預(yù)填骨料混凝土灌漿過程的機(jī)理初探.pdf

1、預(yù)填骨料混凝土作為一種在我國正被推廣應(yīng)用的加固工藝,它在許多工程領(lǐng)域有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。預(yù)填骨料混凝土工藝核心——灌漿過程則直接決定著其質(zhì)量,而目前國內(nèi)對(duì)該工藝核心研究較少。故有必要通過建立合理的理論模型,對(duì)灌漿過程的影響因素和作用機(jī)理進(jìn)行分析,找出預(yù)填骨料混凝土灌漿過程的內(nèi)在規(guī)律,從而能為現(xiàn)場(chǎng)施工提供科學(xué)指導(dǎo)。
　　預(yù)填骨料混凝土灌漿過程主要技術(shù)參數(shù)有:砂漿的流變性能、預(yù)填粗骨料介質(zhì)孔隙率、灌漿壓力和灌漿口間距(灌漿高度)。灌漿過程的

2、研究就是要抽象出合理的理論模型,找出技術(shù)參數(shù)間的理論關(guān)系。本文把預(yù)填骨料混凝土灌注砂漿看作一賓漢姆流體,把預(yù)填粗骨料介質(zhì)看作一剛性多孔介質(zhì)。把粗骨料間孔隙看作一簇簇以一定彎曲度和管徑分布的毛細(xì)管,即可得到預(yù)填骨料混凝土灌漿過程的理論模型——砂漿賓漢姆流體在灌漿壓力下,以一定流動(dòng)特性通過布滿一簇簇不同彎曲度和管徑分布的毛細(xì)管的預(yù)填粗骨料多孔介質(zhì)。本文目標(biāo)是通過理論分析找出灌漿過程影響因素之間的關(guān)系及內(nèi)在作用機(jī)理。
　　為描述預(yù)填粗骨

3、料多孔介質(zhì)內(nèi)部孔隙和顆粒分布的復(fù)雜性和隨機(jī)性,借鑒引入迂曲度概念和分形理論。預(yù)填粗骨料多孔介質(zhì)微結(jié)構(gòu)在一定尺度范圍內(nèi)、在統(tǒng)計(jì)上滿足分形幾何理論。為了求解迂曲度,本文參考運(yùn)用了幾何分析法研究了三維情況下球形顆粒多孔介質(zhì)中流體流線的迂曲度,對(duì)理想代表性流線的迂曲度進(jìn)行加權(quán)平均,最后推導(dǎo)出流體流過多孔介質(zhì)的迂曲度解析式。
　　本文通過研究給出預(yù)填粗骨料多孔介質(zhì)中砂漿賓漢姆流體的流量、流速和啟動(dòng)壓力梯度的分形模型表達(dá)式且詳細(xì)分析了啟動(dòng)壓力

4、梯度的影響因素,它們是孔隙率、流變參數(shù)、孔面積分維等的函數(shù)。本模型將砂漿賓漢姆流體與預(yù)填粗骨料多孔介質(zhì)微結(jié)構(gòu)參數(shù)有機(jī)聯(lián)系起來,使更能深刻理解灌漿過程砂漿在粗骨料多孔介質(zhì)縫隙間流動(dòng)的內(nèi)在機(jī)理。本文還研究了砂漿賓漢姆流體在多孔介質(zhì)中的平面平行流動(dòng),考慮到實(shí)際毛細(xì)管的彎曲性和管徑的分形分布,給出了平面平行流動(dòng)的孔隙數(shù)目、孔隙率、流量和流速的分形表達(dá)式,以及壓力分布方程。文章最后通過實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)以及引用文獻(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù),獲得了灌注砂漿的流變參數(shù)和