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粉煤灰对渠道用混凝土抗冻及抗冲磨性能的影响
1
作者 刘佳敏 马玉薇 李刚 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第4期1436-1444,共9页
新疆北疆地区混凝土渠道冻胀及冲刷磨损严重,渠道用混凝土成本偏高,为合理利用新疆地区粉煤灰资源,保证装配式渠道用混凝土抗冻及抗冲磨性能,本文制备了粉煤灰掺量分别为胶凝材料的0%(质量分数,下同)、10%、20%、30%的混凝土,同时结合... 新疆北疆地区混凝土渠道冻胀及冲刷磨损严重,渠道用混凝土成本偏高,为合理利用新疆地区粉煤灰资源,保证装配式渠道用混凝土抗冻及抗冲磨性能,本文制备了粉煤灰掺量分别为胶凝材料的0%(质量分数,下同)、10%、20%、30%的混凝土,同时结合装配式混凝土渠道企业生产用配合比,对混凝土进行力学性能、冻融循环、冲刷磨损试验。结果表明:混凝土3、7 d的力学性能随粉煤灰掺量的增加而降低,粉煤灰掺量为10%的混凝土28 d力学性能最优,达57.8 MPa;混凝土抗冻性能随粉煤灰掺量的增加呈先增大后减小的趋势,粉煤灰掺量为20%的混凝土抗冻性能最佳,与未掺粉煤灰的混凝土相比,粉煤灰掺量为10%、20%的混凝土抗冻性能均有所提升;混凝土抗冲磨性能随粉煤灰掺量增大呈先上升后下降趋势,粉煤灰掺量为10%的混凝土抗冲磨性能最好,与未掺粉煤灰的混凝土相比,其抗冲磨性能提升了约12%,表明粉煤灰对混凝土抗冻及抗冲磨性能有较明显的改善作用。 展开更多
关键词 粉煤灰 渠道用混凝土 力学性能 冻融循环 抗冻性能 抗冲磨性能 微观结构
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基于三维形貌的水工混凝土抗冲磨性能评价与预测
2
作者 姜春萌 安世浩 +1 位作者 李双喜 吴保国 《混凝土与水泥制品》 2024年第2期82-87,共6页
用机械探针测绘了水下钢球法试验中混凝土试件(水胶比分别为0.3、0.4、0.5)在不同冲磨时间(24~120 h)下的三维磨蚀形貌,并计算了磨蚀深度、磨蚀体积和分形维数,在此基础上,用投影寻踪回归(PPR)软件建立了考虑水胶比和冲磨时间的混凝土... 用机械探针测绘了水下钢球法试验中混凝土试件(水胶比分别为0.3、0.4、0.5)在不同冲磨时间(24~120 h)下的三维磨蚀形貌,并计算了磨蚀深度、磨蚀体积和分形维数,在此基础上,用投影寻踪回归(PPR)软件建立了考虑水胶比和冲磨时间的混凝土磨蚀损伤预测模型。结果表明:在水下钢球法试验条件下,混凝土表面形貌与冲磨时间及空间位置有关,可分为损伤区、过渡区和完好区;机械探针法能够较好地表征混凝土的冲磨时变行为;随着冲磨时间的延长,试件的磨蚀深度、磨蚀体积不断增大,分形维数增至2.60左右时逐渐趋于稳定;随着水胶比的增加,试件的磨蚀深度、磨蚀体积和分形维数均增大;建立的混凝土磨蚀损伤预测模型的计算精度较高,可为实际工程中水工混凝土的抗冲磨性能评价及寿命预测提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 抗冲磨性能 三维形貌 投影寻踪回归
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基于神经网络纳米海工混凝土电阻率预测
3
作者 孙尚辉 张茂花 +2 位作者 杨海旭 申忠科 王振 《低温建筑技术》 2024年第2期96-99,105,共5页
为探究神经网络对混凝土电阻率预测的可行性,文中通过wenner四电极法测量Cl-侵蚀和干湿循环耦合作用下纳米混凝土的电阻率,利用BP神经网络和Elman神经网络对电阻率测量结果进行预测。预测结果表明,BP神经网络的预测效果要优于Elman神经... 为探究神经网络对混凝土电阻率预测的可行性,文中通过wenner四电极法测量Cl-侵蚀和干湿循环耦合作用下纳米混凝土的电阻率,利用BP神经网络和Elman神经网络对电阻率测量结果进行预测。预测结果表明,BP神经网络的预测效果要优于Elman神经网络,BP神经网络的预测误差更低,其输入和输出变量之间的相关性更强,在混凝土相关研究中利用神经网络具有一定的实用性。 展开更多
