【正文】
是,試驗結(jié)果卻受各方面因素的影響,如加載條件、試驗機剛度、測試系統(tǒng)精度等。因此,現(xiàn)有理論模型無法揭示碾壓混凝土在外力作用下內(nèi)部微裂紋萌生、擴展及其貫通,直至宏觀裂紋形成,更無法反映碾壓混凝土斷裂過程中表現(xiàn)出來的變形局部化和應(yīng)力重分布等基本特征。在對材料的宏觀本構(gòu)關(guān)系的描述中,碾壓混凝土被視為宏觀均勻連續(xù)體,也就是說,材料內(nèi)部各點具有相同的性質(zhì)。近代碾壓混凝土研究表明,碾壓混凝土宏觀力學(xué)性能和內(nèi)部裂隙發(fā)展緊密關(guān)聯(lián),但由于碾壓混凝土結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,內(nèi)部裂隙觀測困難,很難定量地建立細觀裂隙和碾壓混凝土宏觀力學(xué)性能的關(guān)系。然而導(dǎo)致混凝土斷裂力學(xué)在我國取得長足進步的卻是湖南拓溪大頭壩的裂縫事故叫,繼1969年6月該壩1支墩發(fā)生大面積劈頭裂縫之后,1977年5月2支墩又出現(xiàn)了類似情形,這使工程界極為震驚,從而加快了混凝土斷裂力學(xué)的研究進程。我國混凝土斷裂力學(xué)的研究始于1974年,1973年的水利大檢查中發(fā)現(xiàn),某水庫大壩溢洪道的中墩和邊墩發(fā)生嚴重垂直裂縫。隨齡期的增長,有所增大且逐漸趨于穩(wěn)定。為了深入研究混凝土斷裂韌度的影響因素,國內(nèi)外學(xué)者分別探討了混凝土配合比、齡期、骨料種類、尺寸、強度等因素對的影響。第三看法是同意Carpinteri的脆性指數(shù)理論。一種看法認為, KI隨尺寸的增大而增大,這種現(xiàn)象是混凝土的尺寸效應(yīng),因而建議用Weibull統(tǒng)計理論解釋它。這引起了人們的普遍關(guān)注和重視,進而開展的研究工作充分證實了碾壓混凝土斷裂韌度或存在的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。由于線彈性斷裂力學(xué)發(fā)展得比較成熟,碾壓混凝土斷裂韌度是混凝土斷裂力學(xué)的基礎(chǔ),因而國外早先的研究工作主要是測定碾壓混凝土線彈性斷裂韌度或臨界能量釋放率。1973年第三屆國際斷裂力學(xué)會議曾設(shè)專題研究碾壓混凝土斷裂力學(xué),此后每屆國際斷裂力學(xué)會議都有有關(guān)碾壓混凝土斷裂力學(xué)的文章。從此,有關(guān)碾壓混凝土斷裂力學(xué)的研究逐漸增多,積累了大量寶貴資料。隨著時間的推移,大壩的滲漏狀態(tài)也會發(fā)生改變. 而庫水位、溫度變化作用的效應(yīng)各異. 通過監(jiān)測壩體溫度場的資料可直接反映溫度變化對大壩滲漏狀態(tài)的影響,但庫水位變化對大壩滲漏狀態(tài)的影響存在滯后效應(yīng). 大壩的滲漏狀況不但受到分析時刻對應(yīng)水壓作用的影響,而且還受到前期水壓作用的影響. 大壩滲漏分析表明,庫水位變化對大壩滲漏狀態(tài)影響的滯后效應(yīng)作用機理比較復(fù)雜,歸納起來主要有以下幾點原因:(a) 滲流場內(nèi)的水壓力傳遞時間與滲漏場介質(zhì)的物理特性有關(guān). (b) 大壩運行過程中,庫水位是連續(xù)變化的,壩體滲流場是庫水位變動時非穩(wěn)定滲流瞬時狀態(tài)的反映,庫水位變化對碾壓混凝土壩滲漏狀態(tài)影響的滯后效應(yīng)機理十分復(fù)雜,一般難以用常規(guī)的數(shù)學(xué)模型方法求得大壩的滲漏滯后時間,通常采用大壩滲漏監(jiān)測量的過程線與庫水位變化過程進行類比的方法來粗略確定兩者相位之差(即兩者出現(xiàn)的峰谷時間差) 作為滯后時間. 本文針對這一問題,結(jié)合碾壓混凝土的自身特點,在常規(guī)分析方法的基礎(chǔ)上,提出庫水位滯后影響函數(shù),并根據(jù)碾壓混凝土壩壩體的實際滲漏監(jiān)測資料,建立能反映滯后效應(yīng)的碾壓混凝土壩滲漏安全監(jiān)控模型 碾壓混凝土的力學(xué)性能Neville和Kaplan首次把斷裂力學(xué)概念應(yīng)用于碾壓混凝土,進行了斷裂韌度試驗。