养护温度对环氧树脂混凝土强度影响试验研究

为研究养护温度对环氧树脂混凝土强度性能的影响,通过测试不同养护温度下环氧树脂混凝土的硬化时间、抗压强度,以及应力-应变曲线,分析低温(5℃)、常温(20℃)、高温(35℃)3种养护条件对材料硬化时间、抗压强度树脂、应力-应变发展规律的影响,并对应力-应变本构关系进行双线性拟合分析。结果表明,随着养护温度升高,环氧树脂混凝土的硬化时间逐渐减小,且材料强度提升。相较于20℃的养护条件,5℃养护的环氧树脂混凝土材料强度降低8.4%,35℃养护的环氧树脂混凝土材料强度提高10.5%;温度升高使得应力-应变曲线上升段应力发展较快,而下降段应力也下降迅速。     

环氧沥青混凝土钢桥面铺装层温度应力研究

环氧沥青混凝土是采用热固性环氧树脂改性的沥青混凝土，由于其低温松弛模量较大，导致温度收缩应力较大。采用固化后的环氧沥青混凝土小梁，在MTS810材料试验机上进行弯曲蠕变试验，利用数值计算将蠕变柔量转换为松弛模量，运用Boltzmann叠加原理分析环氧沥青混凝土钢桥面铺装层的温度应力。研究表明考虑钢板收缩的温度应力比不考虑钢板收缩的降低许多，且均小于其低温下抗拉强度。     

不同类型环氧材料与混凝土低温相容性的关系

通过环氧材料与混凝土低温相容性试验,研究不同环氧材料与混凝土低温相容性的关系。结果表明:(1)由于环氧树脂与混凝土材料线胀系数相差较大,在混凝土上的单独使用,即使其模量很低(如17MPa),也会因低温造成混凝土的破坏;(2)环氧树脂的弹性模量、线性热膨胀系数,以及摊铺厚度是影响这种破坏的主要因素;(3)适当掺加填料(即环氧砂浆)能大大缓解这种低温破坏,以3倍填料为例,当降温相容性系数-Eα小于2937时,该环氧砂浆能通过规范中五次循环的要求;(4)降温相容性系数-Eα适用于纯环氧树脂材料和掺有相同重量比的环氧砂浆材料,此时,Eα越大,破坏机率越大,Eα越小,破坏机率越小。     

某悬索桥锚锭大体积混凝土后期裂纹成因分析

与以往的养护期间发生开裂不同,某悬索桥锚锭大体积混凝土结构发生后期裂纹现象。文中在对开裂现象调查的基础上,结合工程经验对其后期裂纹形成原因进行分析,认为其主要原因是:(1)分层龄期差造成上层混凝土的收缩受到下层混凝土的约束,从而使上层混凝土的底部承受较大的拉应力;(2)外部温度在短时间内降低时导致混凝土表面产生附加拉应力;(3)混凝土自身的收缩,归结为混凝土膨胀剂掺量不足;(4)结构自身抗温构造钢筋不足,导致结构自身抵抗开裂的能力偏弱。     

新型组合桥面板UHPC收缩效应足尺试验

针对钢-UHPC组合桥面板中UHPC的收缩效应，进行了3个不同钢-UHPC面积比的组合桥面板节段足尺试件和UHPC自由收缩试件的养护全过程应变及温度测试，分析了收缩应变发展规律及蒸养温度的影响。基于所得UHPC自由应变、组合桥面板UHPC约束应变和时变止效应方法，求解了养护过程的UHPC弹性模量和组合桥面板收缩应力。结果表明：(1)UHPC总自由收缩约为756×10^-6,蒸养的UHPC内部温度愈高，收缩完成愈快；以自收缩时间零点算起，-1 h开启蒸养，龄期5 h的UHPC内部温度达90℃以上，持续蒸养48 h,则龄期5、25、35 h时分别完成总收缩的52%、82%、91%以上，龄期12 d时收缩全部完成；(2)UHPC弹性模量、组合桥面板收缩应力与收缩应变的发展规律基本一致；(3)整个养护过程，钢-UHPC组合桥面板的UHPC收缩应力远小于其当时的轴心抗拉强度，不会产生收缩裂缝，与观测现象相一致；(4)钢-UHPC组合桥面板的UHPC上缘约束收缩拉应力值为2 MPa左右，与静载试验所得钢-UHPC组合桥面板负弯矩的开裂应力较轴心抗拉强度减少值基本一致；(5)基于...     

