大坍落度沙漠砂混凝土的制备及性能试验研究

针对沙漠砂混凝土坍落度小、强度低的缺点,通过双掺法掺加机制砂和高性能减水剂来改善沙漠砂级配、提高混凝土和易性,制备了一系列坍落度较大、强度较高的沙漠砂混凝土,并对比分析了沙漠砂混凝土与同配合比的天然中砂混凝土的坍落度、抗压强度,验证了双掺法制备的沙漠砂混凝土的优良性能。另外,为减少水泥用量,将粉煤灰替代部分水泥,采用同时掺加粉煤灰、机制砂、高性能减水剂的三掺法制备了沙漠砂混凝土,通过试验表明,利用三掺法制备水泥用量少、强度较高、坍落度较大的沙漠砂混凝土具有可行性。     

不同配合比参数对沥青混凝土低温抗裂性能的影响

依托易县抽水蓄能电站上水库沥青混凝土面板配合比设计,通过对沥青混凝土进行低温冻断试验,研究了在沥青混凝土面板防渗层配合比设计时使用不同厂家生产的沥青、不同填料含量、不同油石比及不同天然砂掺加比例对水工沥青混凝土低温抗裂性能的影响规律。结果表明,不同厂家生产的沥青对沥青混凝土低温抗裂性能影响不同且差别很大;不同填料含量对沥青混凝土冻断温度影响显著;不同油石比对沥青混凝土冻断应力影响显著;天然砂的掺加比例会影响沥青混凝土的低温抗裂性能。结果可为沥青混凝土面板防渗层配合比参数选择提供参考。     

珠江三角洲水资源配置工程自密实混凝土配合比优化设计试验研究

自密实混凝土工作性能对原材料的波动较为敏感,工程应用中往往需要对实验室给出的自密实混凝土配合比进行优化设计。通过试验研究了砂率、石子掺量、粉煤灰掺量对自密实混凝土工作性能的影响。试验结果表明,过大或过小的砂率都会对自密实混凝土的工作性能产生不利影响;当石子粒径较小时,可考虑增大石子用量;在变换粉煤灰掺量时,应根据原材料情况调整水的用量及减水剂的掺用量。在保持满足工作性能要求的基础上,通过调整石子和粉煤灰掺量对自密实混凝土的配合比进行优化设计,为自密实混凝土配合比优化设计提供参考和建议。     

人工砂中石粉含量对泵送水工混凝土性能的影响

在保证混凝土水胶比、砂率、外加剂掺量不变的条件下,混凝土坍落度控制在160~180mm范围内,研究了人工砂中石粉含量对两种水胶比(0.45、0.37)的二级配泵送水工混凝土性能的影响。结果表明,随着人工砂中石粉含量从12%增至28%,混凝土用水量呈先增后减趋势;对于水胶比较大的A组混凝土,增加石粉含量显著降低了拌合物1.5、2.0h的坍落度经时损失率,而对水胶比较小的B组的坍落度经时损失率影响略小;拌合物的含气量随石粉含量增加而降低,而相同含气量时,引气剂的掺量必然随石粉含量的增加而增大;凝结时间随石粉含量的增加整体呈下降趋势;当石粉含量上限值增至20%时,混凝土的抗压强度高于原级配混凝土,抗冻性能满足设计要求。综合考虑,二级配泵送水工混凝土所用人工砂的石粉含量可控制在15%~20%之间。     

基于X射线衍射法的人工骨料中云母含量分析方法

为测试某水电站坝址人工骨料的云母类型及其相对含量,采用X射线衍射(XRD)定量法对坝址开挖材料中5种千枚岩和3种片麻岩进行分析测试。结果表明,X射线衍射定量法可以准确测试人工骨料中云母类型及相对含量,千枚岩中白云母的相对含量为18%~42%,片麻岩中白云母的相对含量为21%~26%。且XRD方法测试的云母含量为岩石总云母含量,不同于《水工混凝土砂石骨料试验规程》规定的细骨料中游离云母含量概念,因而不宜采用《水工混凝土施工规范》中规定的云母含量限值进行限制。     

