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硫酸盐干湿-盐蚀下混凝土冷缝面损伤分析

水力发电学报 2023年第1期42卷 19-29页

作者：覃源姬文哲梁达关科周恒西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065

我国西部地区地下水和土壤中富含硫酸盐,危害混凝土结构、减少服役寿命。在浇筑过程中,两层混凝土之间产生冷缝,冷缝面微裂纹多、孔隙大是离子流通的主要通道,是结构盐蚀破坏的薄弱面。通过浇筑间隔为0.25 d、0.5 d、7 d和28 d的带冷缝... 详细信息

我国西部地区地下水和土壤中富含硫酸盐,危害混凝土结构、减少服役寿命。在浇筑过程中,两层混凝土之间产生冷缝,冷缝面微裂纹多、孔隙大是离子流通的主要通道,是结构盐蚀破坏的薄弱面。通过浇筑间隔为0.25 d、0.5 d、7 d和28 d的带冷缝混凝土试件,经历0次、30次、90次和150次硫酸盐干湿-盐蚀循环,结合压剪试验探究浇筑间隔和干湿-盐蚀周期双因素影响下,混凝土冷缝面的黏结退化规律。结果表明:浇筑间隔越久冷缝面黏附力越低;浇筑间隔越短,冷缝面黏附力变化越明显,呈对数函数关系;干湿-盐蚀循环30次内,浇筑间隔对耐蚀性的影响不显著,干湿-盐蚀循环90次后,浇筑间隔对耐蚀性的影响差异逐渐增大;在浇筑间隔增大和干湿-盐蚀循环次数增加的双重影响下,会加速冷缝面的黏结失效。

关键词：混凝土硫酸盐冷缝黏附力耐蚀性

单轴压缩荷载下带冷缝混凝土能量演化试验研究

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排灌机械工程学报 2023年第5期41卷 481-486页

作者：梁达覃源寇佳亮王玉龙周恒耿凯强西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 西安理工大学土木工程与建筑学院陕西西安710048 中国电建集团西北勘察设计研究院有限公司陕西西安710065

带冷缝混凝土受压破坏过程中,伴随着能量的积聚与耗散,通过对不同浇筑龄期间隔和不同弹性模量比下的带冷缝混凝土进行单轴压缩试验,研究其应力-应变曲线、破坏形态、强度和能量演化受龄期间隔和弹性模量比的影响规律,从能量角度对其破... 详细信息

带冷缝混凝土受压破坏过程中,伴随着能量的积聚与耗散,通过对不同浇筑龄期间隔和不同弹性模量比下的带冷缝混凝土进行单轴压缩试验,研究其应力-应变曲线、破坏形态、强度和能量演化受龄期间隔和弹性模量比的影响规律,从能量角度对其破坏过程进行研究,建立了带冷缝混凝土应力-应变本构模型;试验结果表明:随弹性模量比的增大,混凝土试样破坏形态由协同破坏逐渐转变为逐层破坏形态,应力-应变曲线主要经历弹性阶段、弹塑性阶段及屈服破坏3个阶段,弹性模量比越大,龄期间隔越长,曲线呈现出越明显的“瘦高状”;弹性模量比越大,龄期间隔越短,单轴压缩下峰前带冷缝混凝土储存可释放弹性应变能越大,总能量越大,且峰值后脆性破坏特征越明显.

关键词：冷缝单轴压缩试验应力-应变曲线本构模型能量演化

硫酸盐侵蚀和干湿循环下带冷缝混凝土耐久性试验研究

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硫酸盐侵蚀和干湿循环下带冷缝混凝土耐久性试验研究

作者：梁达西安理工大学

学位级别：硕士

混凝土浇筑施工过程一般一次完成来保证结构的完整性,然而此工作往往会因为一些不可控因素的发生导致浇筑工作的中断,当恢复浇筑时已经超过已浇筑混凝土的初凝时间,从而导致在混凝土结构中形成冷缝粘结面,冷缝粘结面是混凝土中薄弱的部... 详细信息

