SCC)研究最新进展,开展隧道衬砌结构用高性能SCC理论和应用技术研究。以性价比最高为原则,建立了SCC粗骨料体积含量、坍落扩展度与粗骨料平均粒径三者之间的基本关系,提出了基于骨料最大含量的隧道衬砌用SCC配合比设计改进方法。基于该方法制备了强度等级为C25的隧道衬砌泵送用高性能SCC,提出了用于隧道衬砌用SCC的工作性指标及现场施工质量控制原则与方法。     

高性能道面混凝土配合比设计

为了做到不增加一次性投资也能够推广应用高性能道面混凝土,在现有施工水平与可能获得的材料的条件下,通过大量试验研究,采用独立设计法,建立了高性能道面混凝土抗折强度公式和配合比设计方法,提供了不同水灰比下的粉煤灰最佳掺量及配制不同抗折强度时的水泥用量,并对高性能道面混凝土的组成材料提出相应的要求。按所建立的掺优质粉煤灰混凝土配合比设计方法,可以配制出抗折强度在6.0~10.0 MPa的高性能道面混凝土,若掺加硅灰、钢纤维等,则可配制出强度更高的高性能道面混凝土。     

粉煤灰、矿渣双掺混凝土在海底隧道二次衬砌中的应用研究

结合厦门东通道海底隧道二次衬砌混凝土配制的主要技术途径和配合比参数的合理选择,在试验基础上研究了混凝土制备过程中功能性掺合料粉煤灰和矿渣粉的性能及其双掺用量对混凝土强度和耐久性的影响,阐明采用粉煤灰和矿渣粉双掺混凝土将是解决海底隧道衬砌混凝土耐久性问题的新途径。     

箱梁高性能粉煤灰混凝土的配制技术与性能研究

结合来安-明光高速公路滁河特大桥建设,依据原材料质量控制和配合比设计准则,通过变化粉煤灰掺量及选用引气剂进行了C50高性能粉煤灰混凝土的配制和物理力学性能研究.结果表明,粉煤灰与外加剂的迭加效应,使得所配制的高性能混凝土具有良好的工作性能;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的早期强度和成熟度有所降低,但后期强度增长率较大,且90 d强度和不掺粉煤灰的混凝土相当;引气剂的加入会降低混凝土的强度,但仍可满足设计要求.     

基于六盘山隧道衬砌混凝土腐蚀破坏分析及对策

宁夏盐渍地区混凝土工程(桥基、隧道)腐蚀破坏比较严重,通过现场水质调查分析和综合评价,分析了混凝土腐蚀破坏模式及其机理。针对工程病害以及该地区特殊的地质水文环境,研制了掺有粉煤灰和高效减水剂的双掺耐腐蚀混凝土配方。通过试验确定了的这种混凝土性能优于规范中抗硫酸水泥,并接近高抗硫酸水泥,在保证双掺混凝土抗腐蚀性能的基础上降低了工程成本。同时,对隧道衬砌混凝土常见的开裂、渗漏破坏提出了相应的设计、施工建议,取得了较好的社会和经济效益。     

基于灰关联熵分析的大掺量粉煤灰混凝土导热性能影响因素研究

为了探究各因素对大掺量粉煤灰混凝土导热性能的影响,通过试验,以导热系数为主要导热性能指标,运用灰关联熵分析的手段,定量分析了水胶比、粉煤灰掺量、减水剂掺量、砂率和骨料干湿状态对大掺量粉煤灰混凝土导热系数影响的显著程度。经计算分析得出:对大掺量粉煤灰混凝土导热性能影响最大的是砂率,其次依次为粉煤灰掺量、水胶比、减水剂掺量和骨料干湿状态。在进行大掺量粉煤灰混凝土配合比设计时,从导热性能方面考虑,必须严格控制砂率。     

隧道单层衬砌高强喷射混凝土试验研究

近年来,单层衬砌作为新的隧道结构形式,由于其具有经济、低碳、环保特点,广泛应用于隧道及地下工程中。但对于组成单层衬砌结构主要材料的喷射混凝土的力学和耐久性能要求比以往喷射混凝土要求更高。该文围绕提高喷射混凝土强度和密实度进行了相关的试验研究,研究证实采用聚羧酸高性能减水剂、无碱速凝剂和低水胶比以及单掺或双掺矿物掺合料可有效提高混凝土的强度和密实性。     