关键词 神经网络 纳米海工混凝土 电阻率预测 Cl-侵蚀 干湿循环
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冻融条件下含气量对水工混凝土抗冻性的影响研究
4
作者 韩成 《水利科学与寒区工程》 2024年第4期1-5,共5页
通过快速冻融试验探讨了不同含气量水工混凝土动弹模量和质量损失率随着冻融循环次数的变化特征,并进一步分析含气量对抗冻性的影响规律。研究表明:冻融条件下引气剂的掺入能够有效提升抗冻性能,但会降低抗压强度,混凝土动弹模量和质量... 通过快速冻融试验探讨了不同含气量水工混凝土动弹模量和质量损失率随着冻融循环次数的变化特征,并进一步分析含气量对抗冻性的影响规律。研究表明:冻融条件下引气剂的掺入能够有效提升抗冻性能,但会降低抗压强度,混凝土动弹模量和质量均随冻融次数的增加不断减小,降幅随含气量的提升而下降。综合考虑抗压强度、动弹模量和质量损失变化,研究提出力学和抗冻性能整体较好的最优含气量。 展开更多
关键词 动弹模量 质量损失 冻融循环 含气量 水工混凝土
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混凝土防渗墙施工缺陷对其渗透溶蚀演化规律的影响 被引量：3
5
作者 甘磊 刘源 +2 位作者 张宗亮 沈振中 郑光和 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1269-1277,共9页
渗流作用下防渗墙施工缺陷对其渗透溶蚀演化进程影响较显著,为探究防渗墙相邻槽段搭接不良和墙底分叉对其渗透溶蚀的影响机制,结合流体和化学动力学相关理论,建立含施工缺陷的混凝土防渗墙渗透溶蚀耦合分析模型。结合某土工膜防渗砂砾石... 渗流作用下防渗墙施工缺陷对其渗透溶蚀演化进程影响较显著,为探究防渗墙相邻槽段搭接不良和墙底分叉对其渗透溶蚀的影响机制,结合流体和化学动力学相关理论,建立含施工缺陷的混凝土防渗墙渗透溶蚀耦合分析模型。结合某土工膜防渗砂砾石坝,研究两种缺陷形式下防渗墙中钙离子浓度、孔隙率及渗流特性变化规律。防渗墙钙离子浓度随服役年份增长不断降低,且缺陷越严重,浓度越低;孔隙率随服役年份呈指数型增长,服役100 a后孔隙率增大约1.83倍;防渗性能随服役年份、接缝宽度和分叉高度的增长而减弱,相比防渗墙完好工况,当接缝宽度3.0 cm或分叉高度为3 m时,服役100 a后防渗墙等效渗透系数分别增大了8.20倍,40.38倍,大坝总渗流量分别增大了4.49倍,5.81倍。研究成果可为土石坝工程长效服役性能评估提供理论支撑。 展开更多
关键词 混凝土防渗墙 施工缺陷 渗透溶蚀 孔隙率 渗流特性
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花岗岩石粉对水工混凝土性能的影响分析
6
作者 肖婷婷 杨春艳 《水利科学与寒区工程》 2024年第3期61-64,共4页
采用抗氯离子侵蚀、快速碳化、快速冻融、抗折抗压和坍落度试验,全面分析了水工混凝土耐久性能、力学性能和工作性能受内掺花岗岩石粉掺量的影响。结果表明:内掺适量花岗岩石粉能够明显改善混凝土性能,结合试验数据提出其最优掺量5%~10%... 采用抗氯离子侵蚀、快速碳化、快速冻融、抗折抗压和坍落度试验,全面分析了水工混凝土耐久性能、力学性能和工作性能受内掺花岗岩石粉掺量的影响。结果表明:内掺适量花岗岩石粉能够明显改善混凝土性能,结合试验数据提出其最优掺量5%~10%,为实现水工混凝土的优化设计及花岗岩石粉的资源化利用提供数据支撑。 展开更多
关键词 水工混凝土 花岗岩石粉 内掺掺量 影响分析
