堆石混凝土最新进展综述
混凝土面板堆石坝接缝止水技术的新进展
混凝土面板堆石坝接缝止水技术的新进展摘要:我国混凝土面板堆石坝经过20 年的发展,大坝面板接缝止水从结构、材料到施工技术都有了长足的发展。
本文结合洪家渡、吉林台、三板溪等工程实例,对这一发展情况进行了介绍,包括已被国内大多数高坝采用的新型止水结构、针对吉林台提出的粘性填料自愈性止水结构、为确保嵌填密实研制的柔性填料挤出机等。
这些技术在工程应用中均取得了令人满意的效果。
关键词:混凝土面板堆石坝接缝止水结构止水材料止水施工技术1 前言我国采用现代技术修筑碾压式混凝土面板堆石坝已近20 年了。
最早开工建设的是西北口面板坝,最早建成的是关门山水库大坝。
目前已建和在建的、坝高超过100m 的面板坝已有30 多座,坝高达到或超过180m 的有水布垭(233m)、三板溪(185m)和洪家渡(180m),由我国中标建设的马来西亚巴昆面板坝(205m)也已经开工。
与其他坝型不同,由于面板坝的接缝位移在各种坝型中较大,止水技术难度较高,面板的接缝止水对于面板坝具有特殊重要的意义。
本文对九五攻关以后国内面板坝的接缝止水技术的发展进行了总结,以供工程参考。
2 止水结构型式九五攻关期间,中国水科院在大量研究工作的基础上,提出了新型止水结构型式[1,2] ,见图1。
该型式将中部止水带提至表层,采用在趾板和面板中预埋的角钢和螺栓、或膨胀螺栓将止水带固定在缝口混凝土表面。
近来多数工程选用了不锈钢膨胀螺栓,对有抗冻要求的地区采用水泥浆回填膨胀螺栓孔。
为了适应大接缝位移,将表层止水带设计成波浪形,其尺寸可以完全吸收接缝位移,而不致在止水带中产生过大的附加应力。
为了确保止水带在大接缝张开情况下承受高水压力作用,在止水带下面的缝口处设置了支撑橡胶棒(或PVC 棒)。
橡胶棒应确保在止水运行过程中滞留在缝口,不被压入接缝以发挥支撑作用。
另外,新型止水结构在底部铜止水和表层塑性嵌缝材料止水基本保持了常规止水的做法,在波形止水带上部同样设置表层塑性嵌缝材料。
科技成果——低水泥用量堆石混凝土技术
科技成果——低水泥用量堆石混凝土技术技术类别减碳技术适用范围建筑行业、混凝土浇筑施工行业现状低水泥用量的堆石混凝土可以替代常规混凝土,主要应用于坝体、防渗墙处理、围堰、护坦、边墙、各种基础回填、混凝土换基部位及各种堤防工程、挡土墙工程、沉井回填部位等。
目前,该技术已在北京、山西、河北、四川、湖北、安徽、广东、云南、新疆、黑龙江等地成功实施了近60个工程项目,预计未来在公路、铁路、市政、港口、电力、灾后重建等领域也将具有广阔的发展前景。
截止2013年底,低水泥用量堆石混凝土累计完成浇筑方量近70万m3,累计减少水泥使用量约12万吨。
技术原理低水泥用量堆石混凝土施工技术主要是利用高流动性、抗分离性能好、穿透能力强的专用自密实混凝土(SCC),依靠其自重完全充填块石空隙而形成的完整、密实、低水化热的大体积混凝土。
由于该技术利用了较高比例的堆石,混凝土中堆石的体积比例一般可达55%-60%,能够替代混凝土原材料中的部分水泥,最大限度地降低了胶凝材料用量,实现CO2减排。
关键技术(1)自密实混凝土配合比设计技术采用适当比例的块状石料、石料颗粒(粗骨料)、沙粒(细骨料)、粉煤灰、水泥及水混合,形成符合强度要求的自密实混凝土;(2)工业固体废弃物循环利用技术将尾矿、建筑垃圾等按一定比例掺入堆石混凝土中,实现工业固体废弃物的循环利用;(3)堆石混凝土施工工艺技术堆石混凝土施工方式包括常规堆石混凝土和抛石型堆石混凝土两种。
前者是将堆石先入仓,然后浇筑自密实混凝土;后者是在合适的施工条件下,利用自密实混凝土的缓冲作用,先浇筑高抗分离的自密实混凝土,后抛入堆石,形成完整密实的混凝土。
工艺流程堆石混凝土技术原理示意图堆石混凝土施工流程:支立模板→堆石入仓、浇筑自密实混凝土→堆石混凝土主要技术指标1、每立方米混凝土工程,可减少水泥使用量约0.17吨;2、堆石混凝土容重可达2500kg/m3;3、堆石混凝土渗透系数可达到10m/s-11m/s;4、工程钻孔压水检测透水率低于1Lu;5、强度等级C15-C25的堆石混凝土绝热温升不超过17℃。
新型混凝土现状及发展趋势研究综述
新型混凝土现状及发展趋势研究综述新型混凝土是指在传统混凝土中添加新材料、新技术、新工艺等,以提高其性能、功能和可持续发展性的一种材料。
近年来,随着基础设施建设的不断推进和人们对建筑材料性能要求的提高,新型混凝土的研究和应用逐渐受到了广泛关注。
一、新型混凝土的现状1.高性能混凝土(High Performance Concrete,HPC):高性能混凝土是指具有较高强度、较好的耐久性和良好的加工性能的混凝土。
它能够满足对抗渗、抗裂、抗冻融和耐久性等方面的要求。
2.自密实混凝土(Self-compacting Concrete,SCC):自密实混凝土是一种可以在没有外力作用下自行实现较好流动性和自密实的混凝土。
它具有较高的流动性和自行整平能力,适合于复杂形状结构的施工。
3.绿色混凝土(Green Concrete):绿色混凝土是指在生产、使用和回收过程中对环境和人体健康无害的混凝土。
它通过减少水泥含量、使用回收材料等方式降低对环境的影响。
