聚丙烯纤维复合土抗裂补强特性试验研究

将聚丙烯纤维按不同类型、不同组合、不同含量掺入土中的三轴压缩试验,研究了聚丙烯纤维复合土的应力-应变性状及对复合土强度特性的影响。试验结果表明,加固黏性土要选择分散性好的束状单丝聚丙烯纤维,而不是网状聚丙烯纤维,聚丙烯纤维按占土质量0.2%时为最佳掺入量,束状单丝聚丙烯纤维长度为6 mm+10 mm+15 mm+19 mm的4种组合较为理想,可使聚丙烯纤维复合土微结构联结强度得到明显改善,抗裂补强,黏性土抗剪强度得到极大的提高。     

某公路隧道不同纤维混凝土支护结构性能比较

软弱、破碎围岩的公路隧道支护一直是困扰公路隧道施工的技术难题。结合三里冲软弱围岩公路隧道工程地质条件和隧道开挖设计参数,采用FLAC软件对钢纤维混凝土锚喷和聚丙烯纤维混凝土锚喷2种初期支护结构进行数值模拟研究。从应力、位移和塑性区3个方面分析隧道围岩的稳定性。计算结果表明,聚丙烯纤维混凝土锚喷支护结构能充分发挥围岩自承载能力,提高隧道的稳定性,能有效减少二次衬砌混凝土的厚度。     

混凝土膨胀剂使用中存在的问题及解决措施

混凝土膨胀剂具有补偿混凝土干燥收缩的效果,但在地下室防水混凝土工程中,使用效果不理想,存在掺加膨胀剂后地下室底板和外墙出现混凝土开裂渗漏的现象。本文从设计源头,力求全面地、准确有效地提出解决措施。     

新型低弹模混凝土性能研究

聚丙烯纤维低弹模混凝土以其优良的工作性能和力学性能成为近年来我国水利工程大坝防渗墙采用的主要材料之一.在室内试验的基础上,对聚丙烯低弹模混凝土的强度、塌落度特性进行了研究;开发了一套混凝土耐久性渗透水采集仪,对聚丙烯低弹模混凝土的渗透性和耐久性进行了研究,试验结果表明：与传统低弹模混凝土相比,聚丙烯低弹模混凝土的抗压、弹模变化不大,抗拉强度有提高,抗渗性能明显改善,渗透系数降低了一个数量级左右,耐久性年限可以进一步提高,研究结果为聚丙烯低弹模混凝土大坝防渗墙的工程应用提供了技术支撑.     

高温养护和粉煤灰掺量对外掺氧化镁混凝土膨胀和劈裂抗拉强度的影响

主要研究了不同温度加速养护条件下,掺入不同量MgO膨胀剂和粉煤灰的混凝土试件的膨胀性能和劈裂抗拉强度,明确高温养护对外掺MgO混凝土膨胀与劈拉强度的影响规律。结果表明,随着养护温度的升高,混凝土的膨胀将加快,膨胀曲线趋于平缓的时间就越短;MgO掺量的增加不仅使混凝土的膨胀值增大,而且对其劈拉强度造成影响。适当掺量的MgO可能使混凝土劈拉强度有所增加,当MgO掺量过大时,则对混凝土劈拉强度没有贡献,甚至可能使其强度降低;粉煤灰对MgO的膨胀有明显的抑制作用,提高了高掺量MgO混凝土的劈裂抗拉强度。     

纤维混凝土的低温性能和冻融损伤机理研究

研究了低温环境下(气温变化为-15~5℃),聚丙烯腈(PAN)纤维对混凝土力学性能增长趋势的影响,探讨了快速冻融试验条件下(-17.5~7.5℃)PAN纤维混凝土的抗冻融耐久性,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了PAN纤维在混凝土中的分散性以及纤维和混凝土界面结合状况.结果表明:掺入PAN纤维增加了混凝土的含气量、改善了混凝土的微观结构,提高了混凝土抗裂阻力,因而有利于混凝土低温环境下的强度增长和提高了混凝土的抗冻融耐久性.混凝土经受冻融循环破坏实质上是疲劳损伤累积的过程.通过实验研究和理论分析,探讨了聚丙烯腈纤维混凝土冻融疲劳损伤的机理,研究了纤维对混凝土抵抗冻融破坏的影响,建立了聚丙烯腈纤维混凝土冻融损伤的演变方程.     