(10)進一步加深石粉對碾壓混凝土性能影響的研究。(8)為了延長北方嚴寒地區(qū)施工時間,將更加注重碾壓混凝土材料在負溫下的施工技術(shù)研究,以便能夠利用北方冬季的部分時段繼續(xù)施工,進一步提高碾壓混凝土施工速度。(6)更加注重碾壓混凝土自身體積變形性能的研究,將更多采用混凝土補償收縮材料,增加分縫分塊尺寸,擴大一次性澆筑面積,為進一步提高施工速度創(chuàng)造條件。(4)摻和料除粉煤灰外,將會進一步擴大研究高爐磷渣、錳渣及其他礦物廢棄料作為摻和料的可能性及其性能。(2)成功應(yīng)用變態(tài)混凝土之后,將會進一步研究提高碾壓混凝土級配,在可能的條件下將會研究采用三級配變態(tài)混凝土代替二級配變態(tài)混凝土作為迎水面防滲層。雖然近期碾壓混凝土筑壩材料出現(xiàn)了兩個新的研究方向:一是對骨料要求很低、簡易拌和、水泥和膠凝材料的用量很少、對材料幾乎沒有防滲要求的新型碾壓筑壩材料;二是提高最大骨料粒徑的四級配碾壓混凝土筑壩材料,但到目前還沒有在主體工程中應(yīng)用的實例。普遍重視碾壓混凝土材料的自身體積變形性能,選用收縮比較小或有補償收縮作用的水泥,或外摻MgO 等其他補償收縮材料,配合比中充分重視變態(tài)混凝土配合比的研究,將變態(tài)混凝土的各項性能參數(shù)納入溫控防裂計算之中。對人工砂的細度模數(shù)要求更高, 左右,級配、粒徑分配更好,充分重視砂中細顆粒含量的利用,由于外加劑減水作用增強,砂中細顆粒含量增加后,用水量并無明顯增加,但其可碾性、施工和易性、層面結(jié)合性能等得到了大幅提高。這些工程有的已施工完成,有的正在施工,已取得部分成果。(d)索風(fēng)營等工程進入21 世紀之后,由于水電建設(shè)的快速發(fā)展,碾壓混凝土筑壩技術(shù)在我國也得到了迅速發(fā)展,已成為國內(nèi)主流壩型之一。(6)研究了迎水面防滲混凝土采用超富膠凝材料的三級配混凝土取代富膠凝材料的二級配碾壓混凝土的可能性。(4)~,細顆粒含量為5%~20%,通過對砂子品質(zhì)對碾壓混凝土的影響進行深入研究,進一步揭示了砂子品質(zhì)對碾壓混凝土各項性能的影響。這有賴于外加劑技術(shù)的不斷進步,減水率的不斷提高,可以在保持用水量不變、膠凝材料總量不變的條件下,充分降低VC 值,直至倉面不陷碾。(2)成功地在干燥、嚴寒、溫差大的自然條件下采用外摻MgO 技術(shù),均外摻MgO 4%左右,以部分補償碾壓混凝土的收縮,減少了混凝土的裂縫。在這個過程中,碾壓混凝土筑壩材料技術(shù)得到進一步發(fā)展,除成功運用前述材料技術(shù)之外,采用了外摻MgO 技術(shù)和提高碾壓混凝土抗凍耐久性技術(shù),并且解決了西北戈壁灘天然砂料細度模數(shù)大、缺少細顆粒(新疆石門子水庫),天然砂細度小且混有超細土粒(甘肅龍首水電站),導(dǎo)致混凝土用水量偏高的技術(shù)問題。正是由于在碾壓混凝土筑壩材料方面采取了綜合技術(shù)措施,保證了碾壓混凝土本體的抗?jié)B性能,提高了層面結(jié)合性能,使得我國第一座全斷面碾壓混凝土拱壩,在上游面不另設(shè)防滲層的情況下,達到了防裂、防滲、層面結(jié)合良好的目標。在三級配碾壓混凝土配合比中,除適當放大水膠比,降低用水量,減少膠材用量,適當提高摻和料比例之外,其他要求和迎水面二級配混凝土一樣。為提高層面結(jié)合能力,防止層面滲漏,還采用了在上游迎水面二級配混凝土區(qū)層面鋪小水膠比的水泥粉煤灰凈漿,在該壩施工后期,逐漸發(fā)展成在迎水面防滲二級配混凝土加凈漿、用插入式振搗器振搗的變態(tài)混凝土技術(shù)。