回填微膨胀自密实混凝土配制及单轴膨胀试验

某水电站采用平压水箱平衡蜗壳内水压力,虽已安全运行了数十年,但水箱内产生了严重锈蚀,检修条件困难,存在安全隐患。为研究回填微膨胀自密实混凝土替代水箱方案的可行性,开展了回填微膨胀自密实混凝土的配制及其单轴膨胀模拟试验研究。根据替代方案的设计要求,回填微膨胀自密实混凝土应具有合适的膨胀量,无需振捣即可将水箱充填密实。采用工程当地原材料,通过拌和物性能试验及水胶比-强度试验,确定了水胶比、砂率等混凝土配合比参数。通过限制膨胀试验和模拟单轴膨胀试验研究了膨胀剂掺量与变形的关系。提出的微膨胀自密实混凝土流变参数在合理范围以内。提出的回填低热微膨胀自密实混凝土配合比及单轴膨胀模拟试验方法可供相关研究和工程参考。     

中国碾压混凝土拱坝材料特性研究

通过对碾压混凝土原材料、配合比、技术性能三方面的研究结果表明，中国拱坝碾压混凝土具有水泥用量少、粉煤灰掺量高、胶凝材料用量适中、绝热温升低、抗裂性好等特性；对比沙牌拱坝碾压混凝土，高抗裂碾压混凝土强度提高、弹性模量下降、弹强比减小、极限拉伸值提高，表现出极好的抗裂性能。     

磷渣粉石灰石粉复合掺合料及其混凝土的性能试验

为了研究磷渣粉、石灰石粉复合掺合料(PL掺合料)替代粉煤灰的可行性,测试了磷渣粉和石灰石粉、Ⅱ级粉煤灰等材料的基本性能,对比分析了其水泥浆体的微观形貌,测试了不同掺合料大坝混凝土的力学、耐久、变形性能。通过PL掺合料混凝土与粉煤灰混凝土的性能对比试验,结果表明PL掺合料在微观结构和宏观性能方面综合优于Ⅱ级粉煤灰,尤其是其长龄期的抗压强度、极限拉伸值等性能;PL掺合料成本低廉,具有较高的技术经济效益和社会效益,在缺乏优质粉煤灰的西南地区,可以替代粉煤灰作为大坝混凝土的掺合料。     

构皮滩电站拱坝抗冲磨混凝土研究

研究了构皮滩水电站拱坝掺磷矿渣粉抗冲磨混凝土的配合比设计,对掺磷矿渣粉混凝土的力学性能、抗冲磨性能、抗冻性能、抗渗性能等进行了试验研究.通过大量试验,从强度、抗渗等角度考虑,抗冲磨混凝土可选用0.3的水胶比;采用超塑化剂、引气剂、磷矿渣粉、硅粉、聚丙烯纤维复掺的方法,所配制的抗冲磨混凝土的工作性能良好、含气量为4.7%、强度等级达到C50、28 d极限拉伸值达97×10-6、90 d抗渗等级大于W12、90 d抗冻等级达到F200.试验结果说明,配制的抗冲磨混凝土的各项性能指标均满足设计要求,能用于构皮滩电站拱坝工程建设.     

气候变化条件下水工混凝土的抗冻性能

为了提高气候变化条件下水工混凝土的抗冻耐久性,采用自制的气候模拟系统,设定了-5℃、-10℃、-17℃、-30℃、-40℃等5个冻融过程降温终了混凝土试件中心温度,研究冻融温度对F50、F100、F300等3种抗冻设计等级水工混凝土的质量损失、动弹性模量的影响。试验结果表明:随着冻融过程中降温终了试件中心温度的降低,F50、F100、F300等3种抗冻设计等级的水工混凝土的质量损失、动弹性模量损失逐渐增大,水工混凝土能经受的最大冻融循环次数也逐渐减少。降低冻融过程中混凝土试件的中心温度可引起水工混凝土抗冻耐久性的降低。     

考虑温湿度风速条件的混凝土开裂试验研究和应用

研制了一套考虑温湿度风速条件的混凝土开裂试验装置,可以通过试验对比不同气候条件下混凝土的开裂情况。采用混凝土开裂气候敏感性因子表述混凝土开裂受气候变化的影响程度,可以优选气候适应性强的混凝土配合比用于渠道衬砌混凝土工程。该试验方法成功在南水北调东线穿黄工程的配合比优化中应用。     

胶凝砂砾石过水围堰填筑材料特性研究

大华桥水电站上游过水围堰采用坝址区附近河床天然砂砾石及工程开挖弃渣料作为骨料配制胶凝砂砾石材料,骨料最大粒径250 mm。针对河床天然砂砾料含砂量波动大、含泥量较高的特点,系统研究了20%～35%含砂量范围内,胶凝砂砾石材料水胶比、单位用水量、砂率、28 d抗压强度之间的关系,并提出了满足材料性能设计要求的水胶比、单位用水量等关键配合比参数控制范围。基于现场碾压工艺试验,提出了250 mm大粒径胶凝砂砾石材料碾压施工关键工艺参数。     

干热河谷气候环境对碾压混凝土性能的影响研究

采用大型步入式极端气候模拟器模拟干热河谷地区低湿度、强日照复杂气候环境,深入开展了大坝碾压混凝土力学性能、体积变形性能演化规律研究。结果表明,干热河谷气候环境对大坝三级配碾压混凝土的立方体抗压强度、轴压性能、轴拉性能等均存在较大影响,混凝土标准养护时间越短,干热河谷气候环境作用下混凝土的力学性能下降越明显;干热河谷气候环境下大坝三级配碾压混凝土的干缩变形呈双曲线模型演化规律,在干热河谷地区实施碾压混凝土工程应特别注意加强早期养护。     

纤维、掺合料和外加剂材料在面板混凝土防裂抗冻作用中的研究综述

在高寒、高海拔等气候复杂地区,面板混凝土的防裂和抗冻耐久性能是影响面板工程的关键技术问题,甚至影响整个面板坝的运行安全。在国家大力发展抽水蓄能电站的大背景下,总结了面板混凝土裂缝的成因,以及纤维材料在部分高寒和寒冷地区面板堆石坝中的运用及发展情况,并从面板混凝土防裂抗冻技术角度,对纤维材料品种、材料特性,混杂纤维技术,以及纤维复合材料等3个层面影响面板混凝土防裂抗冻性能进行了研究分析,同时对外加剂、掺合料等其他原材料,以及表面涂层防护材料等对面板混凝土防裂抗冻性能的影响进行了分析。从材料角度提出了今后在面板混凝土防裂抗冻技术需求方面建议开展的研究工作。