4.超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC):超高性能混凝土是一种通过添加高性能粉状材料、纤维增强材料和化学掺合料等,提高混凝土的抗压强度、抗裂性能和耐久性的一种新材料。
二、新型混凝土的发展趋势1.多功能性:随着社会的发展和人们对建筑材料的要求越来越高,新型混凝土的发展趋势是将多种功能融合到混凝土中,如自愈合、自清洁、调控温度等。
2.轻质化:为了降低建筑物的自重、提高抗震性能,新型混凝土的发展趋势是向轻质化方向发展,例如轻质骨料混凝土。
3.高性能:随着建筑结构的复杂化和对建筑材料性能要求的提高,新型混凝土的发展趋势是朝着高性能、高强度、高耐久性和高抗震性等方向发展。
4.可持续发展:新型混凝土的发展趋势是朝着环境友好、资源节约和可持续发展的方向发展。
例如通过使用可再生材料、减少水泥使用量和二氧化碳排放等方式,减少对环境的影响。
堆石混凝土技术在建筑工程中的应用研究
堆石混凝土技术在建筑工程中的应用研究发布时间:2023-01-13T06:56:09.011Z 来源:《工程建设标准化》2022年8月第16期作者:林平[导读] 堆石混凝土施工工艺是一种水化热低、施工工艺简单以及施工应用速度较快的新技术。
林平海南发展控股置业集团有限公司,海南海口570100摘要:堆石混凝土施工工艺是一种水化热低、施工工艺简单以及施工应用速度较快的新技术。
堆石混凝土的施工工艺已在许多中项目中得到推广,并取得较好的效果。
本文首先介绍堆石混凝土技术的原理和优越性,然后对其在实际中的运用进行分析,以期更好地助推建筑工程高质量发展。
关键词:堆石混凝土技术;建筑工程;稳固性引言堆石混凝土技术是清华大学建筑工程系自主研发并获得国家发明专利的一项新工艺,目前已取得国家专利。
在自密实度混凝土中,粗骨料最大粒径不得超过20毫米,以便于通过碎石间隙而不发生堵塞。
堆石料需要质地坚硬,颗粒直径不得小于300毫米,这样可以增加堆石间的空隙。
堆石混凝土的堆石量约为55%~60%,使用量较少,同时具有节能、低碳、环保、综合造价低等优点,将其应用于建筑工程建设具有重要意义。
一、堆石混凝土施工技术概述(一)堆石混凝土施工技术简介堆石混凝土施工技术是一种新型的大体积混凝土施工工艺。
堆石混凝土是首先将符合-定粒度要求的块石(或鹅卵石)填入料仓内,再在料场上浇筑符合特定要求的专用自密实混凝土。
其施工工艺不需要振捣,只靠自身重量填充堆石体的孔洞,就能形成完全致密的混凝土。
堆石混凝土中,堆石占总体积的比重一般在55%~60%之间,既可以充分利用原矿或挖掘料中的大块石,又可以将水泥的用量降至最低。
同时,在混凝土生产、集料破碎、混凝土浇筑等方面,也能够大大节省能耗,并且能够有效降低二氧化碳的排放量。
(二)堆石混凝土技术应用原理堆石混凝土技术实际上是在自密实混凝土技术的基础上发展起来的。
即使是混凝土里面的钢筋密度较高,也可以保证模板里面的混凝土均匀度,不需要在浇筑的时候进行额外的震动,也可以保证混凝土的均匀度。
堆石混凝土筑坝技术发展与创新综述
堆石混凝土筑坝技术发展与创新综述徐小蓉;金峰;周虎;闭忠明【期刊名称】《三峡大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2022(44)2【摘要】堆石混凝土技术是2003年由中国原创的大体积混凝土筑坝技术,突破传统连续级配约束,采用超大粒径骨料堆石和高自密实性能混凝土浇注胶结.近年来,全国堆石混凝土坝工程数量呈现快速增长趋势,已有重力坝115座和拱坝11座(含已建和在建工程),堆石混凝土浇筑总方量超过588万m^(3).经过近20年发展,堆石混凝土技术在筑坝材料方面取得了许多突破,如低水泥用量高自密实性能混凝土、红层地区软岩作堆石材料、高寒地区混凝土特殊配合比等.为了发挥堆石混凝土技术的快速施工优势,工程实践中在结构优化、施工工艺、机械设备等方面不断技术创新,其中整体浇筑拱坝技术推动了堆石混凝土拱坝的发展,一体化浇筑技术在防渗层、廊道、斜坡段垫层等部位应用广泛,超厚层堆石混凝土技术成功应用到了北京冬奥会延庆赛区1050塘坝的建设.堆石混凝土技术从零到一,国内外技术标准的不断颁布标志着已形成了完整的技术体系,目前正在开发新一代无人或少人筑坝技术,下一步堆石混凝土将推广到百米级大坝和国外工程.【总页数】11页(P1-11)【作者】徐小蓉;金峰;周虎;闭忠明【作者单位】华北电力大学水利与水电工程学院;清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;北京华石纳固科技有限公司【正文语种】中文【中图分类】TV642;TU43【相关文献】1.堆石混凝土筑坝技术在遵义的推广应用2.堆石混凝土筑坝设计及应用浅析3.堆石混凝土筑坝设计及应用浅析4.堆石混凝土筑坝防渗设计与应用研究5.河州水利水电工程地质勘察咨询规划研究院 "堆石混凝土筑坝技术"因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
堆石混凝土技术在水库大坝施工中的应用
堆石混凝土技术在水库大坝施工中的应用前言随着时代的进步和社会经济的发展,我国社会对于能源的需求不断增加,各种新的清洁可再生能源得到了开发和利用,水资源就是其中非常重要的一种。
