基于跨江、跨海工程的环境特点,这些工程将大量采用水下混凝土材料。水下不分散混凝土结构的设计技术成为了迫切需要解决的问题,因此研究水下不分散混凝土结构的性能非常必要。目前欧美等发达国家尚无有关水下不分散混凝土的规程和标准。对于水下不分散混凝土的钢筋混凝土结构的性能,国内的研究还是空白。国际上,只有几位学者进行过水下不分散混凝土的钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究。为给水下不分散混凝土设计与施工规程、规范的编制提供可靠的科学实验数据,本项目拟开展目前国内未见报道过的水下不分散混凝土的钢筋混凝土构件静力性能试验研究(包括抗弯、抗剪、抗拉、抗压、混凝土与钢筋的粘结性能试验研究等)和国内国际均未见报道过的动力性能试验研究(包括抗震和疲劳性能试验研究),对水下不分散混凝土的钢筋混凝土构件和普通钢筋混凝土构件的性能是否存在很大的差异以及差异不大或者差异很大的机理进行理论分析和研究。
批准号 |
50708011 |
项目名称 |
水下不分散混凝土结构静力和动力性能试验研究 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0804 |
项目负责人 |
仲伟秋 |
负责人职称 |
讲师 |
依托单位 |
大连理工大学 |
研究期限 |
2008-01-01 至 2010-12-31 |
支持经费 |
20(万元) |
混凝土结构试验原始资料包括的内容:一、试验对象的考察与检查;二、材料的力学性能试验结果;三、试验计划与方案及实施过程中的一切变动情况记录;四、测读数据记录及裂缝图;五、描述试验异常情况的记录;六、破坏...
如图,《建筑抗震试验规程》JGJ/T 101-2015中给出了拟静力试验、拟动力试验和模拟地震振动台试验的定义说明。拟静力试验就是对试验构件按照逐级增加荷载或变形的形式缓慢地往复加载(如按照1mm位移...
箍筋抗剪,弯起筋斜截面大,力学计算没学好,剪力在梁端支座处,跨中弯矩最大。
水下不分散混凝土已被广泛应用于实际工程中。目前大多数的研究侧重于对其施工性能的改善,而有关其力学及耐久性能研究则鲜见报道。依据优选原材料及外加剂匹配试验,设计9种配合比,在配合比满足强度考核要求前提下,进一步开展不同介质水中水下不分散混凝土冻融试验,分析不同配比条件下,混凝土质量损失率、相对动弹性模量随冻融循环次数的变化规律。研究表明,采用的配合比不仅满足水下不分散混凝土的力学性能要求,还具有良好的抗冻融性能。相关结论可为水下不分散混凝土在水位变动区及有抗冻要求环境中的抗冻融破坏技术措施提供有效参考。
水下不分散混凝土的应用研究
水下不分散混凝土絮凝剂具有很强的抗分散性和较好的流动性,实现水下混凝土的自流平、自密实,抑制水下施工时水泥和骨料分散,并且不污染施工水域。加入絮凝剂的水下砼,在水中落差0.3~0.5m时,其抗压强度可达同样配比时陆上混凝土强度的70%以上。
1.新拌混凝土的性能
新拌水下不分散混凝土性能与普通混凝土性能相比较具有以下特性:
(1)高抗分散性。可不排水施工,即使受到水的冲刷作用,也能使在水下浇筑的水下不分散混凝土不分散、不离析、水泥不流失。
(2)优良的施工性。水下不分散混凝土虽然粘性大,但富于塑性,有良好的流动性,浇筑到指定位置能自流平、自密实。
(3)适应性强。新拌水下不分散混凝土可用不同的施工方法进行浇筑,并可通过各种外加剂的复配,满足不同施工性能的要求。
(4)不泌水、不产生浮浆,凝结时间略延长。
(5)安全环保性好。掺加的絮凝剂经卫生检疫部门检测,对人体无毒无害,可用于饮用水工程,新拌水下不分散混凝土在浇筑施工时,对施工水域无污染。
2.硬化后混凝土性能
(1)抗压强度。掺絮凝剂的水下不分散混凝土与普通混凝土一样,遵守水灰比定则,强度受水灰比、水泥品种、胶结料用量、絮凝剂掺量、龄期等因素的影响。水下不分散混凝土的水中成型试件的抗压强度与陆上成型试件抗压强度比称为水陆强度比,一般28d水陆强度比为70%以上。
(2)静弹性模量。静弹性模量与普通混凝土静弹性模量相近或略低一些。
(3)干缩。水下不分散混凝土比普通混凝土干缩值略大。
(4)抗冻性。水下不分散混凝土的抗冻性比普通混凝土略差,在抗冻性要求高的水工混凝土要掺适量引气剂。
(5)其他。如耐蚀性、抗渗性等与普通混凝土类同。
1.絮凝剂是水下不分散混凝土的专用外加剂,其掺量对水下不分散混凝土性能有很大影响。一般采用导管法、泵送法、模袋法等施工,其掺量建议为胶结料重量的1.0%~2.50%。吊罐法、溜槽法、灌浆法等施工,其掺量建议为胶结料重量的2.0%~3.0%。
2.絮凝剂可使水下不分散混凝土的凝结时间延长,粘度加大,抗冻融有所降低。可根据设计要求,与调凝剂、流化剂、引气剂等外加剂复配使用。一般情况下,絮凝剂与其他外加剂有良好的相容性。
3.水下不分散混凝土搅拌时,絮凝剂可采用同掺法,与胶结料、骨料同时加入。先干拌30s左右,然后加水搅拌,搅拌宜采用强制式搅拌机,加水后一般搅拌2~3min。若采用正反转可倾斜式搅拌机,搅拌时间可适当延长。
4.水下不分散混凝土在水中浇筑很难进行振捣,需自流平、自密实,所以在施工时,要控制好流动性,一般坍落度应控制在35cm以上。对于泵送法、灌浆法等要求流动性较大,一般坍落度控制在45cm以上。
5.水下不分散混凝土原材料中的胶结料一般大于400kg/m3,细骨料宜采用中砂,粗骨料石子最大粒为20~40mm,砂率一般为35%~45%,以保证混凝土有良好的自流平性和自密实性。
6.水下不分散混凝土掺加适量掺合料(如磨细矿渣、优质粉煤灰等),可以适当改善其施工性、物理力学性能和耐久性,并降低大体积混凝土水化热。
7.目前,配制水下不分散混凝土的专用外加剂VWB絮凝剂已形成系列产品,可根据设计要求选择不同品种的絮凝剂,以保证工程质量。
8.水下不分散混凝土在浇筑前要认真检查模板支护,浇筑的水下部位要清除浮泥、冲刷基底。
9.水下不分散混凝土在浇筑时,动水速度应小于3m/s。水中落差一般应控制在0.5m以内,必要时,水中落差要进行严格管理,以防混凝土质量下降及水质污染。在混凝土硬化前若受动水、波浪等冲刷,要注意设置模板或苫布保护混凝土。
10.导管法施工时,浇筑范围应与混凝土流动半径、导管数量和位置相匹配。
11.水下不分散混凝土的施工组织应尽量紧凑,从供料、搅拌、运输到浇筑要做到秩序井然,不得混乱。
12.浇筑后,对浇筑的水下不分散混凝土流动面、扩展状态及填充状态要进行认真检查,以保证混凝土工程的质量。一般由潜水员直接观察或利用测深锤进行测定。