混凝土浇筑施工过程一般一次完成来保证结构的完整性,然而此工作往往会因为一些不可控因素的发生导致浇筑工作的中断,当恢复浇筑时已经超过已浇筑混凝土的初凝时间,从而导致在混凝土结构中形成冷缝粘结面,冷缝粘结面是混凝土中薄弱的部位,同时冷缝还是环境中有害离子气体侵入混凝土结构内部的主要通道,混凝土的耐久性面临严峻挑战。因此本文对带冷缝混凝土的力学特性及其耐久性进行试验研究。主要研究内容如下:(1)研究了不同龄期间隔下和不同盐侵-干湿循环周期下带冷缝混凝土抗压强度变化规律及抗压应力-应变曲线关系。结果表明,抗压强度随龄期间隔增长逐渐减小,28d龄期间隔时,抗压强度减小17.78%;随盐侵-干湿循环周期增长呈先增后减的趋势变化,龄期间隔和盐侵-干湿循环共同作用下,7d龄期间隔下,盐侵-干湿循环150次时抗压强度减小28.9%。并建立了龄期间隔和盐侵-干湿循环周期影响下抗压强度劣化模型和应力-应变曲线上升段参数a的关系式。(2)研究了不同龄期间隔、盐侵-干湿循环周期和法向应力等因素影响下带冷缝混凝土抗剪特性变化规律。结果表明,带冷缝混凝土峰值抗剪强度、残余抗剪强度、剪切刚度、粘聚力及内摩擦角均随龄期间隔和盐侵-干湿循环周期的增长逐渐减小。28d龄期间隔时抗剪强度减小了 55.95%,粘聚力及内摩擦角分别损失57.94%和21.8%;龄期间隔和盐侵-干湿循环共同作用下,7d龄期间隔下,盐侵-干湿循环150次时抗剪强度减小68.69%,粘聚力及内摩擦角分别损失69.85%和31.98%。并建立了抗剪强度劣化模型,得到了抗剪强度和抗压强度间的关系表达式。(3)研究了带冷缝混凝土在盐侵-干湿循环作用下,抗压和抗剪破坏过程中能量的输入、弹性应变能的积聚及耗散能等随应力的变化规律。结果表明,输入总能量及弹性应变能随应力增加均呈现出非线性增长趋势,随应力增长弹性应变能占比提升23.33%左右。28d龄期间隔时,抗压破坏总能量及弹性应变能分别降低22.63%和27.48%;抗剪破坏总能量和弹性应变能分别降低了 64.1%和68.9%。龄期间隔和盐侵-干湿循环共同作用下,抗压破坏总能量和弹性应变能分别降低了 27.97%和37.37%,抗剪破坏总能量和弹性应变能分别降低了 72.2%和80.66%。由耗散能占比可以发现,随着带冷缝混凝土冷缝界面形成的龄期间隔和盐侵-干湿循环周期的增长,受荷破坏特征由脆性破坏逐渐向塑性破坏转变。

关键词：混凝土冷缝抗压特性抗剪特性硫酸盐侵蚀干湿循环粘结性能

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跨中带冷缝钢筋混凝土梁抗弯性能的试验研究

混凝土 2008年第8期 10-12,33页

作者：袁群李宗坤李立青杜卫兵河南省水利科学研究院河南郑州450003 郑州大学河南郑州450002

试验研究了跨中带冷缝钢筋混凝土梁的抗弯性能。着重分析了形成冷缝的两部分混凝土时间间隔对试验梁的裂缝、应变、挠度、延性、开裂荷载和极限荷载的影响。结果表明,试验梁的纯弯段横截面应变仍符合平截面假定;形成冷缝的时间间隔对试... 详细信息

试验研究了跨中带冷缝钢筋混凝土梁的抗弯性能。着重分析了形成冷缝的两部分混凝土时间间隔对试验梁的裂缝、应变、挠度、延性、开裂荷载和极限荷载的影响。结果表明,试验梁的纯弯段横截面应变仍符合平截面假定;形成冷缝的时间间隔对试验梁的开裂荷载、挠度、延性有不同程度的影响;而对极限荷载的影响有限。

关键词：钢筋混凝土梁冷缝抗弯试验破坏机理

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导流隧洞外水压力与施工冷缝的影响分析

武汉大学学报（工学版） 2009年第4期42卷 417-421页

作者：苏凯伍鹤皋武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

采用有限单元法代替传统的综合折减系数法，对某导流隧洞的渗透水压力进行了计算分析．计算表明对于完整衬砌结构，当围岩渗透系数远大于衬砌渗透系数时（1000倍以上），隧洞对山体地下水位的影响甚小，外水压力折减系数可以达到0．87... 详细信息

采用有限单元法代替传统的综合折减系数法，对某导流隧洞的渗透水压力进行了计算分析．计算表明对于完整衬砌结构，当围岩渗透系数远大于衬砌渗透系数时（1000倍以上），隧洞对山体地下水位的影响甚小，外水压力折减系数可以达到0．87以上，当围岩渗透系数与衬砌渗透系数相当时（1～10倍），隧洞对山体地下水位有较大扰动，外水压力折减系数在0．3以下．同时计算表明衬砌施工冷缝张开时排水效果显著，能显著降低隧洞周边的渗透水压力，但造成局部渗透水压力梯度明显增大．

关键词：水利工程水工隧洞导流隧洞外水压力折减系数冷缝

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混凝土冷缝抗渗性能的试验研究

混凝土 2008年第9期 10-11,15页

作者：袁群马朝运李宗坤于春延宋剑河南省水利科学研究院河南郑州450003 河南省白龟山水库灌溉工程管理局河南平顶山467031 郑州大学河南郑州450002 郑州水务建筑工程有限公司河南郑州450004

通过6组混凝土抗渗试验,研究了混凝土冷缝的抗渗性能。结果表明:混凝土冷缝的抗渗性比本体混凝土的要差;混凝土浇筑时间间隔对冷缝的抗渗性影响很大,随着浇筑时间间隔的增加,其相对渗透系数与平均渗透系数急剧增大。

