混凝土内部湿度场的研究

混凝土早期产生开裂,主要是因为混凝土内部自由水散失而造成的,通过对混凝土内部水分含量进行测试,可以实现对混凝土结构早期开裂的监控。混凝土内部湿度场的变化可以反映内部水分含量。本文主要研究混凝土内部不同位置处的湿度场变化情况,找出距混凝土表面不同深度、距混凝土侧边不同距离对混凝土内部相对湿度的影响。     

大跨径预应力混凝土连续箱梁湿度场模拟分析

为研究大跨径预应力混凝土连续箱梁在干燥环境下顶板、腹板和底板随时间变化的湿度分布状况,通过埋设传感器,对小清河大桥在干燥作用下的湿度场分布做了试验研究,结果表明:顶板、腹板和底板表面位置一处的相对湿度均表现出较快的下降趋势,直至与外部环境的相对湿度相接近时开始变得缓慢,干燥作用使混凝土表面的水分更易丢失,随着时间的增长,干燥作用逐步向混凝土内部延伸,其作用影响范围也会变大,且随着混凝土龄期的增长,其内部湿度扩散系数会有所降低。     

环境温湿度作用下路基强度衰变试验分析

该文以环境场温度和湿度作用下典型路基土为研究对象,结合室内环境模拟条件下路基回弹模量测试试验及现场路基湿度与模量测试试验,研究路基强度的衰变特征。试验结果表明:室内环境模拟试验与现场测试结果相吻合,路基回弹模量受土质类型、路基含水率状态影响显著,建议公路路基设计应考虑含水率变化影响,细粒土填料应在最佳含水率附近压实,并做好防排水设计,以保持路基湿度与强度状态。在南方非冰冻区或北方季冻区,当路基土存在地表渗水或地下水等外来水源补给时,受环境温度及湿度循环作用,路基湿度将从最佳含水率状态向平衡湿度状态过渡,公路路基湿度增幅均高达10%～15%以上,路基模量急剧衰减,降幅约50%。同时,现场测试试验还表明当能有效控制地表或地下水源补给时,保障路基处于干燥或中湿状态,可明显减缓环境温湿度产生的路基湿度状态及回弹模量不利影响。     

基于非饱和渗流原理的粉土路基水份分布规律研究

为了研究粉土路基内部含水率分布规律,建立了基于非饱和渗流原理的有限元数值仿真模型,研究了地下水位、降雨、蒸发作用等因素对路基材料含水率的影响作用,采用稳态及瞬态渗流计算,确定了粉土路基及边坡材料含水率变化规律;通过埋设频域反射仪湿度传感器对路基含水率年变化规律进行了实测,验证了理论分析模型的可靠性.研究结果表明:路基的...     

大气作用下非饱和黄土路基湿度变化及影响因素研究

以西北地区的黄土路基为研究对象,以夏秋季节大气作用下的降雨—蒸发作用对路基湿度场、温度场以及变形的循环作用机理为研究目的,采用室内物理力学试验、人工填筑模型试验等多种研究方法,详实展开了降雨—蒸发循环作用下非饱和黄土路基土体含水率、温度、孔隙水压力以及变形的动态响应规律和稳定性研究;并对不同大气作用下,路基土体湿度场、温度场以及横向变形的变化规律和影响因素进行分析。发现非饱和黄土路基边坡在降雨入渗过程中,对应着一个临界入渗强度,路基边坡的表层土体含水率的变化比较明显,中雨对路基土体湿度变化的影响深度最大,路基不同位置土体含水率受到影响的程度不尽相同,非饱和黄土路基中水分的入渗速度要大于蒸发速度。     

Gen路面水泥混凝土界面区结构特征变化分析

为了研究路面水凝混凝土界面区结构特征的变化,利用室内各相关试验设备,模拟路面水凝混凝土在荷载应力、温度、湿度条件下单场、双场及三场耦合等实际工作环境,分析不同条件下路面水泥混凝土界面区的动态变化过程。研究表明:荷载水平越高界面区开始扩展的时间提前,单荷载作用下,当荷载水平超过50%时,混凝土疲劳后期界面区抗变形能力明显减弱;荷载与温度耦合对界面区的影响表现为界面区宽度增加,抗变形能力减弱,荷载与不同温度水平作用界面区扩展时间点提前,而扩展程度有所不同;荷载、温度和湿度三场耦合下,对界面区的扩展范围影响不大,但会促进介面区扩展的速度。     

探地雷达在隧洞衬砌质量检测中的应用

通过对电磁波在隧洞混凝土衬砌中的反射特征进行研究,并结合具体工程实例,阐述在隧洞衬砌质量检测中根据波形记录和雷达图像如何识别混凝土衬砌脱空、钢支撑、钢筋及保护层厚度、衬砌渗漏、衬砌厚度及衬砌混凝土内部缺陷等反射特征,从而确定隧洞的衬砌质量。     

