MgO微膨脹混凝土溫降補償在三江拱壩和應用

外摻mgo微膨脹混凝土壩體防裂技術可有效補償壩體在降溫期的拉應力。從mgo應力補償?shù)幕驹沓霭l(fā),介紹了mgo混凝土材料性能、膨脹模型、施工方法及安全監(jiān)測等方面的研究現(xiàn)狀,分析了mgo微膨脹混凝土筑壩技術在推廣應用中存在的突出問題,從mgo混凝土高摻量的體積安定性、考慮多因素的精確膨脹模型、外摻mgo與其他溫控措施的配套使用等方面探討了亟待攻克的技術難點和發(fā)展方向。

沙老河拱壩利用mgo混凝土的微膨脹性,不分橫縫,不做溫控,整體澆筑而成,在拱壩完工的當年冬季和次年冬季,壩體出現(xiàn)了多條裂縫。本文利用水科院提出的mgo混凝土膨脹模型及開發(fā)的saptis程序,采用實際的施工資料、材料參數(shù)及氣象條件,對壩體的溫度場、應力場及裂縫開裂過程進行了仿真計算分析,并對裂縫產(chǎn)生的原因進行了研究,結果表明,數(shù)值模擬的裂縫開裂狀況與實際觀測結果相吻合。

混凝土在硬化和干燥過程中，由于化學收縮、干燥收縮、自收縮等原因，存在體積收縮的問題。特別在混凝土結構修補、二次結構的維護、孔洞的封堵等工程中。很難有效的與結構原有部分粘結。微膨脹混凝土的應用，會使此類問題得到解決。本文闡述了mgo微膨脹混凝土的原理及自生體積變形分析的計算模型，著重介紹了向家壩水電站上圍堰施工支洞堵頭mgo微膨脹混凝土的試驗研究。其在向家壩水電站工程中的應用，技術效益顯著，以便同行業(yè)參考。

對外摻mgo混凝土筑壩技術的理論、特征,mgo混凝土筑壩技術的實踐形成及發(fā)展過程,以及在我國30余個工程中的應用情況、應用效果和所取得的技術經(jīng)濟效益等方面進行概述.同時也對不分橫縫快速筑拱壩技術應用的全面研究情況作了扼要介紹.指出在實施mgo混凝土筑壩的過程中,為了確保質(zhì)量,必須高度重視的技術問題.

微膨脹混凝土應用 地下泵房、水池及多層建筑都需要較深的基礎在地下,由于大多數(shù)可施工建筑的 地區(qū)多有地下水存在,設計、施工要認真解決地下部分的抗?jié)B和設置超長的伸縮 縫,這是兩項技術性較復雜且往往達不到預期效果的難題。長期以來對這些工程 多采用普通抗?jié)B商品混凝土并設置后澆帶處理伸縮縫。但設計后澆帶時需按規(guī)范 要求的部位和長度范圍留置,將整體結構劃分成若干臨時的獨立單元,使設計和 施工的具體實施難度加大。特別是在留置的后澆帶停置的一段時間內(nèi),難以確保 截面不受地下水及其它物質(zhì)的侵蝕,在重新澆筑時需采取清理措施,這都會給施 工質(zhì)量留下隱患。例如:在地面以下環(huán)境中需對后澆帶部位進行較長時間的防護, 設臨時支撐、鋼筋除銹、復位、焊接、清理表面浮層等,工序工種復雜,工期和施 工質(zhì)量難以確保。為從根本上消除上述弊端,可采用無留置縫(即不設后澆帶或伸 縮縫)的結構商品混凝

大體積混凝土常規(guī)溫控措施費工費錢,表面散熱、封閉灌漿等需要工期較長,有必要對溫控措施進行研究、改進。本文結合廣東省陽春市長沙水電站拱壩的施工實踐,對mgo微膨脹混凝土的材料、混凝土性能試驗和現(xiàn)場施工質(zhì)量檢測與控制兩方面進行初步研究,總結了經(jīng)驗和教訓。