我国具有丰富的水能资源,因此水利工程的数量也非常巨大,做好水利工程大坝的设计施工,是保证其功能有效发挥的重要前提,同时也是当前水利工程施工人员重点研究的问题。
堆石混凝土的出现,为坝体的设计和施工注入了新的活力,受到了相关技术人员的充分重视。
一.堆石混凝土概述堆石混凝土简称RFC,是在自密实混凝土技术的基础上发展出的一种新型的大体积混凝土施工方式,是利用自密实混凝土的高流动性、良好的抗分离性能以及自流动的特点,在粒径较大的块石内随机充填自密实混凝土,从而形成的混凝土堆石体。
在大体积混凝土浇筑中,应用堆石混凝土技术,具有非常显著的优点,主要表现在:(1)施工速度快:堆石混凝土的施工工艺简单,而且省略了振捣工序,可以极大地提高施工速度。
(2)强度高,耐久性好:自密实混凝土属于一种高性能混凝土,水胶比通常在0.3左右,在实际应用中,其高强度和良好的耐久性已经被广泛证实。
而堆石混凝土实际上就是在自密实混凝土中加入了超大骨料,因此也继承了自密实混凝土强度高,耐久性好的特点。
(3)成本低廉:堆石混凝土由于掺入了超大骨料,因此单位体积中自密实混凝土的用量仅为普通混凝土的40%左右,可以极大地节约工程成本造价。
(4)水化温升小:堆石混凝土的粗骨料采用的是粒径较大的堆石,单位体积自密实混凝土用量少,因此可以有效降低混凝土绝热温升,温度控制相对简单。
二.堆石混凝土重力坝设计以某水库建设为例,对堆石混凝土重力坝的设计进行简单分析。
1.工程概况该水库位于河流中游位置,其功能主要是为周边多个村镇提供生活、工业和农业灌溉用水,水库总库容188.4万立方米,死库容13.55万立方米。
在设计中,拦河坝采用了堆石混凝土重力坝,最大高度36.5m,坝轴线长110m。
水库工程项目中堆石混凝土技术的具体应用
水库工程项目中堆石混凝土技术的具体应用发布时间:2023-03-28T06:54:31.553Z 来源:《城镇建设》2023年第6卷第1期作者:孟天宝[导读] 堆石混凝土技术具有着低水泥用量与低水化热、工艺简便、施工快捷、成本相对较低、综合性能稳定等相应的优势孟天宝云南建投第一水利水电建设有限公司,云南昆明650217摘要:堆石混凝土技术具有着低水泥用量与低水化热、工艺简便、施工快捷、成本相对较低、综合性能稳定等相应的优势,在水库工程项目中有效引入十分必要,本篇文章也将目光集中于此,讨论了堆石混凝土的技术特点,分析了在水库工程项目中堆石混凝土技术的应用流程,并阐述了堆石混凝土原材料的控制要点。
希望通过本篇文章的探讨和分析可以为相关单位提供更多的参考与借鉴,有效的利用堆石混凝土技术。
关键词:水库工程项目;堆石混凝土技术;技术要点水库工程项目的有效开展可以更好的解决我国水资源分布不均、严重短缺等相应的问题,而堆石混凝土基础在水库工程项目中有效引入是十分必要的,想要更好的明确在水库工程项目中如何有效应用堆石混凝土技术,首先则需要明确堆石混凝土技术的技术特点。
一、堆石混凝土技术的技术特点分析1、低水泥用量和低水化热堆石混凝土技术在实践应用的过程中对掺合料做出了相应的优化和调整,引入了粉煤灰、石灰等相应的掺合料,因此对于水泥的需求量相对较低。
相较于普通混凝土施工,堆石混凝土技术在实践应用的过程当中可以较好的减少因为温控问题导致混凝土裂缝的情况。
经过实践研究发现,堆石混凝土技术在应用的过程中虽然体积相对较大,但是内外温差相对较小,在温控方面的要求相对较低。
2、工艺简便,施工快捷堆石混凝土技术在实践应用的过程中施工效率是可以得到保障的,一般情况下,堆石混凝土工序只有两道。
首先,需要将堆石入仓。
其次,需要完成专用自密实混凝土的生产浇筑,堆石混凝土技术不仅工序相对较少,同时对于人力的依赖性也是相对较低的,可以通过机械设备完成施工,这可以较好的保证施工的精准型、科学性,有效避免因为工作人员施工技术、施工方法选择不当影响施工质量的情况。
我国堆石混凝土筑坝技术的新发展
案实施起 来较 为 困难 。设 计结合 本 工程枢 纽布 置 的特
点 、现场 施工 条件 ,并 充 分 考 虑工 程 建 设 的 经济 性 ,
在 本工程 枢 纽 右 岸 溢 流 坝 段 采 用 堆 石 混 凝 土 技 术 建
在 主 坝建 设 上应 用 。应 用 范 围与 解 决 方 案 也 扩 展 到 了堤 防 和挡 土 墙 、回填 工程 、固废 资 源 化 利 用 、岩 基处理等。
卵石 在 清 峪 水 库 的使 用 成 为 各 地 减 碳 工 程 学 习 的
样板 。
库 是一座 以防洪 、供水 为主 的小 ( ) 1 型水 库 ,总库 容
为 1 13 6 .2万 m ,水 库 正常水位 6 . 2 8m。设计 方案 确 定 大坝 采 用 堆 石 混 凝 土 重 力 坝 ,最 大 坝 高 2 . 6 5 m, 坝 顶长 8 8m。坝轴线 布 置为 圆弧形 。溢 洪道宽 1 5m, 并设 置 b型 驼峰溢 流堰 。
Ke rs r kf e oce a dvl m n; rj t ae s d u j t ywod : o -ldcnr edm; ee p et po c s; t ysbe c i l t o e c u c
1 引
言
2 1 2 堆石 混凝 土施 工技 术 两项创新 ..