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低温养护下含气量对水工混凝土性能影响研究
7
作者 闫胜利 《水利科学与寒区工程》 2024年第4期10-14,共5页
本文利用冻融循环试验、孔间距系数、压汞以及强度试验,研究低温养护下含气量对水工混凝土抗冻性、孔结构和强度的影响。研究表明:低温养护相比于标准养护下试件强度有所下降,提高含气量会增大净浆骨架密度、比表面积、总孔面积和体积,... 本文利用冻融循环试验、孔间距系数、压汞以及强度试验,研究低温养护下含气量对水工混凝土抗冻性、孔结构和强度的影响。研究表明:低温养护相比于标准养护下试件强度有所下降,提高含气量会增大净浆骨架密度、比表面积、总孔面积和体积,降低硬化水泥石平均孔径与孔间距系数,促使孔径更加合理均匀地分布;水工混凝土抗冻性随含气量的提升逐渐增大,而强度则表现出相反趋势,实际工程中应合理控制含气量范围。 展开更多
关键词 低温养护 含气量 孔系结构 水工混凝土
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基于体积分形维数的水工混凝土孔隙影响研究
8
作者 闫帅 《水利科学与寒区工程》 2024年第4期43-46,共4页
本文利用压汞法测试分析水工混凝土孔隙受不同掺合料和养护龄期的影响,通过计算孔隙体积分形维数探究其与耐久性、强度之间的关系。结果表明:水工混凝土孔隙率随龄期的延长逐渐减小,孔隙结构分形特征十分明显,并且随着分形维数的增大更... 本文利用压汞法测试分析水工混凝土孔隙受不同掺合料和养护龄期的影响,通过计算孔隙体积分形维数探究其与耐久性、强度之间的关系。结果表明:水工混凝土孔隙率随龄期的延长逐渐减小,孔隙结构分形特征十分明显,并且随着分形维数的增大更加不规则;水工混凝土氯离子渗透系数、强度与孔隙体积分形维数存在一定相关性,随分维的增大强度逐渐提高,而氯离子渗透系数逐渐下降;矿粉的掺入会在一定程度上降低孔隙率,提高混凝土的分形维数,掺粉煤灰则表现出相反的态势。 展开更多
关键词 分形维数 孔隙结构 抗压强度 水工混凝土
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基于抗裂性能的水工混凝土配合比研究
9
作者 许明纲 《水利科学与寒区工程》 2024年第3期65-67,共3页
严寒地区水工混凝土开裂严重影响着工程结构的耐久性能和安全稳定运行,必须采取有效措施保证工程质量。本文利用室内试验研究了不同水胶比对混凝土抗裂性的影响,并结合试验数据提出有效保证抗裂性的最优配合比,为水工混凝土开裂控制及... 严寒地区水工混凝土开裂严重影响着工程结构的耐久性能和安全稳定运行,必须采取有效措施保证工程质量。本文利用室内试验研究了不同水胶比对混凝土抗裂性的影响,并结合试验数据提出有效保证抗裂性的最优配合比,为水工混凝土开裂控制及北方严寒地区水利工程的长效运行提供一定技术支持。 展开更多
关键词 水工混凝土 抗裂性能 优化配合比 试验分析
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掺聚丙烯纤维水工混凝土抗冲击性影响研究
10
作者 韩成 《水利科学与寒区工程》 2024年第3期68-72,共5页
采用落锤冲击试验,探讨了水工混凝土抗冲击性能受聚丙烯纤维掺量、长度以及形态的影响规律,并进一步分析纤维的增强机理和试验数据离散性。试验表明:在水工混凝土中掺入聚丙烯纤维能够明显提升其抗冲击性能和试验数据离散性,且网状纤维... 采用落锤冲击试验,探讨了水工混凝土抗冲击性能受聚丙烯纤维掺量、长度以及形态的影响规律,并进一步分析纤维的增强机理和试验数据离散性。试验表明:在水工混凝土中掺入聚丙烯纤维能够明显提升其抗冲击性能和试验数据离散性,且网状纤维、短纤维的作用效果更优,随着聚丙烯纤维掺量的增加,其抗冲击性能和延性系数均逐渐提升,长纤维的掺入能够有效改善延性。 展开更多