利用直接拉伸试验机评价沥青裂缝密封胶的低温性能

该文介绍了一种利用直接拉伸试验机来评价沥青裂缝密封胶的低温性能的试验。选取了6种热灌密封胶及2种冷灌密封胶,利用直接拉伸试验机(DTT)获得-30℃~5℃不同温度段密封胶的热应力变化情况,以及不同密封胶在温缩时产生的拉应力作用与温度变化的关系。结果表明,可以利用热应力来区分不同沥青裂缝密封胶的粘结能力。此外不同沥青密封胶在-29℃时拉伸应力应变的结果表明直接拉伸试验机(DTT)可以用来基于沥青的低温性能分类裂缝密封胶。     

环氧沥青混凝土铺装材料低温性能研究

为了解环氧沥青混凝土铺装材料的低温特性,采用劈裂试验、小梁三点弯曲试验、断裂性能试验、约束试件温度应力试验、温缩系数试验对环氧沥青混凝土的低温性能进行全面的试验研究,试验结果显示环氧沥青混凝土在-15℃条件下劈裂强度和断裂韧性分别为13.0 MPa和2.02 MPa.m1/2,材料的断裂和转化点温度为-28.4℃和-27.8℃,且在-20~0℃低温范围内环氧沥青混凝土的线收缩系数平均值为1.40×10-5℃-1。研究表明,在低温条件下环氧沥青混凝土具有很高的强度、优良的抗断裂能力、稳定的变形能力以及良好的追从性能,完全满足国内大部分钢箱梁桥面铺装的低温设计要求。     

环氧沥青混凝土的蠕变特性试验研究

环氧沥青混凝土是由热固性环氧树脂改性的沥青混凝土,其粘弹性能与普通沥青及改性沥青混凝土有显著差异。采用固化后的环氧沥青混凝土小梁,在MTS810材料试验机上进行弯曲蠕变试验,试验荷载采用破坏荷载的0 2和0 15,试验温度为20℃、30℃和45℃。弯曲蠕变试验表明,环氧沥青混凝土的蠕变柔量较低,随着应力水平的增加,蠕变应变速率增长缓慢,具有较好的抵抗荷载变形能力。扫描电镜照片揭示了环氧沥青的这种粘弹特性主要是由具有网络特征的环氧树脂性能和颗粒状的沥青用量所决定。     

青藏铁路低温早强混凝土抗压强度试验研究

试验研究了高效减水剂、引气剂、早强剂和矿物掺合料对低温养护(-2 ℃±2 ℃)混凝土抗压强度的影响.试验结果表明在混凝土中双掺复合外加剂和矿物掺合料,不仅有利于低温养护混凝土早期强度发展,而且较大幅度提高了混凝土后期强度,并可显著改善混凝土的耐久性.     

沥青混合料低温抗裂性能蠕变试验研究与分析

温度骤降时,沥青路面在温度应力作用下会产生收缩,当收缩变形受到下面各层及无限连续板体的约束作用,累积温度应力超过其抗拉强度时,路面就会开裂。在评价沥青混合料低温抗裂性能研究的各种方法中,弯曲蠕变试验为我国现行沥青及沥青混合料试验规程及SHRP所推荐。针对吉林长春地区(2-2区)冬季低温时,沥青混合料的抗变形能力的变化,该文对两种常用沥青混合料进行了低温弯曲蠕变试验,对比了其低温抗裂性,并按照参数意义确定了其粘弹性参数,为沥青路面的粘弹性设计提供了基础数据。     

