聚丙烯纤维材料应用于寒区桥面铺装的实验研究

针对桥面铺装混凝土受冻融循环单因素和在氯化钠溶液中冻融循环双因素损伤机理进行试验研究,并对混凝土的冻融破坏和盐剥蚀破坏进行了分析,通过低掺聚丙烯纤维混凝土抗冻性实验对不同掺量聚丙烯纤维混凝土进行配合比设计及优选,然后对不同掺入量组成的低掺聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环、冻融—氯盐共同作用耐久性试验研究,最后对试验结果进行了分析评价。     

高性能混凝土在氯盐侵蚀和冻融循环作用下的耐久性分析

为研究海洋环境下高性能混凝土桥梁的耐久性，基于混凝土室内快速冻融试验，对高性能混凝土进行氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的耐久性试验，分析混凝土在不同水胶比、粉煤灰掺量和含气量时的质量损失率和相对动弹性模量；并根据试验分析结果建立氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的高性能混凝土质量预测衰减模型.结果表明：水胶比对高性能混凝土的抗盐冻性能影响显著，混凝土抗盐冻性能随着水胶比增大而降低，建议水胶比不宜大于0.45；粉煤灰的加入会降低混凝土的抗盐冻性能，掺量较高时其抗盐冻性能难以达到满足要求，粉煤灰掺量不宜高于30%；随着含气量增加，混凝土抗盐冻性能呈现先提升后降低的变化规律，建议有考虑抗盐冻要求的混凝土其含气量在4.5%～5.5%内选取.     

低掺聚丙烯纤维混凝土桥面铺装耐久性分析

针对寒区桥面铺装这一特殊领域要求,对不同掺入量的聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环及冻融—氯盐共同作用下耐久性试验,研究低掺聚丙烯纤维对寒区桥面铺装混凝土性能的影响。试验结果表明低掺聚丙烯纤维桥面铺装混凝土可提高抗冻性能并抵御氯盐侵蚀能力,防止钢筋锈蚀,增强混凝土耐久性。     

引气混凝土冻融循环后双轴压强度和变形研究

研究了引气混凝土在历经0、100、200和300次冻融循环后双轴压下的强度和变形规律。对混凝土立方体试件进行双轴压试验,测试了不同侧压和不同冻融循环次数下的混凝土抗压强度,并对试件破坏模式进行描述。试验结果表明:冻融循环对素混凝土破坏模式不产生明显影响。提出了主应力空间中的混凝土双轴压强度包络线。     

不同融雪剂对混凝土路缘石耐久性的影响

融雪剂对混凝土具有腐蚀性,尤其在冻融循环下会加速混凝土的破坏。采用不同融雪剂对混凝土路缘石试块进行冻融循环试验,研究结果表明,醋酸钙镁融雪剂在冻融循环下对混凝土的耐久性影响最小。     

路面混凝土抗盐冻性能试验研究

冻融循环引起的内部开裂和除冰盐冻结产生的表面剥蚀是抗冻区道路混凝土的主要病害,也是研究混凝土耐久性的基本问题。针对国内日益增多的盐冻剥蚀破坏问题进行了详细研究,分别测试和分析了粉煤灰掺量、含气量和骨料对混凝土强度和盐冻剥蚀量的影响,得出了一些重要结论,为路面混凝土的设计及施工提供了重要的参考依据。     

混凝土冻融损伤双轴强度破坏准则

根据快冻法原理,对引气混凝土试件进行了0、100、200、300次的冻融循环试验,对试验后试件进行双轴压作用下的强度试验研究。根据试验结果,研究试件的表面裂缝特征和破坏形态,得到基于冻融循环次数和应力比的极限抗压强度和极限抗拉强度力学性能退化模型。在主应力空间,建立基于应力比影响和不同冻融循环次数的引气混凝土双轴破坏准则。此项研究成果,为冻融影响地区在双轴荷载作用下的引气混凝土结构的强度分析提供理论和试验依据。     

混凝土冻融破坏机理的分析

混凝土在饱水状态下冻融循环产生的破坏作用称为冻融破坏。水在混凝土毛细孔中结冰造成冻胀开裂使混凝土弹性模量、抗压强度、抗拉强度等力学性能严重下降,危害结构物的安全。一般混凝土的冻融破坏,在其表面都可以看到裂缝和剥落。介绍了冻融破坏机理及其对材料参数的影响。     

环氧沥青混凝土的水损坏机理研究

利用冻融循环前后环氧沥青力学强度、吸水率、p H值以及DMA分析,并结合环氧沥青混凝土剥离断面的显微照片、环氧沥青的荧光显微照片,研究了环氧沥青混凝土在冻融循环实验条件下的水损坏机理。研究表明:环氧沥青混凝土在冻融循环条件下的水损破坏主要表现为,物理方面沥青相与环氧树脂以及集料分散情况的破坏,化学方面环氧树脂固化结构的破坏,即在冻融循环初期,水分子进入环氧沥青体系中造成环氧树脂发生水解,破坏环氧树脂的交联固化的分子结构;冻融循环后期,水分子使沥青相从环氧树脂固化系中逐渐析出,沥青逐渐析出固化体系,导致体系的分散结构,造成体系拉伸强度从5.12 MPa降低到3.46 MPa,降幅约32.42%,黏结强度从47.87 MPa降低到46.31 MPa,降幅为3.25%。     