吉利 水 电站 因人 工费用 的不 断上 涨和工 期 的要求 使 原设计 方案 中溢 流 坝 现 浇 C 5埋 石 混 凝 土 坝 体 方 1
Ne d v l pm e fr k-i e on r t m o t uc i e hn l y i Ch na w e eo nto oc fl d c c e e da c nsr ton t c o og n i l PAN i e g Z h n , ZHANG u i Ch nxa
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术现状
水利水电施工混凝土面板堆石坝技术现状摘要:随着经济的发展和人民生活水平的提高,水利水电工程在全球范围内发挥着越来越重要的作用。
混凝土面板堆石坝作为一种经济、实用的坝型,在全球范围内得到了广泛的应用。
本文将探讨水利水电施工混凝土面板堆石坝技术的现状及发展趋势。
关键词:水利水电;混凝土面板堆石坝;施工技术;现状引言混凝土面板堆石坝以其独特的结构和多功能性在各种水文条件下得以广泛应用。
它们不仅可以有效控制河流水位,减轻洪水的危害,还能为供水、灌溉和发电等方面提供重要支持。
然而,混凝土面板堆石坝的建设和维护涉及复杂的工程技术和科学原理,需要综合考虑地质、水文、结构等多个因素。
1.水利水电施工混凝土面板堆石坝技术现状1.1 施工工艺和设备混凝土面板堆石坝的施工工艺和设备在现代建筑中扮演着至关重要的角色。
目前,施工主要采用半机械化或机械化方法,这在提高效率和减少人力成本方面发挥了重要作用。
在堆石体填筑方面,大型挖掘机和自卸车等设备的广泛应用,不仅加速了填筑的进度,还提高了施工的精度和稳定性。
这些机械设备能够迅速处理大量的石块和土壤,从而降低了施工周期,并减少了劳动力的需求。
此外,在混凝土面板的浇筑方面,滑模技术和泵送混凝土技术的应用也起到了关键作用。
滑模技术使得混凝土可以以一种均匀而高效的方式流动到指定位置,确保了面板的质量和一致性。
泵送混凝土技术则通过泵送装置将混凝土输送到远距离或高难度的施工区域,避免了传统浇筑方式的限制。
这些技术的运用不仅提高了施工效率,还减少了废料和浪费,有助于保护环境。
1.2 防渗技术刚性防水主要涉及混凝土面板本身的防水性能。
通过严格的混凝土配方和施工工艺,确保混凝土面板具有高度的密实性和耐水性。
这有助于减少渗漏风险,同时增加了坝体的结构强度,提供了可靠的水密性。
此外,坝面板的表面也可以涂覆防水材料,如特殊的涂层或密封剂,以提高其防渗性能。
柔性防水则主要依赖于防水材料,如土工膜。
土工膜是一种高分子聚合物材料,具有出色的防渗特性。
堆石混凝土技术——清华大学堆石混凝土专利技术在水利部科技推广中心主办的2008年度国际水利先进技术(
华实 公司 R C研究 院首席科学 家安雪 晖教授 ,清华大学 教授 、 F 华实公司 R C研究 院首席科 学家金 峰教授 ,参加 了鉴定会 。 F
鉴定委 员会 专 家 首 先 听 取 了 清 华 大学 教 授 、华 实 公 司
R C研究 院首 席科 学 家金 峰 教授 代表 项 目承担 单 位 的汇 报 , F
科 技 司 、水 利 部 “ 4 ” 目管 理 办 公 室 指 导 ,水 利 部 科 技 推 广 98 项
际工程界属 于首创 ,已引起 各 国专 家广 泛关注 , E本 土 木学 l 会志 20 0 6年 6月期专 门以封面报 道的形 式介绍 了该项技 术 的 应用情况 。该技术 特别适合应用 于水 电 、风 电 、石化 、公 路 、 铁路 、桥 梁 、港 V 、机 场 、水 利 、市 政 、房 建 、环 境 等 诸多 I 行业 的大体积混凝 土施工 中,具有广阔的发展前景 。
度降低工程造价 。
四 、堆石混凝 土技术 已应 用 于北 京军 区某 蓄水 建筑 物重
力坝 、宝泉抽水 蓄能 电站 上库 副坝 及 冲沟 回填 、向家坝 水 电
站沉井群 回填等 工程 ,取得 了成 功 的经 验 ,效 益 显著 。该技 术成果 的推广应用 ,将 有力 地推 动我 国 中小型 水利 工程 及其 它大体 积混凝 土施 工技术的发展 ,具有广阔 的应用前景 。 综 上所 述 ,该项 研究 成果 总体 上 达 到 国际先 进水 平 ;在 堆 石混凝 土筑坝技术方面达到 国际领先水平 。 建议 :进一步研究堆 石混 凝 土 的性 能 ,并结 合 实际 工 程 应 用 ,解决施 工 中的 问题 ,提 出 有关 技术 规 程 的建议 ,促进
混凝土面板堆石坝的发展现状及发展趋势浅议
混凝土面板堆石坝的发展现状及发展趋势浅议摘要:混凝土面板堆石坝是以堆石为受力主体,上游混凝土面板为防渗主体的一种堆石坝,常简称为“面板堆石坝”或“面板坝”。
现代混凝土面板堆石坝具有断面小、安全性能好、对地基要求低、可简化导流、施工方便、工期短、受气候影响较小、造价低等诸多优点。
日益受到坝工界的重视,并成为有较强竞争力的坝型。
关键词:面板堆石坝发展1.1混凝土面板堆石坝的发展混凝土面板堆石坝的发展大致经历了三个阶段:①早期(1870~1940年)抛填堆石阶段;②过渡期(1940~1970年)由抛填堆石向碾压堆石发展;③现代阶段(1970年后)以薄层碾压堆石为主要特征,同时在坝体结构及施工技术上有很大的改进,并向高坝发展【1~2】。
堆石坝是在1870~1900年间于美国加利福尼亚发展起来的。