自密实混凝土工作性的影响因素分析与评价

为评价自密实混凝土工作性的影响因素,以坍落度和扩展度及1h的经时变化为指标,探讨原材料组分(高效减水剂)和配合比参数(砂率、水胶比、胶凝材料用量)对其工作性能的影响。结果表明,聚羧酸、奈系减水剂两者初始工作性相差不大,但聚羧酸减水剂减水率高且混凝土坍落度及扩展度经时损失少;扩展度随砂率先增大后减小,当砂率为52%时,自密实混凝土工作性最强,坍落度损失率和扩展度损失率与砂率呈波动的曲线关系,当砂率为52%时,损失率较小;坍落度随水胶地的增加变化较稳定,扩展度先减少后增大再减少,自密实混凝土获得优良工作性的胶凝材料用量为350kg/m~3。     

铺设滤料对无砂混凝土板过流能力的影响

为分析铺设滤料对无砂混凝土板过流能力的影响,通过模型试验和理论分析相结合的方法,研究不同铺设粒径、不同铺设厚度下的无砂混凝土板过流能力。结果表明,无砂混凝土板的过流能力受到铺设滤料粒径和厚度的影响,粒径越小、铺设厚度越大,其过流能力越差;但不论粒径和厚度如何变化,随着工作水头的不断增大,铺设有不同粒径和不同厚度滤料的无砂混凝土板的过流能力均呈逐渐增大的趋势;同时还发现流体在滤料和无砂混凝土板所组成的孔隙介质中流动时为紊流状态。运用量纲分析法确定了无砂混凝土板的过流流量公式,可为无砂混凝土板的工程实际应用提供理论依据和指导。     

辽河特细砂混凝土配合比确定及抗压强度分析

为改善中粗砂资源匮乏的问题,利用辽河流域丰富的特细砂资源,对比分析不同水灰比及不同砂率对混凝土和易性及抗压强度的影响,并从中选出特细砂混凝土的最优配合比,据此配制C30特细砂混凝土,与同配合比下的中砂混凝土进行抗压强度对比试验。试验结果表明,水灰比和砂率是影响混凝土强度的主要因素;相同水灰比下,适当调整砂率,可使其抗压强度满足不同强度等级要求;C30特细砂混凝土的最优水灰比为0.45,砂率为0.33;特细砂混凝土拌合物的和易性及硬化后的试件抗压强度均满足工程要求,有效解决了中粗砂资源匮乏的问题。     

高石粉含量水工混凝土干缩与微观结构的试验研究

为充分利用石粉资源,试验研究了灰岩人工砂中石粉含量(12%~28%)对水工混凝土干缩的影响,结合SEM、XRD、IR等微观测试技术,研究了石粉含量为15%、20%的水工混凝土的水化产物及其微观结构,探讨了石粉含量对水工混凝土干缩性能影响的微观机理。结果表明,不同石粉含量(12%~28%)的水工混凝土干缩率总体上呈现先增大后减小的趋势;灰岩人工砂中石粉具有活性效应,在一定程度上参与并促进体系的水化反应,改善了水工混凝土的微观结构;未参与水化反应的石粉起填充作用,使水工混凝土平均孔径减小,从而引起混凝土内部毛细管压力增大,使混凝土的干缩率增大。     

复合型建筑隔热涂料的研制

研制了一种新型复合型建筑隔热涂料.借鉴他人测试设备加以改进获得仿真太阳热反射测试设备,并用此设备对空心微珠添加量与粒度分布、绢云母在漆膜中的添加量对漆膜隔热性能的影响进行了分析.对涂料体系最优稳定粘度及其漆膜隔热性能最优厚度进行了测定.获得的隔热涂料采用水性硅丙树脂与质量分数为11.5%的绢云母和10%的空心微珠配制而成.其最佳稳定粘度为100KU,最佳隔热厚度为500um,隔热性能、耐候性能、耐刷洗性能、耐水耐碱性较普通国产市售隔热涂料均有较大提高.     

