基于受振能量密度的新拌混凝土密实性实时监控方法

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作者 边策 崔海涛 +2 位作者 田正宏 迟守旭 刘志明 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期116-120,共5页

作为混凝土施工过程中的关键工艺环节之一,振捣可排除新拌物中的空气并减少空隙,提高硬化混凝土的密实性能。为此,以反映混凝土受振能量密度(E)作为振捣质量的实时监控指标,构建了结合E与新拌混凝土性能参数的混凝土密实性实时评价模型... 作为混凝土施工过程中的关键工艺环节之一,振捣可排除新拌物中的空气并减少空隙,提高硬化混凝土的密实性能。为此,以反映混凝土受振能量密度(E)作为振捣质量的实时监控指标,构建了结合E与新拌混凝土性能参数的混凝土密实性实时评价模型,并提出了振捣质量可视化方法,利用自主研发的混凝土振捣质量监控系统实时显示混凝土受振密实状态。现场应用试验结果表明,所提可视化监控方法能够保证振捣施工质量评估的准确性,可为混凝土智能振捣技术研究提供借鉴参考。 展开更多

关键词 混凝土振捣 振捣棒 振动能量 实时监控 可视化

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大直径灌注桩浇筑均匀性检测的ERT技术研究

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作者 王梓浩 田正宏 +1 位作者 孙啸 赵锦平 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期75-81,共7页

为探究电阻层析成像(ERT)技术在大直径灌注桩混凝土浇筑均匀性检测中的有效性,利用有限元仿真软件Comsol,通过数值模拟探讨了ERT传感器关键参数的优化设计,并以直径为1000 mm的传感器为例进行了物理模型试验,采用信噪比、灵敏度均匀性... 为探究电阻层析成像(ERT)技术在大直径灌注桩混凝土浇筑均匀性检测中的有效性,利用有限元仿真软件Comsol,通过数值模拟探讨了ERT传感器关键参数的优化设计,并以直径为1000 mm的传感器为例进行了物理模型试验,采用信噪比、灵敏度均匀性、灵敏度矩阵条件数以及空间图像误差、相对误差和相关系数对传感器性能和效果进行了评价。结果表明:传感器高度对传感器性能的影响有限,电极材料电导率对传感器性能没有影响,电极长度、宽度与传感器性能之间存在复杂的非线性关系;当ERT传感器的高度取直径的0.8倍、电极取铜电极、电极长度和宽度分别取筒周长的1/16和1/32时,大直径灌注桩混凝土浇筑均匀性的检测效果良好。 展开更多

关键词 电阻层析成像技术 传感器优化设计 混凝土浇筑 灌注桩 Comsol 重建图像评价

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基于三维点云分割和配准的堆石坝试坑体积计算方法研究

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作者 黎松彬 孙啸 +1 位作者 祝长江 田正宏 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期138-142,132,共6页

堆石坝碾压密实度检测是筑坝过程中保证施工质量的重要工作,但检测试验时无法进行下一步施工。为避免延误工期,提高压实度检测效率至关重要。针对试验获取体积的灌水法步骤繁琐、耗时、精度存疑的问题,提出一种利用三维激光扫描结合深... 堆石坝碾压密实度检测是筑坝过程中保证施工质量的重要工作,但检测试验时无法进行下一步施工。为避免延误工期,提高压实度检测效率至关重要。针对试验获取体积的灌水法步骤繁琐、耗时、精度存疑的问题,提出一种利用三维激光扫描结合深度学习的方法自动获取试坑体积,该方法以压实度检测规程中的圆形环刀作为训练集,利用环刀与试坑的几何位置关系基于投影法提取试坑点云,再以优化的点云配准算法将试坑顶与试坑内壁拼接得到完整三维试坑,最后基于改进的切片法对试坑点云进行计算获得体积。经验证,该方法只需以较少的训练集便能达到试坑体积自动计算,误差在5%内,处理新试坑单个工人在10 min内可完成,极大地提高了检测效率。 展开更多