三江水庫mgo混凝土拱壩設計——三江水庫拱壩經(jīng)設計優(yōu)化，壩體工程量減少了約25％。采用mg0微膨脹混凝土筑壩技術，簡化了溫控措施?！　?/p>

微膨脹混凝土 加了外加劑的混凝土。 一般混凝土干了以后大多都有少許收縮，加了膨脹劑的混凝土，不但不 收縮而且隨著時間推移，有一定的自由膨脹量。 這樣配方的混凝土稱為微膨脹混凝土 微膨脹混凝土機理： 微膨脹混凝土結構在未承載時,其物理力學狀態(tài)是:由于混凝土中配置 一定的鋼筋,工程中不可避免地存在著結構邊界的約束作用,使各類變形均 處于受挖狀態(tài)。因此,普通混凝土存在的干縮、蠕變、溫差效應所造成的收 縮變形將產(chǎn)生拉應力,當這種拉應力大于混凝土極限拉應變時即出現(xiàn)裂縫。 而采用微膨脹混凝土時,在強度增長過程中即產(chǎn)生體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生壓應 力和壓應變,能補償各種收縮變形,抵消相應產(chǎn)生的拉應力,有效地提高結構 的抗裂性。由于膨脹變形時釋放的大部分能量均發(fā)生在混凝土養(yǎng)護的早期階 段,此時尚處在塑性狀態(tài),故大量空隙易于被壓縮密實;同時,因游離的鈣礬

微膨脹混凝土 加了外加劑的混凝土。 一般混凝土干了以后大多都有少許收縮，加了膨脹劑 的混凝土，不但不收縮而且隨著時間推移，有一定的自由 膨脹量。 這樣配方的混凝土稱為微膨脹混凝土 微膨脹混凝土機理： 微膨脹混凝土結構在未承載時,其物理力學狀態(tài)是: 由于混凝土中配置一定的鋼筋,工程中不可避免地存在著 結構邊界的約束作用,使各類變形均處于受挖狀態(tài)。因此, 普通混凝土存在的干縮、蠕變、溫差效應所造成的收縮變 形將產(chǎn)生拉應力,當這種拉應力大于混凝土極限拉應變時 即出現(xiàn)裂縫。而采用微膨脹混凝土時,在強度增長過程中 即產(chǎn)生體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生壓應力和壓應變,能補償各種 收縮變形,抵消相應產(chǎn)生的拉應力,有效地提高結構的抗 裂性。由于膨脹變形時釋放的大部分能量均發(fā)生在混凝土 養(yǎng)護的早期階段,此時尚處在塑性狀態(tài),故大量空隙易于 被壓縮密實;同時,因游離

微膨脹混凝土 加了外加劑的混凝土。 一般混凝土干了以后大多都有少許收縮，加了膨脹劑的混凝土，不但不收縮而且隨著時 間推移，有一定的自由膨脹量。 這樣配方的混凝土稱為微膨脹混凝土 微膨脹混凝土機理： 微膨脹混凝土結構在未承載時,其物理力學狀態(tài)是:由于混凝土中配置一定的鋼筋,工程 中不可避免地存在著結構邊界的約束作用,使各類變形均處于受挖狀態(tài)。因此,普通混凝土存 在的干縮、蠕變、溫差效應所造成的收縮變形將產(chǎn)生拉應力,當這種拉應力大于混凝土極限 拉應變時即出現(xiàn)裂縫。而采用微膨脹混凝土時,在強度增長過程中即產(chǎn)生體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生 壓應力和壓應變,能補償各種收縮變形,抵消相應產(chǎn)生的拉應力,有效地提高結構的抗裂性。由 于膨脹變形時釋放的大部分能量均發(fā)生在混凝土養(yǎng)護的早期階段,此時尚處在塑性狀態(tài),故大 量空隙易于被壓縮密實;同時,因游離的鈣礬石結晶顆粒具有填充孔隙的作

碾壓混凝土壩外摻mgo微膨脹混凝土的試驗研究——本文結合遼寧省白石碾壓混凝土壩及閻王鼻子碾壓混凝土壩，通過對不同mgo含量的膠材凈漿的壓蒸試驗，確定了mgo的合理摻量；對常規(guī)混凝土、常規(guī)碾壓混凝土及外摻mgo微膨脹碾壓混凝土的自生體積變形進行了試驗研究。...