聚丙烯纤维低弹模混凝土特性试验研究

针对聚丙烯纤维低弹模混凝土工作性及物理力学性能与普通低弹模混凝土的不同,通过室内试验分析了聚丙烯低弹模混凝土的工作性、强度特性,并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。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强度、弹性模量变化不大,抗拉强度有所提高,抗渗性能明显改善,渗透系数降低了一个数量级左右,耐久性年限进一步提高。     

模袋混凝土抗裂性能影响因素分析与评价

为分析模袋混凝土抗裂性能的影响因素,采用极限拉伸试验,以极限拉伸值和轴向抗拉强度作为混凝土抗裂能力的评价指标,研究等强度条件下粉煤灰掺量、含气量及粗骨料体积分数对其抗裂性能的影响规律。通过对比试验,探讨模袋布对混凝土抗裂性能的影响。结果表明,等强度条件下,粉煤灰掺量增加,混凝土的轴向抗拉强度和极限拉伸值提高;混凝土的轴向抗拉强度和极限拉伸值与含气量之间呈"中间高,两边低"的变化规律;混凝土的轴向抗拉强度和极限拉伸值与粗骨料体积分数呈单调递减趋势。模袋混凝土试件破坏时,其轴向抗拉强度和极限拉伸的峰值大约为素混凝土的1.1、1.3倍;模袋混凝土的极限变形能力提高,模袋布显著改善了混凝土的综合抗裂性能。研究成果可为模袋混凝土抗裂性能的理论完善提供试验数据和理论依据。     

局部钢纤维混凝土力学性能研究

针对不同掺量的局部钢纤维增强混凝土（PSFRC）构建了细观数值模型,采用统计损伤方法模拟了PSFRC从微裂纹萌生、扩展直至贯通的全过程,通过对破坏机理和力学性能的分析,得出PSFRC初裂强度、极限强度、弯曲韧性和变形能力比素混凝土、普通钢纤维混凝土有明显改善,并随钢纤维掺量的增加其改善程度增大,性价比提高,施工难度也大大降低。     

氧化镁和葡萄酸对混凝土耐久性性能的影响

为研究氧化镁和葡萄酸对混凝土耐久性的影响,设计5组不同氧化镁和葡萄酸含量的混凝土试块,对混凝土进行了抗压试验、抗折试验和氯离子侵蚀试验。结果表明,混凝土的抗压强度和抗折强度随着氧化镁和葡萄酸的增加先增后降,氧化镁的最佳掺量为1%,葡萄酸的最佳掺量为1.5%;掺入氧化镁和葡萄酸的混凝土的抗氯子能力均得到了提高,同等掺量下,掺入氧化镁的效果比葡萄酸的效果要好。微观测试分析表明外加剂对混凝土内部结构的影响是外加剂影响混凝土耐久性的原因,也验证了氧化镁对混凝土性能的提升效果比葡萄酸的更好的结论。     

透水模板成型混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

采用干湿循环试验方法,对比研究了不同模板成型方式、不同配合比混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能,以质量损失、相对动弹性模量损失和强度损失来综合表征混凝土的劣化程度;从宏观和微观两方面分析了使用透水模板布对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明,对于不同配合比混凝土,透水模板可以优化试件表层孔隙分布和成型质量;在硫酸盐溶液干湿循环作用下,试件剥落损失、相对动弹性模量损失和强度损失减小,抗硫酸盐侵蚀性能明显增强。     