关键词：冷缝抗渗性能混凝土浇筑时间间隔相对渗透系数平均渗透系数

酷暑期施工混凝土表面出现冷缝的原因及其防治

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建筑技术通讯 1989年第4期 34-36页

作者：孙江安

本文针对我国长江、黄河中下游以及沿海、盆地、沙漠等地区夏季酷暑高温天气,叙述冷缝的特征,并从气温条件和混凝土所用原材料两个方面,分析了出现冷缝的原因,最后提出针对性的防治措施和建设。

关键词：夏季施工混凝土冷缝

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冷缝对钢筋混凝土梁抗剪性能影响的试验研究

人民黄河 2008年第10期30卷 86-87页

作者：李立青袁群李宗坤朱翠民郑州大学河南郑州450001 河南省水利科学研究院河南郑州450003 河南省豫东水利工程管理局河南开封475002

通过3根端部带有冷缝的钢筋混凝土梁及1根对比钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,分析了形成冷缝的两部分混凝土浇筑时间间隔对试验梁的开裂荷载、极限荷载、裂缝发展以及挠度的影响程度。结果表明,剪跨区存在冷缝,降低了梁的抗剪承载能力,影... 详细信息

通过3根端部带有冷缝的钢筋混凝土梁及1根对比钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,分析了形成冷缝的两部分混凝土浇筑时间间隔对试验梁的开裂荷载、极限荷载、裂缝发展以及挠度的影响程度。结果表明,剪跨区存在冷缝,降低了梁的抗剪承载能力,影响了初始裂缝的位置,增加了梁的挠度,改善了梁的延性。

关键词：钢筋混凝土梁冷缝抗剪试验

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碳纤维混凝土施工冷缝试验研究

碳纤维混凝土施工冷缝试验研究

作者：石林平西北农林科技大学

学位级别：硕士

随着材料科学与工程技术的不断发展,现代工程中对混凝土的强度、耐久性及工作性等方面都提出了更新更高的要求,作为在混凝土改性过程中产生的新型复合材料,纤维混凝土材料以其在混凝土的增强、增韧、阻裂等方面的独特优势引起了广大学... 详细信息

随着材料科学与工程技术的不断发展,现代工程中对混凝土的强度、耐久性及工作性等方面都提出了更新更高的要求,作为在混凝土改性过程中产生的新型复合材料,纤维混凝土材料以其在混凝土的增强、增韧、阻裂等方面的独特优势引起了广大学者、和工程技术人员的高度关注。但目前的研究更多的体现在力学性能和耐久性能上,施工冷缝方面的研究较少,对冷缝的力学性能研究更少。本文针对碳纤维混凝土（CFRC）施工冷缝进行了多方面试验研究工作,取得了以下成果: （1）通过不同碳纤维体积率下混凝土的抗压强度和劈拉强度试验,探讨了碳纤维体积率对混凝土强度的影响;通过与素混凝土在强度、粗糙度以及试件的破坏性状上的对比,分析了碳纤维对混凝土的增强、增韧和阻裂效应。试验结果表明:掺加碳纤维可提高混凝土的抗压强度和劈拉强度,与素混凝土相比,当碳纤维体积率为0.5%时,抗压强度可提高12%,劈拉强度则随着碳纤维掺量的提高,当掺量为0.7%时最大可提高53%;同时,碳纤维掺入后还可改善骨料与水泥砂浆的粘结面特征,优化混凝土的内部结构,提高材料的整体性。当掺量较小（≤0.5%）时纤维对混凝土的作用主要表现为增强,而随着掺量的逐渐增大,纤维对混凝土的作用更多的表现为增韧作用。（2）通过试件尺寸为100mm×100mm×400mm碳纤维混凝土三点弯曲梁抗折试验,研究了冷缝的时间间隔T对混凝土的抗折强度、粗糙度以及梁的应变的影响规律。结果表明:在混凝土浇筑时间间隔为初凝时间（t=3h）之前,混凝土梁的抗折强度下降的幅度达到了最大,仅为整体抗折强度（4.65MPa）的60%,浇筑时间间隔为6h、1 d时,分别占整体试件抗折强度的53.8%和45.2%.碳纤维混凝土浇注间隔时间从0到T（T=3h）断裂面的粗糙度从3.4cm降至1.3cm,降幅达到61.8%,随时间的延长,降幅逐渐趋于平缓。（3）根据应变片实测数据,可以得出:碳纤维混凝土梁沿梁高的平均应变均能较好地符合平截面假定,这就为梁正截面受弯承载力的计算理论提供了有力的依据。并且在存在冷缝的情况下依然基本符合此规律,证明了平截面假定的正确性。（4）建立了碳纤维混凝土存在冷缝时的时间间隔T与劈裂强度y之间的关系模型;本文的试验结果可为碳纤维混凝土今后的研究和工程应用提供有益的资料。同时也为混凝土冷缝的研究积累一些有用的经验。

关键词：碳纤维混凝土冷缝粗糙度拉压比时间间隔