在加利福尼亚塞拉山的淘金矿山上需要蓄水以备淘金使用,而当地适合于筑坝的材料是岩石和树木,从而促使抛填堆石坝的兴起。
塞拉山上第一座坝为木面板抛填堆石坝,后来逐渐过渡到采用混凝土作防渗面板,并于1895年在加利福尼亚修建了第一座采用混凝土面板的堆石坝【3】,到1900年后,混凝土面板坝基本上成为一种典型的堆石坝。
因当时堆石的施工方法均采用抛石填筑,辅以高压水枪充实的简单压实工艺,堆石体的密实度很差,变形模量较低,因而沉降量和水平位移均较大。
二十世纪40年代,随着筑坝高度的增加,刚性混凝土面板不能适应抛填堆石体的大变形而开裂,导致较大渗漏量的问题日益严重,因此,混凝土面板堆石坝未能推广普及。
设计者把研究和实践的重点转移到以土料作防渗体的堆石坝上来。
土料具有很好的柔性,能适应堆石的变形。
1958年建成的Quoich坝,采用振动碾振动压实的方式填筑,其后观测到的施工期最大沉降仅1.9cm,表现出良好的性态。
进入二十世纪60年代,随着大型土石方施工机械,尤其是大型振动碾的出现,面板堆石坝出现了转机。
1960年著名土力学家太沙基提出采用碾压堆石修筑面板坝的构想。
全再生骨料堆石混凝土性能研究
全再生骨料堆石混凝土性能研究1. 研究背景与意义随着全球经济的快速发展和城市化进程的加快,建筑业对建筑材料的需求日益增长。
传统建筑材料如天然石材、混凝土等资源有限,且开采和使用过程中会产生大量的废弃物和环境污染。
为了解决这一问题,全再生骨料堆石混凝土作为一种新型建筑材料应运而生。
全再生骨料堆石混凝土是指将回收利用的各类废弃材料(如建筑垃圾、工业废渣、道路碎石等)作为骨料,与水泥、砂、水等原材料混合制成的一种高性能混凝土。
研究全再生骨料堆石混凝土的性能,为推广其在建筑工程中的应用提供理论依据和技术支撑具有重要意义。
本研究通过对全再生骨料堆石混凝土的孔隙结构、强度发展规律、抗裂性能等方面的研究,旨在为其设计、施工和应用提供科学依据,促进全再生骨料堆石混凝土在建筑领域的广泛应用。
1.1 混凝土行业现状及问题随着全球经济的快速发展,建筑业的需求不断增长,混凝土作为建筑材料的重要组成部分,其市场需求也在不断扩大。
传统的混凝土生产过程中存在一定的环境污染和资源浪费问题,这对可持续发展提出了挑战。
为了解决这些问题,全再生骨料堆石混凝土作为一种新型建筑材料应运而生。
原材料消耗大:传统的混凝土生产过程中需要大量的水泥、砂、石等原材料,这些原材料的开采和加工过程会产生大量的废弃物和污染物,对环境造成严重破坏。
能源消耗高:混凝土生产过程中需要大量的能源,如煤炭、石油等化石燃料,这些能源的消耗会导致温室气体排放增加,加剧全球气候变化。
水资源利用不当:传统的混凝土生产过程中需要大量的水资源,部分地区甚至出现了水资源短缺的问题。
混凝土的生产和使用过程中产生的废水往往未经处理直接排放,对水体环境造成污染。
废弃物处理困难:传统的混凝土生产过程中会产生大量的废弃物,如废弃的砂、石、水泥等,这些废弃物难以回收利用,对环境造成二次污染。
产品质量不稳定:由于原材料质量、生产工艺等因素的影响,传统的混凝土产品在抗压强度、耐久性等方面存在较大巟异,影响了建筑工程的质量和安全。
混凝土面板堆石坝发展现状综述
混凝土面板堆石坝发展现状综述混凝土面板堆石坝在19世纪80年代就出现了,由于当时技术条件的限制,采用抛投法堆筑,垂直沉降和水平位移都很大,施工期和施工后沉降可达到坝高的7%左右。
坝造高了,沉降量加大,混凝土面板开裂,导致大量渗水,因此当时堆石坝最高造到100M。
到四十年代,堆石坝基本停止发展,六十年代,由于大型振动压路机的出现,使堆石密度明显提高,变形减小,渗水减少,施工季节不受限制,因而堆石坝再次得到发展,已成为经济合理、应用广泛、施工方便的一种新坝型。
目前,由于施工工艺的进步,使得混凝土面板堆石坝的设计高度提高到200M级。
面板堆石坝的发展现状可归纳为以下几点:1、填筑标准提高主次堆石区分线,加大主堆石区的比例(目前已达2/3);坝体填筑高深均衡,坝料均衡上升,尽量减少高差,有高差的部位采用缓坡连接;压实质量提高,由于冲击压实技术的应用,使得坝料的孔隙率大大降低,而各区压实的均匀性大大提高。
2、软岩筑坝的发展随着坝高的增长,硬岩已不能满足大坝填筑量的需要,通过掺用软岩或者单独采用软岩,大大地扩大了料源范围,增大了开采料的利用率。
3、冬季填筑碾压通过薄层填筑、禁止冻块上坝、垫层料兼顾排水性和稳定性等措施,冬季可以施工。
4、面板防裂性能大大提高混凝土面板裂缝分为温度裂缝和结构裂缝两种,过去对温度裂缝研究较多,但结构缝对坝体危害很大,目前还未得到解决。
通过选择配合比、外加剂、合适的施工期,及时养护等综合措施,可减少面板温度裂缝。
目前在国内常采用两种高性能混凝土来减少面板的温度裂缝:在洪家渡、浙江白溪电站采用聚丙烯纤维收缩补偿混凝土,在珊溪采用BF-Ⅱ减水剂,都得到了很好的效果。
面板结构裂缝主要是由大坝变形过大、沉降不均匀等原因引起的,解决办法只能通过提高大坝堆石干密度、把好填筑碾压质量关、预留足够的沉降期等措施来控制。
不能搞临时断面,坝料均衡上升,控制填筑层厚度,面板一次浇筑成型,尽量不分期。
公伯峡电站采用全断面均衡薄层上升填筑法,坝高已填筑80多米,但沉陷量只有40cm,也说明了这个问题。
堆石混凝土的应用现状与发展趋势
第4 3卷21 0 2年第 7 堆 石 混 凝 土 的应 用 现 状 与 发 展 趋 势
尹 蕾
( 南省水利 水 电工程 技术 评 审 中心 ,云 南 昆明 6 0 5 ) 云 5 0 1