双边叠合梁板后张法预应力装配道路施工关键技术研究

以深圳某公路工程装配施工为例,重点介绍了一种双边叠合梁板后张法预应力装配道路施工技术,其施工工艺流程包括:(1)路基处理;(2)纵向叠合梁吊装;(3)叠合板吊装;(4)叠合板端头L型槽打入钢棒;(5)误差校核调整;(6)预应力管道铺设、固定;(7)纵向相邻叠合板节点处横向叠合梁安装;(8)后浇段混凝土浇筑;(9)预应力筋张拉、锚固;(10)重复步骤(2)～(9),依次"逐段吊装,逐块预应力筋张拉封锚",直至完成整个道路工程施工。双边叠合梁板后张法预应力装配道路设计采用"双叠合构件+预应力+后浇混凝土装配"技术方案,整体遵循"逐段吊装,边吊边灌浆,双叠合构件现场装配,预应力筋配合后浇混凝土浇筑、养护、张拉、封锚"的原则,技术方案可行有效,对推动我国公路工程装配化施工具有一定意义。     

环氧树脂橡胶铺装材料路用性能研究

为了研究环氧树脂橡胶铺装材料路用性能,采用沥青混凝土和水泥混凝土检测方法对其路用性能进行了评价。试验结果表明:(1)环氧树脂橡胶铺装材料具有极佳的高温抗车辙性能,其60℃动稳定度可达63 000次/mm;(2)低温弯曲试验中破坏应变平均值达6 282με;(3)环氧树脂橡胶铺装材料在经历300次冻融循环后,抗压强度为67.91 MPa,仅下降24.73%;抗折强度为17.85 MPa,仅下降26.27%,抗冻融性能优异。     

海底隧道衬砌混凝土高温后性能试验研究

由于通风条件差,火灾是隧道最严重的灾害之一。海底隧道地处复杂海洋环境,衬砌混凝土性能与普通混凝土相比,存在明显差异。为了研究海底隧道衬砌混凝土高温燃烧后的物理力学特性,参照厦门翔安海底隧道衬砌结构混凝土配合比制作试件,标准养护后,各组试件分别在200,300,400,600,800,1 000℃高温环境下灼烧6 h,采用自然冷却与水喷淋两种冷却方式,分别进行尺寸量测、抗压强度和抗渗试验,分析高温后混凝土的热膨胀、极限压应变、横向应变、抗压强度、弹性模量及抗渗性能等。结果表明:(1)温度低于300℃,热膨胀系数随温度变化不明显;温度高于400℃,热膨胀系数随温度升高迅速上升;与自然冷却方式相比,在水喷淋冷却方式下混凝土高温后热膨胀系数更大。(2)轴向应变相等条件下,温度低于600℃时横向应变随温度升高而增大;温度高于600℃后,横向应变随着温度增高变小。(3)温度低于300℃,抗压强度随温度变化小;温度高于300℃,抗压强度随温度升高降低。自然冷却条件下混凝土抗压强度与温度呈线性关系;而水喷淋冷却条件下,二者为非线性关系。(4)混凝土的弹性模量、抗渗等级均随温度的升高而降低,相比水喷淋冷却方式,自然冷却方式对二者影响更大。     

全浸泡养护对混凝土力学性能影响的试验研究

混凝土的养护对材料的力学性能及耐久性的影响很大,为探讨混凝土全浸泡养护的可行性,采用试验方法,加工混凝土标准试件,并采用不同的浸泡时间及温度对其进行养护,对其28天的抗压强度及弹性模量进行测试同时与标养条件下的结果进行对比;同时以台州湾跨海特大桥TS09标段为工程依托,采用钻芯法和回弹法对预制桥面板构件在全浸泡养护条件下的强度等进行了测试。结果表明温度在20℃及以上时,混凝土全浸泡养护的时间对其力学性能不会造成明显影响,但当温度低于20℃时,混凝土的抗压强度会随着浸泡养护时间的增加而明显降低,并且温度越高,混凝土的抗压强度也会越高。采用全浸泡的养护方式在实际工程中是可行的。     