普定拱壩筑壩材料研究充分體現(xiàn)了我國碾壓混凝土筑壩材料研究的進步和發(fā)展,主要表現(xiàn)為:配合比方面,提出了富膠凝材料,迎水面防滲混凝土材料采用小骨料級配,防止骨料分離,由此采用了二級配混凝土,膠凝材料用量達到了188 kg/m,石子級配為50∶50,外加劑摻量較高,除提高減水率之外,極大地延長了碾壓混凝土的初凝時間,使層面能夠塑性結(jié)合,提高了層面抗剪及抗?jié)B能力,混凝土的VC值明顯下降至10177。(b)普定碾壓混凝土拱壩工程20 世紀90 年代初期建成的普定碾壓混凝土拱壩,是我國第一座高度超過80 m 的碾壓混凝土拱壩。該工程筑壩技術(shù)及配合比參數(shù)選擇代表了我國剛引進碾壓混凝土筑壩技術(shù)時的材料配合比水平。近期還將有很多大壩采用碾壓混凝土施工, 這無疑給碾壓混凝土的施工設(shè)備帶來廣闊的市場。碾壓混凝土筑壩, 溫控措施簡單、水泥用量少, 可采用通用機械設(shè)備實現(xiàn)快速施工, 大大縮短水電建設(shè)工期、節(jié)約投資, 不愧為一種好、快、省的施工方法。盡管工程界現(xiàn)從滿足設(shè)計技術(shù)要求的物理力學(xué)性能指標出發(fā), 用碾壓混凝土施工層間允許間隔時間如何合理確定是關(guān)鍵問題, 用碾壓混凝土的初凝時間及對應(yīng)的貫入阻力兩個指標可權(quán)使問題迎刃而解, 且更為合理。高摻粉煤灰, 低水泥用量, 中膠凝材料用量的混凝土, 由于混凝土的膠凝材料相對較少, 如若施工中質(zhì)量控制不嚴或措施不當, 則容易在縫面產(chǎn)生滲漏通道。但由于倉面大, 上層混凝土有可能還未及時澆筑, 由于層間間隔時間過長, 下層混凝土已經(jīng)初凝, 因此層面便產(chǎn)生冷縫。我國是采用高摻粉煤灰低水泥用量的混凝土,其水化熱總量不高,早期放熱量又很小,一般三天溫升僅2℃,混凝土內(nèi)外溫差很小,利用34天間歇時間散熱效果也很不明顯,所以我國許多工程普遍采用連續(xù)澆筑上升施工。對不設(shè)橫縫的整體壩則是全壩面澆筑。在施工中主要是采用適當大的澆筑面積和不間歇地連續(xù)澆筑上升施工,達到加快筑壩速度和縮短工期的目的。連續(xù)上升澆筑混凝土碾壓混凝土壩是施工的關(guān)鍵技術(shù)。在某工程采用振動式夯改裝手提式振動刀板,將PVC 編織布條帶壓到碾壓混凝土內(nèi)。其層面的結(jié)合質(zhì)量和常態(tài)混凝土沒有區(qū)別,所以在壩的上游面、孔洞結(jié)構(gòu)周邊、巖石邊坡接合等部位可以采用同一種混凝土。 變態(tài)混凝土為我國所獨創(chuàng),其性態(tài)由硬性混凝土變成低坍落度(1~2cm)常態(tài)混凝土。采用低于5sVc 值混凝土。某工程采用水泥用量40kg/m3,粉煤灰49kg/m3。 碾壓混凝土壩施工目前建設(shè)的碾壓混凝土壩.采用高摻粉煤灰(60%65%)和低水泥用量(50%60kg/m3)的做法。我國對碾壓混凝土筑壩技術(shù)的研究和運用雖然起步較晚但發(fā)展速度比較快。自此將碾壓混凝土應(yīng)用于大壩工程。我國于1978 年開始研究碾壓混凝土筑壩技術(shù), 1979 年和1981 年先后在四川省龔嘴電站公路和預(yù)制品場做過兩次現(xiàn)場試驗。因此,必須根據(jù)具體情況作具體分析。以Ⅲ級粉煤灰和等外粉煤灰取代砂,或者采用超量取代方式摻人Ⅲ級粉煤灰,由于它將使混凝土用水量增加,因而都不能有效地提高混凝土的力學(xué)性能。對于混凝土的拉伸性能,盡管一般來說,摻較差粉煤灰混凝土的拉伸性能低于不摻粉煤灰混凝土的拉伸性能,但不像摻I級粉煤灰時那樣明顯,其原因是摻Ⅲ級粉煤灰和等外粉煤灰將導(dǎo)致混凝土用水量的顯著增加,而在相同水膠比下,用水量的增加必將伴隨著膠凝材料用量的顯著增加。盡管如此,由于粉煤灰活性遠低于水泥,它的摻入仍將使混凝土壓縮強度降低。 (c)對于Ⅲ級粉煤灰和等外粉煤灰,它們不僅沒有減水作用,而且還顯著增加混凝土用水量。用粉煤灰取代砂,可提高混凝土的力學(xué)性能。 (b)對于Ⅱ級粉煤灰,它的摻人對混凝土用水量影響不大對于這種粉煤灰,固定水膠比的摻入方式與固定膠材用量的摻人方式是一致的。采取超量取代的方式摻人I級粉煤灰,它從提高膠材用量和減少用水量兩個方面降低水膠比,一般說來,都將使混凝土力學(xué)性能提高,這與粉煤灰的超量取代系數(shù)有關(guān)。