不同养生方法下早龄期混凝土水分迁移规律

为了研究早龄期混凝土在养生条件下的湿度发展规律,采用湿度传感器对早龄期混凝土内部的相对湿度(RH)进行了测试,分析了3个水灰比试件在3种养生方式下的早龄期混凝土水分迁移规律,建立了考虑养生因子的早龄期混凝土在外部干燥条件下的一维水分迁移模型,并以试验数据为基础对模型的有效性进行了验证。研究结果表明:水灰比对混凝土自干燥效应的影响较大,水灰比越小,自干燥程度越大;空气养生下混凝土内部的湿度降低速率大于养护剂和水养生下的降低速率;同时考虑自干燥和外部干燥效应的混凝土的湿度变化对养生方式较为敏感;在水分迁移模型的狄利克雷边界条件中引入养生因子的概念能较好地描述养生条件下早龄期混凝土的水分迁移规律。     

多雨山区路基渗流特性现场试验研究

为研究多雨山区路基渗流特性,在广州某山区高速公路的一般挖方路基、隧道口挖方路基及填方路基不同深度处埋设TDR水分传感器,监测降雨条件变化对路基含水率的影响。结果表明,降雨量带来路基湿度的显著变化,强降雨季节增湿明显;不同断面形式路基的含水率受降雨影响的程度由大到小依次为隧道口较近处、挖方路基碎落台、挖方路基硬路肩、隧道口较远处、填方路基硬路肩;良好的路面结构能有效阻隔雨水入侵路基内部。     

哈大高速公路路基土湿度对CBR的影响

为研究路基土湿度状况对CBR值的影响,通过设置试验路段,对路基土湿度状况进行了调查,并对路基土CBR值进行了现场贯人试验.根据试验结果建立了路基土CBR值与含水率、稠度的关系式.结果表明:哈大高速公路路基使用多年后含水率稳定在20％左右,平衡湿度范围为17.5％～21.2％;路基土CBR值与含水率、稠度之间具有良好的相关性.     

混凝土自锚式悬索桥结构湿热耦合效应分析

该文在传统无应力状态法与湿热非线性耦合传导控制方程的基础上,得到考虑耦合效应的混凝土温度场与湿度场,从而进一步对混凝土自锚式悬索桥结构湿热耦合效应进行分析。通过计算求解,得到目标时间状态下混凝土自锚式悬索桥结构变形、内力等。     

衬砌混凝土控裂施工的温湿度测试分析

隧道二次衬砌结构混凝土开裂会影响其长期使用性能,导致结构耐久性退化。客运专线隧道二次衬砌的细微裂缝甚至会在车辆运行作用下（振动、气动压力）扩展,影响行车安全,因此控制衬砌混凝土施工期裂缝的研究显得十分重要。现场测试采用在衬砌混凝土上预留孔的方法测定二次衬砌现浇混凝土内部的温度和湿度,得到其随时间的变化规律,同时在衬砌混凝土内埋置振弦式混凝土应变计的方法测试混凝土在施工期间的应变变化规律。测试结果表明,早期混凝土内部应变的变化规律从量值上表现为： 边墙部位的压应变态势、拱顶部位的拉应变态势及拱腰部位的过渡态势。拱顶部位在施工期表现为拉应变,这是衬砌混凝土裂缝控制的关键。     

PAC试件含水量与介电常数的相关性研究

透水沥青混凝土(PAC)有较高粗粒料含量所构筑的高孔隙率,因此有高透水性能与降噪等优点,但较高的孔隙率也意味着更容易受到空气与水等进入路面内部而造成PAC的老化与水侵害。PAC试件含水率可以经由介电量测来评估内部含水量,可作为未来了解路面情况的无损检测方式。结果显示,对含水的PAC试件进行介电量测,由电磁波传递与反射,推估含水率与介电常数的相关性,并建立PAC的含水率预测模型,往后可以进一步作为现场路面含水率量测上的参考。     

水泥混凝土路面板下脱空的路面雷达电磁波模拟

建立了路面雷达电磁波在水泥混凝土路面结构中传播的二维时域有限差分(2D-FDTD)方程,并针对空气耦合式天线雷达进行了水泥混凝土路面板下存在脱空病害的路面雷达电磁波模拟。进一步分析了水泥混凝土板下脱空出现水充空洞及气充空洞两种情况的路面雷达回波特性,本文的研究对路面雷达技术应用于水泥混凝土路面脱空病害检测实施具有重要的理论参考意义。     