南澳大桥引桥现浇箱梁C50海工耐久混凝土配合比设计与应用

C50高性能混凝土是现阶段一种应用型的高技术混凝土,凭借着自身的优点广泛应用于桥梁、高层建筑中。本文针对南澳大桥施工的特殊要求,以及对原材料的选用,对C50高性能混凝土配合比进行了试验研究,以及对不同粉煤灰掺量条件下混凝土收缩、抗氯离子渗透以及强度等性能进行了分析。     

公路高性能混凝土中矿物掺和料适宜掺入量的试验研究

在混凝土中掺加粉煤灰、磨细矿渣粉是配置高性能混凝土的基本技术措施。采用不同粉煤灰和矿渣粉掺入量进行混凝土强度、耐久性及和易性指标的试验,验证矿物掺和料对混凝土性能的影响,对掺和料掺量限值以及适宜掺入量进行探讨。     

铁路隧道混凝土理论消耗量分析及计算

混凝土超耗是隧道工程施工面临的难题,如何有效减小隧道混凝土超耗是项目成本管控的重点,也是难点。为有效降低施工成本,合理确定隧道混凝土消耗标准,做好施工管控,立足于隧道施工特点,从混凝土超耗原因、消耗组成、消耗量化分析及二次衬砌模板台车轮廓外放影响等方面,针对混凝土施工前后工序进行混凝土消耗量化计算及评估,得出:1)初期支护喷混凝土消耗量主要与设计量、回弹量及平均线性超挖量相关,喷混凝土理论消耗量是设计量的1.6～3.8倍;2)二次衬砌模筑混凝土消耗量主要与设计量及预留变形量相关,在实际预留变形量是设计预留量1/3的情况下,二次衬砌模筑混凝土理论消耗量是设计量的1.04～1.12倍;3)一般的二次衬砌模板台车结构强度及刚度较大,满足二次衬砌混凝土浇筑施工至初凝时的自重或冲击压力,定位时不需要将台车轮廓外放大,以防变形回落。     

箱梁高性能粉煤灰混凝土的变形性能与耐久性研究

针对安徽滁河特大桥C50高性能混凝土的设计要求,测试分析了掺粉煤灰混凝土和引气荆混凝土的变形性能和耐久性.结果表明,掺15%～30%粉煤灰有助于提高混凝土的抗塑性开裂和降低自收缩性能,当掺量达30%时则降低了抗干缩性能;掺粉煤灰会提高混凝土的抗氯离子快速渗透性能,但随掺量增加,混凝土抗水压渗透、抗冻和抗碳化性能有所降低.掺引气剂对混凝土变形性能有一定的不利影响,但却能较显著地改善混凝土的耐久性能.     

基于六盘山隧道衬砌混凝土腐蚀破坏分析及对策

宁夏盐渍地区混凝土工程(桥基、隧道)腐蚀破坏比较严重,作者通过现场水质调查分析和综合评价,分析了混凝土腐蚀破坏模式及其机理。针对工程病害以及该地区特殊的地质水文环境,研制了掺有粉煤灰和高效减水剂的双掺耐腐蚀混凝土配方。通过试验确定了这种混凝土性能优于规范中抗硫酸水泥,并接近高抗硫酸水泥,在保证双掺混凝土抗腐蚀性能的基础上降低了工程成本。同时,对隧道衬砌混凝土常见的开裂、渗漏破坏提出了相应的设计、施工建议,取得了较好的社会、经济效益。本文的研究成果为西北盐渍地区混凝土工程腐蚀破坏综合治理提供了经验。     

海底隧道环境腐蚀性评价及二次衬砌混凝土室内加速腐蚀分析

为评价海底隧道支护结构环境腐蚀性等级和分析二次衬砌混凝土抗腐蚀性能,采用相关技术标准、规范和室内加速腐蚀试验进行综合分析。结果表明,厦门翔安隧道二次衬砌外壁环境腐蚀性等级为严重的D级,内壁为非常严重的E级,得到设计采用;矿渣组(水胶比0.36,单掺60%矿渣粉)和共掺组(水胶比0.36,掺15%粉煤灰+60%矿渣粉)综合性能均满足C45强度要求,且具有良好的抗腐蚀性能,推荐作为厦门翔安隧道二次衬砌高性能混凝土配合比的参考;根据耐久性设计综合研究成果,厦门翔安隧道最终采用推荐的共掺组二次衬砌配合比方案。