关键词 水工混凝土 落锤冲击 抗冲击性能 聚丙烯纤维
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矿物掺合料和钢纤维对水工混凝土性能影响研究
11
作者 刘元刚 《水利科学与寒区工程》 2024年第3期56-60,共5页
试验探讨了水工混凝土工作性、断裂性能、弯曲韧性以及力学性能受钢纤维、硅粉和粉煤灰掺量的影响。结果表明:增大粉煤灰掺量有利于改善拌合物工作性,其最优掺量20%;水工混凝土力学强度随硅粉掺量的增加呈现先上升后下降的变化趋势,掺2... 试验探讨了水工混凝土工作性、断裂性能、弯曲韧性以及力学性能受钢纤维、硅粉和粉煤灰掺量的影响。结果表明:增大粉煤灰掺量有利于改善拌合物工作性,其最优掺量20%;水工混凝土力学强度随硅粉掺量的增加呈现先上升后下降的变化趋势,掺2%硅粉时的强度最高;掺入钢纤维会降低拌合物工作性,但可以使受压破坏进程得到有效延缓,有利于增强弯曲韧性,掺1.8%钢纤维时的断裂荷载最高。本研究可为水利工程中高性能水工混凝土的应用提供技术支持。 展开更多
关键词 矿物掺合料 钢纤维 水工混凝土 影响分析
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复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响
12
作者 陈作汀 《水利科学与寒区工程》 2024年第3期33-35,共3页
提升混凝土的耐久性对水利工程建设具有重要意义,是学界和工程界关注的重要领域。此次研究利用室内试验的方式,探讨了复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响。试验结果显示,在水工混凝土中同时掺入聚丙烯醇纤维和纳... 提升混凝土的耐久性对水利工程建设具有重要意义,是学界和工程界关注的重要领域。此次研究利用室内试验的方式,探讨了复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响。试验结果显示,在水工混凝土中同时掺入聚丙烯醇纤维和纳米二氧化硅可以有效提升混凝土的抗冻性、抗疲劳性能和抗氯离子渗透性能,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 水工混凝土 耐久性 聚乙烯醇纤维 纳米二氧化硅
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基于快速碳化试验的结构混凝土抗碳化性能研究 被引量：1
13
作者 刘长顺 郑磊 +2 位作者 张成银 张景奎 许军才 《混凝土与水泥制品》 2023年第6期80-84,共5页
针对某水工混凝土结构实体,对不同部位、不同强度的不带浆层芯样(A类试件)、带自然碳化浆层芯样(B类试件)进行了快速碳化试验,分别建立了A、B类试件在自然碳化环境下的碳化深度预测方程。结果表明:A类试件的早期碳化深度小于B类试件;随... 针对某水工混凝土结构实体,对不同部位、不同强度的不带浆层芯样(A类试件)、带自然碳化浆层芯样(B类试件)进行了快速碳化试验,分别建立了A、B类试件在自然碳化环境下的碳化深度预测方程。结果表明:A类试件的早期碳化深度小于B类试件;随着碳化时间的增长,A类试件的碳化深度会超过B类试件;混凝土的抗压强度越大,A、B类试件达到相同碳化深度所需的时间越长;A类试件的碳化速度系数大于0.50,而B类试件的碳化速度系数小于0.50,说明自然碳化浆层能在一定程度上延缓碳化;基于A、B类试件建立的试验室碳化深度预测方程可用于混凝土结构抗碳化性能的合格性判定;基于B类试件建立的自然碳化深度预测方程的精度较高。 展开更多
关键词 不带浆层芯样 带自然碳化浆层芯样 快速碳化试验 水工混凝土 碳化深度预测方程
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新疆大石峡水利枢纽混凝土碱-硅酸反应抑制研究 被引量：1