关键词 堆石坝 灌水法 三维激光 体积测量

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混凝土早龄期收缩开裂细观力学机理研究 被引量：3

4

作者 张翔 田正宏 +3 位作者 张闻起 沈雷 徐磊 张礼彬 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期57-61,共5页

缓减混凝土早龄期收缩开裂是提升混凝土结构耐久性和防水性能的关键环节,对此研究了基于细观力学的混凝土早龄期收缩开裂机理。采用随机骨料模型对混凝土内粗骨料、砂浆和界面过渡区(ITZ)进行参数化建模生成混凝土细观结构,建立混凝土... 缓减混凝土早龄期收缩开裂是提升混凝土结构耐久性和防水性能的关键环节,对此研究了基于细观力学的混凝土早龄期收缩开裂机理。采用随机骨料模型对混凝土内粗骨料、砂浆和界面过渡区(ITZ)进行参数化建模生成混凝土细观结构,建立混凝土细观数值模型,针对现行试验规范,确定模拟所需力学参数并验证计算方法。结果表明,混凝土早龄期的收缩应变随时间的变化趋势受粗骨料随机分布的影响不大,不同分布形式下的混凝土24 h收缩应变值最大相对误差为7%;平板混凝土试件早龄期的收缩裂缝沿着裂缝诱导器尖端区域的ITZ单元发展,不同粗骨料分布形式下的裂缝面积最大相对误差为9.5%。 展开更多

关键词 混凝土 早龄期 收缩开裂 细观力学机理

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透水模板布改善混凝土表层质量试验研究 被引量：48

5

作者 田正宏 白凯国 朱静 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期146-150,共5页

为研究透水模板布对混凝土表层微观质量的影响,采用贴透水模板布试模与普通试模成型的水泥净浆和水泥砂浆试块模拟表层混凝土的微观孔隙结构,运用扫描电镜、压汞法及分形理论分别对试块的表观质量和微观孔隙结构进行了测试和分析.试验... 为研究透水模板布对混凝土表层微观质量的影响,采用贴透水模板布试模与普通试模成型的水泥净浆和水泥砂浆试块模拟表层混凝土的微观孔隙结构,运用扫描电镜、压汞法及分形理论分别对试块的表观质量和微观孔隙结构进行了测试和分析.试验结果表明:使用透水模板布后水泥净浆与水泥砂浆试块表观质量提高,孔隙体积减小,孔隙率分别降低了3.95%和7.59%,孔隙分布得到了改善;临界孔径分别由93.8和338.4nm减小到了54.1和58.6nm,抗渗性增强.分形理论分析表明,贴透水模板布试块孔隙分形维数减小,孔隙分布范围变窄,孔隙结构趋于规则,有利于提高混凝土耐久性. 展开更多

关键词 混凝土 透水模板布 扫描电镜 压汞法 分形理论

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基于含湿率的碾压混凝土层间结合质量检测方法 被引量：7

6

作者 田正宏 刘剑波 +1 位作者 李荣果 孙杰 《施工技术》 CAS 北大核心 2016年第23期97-100,150,共5页

层间结合质量是影响碾压混凝土耐久性和大坝抗滑稳定性的重要影响因素。针对连续浇筑碾压层面的施工质量控制,采用快速测试碾压混凝土结合面上下层含湿率指标,并结合成型碾压层间的劈拉强度值和抗剪强度值推求了已碾与待碾层不同层间间... 层间结合质量是影响碾压混凝土耐久性和大坝抗滑稳定性的重要影响因素。针对连续浇筑碾压层面的施工质量控制,采用快速测试碾压混凝土结合面上下层含湿率指标,并结合成型碾压层间的劈拉强度值和抗剪强度值推求了已碾与待碾层不同层间间隔时间下保证结合质量的最佳含湿率匹配范围并推导出相应层间结合强度与含湿率的模型公式。结果表明：层间间隔时间为1.5h时,上下层含湿率在19.0%~20.0%时,层间结合质量良好;层面间隔时间变长,最佳结合质量的含湿率数值变大。 展开更多