型钢混凝土框架柱受剪性能分析

通过对型钢混凝土柱中型钢和混凝土共同工作情况下柱受剪机理的分析,提出了型钢混凝土柱的受剪计算公式并指出了型钢混凝土柱受剪破坏与混凝土柱受剪破坏的不同之处;分析了对型钢混凝土抗剪性能有所影响的配箍率、剪跨比等因素。     

影响混凝土路面抗折强度的原因分析

笔者在农村公路检测中发现,多数混凝土路面抗折强度达不到4．0MPa设计标准。本文从原材料、掺合料、外加剂及配合比设计等方面,综合分析探讨了道路混凝土抗折强度的影响因素,并在原材料的选用和配合比设计上,为配制道路混凝土提供了参考。     

掺矿渣粉与粉煤灰水工混凝土收缩及抗裂性能研究

本文利用平板法和JYJC CABR NES测定仪,研究探讨了不同矿渣粉与粉煤灰掺量对水工混凝土收缩与抗裂的影响作用。结果显示：水胶比相同情况下,采用矿渣粉或粉煤灰等量替代水泥可以在一定程度上改善混凝土的早期收缩及抗裂性能,粉煤灰相比于矿渣粉具有更优的开裂抑制效果;混凝土开裂与收缩具有显著相关性,早期收缩与其早期开裂密切相关,混凝土掺矿渣粉或粉煤灰时的收缩量较小和单位面积上的总开裂面积均较小。     

北方大型闸坝水工混凝土施工温控特性分析及防冻裂措施研究

结合混凝土水热化估算公式,对北方大型闸坝水工混凝土施工期温控特性进行模拟分析,并提出相应的混凝土施工防裂措施。结果表面:(1)薄壁厚度是混凝土内部温度变化的主要影响因素,薄壁厚度的增加可以有减缓混凝土内部温度热量的流失;(2)表面放热系数可有效调控混凝土内外温差,放热系数越低,内外温差越大;(3)环境温度对其内部温度影响程度较低。内外温差是混凝土表面开裂的主因,搅拌温度调控及水管冷却循环是防冻裂主要措施。     

纤维混凝土在水利水电工程的应用研究

纤维混凝土是一种由粗细骨料、外加剂、水、水泥和纤维按适当比例混合而成的复合材料,具有较好的抗冻融、抗冲击、抗渗透、抗振动、增强增韧和阻裂耐磨等性能,在道路桥梁、市政、建筑、水利、海岸、隧道等多个工程领域应用广泛。通过研究纤维最优掺量区间及其主要类型,揭示纤维混凝土的抗裂、增韧、增强、阻裂和抗渗作用机理。阐述纤维混凝土在板式结构、水下结构、施工路面、渠道衬砌、抗冲刷部位的应用工艺及效果,可以看出纤维混凝土在水利水电工程的重要部分能发挥较好效益,指明纤维混凝土今后的应用领域以及研究方向。     

纤维加筋土抗液化性能的研究进展

根据加筋方式的不同,纤维加筋可分为定向分布的纤维加筋和随机分布的纤维加筋两大类。本文针对这两类加筋方式,分别综述了纤维加筋技术在土体抗液化方面的相关研究进展,同时对纤维加筋土抗液化性能的主要影响因素进行了分析。既有针对纤维加筋土进行的动三轴试验、扭剪试验及模型试验等均表明,纤维加筋技术能有效地增强土体的抗液化强度,同时减小液化所引起的变形,是一种具有广泛应用前景的抗液化措施。     

层布式纤维混凝土弯拉特性分析

试验研究了相同配合比下素混凝土、层布式钢纤维混凝土和层布式混杂纤维混凝土弯拉性能，采集三者试件荷载-挠度曲线和90天龄期的极限荷载，并对比三者的28天龄期及90天龄期的弯拉强度，分析其弯拉强度增强机理，得出由于聚丙烯腈纤维和钢纤维的双重阻裂效应，使层布式混杂纤维混凝土的弯拉强度比素混凝土和层布式钢纤维混凝土的弯拉强度更高。     

钢纤维陶粒混凝土抗氯离子侵蚀性能的研究

在近海水文环境下,混凝土全地下结构以及重要建筑的基础通常需要面临地下海水水质的中、强等腐蚀,因此提高建筑基础混凝土结构的耐酸碱性能对于其安全性显得尤为重要。文章以基体强度等级（LC20、LC30、LC40、LC50）、钢纤维体积率（0%、1%、1.5%、2%）、侵蚀制度、氯盐溶液浓度（NaCl浓度3%、7%）为试验变化参数,研究不同因素对钢纤维轻骨料混凝土（SFRLC）损伤程度的影响规律,并根据该影响侵蚀规律建立SFRLC的氯离子侵蚀模型,分析SFRLC抗氯离子侵蚀性能的作用机理;根据氯离子侵蚀的试验结果和性能衰减规律,提出SFRLC的寿命预测评估模型。     