本文結合遼寧省白石碾壓混凝土壩及閻王鼻子碾壓混凝土壩,通過對不同mgo含量的膠材凈漿的壓蒸試驗,確定了mgo的合理摻量;對常規(guī)混凝土、常規(guī)碾壓混凝土及外摻mgo微膨脹碾壓混凝土的自生體積變形進行了試驗研究。

本文通過研究,在試驗的基礎上提出了符合mgo微膨脹混凝土自生體積變形特性的雙曲線模型,用于表述mgo砼的自生體積變形特性。該模型的物理意義明確,表達簡單,參數(shù)易于推求。同時,模型的擬合與試驗成果是相吻合的,并應用于實時分析,計算值與實測值比較吻合

在深入研究了mgo微膨脹混凝土的變形特性的基礎上,提出了在變溫條件下的當量齡期法,以及基于當量齡期法的雙曲線模型,實現(xiàn)了用恒溫的試驗結果來模擬變溫條件下自生體積變形膨脹特性的方法。初步成果表明,采用當量齡期法的雙曲線模型是計算mgo砼自生體積變形的一個較合理的實時分析模型。

利用大型多功能靜動力三軸儀進行了外摻氧化鎂微膨脹混凝土在不同應變速率下的單軸抗壓性能試驗。對微膨脹混凝土的物理力學參數(shù)進行了統(tǒng)計分析,研究了加載速率、氧化鎂活性以及摻量對微膨脹混凝土動態(tài)力學特性的影響。結果表明:外摻mgo微膨脹混凝土表現(xiàn)出明顯的率效應,抗壓強度與加載速率成正比;在應變速率一定時,氧化鎂摻量與混凝土抗壓強度成正比,氧化鎂活性對混凝土強度影響不大。在此基礎上,進行應力應變曲線分析,當mgo摻量為9%時,混凝土的塑性改善最為明顯。最后,構建了微膨脹混凝土動態(tài)損傷模型,并對所建模型的適用性進行了驗證。

文章介紹了用水泥凈漿壓蒸檢驗方法檢測mgo安定性存在的有關問題。通過相應的對比試驗和工程實際運用,對采用膠砂試件代替水泥凈漿試件進行mgo水泥壓蒸試驗的合理性進行了分析和探討

將自行研究配制的輕質(zhì)微膨脹混凝土應用于拱肋的加固。推導出了膨脹劑作用下組合截面應力重分布計算公式,并考慮收縮、徐變的效應,對加固后的拱圈應力進行了計算,并與實測值進行了比較。此外,通過荷載試驗檢驗,說明輕質(zhì)混凝土完全可用于橋梁的主要承重結構。

結合超長結構的施工,分析裂縫產(chǎn)生的原因,研究膨脹劑的成分及在工程施工中的作用,闡述摻加膨脹劑的混凝土的配制、澆灌、養(yǎng)護及注意事項。

通過眾多微膨脹混凝土應用實例顯示的效果,并結合有關文獻資料分析表明,微膨脹混凝土應用于墻板體系中,未能起到補償收縮作用,仍會開裂。

所謂微膨脹混凝土就是指在普通的混凝土中添加一定的膨脹劑,使混凝土在水化期間能夠依靠膨脹劑的作用而發(fā)生一定的膨脹,從而彌補了混凝土的收縮,達到防治混凝土裂縫,提高混凝土性能的目的.本文中通過分析微膨脹混凝土的種類功能,探討了其在建筑工程中的應用以及質(zhì)量控制措施.

由于混凝土壩在傳統(tǒng)溫控措施下產(chǎn)生裂縫,可以通過優(yōu)化原材料及混凝土施工配合比,盡量降低混凝土絕熱溫升值,并利用mgo,配制延遲性微膨脹混凝土,提高混凝土極限拉伸值,開創(chuàng)混凝土壩高質(zhì)量、高速度、低成本進行澆筑的新途徑。

鋼管微膨脹混凝土的配制