14
作者 周晓青 易阳 +5 位作者 汪峻峰 鲁刘磊 黎晓丽 马良伟 宋晓建 兰小波 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第2期448-453,共6页
新疆大石峡水利枢纽混凝土选用的骨料存在碱活性,可能导致工程产生碱骨料破坏问题,本文研究了当地粉煤灰和矿粉对碱-硅酸反应(ASR)的影响,并采用XRD和SEM-EDS测试分析了水化产物和界面过渡区的形态。结果表明:粉煤灰掺量≥20%(质量分数... 新疆大石峡水利枢纽混凝土选用的骨料存在碱活性,可能导致工程产生碱骨料破坏问题,本文研究了当地粉煤灰和矿粉对碱-硅酸反应(ASR)的影响,并采用XRD和SEM-EDS测试分析了水化产物和界面过渡区的形态。结果表明:粉煤灰掺量≥20%(质量分数)或矿粉掺量≥40%(质量分数)都能显著抑制碱-硅酸反应;在纯水泥样品界面过渡区可以观察到无定形相,在含有粉煤灰或矿粉的样品中未观察到无定形相,这意味着碱-硅酸反应发生在纯水泥样品中;添加粉煤灰或矿粉降低了界面过渡区物相的Ca/Si摩尔比,抑制了碱-硅酸反应。 展开更多
关键词 大坝混凝土 粉煤灰 矿粉 碱-硅酸反应 界面过渡区 水化产物 膨胀
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不同渠深混凝土衬砌材料在冻融下的性能劣化研究
15
作者 王斌 彭立国 +2 位作者 苗福生 马伟虎 毛诚安 《宁夏大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期137-141,149,共6页
模拟衬砌渠道水深及季节性冻融工况,设置冻融实验,研究不同水深混凝土衬砌材料冻融后的力学性能变化.结果表明,随着冻融次数的增加,混凝土的表观损伤严重、渗入的水分质量变化显著,混凝土的抗压强度和劈裂拉强度降幅较大;随着水深的增加... 模拟衬砌渠道水深及季节性冻融工况,设置冻融实验,研究不同水深混凝土衬砌材料冻融后的力学性能变化.结果表明,随着冻融次数的增加,混凝土的表观损伤严重、渗入的水分质量变化显著,混凝土的抗压强度和劈裂拉强度降幅较大;随着水深的增加,混凝土的抗压、抗拉应力峰值均有不同程度的降低,微观裂缝由8.86μm扩展至24.43μm,微观结构破坏严重.方差及线性回归拟合方程分析结果显示,水深和冻融次数对混凝土力学性能劣化的影响,F(4.2)>F_(0.05)(1,28),显著性明显,与实验数据的拟合度均在0.95以上,且表现为明显的线性关系. 展开更多
关键词 衬砌渠道 不同水深 冻融循环 力学性能 劣化影响
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基于扩展有限单元法和弥散裂缝法的玄武岩纤维混凝土构件裂缝扩展研究
16
作者 苗福生 毛诚安 +2 位作者 王斌 彭立国 马伟虎 《宁夏大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期142-149,共8页
混凝土水工结构具有易裂性和水敏感性,在季节性冻土地区容易因裂缝扩展而形成裂-渗-冻的互馈破坏机制,这对混凝土水工结构的耐久性影响很大.掺有玄武岩纤维的混凝土结构的抗裂性能优越.为准确刻画混凝土构件裂缝的扩展情况,在力学性能... 混凝土水工结构具有易裂性和水敏感性,在季节性冻土地区容易因裂缝扩展而形成裂-渗-冻的互馈破坏机制,这对混凝土水工结构的耐久性影响很大.掺有玄武岩纤维的混凝土结构的抗裂性能优越.为准确刻画混凝土构件裂缝的扩展情况,在力学性能实验基础上,通过扩展有限单元法及弥散法对玄武岩纤维混凝土结构进行开裂分析,探索裂缝分析的相关参数设定,研究不同方法下裂缝扩展的特点及规律.结果表明,弥散裂缝法可确定模型开裂的基本位置,再结合扩展有限单元法进行更准确的预测,可达到较好的模拟结果.可为玄武岩纤维混凝土结构在抗裂方面的应用研究提供参考. 展开更多