摘
要 :介 绍 了堆石混凝 土的概 念、施 工工艺和分类 ,阐述 了堆石混凝 土的应用现状 ,论述 了堆石 混凝
Ab ta t h o c p ,c n tu t n tc n l g n ls i c t n o er c — l d c n r t r t d c d h r i ln i h s r c :T ec n e t o sr ci h oo y a d ca s ai ft o k f l o ce ea e i r u e e en ao g w t t e o e i f o h i e n o h
F n l ,i i p i td o t h tte r c - l d c n rt sa n w k n f o sr ci n mae il o n io me t rt cin a d e e g — i a y t s on e u a o k f l o ce ei e i d o n t t tr r v r n n oe t n n ry l t h i e c u o af e p o
d s rpt n o hea plc to t t fi,a he t e r lv n p ia in p o p c n v lpme tte r ic s d a l. ec i i n t p i ain sauso t nd t n h ee a ta plc to r s e ta d de eo o n rnd a ed s use swe1
水运工程堆石混凝土技术应用探析
水运工程堆石混凝土技术应用探析水运工程堆石混凝土技术应用探析一、堆石混凝土1、什么是堆石混凝土:堆石混凝土是将被取石头堆积在一起,并用拌制成的水泥浆液以及沙、砂等复合材料组合而成的一种混凝土;2、它的特性:堆石混凝土具有抗表面破坏性能和抗碱强度的优良特性,以及较低的成本,便于施工,且和环境健康。
二、堆石混凝土在水运工程中的应用1、航道建设:堆石混凝土可以用来修建临水航道,如堤坝、深水道等,有效防护海岸线,保证航行安全。
2、码头建造:堆石混凝土可以用作码头结构和防波堤等支护,有效稳固码头结构,起到护岸作用;3、泊位维修:堆石混凝土可用于施工基础凝土升级或修补硬化泊位,增加船舶的停泊量,提高港口的安全性及使用寿命;4、沙洲安装:可以用堆石混凝土建设沙洲,以提供港口的安全和保护,增强波浪的吸收能力及排涝作用;5、淡水交替:在滨海湿地湖岸线处,堆石混凝土可以用作防止水位过高及防止洪水淹没上游林地等,保护滨海湿地环境。
三、堆石混凝土的优点1、耐久性强、维护简单:堆石混凝土选择良好的材料,可以长期抗水、抗沙,尤其是水压作用大的情况,可以实现较高的强度,耐久性也较强,维护简单;2、多种形式各种色彩:堆石混凝土的应用不仅仅可以在水运工程中使用,还可以用于城市环境装饰中,给城市景观新颖自然的构造,而且堆石材质多,颜色种类多,可以根据实际需求,选择不同的材料来增加美观;3、结构成本低、施工便捷:堆石混凝土的成本相比固定的混凝土要低得多,施工快捷,而且可以根据使用现场的环境,随时调整施工方案;4、防护有效、环境友好:堆石混凝土可以有效抵御潮汐的交替变化,防止海水的倒灌,延缓水蚀作用,而且水泥硬化后,无毒无害,不对海洋生物构成污染,清洁环保。
四、总结从上文可以看出,堆石混凝土作为水运工程中重要的材料,具有耐久性强、建设维护简单、多种形式、施工成本低、使用现场调整便捷、防护有效、环境友好等多种优点,可快速便捷的修建航道、码头、泊位等水运工程,可大大降低工程成本,保证工程使用寿命,同时保护滨海湿地环境,发挥护岸作用。
堆石混凝土堆石率 -回复
堆石混凝土堆石率-回复什么是堆石混凝土堆石率?堆石混凝土堆石率是指将石块和混凝土结合在一起形成的一种土木工程技术。
它是利用堆石的特性和混凝土的强度来增加结构的稳定性和承载能力。
在这种工程技术中,石块被堆放在较低的层次上,并用混凝土填充在石块之间来固定石块。
这样一来,石块和混凝土形成的整体结构可以承受更大的压力和振动。
为什么要使用堆石混凝土堆石率?堆石混凝土堆石率在土木工程领域中被广泛应用,主要有以下几个原因:1. 改善土壤条件:堆石混凝土堆石率在软弱地基上使用可以提高地基的稳定性。
对于一些土质较差、容易沉陷或发生地震等地区,堆石混凝土堆石率可以有效地改善土壤条件,提高地基的承载能力。
2. 抗冲刷和防护作用:堆石混凝土堆石率可以有效地抵御水流的冲击和侵蚀,从而保护河岸、海堤和其他水边结构免受水流的损害。
它可以防止水流对结构物的侵蚀和冲刷,并保持水环境的稳定。
3. 减少害虫侵害:堆石混凝土堆石率可以减少害虫和有害生物的侵害。
由于其结构紧密且坚固,它可以阻止地下害虫进入土壤层。
这对于粮食仓库、农田和其他农作物种植区域非常重要。
4. 地形整齐美观:堆石混凝土堆石率可以根据设计要求建造成各种形状和形式,使得整个工程地形看起来整齐和美观。
有时候,堆石混凝土堆石率也可以用来修建花园景观或公园等。
堆石混凝土堆石率的关键技术和应用步骤是什么?堆石混凝土堆石率的实际应用需要遵循一定的技术和步骤,以确保结构的稳定性和可靠性:1. 地基处理:首先需要对地基进行处理,确保地基表面平整和稳定。
如果发现地基存在较大的凹凸不平、软弱地质或未固化的土壤等问题,需要对地基进行加固或改造。
2. 堆石砌筑:在地基处理完成后,开始进行堆石的砌筑工作。
石块应当均匀分布,并且需要选择合适的石块来确保整个结构的稳定性。
