针对某水工混凝土结构实体,对不同部位、不同强度的不带浆层芯样(A类试件)、带自然碳化浆层芯样(B类试件)进行了快速碳化试验,分别建立了A、B类试件在自然碳化环境下的碳化深度预测方程。结果表明:A类试件的早期碳化深度小于B类试件;随着碳化时间的增长,A类试件的碳化深度会超过B类试件;混凝土的抗压强度越大,A、B类试件达到相同碳化深度所需的时间越长;A类试件的碳化速度系数大于0.50,而B类试件的碳化速度系数小于0.50,说明自然碳化浆层能在一定程度上延缓碳化;基于A、B类试件建立的试验室碳化深度预测方程可用于混凝土结构抗碳化性能的合格性判定;基于B类试件建立的自然碳化深度预测方程的精度较高。

基于不同的统计方法,研究了聚丙烯纤维掺量、橡胶掺量、橡胶颗粒粒径对混凝土各项指标(28 d强度、脆性、抗裂性能、抗渗性能)的影响。结果表明:当影响各指标的主次因素不一致,显著性不完全相同时,仅采用极差、方差分析法无法确定多指标橡胶纤维混凝土的最优配合比;采用综合平衡法虽然可以得出最优配合比,但该方法主观性强、分析复杂、实施困难;采用层次分析法时,所得结果与综合平衡法一致,且层次分析法相比于综合平衡法具有计算分析简单、结果客观准确等优点;橡胶纤维混凝土的最优配合比为0.9 kg/m3聚丙烯纤维+10%粒径2 mm的橡胶颗粒。

采用不同级配粗骨料(5~20 mm、20~40 mm二级配粗骨料和5.0~31.5 mm连续粒级粗骨料)进行了不同水胶比(0.45和0.54)对混凝土早期收缩性能影响的试验研究。结果表明:不同配合比的混凝土早期收缩率均在初凝后10 h内快速增长,初凝后10 h的收缩率均达到了72 h收缩率的60%以上;对于相同水胶比的粗骨料混凝土,经骨料级配优化后,混凝土的早期收缩率变小;对于粗骨料相同的混凝土,水胶比增大,混凝土的早期收缩率减小。

从配合比设计、结构设计、生产工艺、施工工艺以及质量控制等方面阐述了田间装配式混凝土渠道应用技术的研究现状,指出了目前工程应用中存在的问题及今后的研究方向,可为田间装配式混凝土渠道相关产品的研发与应用提供技术参考。