关键词 裂缝扩展 扩展有限单元法 弥散裂缝法 玄武岩纤维混凝土 水工结构
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动水环境中水下不分散修补料的性能研究及示范应用
17
作者 王冬 陈健 +1 位作者 封嘉蕊 石明建 《新型建筑材料》 2023年第10期7-10,21,共5页
针对实际水下施工面临的动水环境,通过自制仿真水环境模拟装置研究了不同水流速度(0.2、0.5、1.0 m/s)对水下不分散修补料(JK-PR400M)性能的影响,采用空海一体智能化诊测技术评估了JK-PR400M的水下修复效果。结果表明:JK-PR400M在水流... 针对实际水下施工面临的动水环境,通过自制仿真水环境模拟装置研究了不同水流速度(0.2、0.5、1.0 m/s)对水下不分散修补料(JK-PR400M)性能的影响,采用空海一体智能化诊测技术评估了JK-PR400M的水下修复效果。结果表明:JK-PR400M在水流速度小于1.0 m/s环境中具有优异的抗分散性和界面粘结性,但会造成浇注偏移和表面冲刷流失现象;在水深6 m、水流速度0.5m/s环境下实现了混凝土面缺陷的快速修复作业,缺陷修复区剖面高程与设计高程偏差≤30 mm,修复效果良好,经济效益显著。 展开更多
关键词 水下不分散修补料 动水环境 水下混凝土缺陷
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混凝土水工结构氯离子侵蚀研究
18
作者 丁友斌 高源 刘磊 《黑龙江水利科技》 2023年第10期27-29,共3页
混凝土水工结构长期受到氯离子的侵蚀,导致混凝土的力学性能和耐久性下降,严重影响水工结构的安全和可靠性。文章系统综述了混凝土水工结构氯离子侵蚀的研究现状和进展,总结了不同侵蚀机理和因素对混凝土的影响,并提出了一些抗氯离子侵... 混凝土水工结构长期受到氯离子的侵蚀,导致混凝土的力学性能和耐久性下降,严重影响水工结构的安全和可靠性。文章系统综述了混凝土水工结构氯离子侵蚀的研究现状和进展,总结了不同侵蚀机理和因素对混凝土的影响,并提出了一些抗氯离子侵蚀的措施和方法,为混凝土水工结构的设计和维护提供了参考。 展开更多
关键词 混凝土水工结构 氯离子侵蚀 侵蚀机理 抗侵蚀措施
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水工混凝土冰冻害机理及抗冻性能研究进展 被引量：4
19
作者 刘骏霓 路建国 +3 位作者 高佳佳 晏忠瑞 万旭升 张嘉成 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第3期158-165,共8页
冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工... 冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工混凝土的冰冻害影响;总结纤维混凝土、纳米混凝土以及引气混凝土在冻融后的强度、质量以及弹性模量变化;进而阐述外加材料对水工混凝土抗冻性的影响机理。最后,提出寒区水工混凝土性能增强技术的研究构想:开展超低温-大温差以及多次冻融循环条件下水工混凝土破坏特性及增强技术研究;加强冻融、盐侵蚀及荷载耦合作用对水工混凝土抗冻性能的影响研究;提出一套完整的评价体系以客观地反映外加材料对混凝土的增强作用;综合考虑水工混凝土增强技术性能优势、经济环保、耐久性等客观因素,加强寒区水工混凝土增强技术示范工程验证与优化,扩大其实际工程应用。研究成果可为我国寒区水利工程中混凝土构筑物的建设及运营维护等提供重要技术支撑。 展开更多
关键词 水工混凝土 冰冻害 抗冻性能 增强机理 研究进展
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