對于拉伸強度和極限拉伸變形,由于水泥漿體含量沒有減少,硬化水泥石的性能有所提高,因而混凝土的拉伸強度和極限拉伸變形不會顯著降低,甚至?xí)兴岣?。水膠比是混凝土力學(xué)性能的最敏感因素,水膠比的降低將使得混凝土力學(xué)性能提高,這可以補償水化反應(yīng)的不足。因此,以這種方式摻入Ⅰ級粉煤灰,混凝土的拉伸強度和極限拉伸變形必然降低。對于混凝土的拉伸強度和極限拉伸變形,它們與水泥漿體含量有著密切的關(guān)系。由于粉煤灰的活性不及水泥熟料,特別是在早齡期,粉煤灰?guī)缀醪话l(fā)生火山灰反應(yīng),因此,在早齡期,隨著粉煤灰摻量的增加,混凝土壓縮強度降低。耐久性好的特點融匯到一體, 從而達到快速經(jīng)濟施工目的的施工方法。碾壓混凝土的優(yōu)點在于高比例的粉煤灰摻量,一方面使混凝土具有良好的可碾性,滿足了連續(xù)、快速、高強的施工要求;另一方面使其溫度特性、變形特性、強度特性與常規(guī)混凝土有較大的不同。因此對碾壓混凝土的性能進行研究。目前中國已建成各類碾壓混凝土壩92座,碾壓混凝土重力壩高由50多米發(fā)展到100米級、200米級,壩體碾壓混凝土方量由4萬余立方米發(fā)展到500萬余立方米;碾壓混凝土拱壩高由75米發(fā)展到100米級、130米級,壩體碾壓混凝土方量由10萬余立方米發(fā)展到50萬余立方米。碾壓混凝土筑壩技術(shù)具有工藝簡單、上壩強度高、工期短、造價低、適應(yīng)性強等特點,具有巨大的經(jīng)濟和環(huán)境效益,已經(jīng)成為最有競爭力的壩型之一,在世界大壩建設(shè)中得到了長足發(fā)展和廣泛應(yīng)用。split西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(論文) 571 緒論 概論碾壓混凝土作為一種超干硬性無坍落度振動壓實的材料, 由于具有可以大面積快速施工、減少水泥用量、簡化溫控措施等優(yōu)點, 在工程中尤其是在壩體中的應(yīng)用廣泛。size effect 。 according to the results of roller pacted concrete test, bined with the size effect formula of fracture on the mon concrete ,we infer the size effect formula of fracture ,which can apply on roller pacted concrete。2)確定了碾壓混凝土的應(yīng)力分析公式,并推到出雙K斷裂參數(shù)的計算公式3)根據(jù)碾壓混凝土的斷裂試驗結(jié)果,結(jié)合普通混凝土的斷裂韌度尺寸效應(yīng)公式,得到適用于碾壓混凝土的斷裂韌度尺寸效應(yīng)公式4)通過對碾壓混凝土誘導(dǎo)縫等效強度試驗研究得到穿透與非穿透型試件,面積削弱S對混凝土強度影響的規(guī)律關(guān)鍵字:碾壓混凝土;尺寸效應(yīng);斷裂韌度;劈拉ABSTRACTRoller pacted concrete is a dry lean concrete, which is about half even less of the dosage of the water of mon concrete, it adopts roller paction machine to shake . The advantages of high Roller pacted concrete is of fly ash concrete is good, can satisfy the continuous grinding, fast, high strength, the construction requirements, so it is widely used on project for its properties, esp