关键词 混凝土 碾压混凝土 含湿率 劈拉强度 抗剪强度

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基于GA-BP神经网络的碾压混凝土压实度实时评价方法 被引量：11

7

作者 田正宏 苏伟豪 +1 位作者 郑祥 焦新宸 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第3期81-86,共6页

针对碾压混凝土现场压实程度的实时工艺评价需求,选择含湿率、碾压层表面应力横波波速、级配以及胶砂比为预测参数,构建了GA-BP神经网络压实度预测模型;结合现场应用实例,验证该方法实时预测评价的有效性。结果表明:与BP神经网络模型比... 针对碾压混凝土现场压实程度的实时工艺评价需求,选择含湿率、碾压层表面应力横波波速、级配以及胶砂比为预测参数,构建了GA-BP神经网络压实度预测模型;结合现场应用实例,验证该方法实时预测评价的有效性。结果表明:与BP神经网络模型比较,GA-BP神经网络模型不仅预测精度更高,而且偏差波动范围更小,稳定性好,能更准确有效地预测现场碾压层混凝土压实性;GA-BP神经网络模型对碾压混凝土压实度下限值更敏感,压实度处于93%～96%的样本点,模型预测值的平均误差仅为0.08%,最大误差仅为0.17%,预测精度很高。 展开更多

关键词 碾压混凝土 压实度 实时检测 GA-BP神经网络 预测模型

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混凝土振捣3D可视化质量监控系统研究应用 被引量：14

8

作者 田正宏 张未名 何勇 《施工技术》 CAS 2018年第11期62-65,73,共5页

为满足混凝土浇筑过程质量的精准量化评价和监控需求,设计开发了人工振捣混凝土工艺效果的3D可视化系统。首先介绍了系统采用的GNSS-RTK精确动态定位技术,实时采集振捣棒在浇捣混凝土时的振捣轨迹,并结合有效振捣持续时间采集获取定量... 为满足混凝土浇筑过程质量的精准量化评价和监控需求,设计开发了人工振捣混凝土工艺效果的3D可视化系统。首先介绍了系统采用的GNSS-RTK精确动态定位技术,实时采集振捣棒在浇捣混凝土时的振捣轨迹,并结合有效振捣持续时间采集获取定量化振捣工艺参数;其次,应用混凝土浇筑体构件的3D实体建模和现场定位技术,并基于实时获取的量化振捣参数,动态展示构件浇筑部位的实时振捣效果,指导施工人员对欠振、漏振区域及时补救;最终实现混凝土振捣状态3D可视化动态监控。 展开更多

关键词 混凝土 振捣 监控 3D可视化

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水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的应用分析 被引量：4

9

作者 田正宏 许敏钟 白凯国 《施工技术》 CAS 北大核心 2008年第1期15-18,共4页

结合扬子石化清净排口基坑工程,介绍了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的实际应用。利用PLAXIS7.2有限元软件,分析了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的受力性能,分析表明:增加土锚使支护结构受力性能明显改善,该新型支护结构值得推广应用。... 结合扬子石化清净排口基坑工程,介绍了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的实际应用。利用PLAXIS7.2有限元软件,分析了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的受力性能,分析表明:增加土锚使支护结构受力性能明显改善,该新型支护结构值得推广应用。同时,介绍了施工实施阶段质量控制的相应措施。 展开更多