冻融混凝土本构关系与孔结构特征研究

为分析冻融循环作用下混凝土材料的静态力学性能,并探讨立方体试块轴向压缩破坏过程和形态,依据慢冻法试验标准开展了混凝土冻融循环试验,测定未冻融、冻融25次、冻融50次及冻融75次混凝土的单轴压缩应力应变曲线和劈裂拉伸强度;结合孔隙结构的电镜扫描图像分析其劣化成因;同时利用ABAQUS有限元软件及混凝土损伤塑性模型对混凝土立方体试块的轴向压缩破坏过程及破坏形态进行数值模拟.试验结果表明:混凝土抗压强度、弹性模量和抗拉强度随冻融循环次数的增加而降低,变形增大;冻胀作用导致混凝土内部结构疏松造成其宏观力学性能劣化;数值模拟表明,立方体试件在压缩过程中竖直方向缩短、水平方向膨胀,裂缝在产生最大拉伸应变的区域扩展并最终形成四角锥破坏形态.     

石屑混凝土耐久性研究

对石屑混凝土的耐久性进行了对比研究。研究结果表明,石屑混凝土的抗渗性和抗冻性明显要好于普通混凝土,碳化和钢筋锈蚀性能与普通混凝土相当。     

多孔改性混凝土结构抗冻融性能研究

针对国内外研究空隙型多孔改性混凝土结构抗冻融少的现状,通过结构特性影响分析及抗冻融性能试验,分析了多孔改性混凝土结构抗冻融性能,结果显示,多孔改性混凝土经冻融循环后,其抗弯拉强度大幅降低,抗冻融性系数随冻融次数增加而增大,相对动弹模随冻融循环次数增加而逐渐降低.通过研究冻融破坏机理,为采取措施提高多孔改性混凝土的抗冻融性能提供理论依据.     

透水性沥青混合料水稳定性能试验研究

为研究透水性沥青混合料的水稳定性能,采用短期老化试验及冻融劈裂试验对透水性沥青混合料水稳定性能进行了研究。通过对比试验结果分析得出TPS改性剂对沥青混合料水稳定性能起到很好的改善作用。透水性沥青混合料劈裂强度随TPs改性剂的掺量增加而增加,混合料的短期老化过程可以增强试件的抗变形能力。最后得出了透水性沥青混合料中TPS的合适掺量及冻融劈裂抗拉强度比。     

飞机除冰液对停机坪水泥混凝土的影响

通过除冰液成分分析、混凝土试件除冰液浸泡实验、物相分析和冻融理论分析，探讨了剥落损坏发生的原因和机理。研究发现除冰液和水泥混凝土之间并不会发生化学反应；除冰液的渗入会增加混凝土内的水压力、渗透压、蒸气压差异和温度梯度。结果表明，除冰液参与下的剥落属于物理损坏，主要由冻融循环引起；除冰液的存在和入渗加剧了混凝土表面层的冻融剥落发生。建议从减少除冰液的用量、使用范围、与混凝土的接触时间，以及混凝土的抗冻等方面进行剥落防治。     

冻融作用对边坡稳定性的影响浅析

针对季节性冰冻地区春融期间路堑边坡的浅层滑塌破坏,分析了冻融作用对边坡稳定的影响、冻融滑坡的形成机理及影响因素,给出了冻融滑坡稳定系数的计算公式,并通过工程实例分别计算了边坡在正常工况、冻融状态下的稳定系数,说明在冻融状态下路堑边坡稳定系数会明显降低,造成边坡失稳。提出了边坡冻融破坏的几种防治措施,得出了应充分注意冰冻地区的特点,加强土体强度指标试验及排水、防护设施设计、施工等结论。     

严寒地区桥梁在盐冻环境下的耐久性技术研究

吉林省位于我国东北地区中部,是典型的季节性冰冻地区,冬季漫长寒冷。桥梁所处的野外自然条件恶劣,且除雪时还会大量使用除冰盐,这对桥梁耐久性会造成极大影响。对吉林省境内桥梁结构普遍存在的病害进行总结,提出在冻融和氯盐侵蚀共同作用时能够提高桥梁耐久性的技术措施。研究的成果将为在今后的设计、施工、养护提供数据资料和具体的技术建议,从而提高结构耐久性,延长桥梁构造物的使用寿命。     

石灰添加剂对沥青混合料水损害性能的影响分析

采用残留稳定度、冻融劈裂强度两种试验方法,从不同角度对沥青混合料在浸水条件下的物理力学性能进行了分析,评价了混合料在抗水损害方面的路面使用性能。试验结果证明了添加石灰的沥青混合料抗水损害性能优良,能够满足使用要求。     

沥青混合料水稳性试验方法

通过对不同空隙率条件下的沥青混合料进行浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验，比较了各水稳性试验方法在评价沥青混合料水稳性时的优劣，并对原因进行了分析，最后对沥青混合料的水性试验方法及评价指标进行了探讨。     

硅藻土改性沥青混合料中硅藻土掺量设计

试验研究了硅藻土改性沥青混合料中硅藻土的掺量关系。通过对不同掺量硅藻土改性沥青混合料进行马歇尔、高温车辙、低温弯曲以及冻融劈裂等一系列试验,分析了硅藻土改性沥青混合料各项路用性能与硅藻土掺量之间的关系,最终确定了使各项路用性能最优的硅藻土掺量。