基于ANSYS的钢管混凝土输电塔抗风性能分析

基于ANSYS结构分析软件,计算了钢管混凝土构件的复合材料力学参数并对构件赋值,采用梁单元和杆单元相结合的方法对大跨越输电塔建模,并通过模态和风速时程分析了钢管混凝土构件在大跨越输电塔抗风性能方面的合理性。结果表明,大跨越输电塔中混凝土的灌注显著增加了钢管塔的刚度,输电塔在风荷载作用下的塔顶位移明显降低,有利于提高输电塔整体抗风能力,具有一定的推广价值。     

不同混凝土浇筑成型方式下高耸进水塔结构动力特性

为探究不同混凝土浇筑成型方式对进水塔的影响,使用时程分析法计算了地震作用下进水塔结构在不同浇筑成型方式下的动力响应,分析了塔体的动力特性,研究了浇筑成型方式对进水塔结构应力、位移的影响。结果表明,整体浇筑时进水塔横梁、拦污栅墩、纵梁处的第一主应力较分开浇筑时有较大改善;塔体与塔背回填混凝土整体浇筑时进水塔顺河向、竖向、横河向的位移最大值较分开浇筑时有一定幅度的减小;采用塔体与塔背回填混凝土整体浇筑的浇筑成型方式,能有效降低进水塔结构的位移与应力,对其抗震性能的改善具有重要作用。     

考虑连接段厚度影响的风力机组合塔架优化设计*

钢-混组合塔架是低风速地区风力机支撑结构的主要型式之一,连接段对结构的性能有重要影响,组合塔架结构设计直接影响风力机的安全与建设成本。为改善塔架的结构性能以及降低塔架造价,构建了以各塔段外径、壁厚、连接段厚度和混凝土段高度等关键几何尺寸为设计变量,以塔架的固有频率、应力、位移和稳定性等关键性态指标为约束条件,以塔架成本为目标函数的优化设计数学模型。利用模型对某3 MW风力机组合塔架进行优化设计。结果表明：优化方案的塔架总成本减少了15.7%,塔架的整体结构性能得到一定改善;混凝土段高度为塔架总高度的62%时总成本最低;考虑连接段厚度的优化模型能有效调整连接段的受力性能,有利于提高塔架整体优化的效果。考虑组合塔架连接段厚度的优化设计可为同类塔架的设计提供参考。     

五种外加剂对混凝土早期开裂性能的影响

为研究不同外加剂对混凝土早期开裂性能的影响,通过在混凝土材料中掺入硅灰、粉煤灰、矿渣、棉纤维和聚丙烯纤维等五种外加剂(掺量均分别为1%、2%、3%、4%、5%)来研究混凝土早期裂缝成型时间和裂缝长度。结果表明,掺加纤维类外加剂能够有效减缓混凝土早期裂缝的形成,且掺量越大效果越好,可在混凝土中掺入5%的棉纤维或聚丙烯纤维来降低混凝土早期裂缝对结构安全的影响。研究成果可为高性能混凝土的设计提供参考。     

Study of ice and snow melting process on conductive asphalt solar collector

This paper investigates the snow melting process on asphalt pavements as solar collector by experiments and numerical simulation. A numerical simulation method was used to predict the general design requirements for snow melting system of asphalt pavements, and a type of experimental asphalt snow melting system has been built using the design parameters obtained from the preceding simulation. Graphite powders were used to improve the thermal conductivity of asphalt concrete and thus resulting in an improved efficiency of asphalt collector. A laboratory snow melting test was performed after real snowstorm events. The effects of thermal conductive asphalt concrete (CAC) on snow melting performance and asphalt pavement temperature distribution were evaluated. The heat transfer in the asphalt slabs and the heat requirement for the snow melting were analyzed. The results that are obtained show that asphalt solar collector (ASC) provides us a better alternative method for snow melting. The higher fluid temperature is a positive way to improve the performance of snow melting system. However, it is unnecessary to keep a too high fluid temperature so as to reduce the waste of energy. The non-uniform temperatures in the asphalt slabs are noticeable. Furthermore, the heat-transmission and the snow melting performance can be enhanced using CAC.