关键词 基坑支护 水泥搅拌桩 土锚 组合支护结构 有限元分析

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掺人工砂对磷酸钾镁水泥砂浆性能的影响 被引量：3

10

作者 田正宏 高林冬 +2 位作者 卜静武 潘婧 彭志海 《水电能源科学》 北大核心 2014年第10期105-108,共4页

磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种基于酸碱反应而凝结硬化的新型胶凝材料,掺人工砂可改变其砂浆强度、表观特征和体积稳定性。利用不同人工砂掺量砂浆强度试验,研究了人工砂掺量对MKPC砂浆抗折性能和抗压性能的影响;运用X射线衍射物相分析方法(... 磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种基于酸碱反应而凝结硬化的新型胶凝材料,掺人工砂可改变其砂浆强度、表观特征和体积稳定性。利用不同人工砂掺量砂浆强度试验,研究了人工砂掺量对MKPC砂浆抗折性能和抗压性能的影响;运用X射线衍射物相分析方法(XRD)与电镜扫描方法(SEM)分析了MKPC砂浆表面的微观特征;利用对比试验分析了人工砂对MKPC砂浆体积稳定性影响。结果表明,人工砂掺量为50%的MKPC砂浆硬化体抗折强度、抗压强度最高;结构致密、界面结构完善;表现出微膨胀性,最大膨胀率为普通砂浆最大收缩率的1/6,体积稳定性良好。 展开更多

关键词 磷酸钾镁(MKPC) 人工砂 强度 微观结构 体积稳定性

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长江南京段砂袋深水护岸施工技术 被引量：8

11

作者 田正宏 迟福海 +1 位作者 肖洋 李涛章 《施工技术》 CAS 北大核心 2013年第21期47-50,共4页

针对长江南京大胜关岸段江堤存在的岸坡坍塌失稳危险,采用常规护岸形式如抛石、梢料、混凝土排等在环境、造价及施工效率等方面存在弊端。介绍了一种新型砂袋护岸技术,分别从设计、施工、检测等方面阐述了该技术的特点。工程应用实践证... 针对长江南京大胜关岸段江堤存在的岸坡坍塌失稳危险,采用常规护岸形式如抛石、梢料、混凝土排等在环境、造价及施工效率等方面存在弊端。介绍了一种新型砂袋护岸技术,分别从设计、施工、检测等方面阐述了该技术的特点。工程应用实践证明,该技术可就地取材、节约资源,护岸整体性好,抗冲刷能力强,结构稳定,造价经济,施工效率高。 展开更多

关键词 护岸 砂袋 设计 施工技术

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一种碾压变态混凝土加浆搅拌设备的开发研究 被引量：2

12

作者 田正宏 肖云 +1 位作者 蔡博文 倪军 《水电能源科学》 北大核心 2017年第2期200-203,共4页

针对常规变态混凝土人工加浆方式施工作业效率低、加浆均匀性差导致变态混凝土强度低,抗渗能力差的问题,研究开发了一种变态混凝土加浆搅拌设备。该设备由车身行走机构、液压动力功能模块、浆液供给模块、混凝土搅拌工作模块和浆液流量... 针对常规变态混凝土人工加浆方式施工作业效率低、加浆均匀性差导致变态混凝土强度低,抗渗能力差的问题,研究开发了一种变态混凝土加浆搅拌设备。该设备由车身行走机构、液压动力功能模块、浆液供给模块、混凝土搅拌工作模块和浆液流量控制模块组成,通过机械搅拌并同步加浆方式将水泥浆液均匀添加到碾压混凝土中,同时采取电磁流量计控制注入流量动态调整加浆效果,方便现场加浆管理,提升了变态混凝土精细化施工水平。与传统加浆方式的对比试验和施工现场运用效果表明,该设备可明显改善变态混凝土的施工工效和成型质量,并可满足工程实际需要。 展开更多

关键词 碾压混凝土 变态混凝土 加浆设备 搅拌设备 施工质量控制

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冲击荷载下纤维砂浆动态受压特性 被引量：4

13

作者 田正宏 江桂林 +1 位作者 苏伟豪 倪军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期90-97,共8页

采用霍普金森压杆冲击试验,系统研究了掺超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚乙烯醇(PVA)新型纤维砂浆动态受压力学性能;对比纤维砂浆破坏过程的应力-应变曲线,分析应变率和纤维种类对砂浆强度及韧性影响。研究表明:UHMWPE纤维砂浆的综合性能... 采用霍普金森压杆冲击试验,系统研究了掺超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚乙烯醇(PVA)新型纤维砂浆动态受压力学性能;对比纤维砂浆破坏过程的应力-应变曲线,分析应变率和纤维种类对砂浆强度及韧性影响。研究表明:UHMWPE纤维砂浆的综合性能最优,日产PVA纤维砂浆次之,国产PVA纤维砂浆略差。基于传统损伤黏弹性理论,提出了纤维砂浆的简化四参数本构模型;与试验结果比较表明,该简化模型能够很好地模拟纤维砂浆的冲击动态压缩应力应变关系。 展开更多