混凝土抗渗性能试验密封材料的改进

采用水泥加黄油的拌合物作为混凝土抗渗性能试验的密封材料,可使试件与试件套之间能够很好地密封,使水压按规定的制度稳定地作用在试件上,保证试验顺利进行,具有操作简便、劳动强度低、无污染的特点。     

陕西略阳玄武岩连续纤维的物化性能

通过热重-差示扫描量热分析法和旋转法对陕西略阳玄武岩原矿的化学成分、熔化过程中析晶的上下限温度、熔化的黏度-温度变化等物理化学性能作了定性的分析与研究。确定出该矿区的玄武岩可以用来制备玄武岩连续纤维,并进一步确定出略阳玄武岩样品析晶的上限温度为1271℃。同时根据样品的黏度-温度变化规律最终得出样品的最佳成形温度为1320～1340℃。利用这些数据可为进一步研究开发和合理利用玄武岩资源提供理论依据。     

基于最优含水率的聚丙烯纤维增强膨胀土强度研究

将不同长度的聚丙烯纤维按照0.0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的重量比分别掺入膨胀土中配制试样,通过大量的室内试验研究了聚丙烯纤维对膨胀土强度的影响规律。试验结果表明:随着纤维的加入,膨胀土的抗剪强度得到了明显的增强,且无侧限抗压强度也随着纤维含量的增加而急剧增加,但当纤维含量超过最优加筋量0.3%时,加筋膨胀土的无侧限抗压强度和抗剪强度反而呈现降低趋势。相同纤维含量的情况下,膨胀土的强度也会随着纤维长度的增加而明显增加,同时聚丙烯纤维还可以增加纤维复合膨胀土的峰值强度,延缓土样的破坏,其研究结果为膨胀土性质的改良提供一种可借鉴的方法。     

重力坝层间抗滑稳定体系的动力可靠度分析方法

受明显的层状结构影响,加之材料参数和动荷载的双重随机性,动力条件下碾压混凝土重力坝的层间抗滑稳定可靠度问题值得关注。考虑地震波频谱特性、峰值加速度、坝体材料参数的随机性,统计概化出地震作用下坝体的潜在滑动失效路径;在特定地震动作用下,基于随机有限元分析结果,采用刚体极限状态判断准则和响应面法构建失效路径的动力抗滑稳定功能函数,进而求得其抗滑稳定可靠指标;接着考虑不同失效路径的相关性,用Ditlevsen窄界限公式估算体系的可靠度;最后,考虑地震动荷载的随机性,采用基于全概率公式的数值拟合积分方法求解大坝抗滑稳定体系的动力可靠度。研究结果表明,动力条件下,当水平地震系数大于0.2时,重力坝层间抗滑体系可靠度不再由建基面失效路径决定,而是由下游折坡处层面的失效路径决定。该方法数学意义明确,实用性强。     

鳞片石墨径厚比及掺量对导电混凝土性能的影响

为了降低导电混凝土中石墨导电相的掺量,以提高其抗压强度,降低电阻率,提高电热升温速度,将迭层状鳞片石墨剥制成径厚比大的超薄片石墨作为导电混凝土的导电相,重点探索了超薄片石墨的加工方法、掺量、导电混凝土试件结构与其抗压强度、电阻率之间的关系;同时对不同电阻率的导电混凝土的发热速度进行研究,结果表明,当超薄片石墨的掺量为6%时,其导电混凝土的抗压强度为8 M Pa;电阻率为20.6Ω.cm;电压为34 V时,发热速度为14.57℃/m in。比掺量相同的迭层状鳞片石墨导电混凝土的电阻率低,发热速度快,具有重要的实用价值。     

基于响应面法的软岩隧道湿喷纤维混凝土支护结构可靠度分析

由于湿喷纤维混凝土支护结构物理、力学参数和喷层厚度的离散性及混凝土强度破坏准则难以用支护材料参数显式表达,对该类隧道支护结构进行可靠度分析十分困难,提出采用响应面方法计算湿喷纤维混凝土支护结构的可靠度方法,并给出了计算流程,其中围岩-支护结构的确定性分析采用非线性有限元方法,可靠度分析采用2次响应面法.以赣州-龙岩铁路金华山软岩隧道湿喷纤维混凝土支护结构为研究对象,对该支护结构的可靠度进行分析与计算.分析结果表明,金华山隧道湿喷纤维混凝土支护结构可靠度指标高,处于安全状态.