混凝土结构缺陷的红外热成像检测识别技术

根据红外热辐射原理,研发出对混凝土结构主动激励、红外成像采集、红外图像处理分析等设备和系统,并进行了桥梁结构内部空洞病害类等缺陷检测的模型试件试验及公路桥梁实桥试验研究;试验研究表明通过接收来自混凝土表面的热辐射值,可以对其结构内部的缺陷状态作出基本判断。但混凝土结构在无主动激励时,其周围介质的温度差值较小,红外图像不会反映出内部缺陷状态;在对混凝土进行人为主动激励的条件下,结构内部缺陷介质的影响使其产生温度场发生变化,通过自主研发的数字热红外成像仪,采集获得了混凝土表面温度场分布的热像图谱,从而实现混凝土内部缺陷识别判定,不但完成了主动激励的混凝土结构模型试件的试验工作,还成功应用于运营桥梁结构体的缺陷检测工作;采集到桥梁结构表面非常清晰的温度场图谱,实现了对桥梁结构混凝土内部空洞类等缺陷的有效检测和识别。并对内部设有缺陷的模型试件试验及已运营的实桥检测试验对比、分析验证了主动激励红外检测方法的准确性及可靠性,成功攻克了快速检测混凝土内部缺陷病害识别的难题。     

水泥混凝土路面板下脱空的路面雷达电磁波模拟

文章建立了路面雷达电磁波在水泥混凝土路面结构中传播的二维时域有限差分(2D-FDTD)方程,并针对空气耦合式天线雷达进行了水泥混凝土路面板下存在脱空病害的路面雷达电磁波模拟。文章进一步分析了水泥混凝土板下脱空出现水充空洞及气充空洞两种情况的路面雷达回波特性。     

大体积混凝土结构缺陷无损检测方法研究

大体积混凝土结构施工质量是否良好是影响结构长期力学行为和耐久性能的重要因素，由于受结构几何尺寸偏大、内部埋设钢筋密集等条件的影响，很难采用传统混凝土检测技术对其内部浇筑质量进行快速、无损检测和评价。提出一种以弹性波CT扫描技术进行普查，超声波断层扫描成像技术与探地雷达技术为精细化调查手段的大体积混凝土结构内部缺陷综合无损检测方法，分析了该方法的检测原理和实施流程，然后将其应用于某互通立交桥梁大体积承台混凝土缺陷检测，并采用钻芯法、超声-回弹综合法对其可靠性进行验证。研究结果表明：提出的大体积混凝土无损检测方法能有效探测混凝土内部缺陷分布情况，减少内部金属材料对信号分析的干扰，具有现场检测效率高、缺陷定位准确等优势，该方法的运用为大体积混凝土结构内部缺陷检测和补强加固提供了新的解决思路和实践指导。     

SAP吸-释水行为及其对混凝土性能的影响机制综述

高吸水性树脂(Super-absorbent Polymer, SAP)因其优异的吸、储、释水特性已发展成为理想的混凝土内养护材料之一。为了明晰SAP吸-释水行为与混凝土性能之间的联系,提升SAP的养护效率和混凝土性能,总结了SAP吸-释水的3种理论,系统分析了SAP在不同溶液中的吸-释水行为、SAP与水泥浆体间的水分交换机制及SAP与混凝土内部湿度之间的关系;论述了SAP水分运移行为研究方法,分析了各方法的特点及适用性;从水化行为、孔结构和微观形貌的角度探讨了SAP粒径、掺量及额外引水量对混凝土性能的影响。结果表明：离子网络理论、溶液热力学理论和凝胶相转变理论可以很好的阐释SAP在不同溶液中的吸-释水行为,SAP内部吸附水和毛细水的含量是影响SAP释水周期的关键因素,SAP的吸-释水特性决定了混凝土内部水分的分布;SAP内养护混凝土的微观结构和宏观性能受SAP掺量、粒径和额外引水量等参数综合影响,合适的参数可使水化产物填充SAP释水产生的孔洞,细化混凝土孔结构、提高密实度、改善力学性能并提升耐久性。SAP还可提高混凝土的自愈合能力、提升耐火剥落性及实现藻类在混凝土上的定植等。未来应进...     

桥面水泥混凝土含水率对防水层粘结性能的影响

依据表面能理论,采用柱状灯芯技术和躺滴法分别测定不同含水率时水泥混凝土与SBS沥青的表面能参数,并通过计算粘附功,分析了不同含水率时水泥混凝土与SBS沥青的粘附性.在此基础上,对水泥混凝土处于不同含水率时的层间粘结性能进行了验证.结果表明:在含水率为0％时粘附功最大;随着含水率增大,粘附功逐渐变小;随着含水率降低,防水粘结层抗剥离性能提高,当含水率降至0.5％后,层间粘结性能对含水率已不敏感;随着含水率的降低,抗剪强度增大,但当含水率降至1.0％后增加的幅度并不显著.     

基于有限元的水泥路面冰冻损伤机理

为了研究水泥混凝土路面冰冻损伤机理,对混凝土材料的微观结构进行了研究,并对水泥混凝土路面温度场进行了有限元分析.基于应力场、多孔体系渗流场和温度场的多物理场耦合理论,利用Comsol软件,对水泥混凝土路面内部结冰的现象进行了数值模拟.根据不同的降温速率、孔隙率、渗透系数和孔隙累积分布函数,设计了4组模型,每组4个模型进...