关键词 UHMWPE纤维 PVA纤维 纤维砂浆 动态力学特性 本构模型

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透水模板浇筑混凝土拌合物水胶比试验分析 被引量：2

14

作者 田正宏 李雪宁 +1 位作者 李健 王燕飞 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第4期29-32,共4页

为研究透水模板降低混凝土拌合物水胶比的程度,对试验浇筑的混凝土拌合物试件采用微波法测定排水过程结束时由表及里的水胶比变化。试验结果表明:透水模板浇筑混凝土拌合物表层水胶比可降低40%～50%,水胶比减少最明显的区域位于试件浅表... 为研究透水模板降低混凝土拌合物水胶比的程度,对试验浇筑的混凝土拌合物试件采用微波法测定排水过程结束时由表及里的水胶比变化。试验结果表明:透水模板浇筑混凝土拌合物表层水胶比可降低40%～50%,水胶比减少最明显的区域位于试件浅表层15mm范围内;由于浅层形成滤饼,阻碍了更深部位混凝土渗透排水,故随距离表层深度的增加,水胶比变化变小。研究发现不同透水模板布对混凝土拌合物水胶比的改善效果存在差异;粉煤灰与减水剂掺量对透水模板使用效果也有一定影响。 展开更多

关键词 透水模板布 混凝土拌合物 水胶比 微波法 滤饼

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预裂混凝土氯离子扩散系数计算模型及验证 被引量：2

15

作者 田正宏 孙杰 吴军 《水电能源科学》 北大核心 2017年第10期112-114,共3页

为探讨水胶比、裂缝宽度、裂缝深度等因素对预裂混凝土内氯离子扩散的综合影响,采用快速氯离子迁移系数法获取多因素影响下的氯离子扩散系数,并考虑水胶比、时间衰减和裂缝等因素,建立了氯离子扩散系数计算模型。结果表明,氯离子扩散系... 为探讨水胶比、裂缝宽度、裂缝深度等因素对预裂混凝土内氯离子扩散的综合影响,采用快速氯离子迁移系数法获取多因素影响下的氯离子扩散系数,并考虑水胶比、时间衰减和裂缝等因素,建立了氯离子扩散系数计算模型。结果表明,氯离子扩散系数随水胶比增大而增大,在0.05~0.50mm裂缝宽度范围内与裂缝宽度成正相关,裂缝处氯离子渗透深度与裂缝深度成正比;氯离子扩散系数计算模型拟合结果与试验结果均吻合较好。 展开更多

关键词 混凝土 氯离子扩散 水胶比 裂缝宽度 裂缝深度 计算模型

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透水模板布的孔径分布表征方法 被引量：1

16

作者 田正宏 冯雪 +1 位作者 唐子龙 李健 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期140-145,共6页

为区别透水模板布(CPFL)过滤层与结构层的孔结构特征,针对其过滤层表面孔径与结构层等效孔径进行了理论试验研究.首先,采用负压吸力法测试分析了不同试验条件下CPFL等效孔径分布差别;其次,基于Poisson Polyhedron理论与Hagen-Poisseuill... 为区别透水模板布(CPFL)过滤层与结构层的孔结构特征,针对其过滤层表面孔径与结构层等效孔径进行了理论试验研究.首先,采用负压吸力法测试分析了不同试验条件下CPFL等效孔径分布差别;其次,基于Poisson Polyhedron理论与Hagen-Poisseuille定律,探讨过滤层表面孔径特征长度取值方法,推导CPFL过滤层表面理论孔径分布并试验验证.结果表明:标准试验条件是负压吸力法准确获取CPFL等效孔径曲线的关键;基于垂直渗透系数求解过滤层孔径分布方法可行,过滤层孔径相比等效孔径,前者分布范围更窄、特征孔径更小.最后,提出了过滤层表面理论孔径分布表征方法. 展开更多

