大温差戈壁地区高速铁路无砟轨道混凝土开裂研究

针对兰新二线无砟轨道修建后道床板混凝土出现的早期开裂等耐久性问题,在室内进行1:1足尺模型试验,利用人工气候模拟箱模拟西北地区的大温差恶劣环境,从早期水化热温度场的分布及变化规律以及变形等方面研究无砟轨道道床板混凝土开裂机理,建立道床板混凝土水化温度场与西北地区大气温度环境的关系;同时,通过有限元软件模拟计算水化热温度场,计算结果与室内试验结果进行对比.研究结果表明:大温差恶劣环境是导致道床板开裂的主要原因,道床板温度场与环境温度呈周期变化,越靠近道床板表面温度梯度越大,越容易产生裂缝.     

火灾对施工中系杆拱桥混凝土箱梁性能的影响分析

为了研究系杆拱桥火灾后混凝土和箱梁损伤程度的大小和性能的变化,针对火灾后一座1～64 m系杆拱桥的过火结构进行检测和分析,并现场取样对火灾过程中混凝土箱梁温度场、混凝土受损程度、火灾后混凝土微观结构等进行实验分析,得到系杆拱桥在遭受火灾后各项性能的变化,为桥梁火灾检测提供一种可靠的的检测方案和检测依据,得到高温后混凝土性能变化,同时建立该桥的有限元模型,模拟得到的火灾后系杆拱桥承载力及变形等性能的变化情况和实测结果基本一致,为桥梁火灾后受损情况鉴定提供了一种可行的有限元模拟方法.     

SAP对膨胀混凝土力学性能及孔隙结构的影响

高性能膨胀混凝土水胶比较低,膨胀剂因混凝土内部缺少足够的水分而不能充分反应。内养护技术的出现实现了从内部为混凝土补水,在混凝土中掺入适量的高分子吸水性树脂(SAP),让其从内部为混凝土提供水分,既可为膨胀剂反应提供水分,又达到内养护的双重效果。通过试验研究了SAP的掺量对膨胀混凝土力学性能和孔隙结构的影响。试验结果表明:掺量为0.3%的SAP对膨胀混凝土力学性能的改善效果最好,混凝土强度提高5.4%;适量SAP的掺入可以改善膨胀混凝土内部孔隙结构,提高膨胀剂与混凝土有关组分反应的充分性,同时促进水泥二次水化,使得混凝土内部孔隙变小、结构更加致密;但是,当掺量超过0.3%时,SAP会在混凝土内部产生不利的孔隙,致使强度降低。研究结果可为膨胀混凝土内养护提供科学依据。     

SAP对水泥水化热及不同水胶比膨胀混凝土强度的影响

为了研究高分子吸水树脂(SAP)对水泥水化热及膨胀混凝土强度的影响,在膨胀混凝土中加入不同掺量的未吸水SAP,通过对水泥水化热及三种水胶比下混凝土抗压强度试验进行分析,可以得出:SAP的掺入会降低水泥水化热温度曲线的峰值,同时还会减少总放热量,且掺量越大,作用效果越明显;当膨胀混凝土水胶比不同时,水胶比越低,SAP对强度的作用效果越明显;SAP对不同水胶比膨胀混凝土强度的影响趋势基本相同,在合理的掺量范围内,加入SAP会提高膨胀混凝土的强度,且掺量越大,对强度的提升作用越明显,但超过合理的掺量范围,SAP的掺量增加会对混凝土强度造成不利影响.     

戈壁环境下混凝土桥墩养护与强度的试验研究

为了研究戈壁环境下养护方式对混凝土桥墩强度发展的影响规律,首先对试验原材料进行了测试,然后对四种不同养护方式及不同养护天数下混凝土桥墩在不同龄期时的抗压强度和抗拉强度进行了测试和分析,对测试得到的混凝土在不同龄期的强度进行了曲线拟合,并对拟合的计算公式进行了误差性和实用性验证.结果表明:①相同养护天数下,标准养护强度最高,新材料养护、土工布养护、自然养护次之;②在相同养护方式下,14 d为最合理的养护天数;③在相同养护天数下,按照新材料养护、土工布养护、自然养护的顺序拉压比逐渐增大,拉压比越大,抗裂性越好;④通过误差分析及公式实用性验证,拟合公式满足要求,可进行强度计算.     

大温差地区不同养护方式下混凝土桥墩温度场及变形性能分析

我国西北大部分地区多为干燥、大风、大温差的特殊气候环境,这种特殊的气候环境给混凝土早期开裂带来了不利的影响,混凝土桥墩的开裂受到多方面因素的影响,水化热温差过大是引起混凝土桥墩早期开裂的主要原因,因此,研究混凝土桥墩早期温度场对防止桥墩早期裂缝有重要的指导意义,不同的养护方式下混凝土桥墩内外温差分布不同.本次试验采取三种不同的养护方式,结果表明:自然养护会导致大温差地区混凝土桥墩产生较大的早期温度应力应变,可能会引起温度裂缝,土工布包裹养护对混凝土有保温作用,可以改善混凝土内部温差,新材料包裹养护效果最好,早期良好的保温保湿效果使桥墩内部温度分布较为均匀,并能大幅度减小温度应力应变,起到良好的养护作用.     

基于Wiener过程理论的盐渍土中混凝土损伤演化及寿命预测

基于新疆若羌盐渍土环境，对水胶比为0.32、0.35和0.38的混凝土试件，进行硫酸盐溶液浸泡腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护3 d）这3种腐蚀制度下的耐久性试验，分析腐蚀制度与水胶比交互作用下混凝土动弹性模量经时演变规律与作用机制.并基于混凝土动弹性模量动态变化过程，通过Wiener过程理论，建立了盐渍土环境下混凝土服役寿命预测模型，以定量表征混凝土损伤劣化规律.结果表明：在各腐蚀制度下，随腐蚀龄期增加，混凝土损伤度均出现先减小后增大的规律；在腐蚀终期，混凝土水胶比与其损伤度呈负相关；在相同水胶比下，硫酸盐溶液浸泡腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护3 d）对混凝土损伤程度的影响依次增加；由Wiener过程理论建立的混凝土服役寿命预测模型可知，混凝土预测寿命退化呈3阶段变化趋势，其趋势与试验中混凝土劣化过程保持一致.