通常情况下,石块的大小和形状应该相对一致,避免出现高低错落或不同大小的石块混搭。
3. 混凝土浇筑:完成堆石后,开始进行混凝土的浇筑。
堆石混凝土特性研究现状
堆石混凝土特性研究现状发布时间:2022-04-11T10:59:28.383Z 来源:《中国科技信息》2022年1月上作者:张薇1 郝长江2 郝志强3 [导读] 推广堆石混凝土技术建设水利水电工程,对中小型的水利水电工程的发展非常重要。
介绍了堆石混凝土的概况、绝热温升特性、力学特性以及经济性,为堆石混凝土的研究和施工提供参考1西京学院,张薇1 陕西西安 7101232陕西榆林陕煤建设有限公司,郝长江2 陕西榆林 719000 3榆林市新城川煤炭集运有限公司郝志强3 陕西榆林 719400摘要:推广堆石混凝土技术建设水利水电工程,对中小型的水利水电工程的发展非常重要。
介绍了堆石混凝土的概况、绝热温升特性、力学特性以及经济性,为堆石混凝土的研究和施工提供参考。
关键词:堆石混凝土;绝热温升;力学特性;经济性 1堆石混凝土概况堆石混凝土是在自密实混凝土技术基础上发展出来的一种新型大体积混凝土施工技术[1]。
其核心技术是利用自密实混凝土的自密实性能,充分填充堆石体的空隙,从而获得具有足够强度、抗渗和耐久性能的堆石混凝土。
堆石混凝土主要分为两道工序,第一道工序为石块入仓,如图1.1所示;第二道工序为浇筑自密实混凝土,如图1.2所示。
在施工过程中,将粒径为300-1000mm的石块堆放到仓面形成结构骨架,然后浇筑自密实混凝土,由于自密实混凝土具有高流动性、抗离析性以及良好的空隙填充特点,自密实混凝土能够很好的在石块空隙中流动并填充石块的空隙,与石块紧密结合,形成完整密实高强的混凝土[2]。
3研究现状 3.1绝热温升特性金峰等[3]通过自密实混凝土绝热温升试验和堆石混凝土数值模拟的方法,研究堆石混凝土的绝热温升特性,得出堆石混凝土的绝热温升低的结果。
是因为堆石混凝土大量使用堆石而减少了胶凝材料的用量,水化反应由胶凝材料产生,胶凝材料的减少导致水化反应产生的水化热减少。
徐俊等[4]利用ANSYS有限元软件对普通大体积混凝土和堆石混凝土进行施工模拟,分析两者的温度场,并进行比较。
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堆石混凝土的最新进展综述
摘要:堆石混凝土技术是在自密实混凝土技术上发展出的一种新型大体积混凝土施工技术,已经开始应用于水电、水利、交通等多个领域。
本文通过已经实施的工程案例,结合堆石混凝土的技术论文对相关研究进展进行综述。
关键词:堆石混凝土;工程案例;综述
1 引言
堆石混凝土(rock-filled concrete,简称rfc)是指利用专用自密实混凝土(self-compacting concrete,简称scc)完全填充大粒径块石或卵石堆积空隙所形成的完整密实的混凝土。
堆石混凝土的出现,源于二十一世纪开始的中国水电建设高潮。
为降低大体积混凝土特别是大坝混凝土的水化热和成本,需要加大粒径骨料,提高骨料用量。
但受到目前拌和与振捣设备能力的限制,使用四级配(150mm)以上的骨料难以保证混凝土质量。
如果采用混凝土砌石、毛石混凝土、埋石混凝土等方式筑坝,则需要较多的技术工人,施工质量主要受工人技术水平和责任心控制。
在目前的技术和管理水平下,也不易控制混凝土质量。
为保证大粒径骨料混凝土的浇筑质量,结合现有混凝土施工的最新研究方向,我国学者提出使用自密实混凝土(self compacting concrete,简称scc)来解决大体积大粒径混凝土的浇筑工艺。
即利用自密实混凝土的自重,就能浇注到仓面内各个角落,而不需任何振捣。
根据这一思路,2003年北京清华大学的金峰、安雪晖等学者,
在scc的基础上发明了rfc。
图1 堆石混凝土施工技术示意图
2 堆石混凝土的特点
根据自密实混凝土发展起来的堆石混凝土与常规浇注、振捣的大体积混凝土最大的区别在于,它的匀质性、填密性完全靠在自身的重量作用下,能够自流平填密。
堆石混凝土施工技术作为一种全新的混凝土施工技术,利用了大量的块石作为建筑材料,并且充分发挥了低水化热专用自密实混凝土性能优势,具有以下特点和性能优势。
(1)低水泥用量与低水化热
c15~c25堆石混凝土水泥用量一般在70~100kg/m3,绝热温升仅15-17℃,实际大体积混凝土工程中实测的水化温升仅10℃左右,可以减少,甚至取消温控措施。
(2)高密实度与高强度保证率
多个工程实例表明,国内各地区的原材料均可以用于堆石混凝土。
实际工程应用的检测数据表明,堆石混凝土的实际密度一般在2.5t/m3左右,具有很好的强度性能和抗渗性能。
(3)显著提高工效,缩短工期
堆石混凝土施工完全采用常规机械设备,减少了混凝土的生产和浇筑量,免除了混凝土浇注的振捣工序,减少和消除了温控措施和层面处理措施,施工工艺简单。
实际工程应用表明,堆石混凝土
技术采用机械化施工,最大限度地降低了工人技术水平和质量管理水平对工程质量的影响,在提高了施工质量的基础上,明显缩短了工期。
(4)显著降低施工成本
实际工程应用实例表明,堆石混凝土技术通过大量块石的使用、低水泥用量、工艺的简化、工效的提高,使其施工成本与其他大体积混凝土施工技术相比有显著降低。
(5)良好的体积稳定性
堆石混凝土具有大块石稳定堆积构成的骨架,具有优良的体积稳定性,体积收缩小,具有较强的抗裂能力。