关键词 透水模板布 等效孔径分布 过滤层孔径分布 试验验证 特征长度

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粉煤灰掺量对非连续级配混凝土新拌流变性影响 被引量：10

17

作者 田正宏 罗时权 +2 位作者 吴军 江桂林 史劭骎 《水电能源科学》 北大核心 2018年第1期133-136,132,共5页

利用自研流变仪设备,基于非连续级配粗骨料条件,试验研究了粉煤灰掺量对新拌混凝土的浆体包裹层厚度、流变屈服应力与塑性粘度的影响;同时分析了掺粉煤灰非连续级配混凝土的坍损、流变参数经时变化。结果表明,与连续级配混凝土相比,缺... 利用自研流变仪设备,基于非连续级配粗骨料条件,试验研究了粉煤灰掺量对新拌混凝土的浆体包裹层厚度、流变屈服应力与塑性粘度的影响;同时分析了掺粉煤灰非连续级配混凝土的坍损、流变参数经时变化。结果表明,与连续级配混凝土相比,缺级配粗骨料新拌混凝土掺入粉煤灰后浆体包裹层厚度有所增加;屈服应力先增后减,而塑性粘度则先减后增;粉煤灰掺入同时可降低级配不良新拌混凝土塌损和减缓流变参数的经时变化,改善非连续级配拌合物的流变性能效果显著。 展开更多

关键词 粉煤灰 非连续级配 新拌凝混土 流变性 经时损失

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静压PHC管桩施工对紧邻建筑物结构的影响 被引量：5

18

作者 田正宏 徐旭东 《施工技术》 CAS 北大核心 2006年第6期25-27,共3页

静压高强预制管桩在软土地基中施工由于挤土效应对临近建筑物会产生影响。通过工程实例分析,说明采取合理的工程措施以及完善的动态监测手段,可确保施工的顺利实施。

关键词 静压PHC桩 挤土效应 施工技术 监测

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宁淮高速公路石灰改善膨胀土路基施工工艺 被引量：4

19

作者 田正宏 《施工技术》 CAS 北大核心 2004年第9期15-18,共4页

正确评定膨胀土灰土路基的压实度、改善填土施工工艺是路基施工中的重要环节。本文总结了宁淮高速公路膨胀土路基试验段现场试验研究成果,提出了高含水量膨胀土填料的合理施工工艺、最大干密度评定、含水量快速测定等方法,用以指导全线... 正确评定膨胀土灰土路基的压实度、改善填土施工工艺是路基施工中的重要环节。本文总结了宁淮高速公路膨胀土路基试验段现场试验研究成果,提出了高含水量膨胀土填料的合理施工工艺、最大干密度评定、含水量快速测定等方法,用以指导全线施工工艺控制。 展开更多

关键词 膨胀土 施工工艺 最大干密度 含水量快速测定

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边界透水条件下浇筑混凝土密实性分析 被引量：1

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作者 田正宏 焦新宸 郑祥 《水电能源科学》 北大核心 2018年第12期105-108,共4页

采用透水模板布(CPFL)渗透性测试装置,研究了在振动条件下新拌混凝土密实过程中内部孔隙水压力随时间的动态变化特征,并分析了拌合物的体积收缩率对新拌混凝土密实过程中孔隙水压力消散特性的影响。结果表明,新拌混凝土在振动密实过程中... 采用透水模板布(CPFL)渗透性测试装置,研究了在振动条件下新拌混凝土密实过程中内部孔隙水压力随时间的动态变化特征,并分析了拌合物的体积收缩率对新拌混凝土密实过程中孔隙水压力消散特性的影响。结果表明,新拌混凝土在振动密实过程中,其内部孔隙水压力随振动加载时间的变化先增大后减小,末端再反向增大;且内部孔隙水压力变化与拌合物水胶比及体积收缩率均呈良好的非线性负相关性。 展开更多

关键词 透水模板布 混凝土浇筑密实性 孔隙水压力 多孔介质 一维排渗固结理论

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