(6)层间抗剪能力强,简化凿毛工序
堆石混凝土施工工艺保证施工层面会有大量的块石棱角裸露,增加了混凝土层间结合面的抗剪能力,对于无抗渗要求的部位,可以免除层间结合面的凿毛工序。
此外,根据实际工程案例测算。
采用堆石混凝土施工后,可减少施工拌合系统规模;降低混凝土单价,从而节省工程投资。
3堆石混凝土研究现状
堆石混凝土技术发展至现在,已经通过各种实验室和现场工程试验验证自密实混凝土可以很好地填充堆石体之间孔隙形成致密
结构,并且硬化后的堆石混凝土具有满意的力学性能和耐久性能。
3.1填充性能
通过有机玻璃模具中进行的堆石混凝土填充试验,自密实混凝
土均在堆石体中形成从浇筑点向外扩展的斜面。
新浇筑自密实混凝土由斜面向前推进,能够很好地填充堆石体的孔隙,形成完好的混凝土块。
表面自密实混凝土在堆石体的三维空隙中具有良好的通过性能。
3.2力学性能
通过对堆石混凝土试件进行弯曲试验后,发现自密实混凝土能够很好地填充堆石体的内部空间,没有明显孔隙。
弯曲加载形成的破坏断面较为平整,穿过该截面的堆石块体均被截断,没有在骨料表面产生泌水现象。
通过150mm×150mm×300mm的试件进行轴心抗压实验,表面堆石混凝土强度高于填充堆石体所用的自密实混凝土强度。
堆石混凝土中自密混凝土与石块之间具有良好的胶结能力。
3.3抗渗性能
通过对堆石混凝土试件普通部位、热缝部位、冷缝部位的切块取样试验表明,堆石混凝土抗渗等级能够满足一般水工结构要求。
3.4结构性能
通过堆石混凝土梁构件的试验,研究配筋结构的抗弯和抗剪承载能力。
对比自密混凝土和堆石混凝土,发现强度相同时,堆石混凝土的可提高梁的剪切承载力和弯拉承载力。
4 堆石混凝土的施工
4.1施工工序
堆石混凝土的施工流程见下图,有6道主要工序
4.1.1堆石的选取
选取粒径不小于20cm的块石,根据堆石运输机入仓能力,选择尽可能大的块石。
4.1.2清理混凝土仓面与清洗块石
块石及混凝土仓面的处理与常规混凝土相同,无特殊要求
4.1.3安装模板或砌筑石墙
模板的安装比常规混凝土更为严格,必须保证更好的稳定性、刚度和密闭性;如果对外观无特殊要求可采用砌筑石墙代替模板。
4.1.4堆石入仓
可采用自卸车入仓形成自然堆积状态即可,辅以人工码放会使其堆石密度加大,经济性更加突出。
4.1.5自密实混凝土的生产与浇筑
使用拌合系统生产的自密实混凝土,用泵车输送至现场直接浇筑,无需振捣即可密实。
4.1.6连续循环施工浇筑实现多层浇筑每层堆石混凝土的浇筑高度不宜超过150cm,但可以连续循环。
即,在第一层堆石混凝土浇筑完成4h内,可以循环堆石入仓浇筑自密实混凝土。
一旦保证堆石入仓能力和混凝土生产能力,可形成连续循环浇筑,大大提高施工进度。
4.2施工流程
堆石混凝土的流程见下图:
图2 堆石混凝土施工流程图
5 堆石混凝土的应用及研究现状
5.1应用领域
堆石混凝土工程应用的首例,是在2007年底在北京某部队蓄水池工程的挡水重力坝。
随后,rfc的应用范围和使用数量日趋增加:
5.1.1堆石混凝土坝
比较典型的工程应用实例为:河南宝泉抽水蓄能电站副坝、冲沟回填。
山西省临汾市清峪水库的重力坝(坝高42.3m),山西省大同市恒山水库的拱坝加固工程(坝高69m),均全面采用堆石混凝土技术,已分别于2009年3、4月份正式开工。
5.1.2抛石型堆石混凝土回填
向家坝水电站的沉井群填芯混凝土工程中成功应用12万m3,该工程大型沉井群由10个大型沉井组成。
井筒最大深度达57 m,井间间距仅2 m,相互干扰大,工期紧。
如按照常态混凝土工艺施工单个沉井填芯混凝±施工工期为1.5个月,采用抛石型堆石混凝土施工工艺后,单个沉井混凝±施工工期缩短为6 天。
大大节约了工期,避免了施工干扰,降低劳动强度。
5.1.3铁路、公路交通
新疆兰新线乌西至精河段增建二线工程(铁路)中使用堆石混凝土替代c15、c20片石混凝土,该工程中原设计路堤坡面防护工程为c15片石混凝土、挡土墙为c20片石混凝土。
由于新疆北疆地区片石缺乏,使用堆石混凝土取代片石混凝土和常规混凝士不仅有利于施工成本的降低,而且能够更加有效的保证施工进度和质量。
新疆赛里木湖至果子沟口段公路改建高速路工程使用堆石混凝土施工技术替代混凝土砌石,本工程进行了现场试验后,在赛—果高速的挡土墙工程中大量使用。
6 结论
堆石混凝土施工技术从2003年提出,至今已经通过各种室内试验和现场试验证明了该技术的可行性。
实施后的堆石混凝土质量稳定,可满足工程实际需要。
而且对视混凝土技术的施工工艺简单,施工效率高,水化温升低。
很适合应用在各种大体积建筑物浇筑中,具有广阔的前景。
目前堆石混凝土混凝土的研究和应用还处于初期阶段,在配合比设计、性能评定、质量控制、施工技术等方面均有待试验和理论方面的深入研究。
参考文献
[1]安雪晖,黄绵松,周虎,金峰.堆石混凝土施工技术综述
[2]石建军,周绍青,张志恒,金峰,张楚汉,杨晓锋,秦至谦.自密实堆石混凝土梁
的正截面受力性能[j].水利与建筑工程学
报,2005,3(4):33-35.
[3]张志恒,石建军,杨晓峰,金峰. 自密实堆石混凝土抗拉性能的试验研究[j]. 混凝土,2007(10),(no.216):38-41.
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注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。