连续刚构桥高墩实心段混凝土裂缝成因分析及处理措施

某连续刚构桥高墩单肢截面尺寸为4m×9m,首节实心段C50混凝土一次浇筑层高4m,浇筑后带模养护7d,拆模后墩身出现有规律的裂缝。为研究该高墩混凝土开裂原因,以及在混凝土中掺加10%膨胀剂作为处理措施的可行性,在实验室制备标准试件,测试了C50混凝土和掺膨胀剂的C50-P混凝土在恒温绝湿条件下的变形、干缩以及力学性能指标,采用有限元软件建立实心墩柱模型,分析混凝土温度历程和应力发展。结果表明:C50混凝土养护7d后撤掉养护措施,约1d后表面开裂;裂缝原因主要是约束作用下混凝土中心迅速降温与自生体积变形(收缩)相叠加,导致拉应力超过抗拉强度;C50-P混凝土在升温阶段产生的较大预压应力抵消了温度下降、体积收缩等因素产生的拉应力,在经历较长时间的降温和收缩后才出现拉应力,显著提高了抗裂性。该桥梁后续墩柱施工采用C50-P混凝土,桥墩未再开裂。     

悬臂施工材料时变效应对PC箱梁桥的影响研究

为了研究施工过程中材料时变效应对PC箱梁桥的影响,对C55高强混凝土材料性能进行试验。在施工现场制作了24组150 mm×150 mm×300 mm混凝土试件,与主梁同步养生,分别对养护3,5,7,14,28,60 d的混凝土试件进行力学性能试验。利用格拉布斯准则检验,选取主梁同养下早龄期混凝土抗压强度与弹性模量试验测试值的有效值,进而得到了实际工程中早龄期混凝土轴心抗压强度和弹性模量的时变规律,基于MATLAB数据处理软件对试验数值进行非线性回归分析,选取4种函数形式进行回归拟合,选取最优回归方程,优化了规范中关于二者之间的函数公式。采用有限元软件Midas civil分析了考虑时变性能的PC箱梁桥各施工阶段结构应力、挠度状态,选取最大悬臂阶段主梁应力、挠度与采用规范值计算结果相对比。结果表明:相较于混凝土弹性模量,早龄期混凝土轴心抗压强度发展较快,考虑材料时变性能后,各阶段张拉预应力后箱梁根部上缘应力变化最大2. 22%,下缘应力变化最大1. 02%,材料时变效应对应力储备影响较小;最大悬臂状态时,悬臂结构累积位移最大为12. 3 mm,当前步骤位移为5. 1 mm,材料时变效应对结构挠度影响较大。     

马鞍山长江公路大桥三塔悬索桥中塔刚度研究

为合理设计马鞍山长江公路大桥左汊主桥(主跨2×1 080m的三塔悬索桥)的中塔,在综合考虑三塔悬索桥中塔结构受力特点(要求其中塔的刚度大小要适宜)、设计潮位、水位落差及通航状况、后期养护条件后,确定中塔采用钢-混凝土叠合塔形式,即叠合面在桥面以下,上段为钢结构,下段为预应力混凝土结构。对中塔刚度进行计算分析,结果表明,叠合中塔刚度中钢结构段所占比例达96.26%,混凝土段影响很小,混凝土段弹性模量变化对中塔刚度及全桥力学行为影响很小。     

钢-混凝土叠合板组合梁桥收缩徐变效应分析

钢-混凝土叠合板组合梁桥的桥面板由预制板和现浇板叠合而成，预制板可以为现浇板提供浇筑模板，节省立模工序，加快施工进度。由于预制板和现浇板加载龄期存在差异，混凝土收缩徐变会引起现浇板、预制板和钢梁之间的应力重分布。本文以某市高架快速路（40+55+40m）钢-混凝土叠合板组合梁桥为工程背景，有限元分析结果表明，叠合板组合梁的桥面板收缩徐变应力约是现浇板组合梁的0.82~0.97倍，成桥后钢梁应力前者约是后者的0.80~0.94倍，叠合板对混凝土收缩徐变的“抑制”作用明显。     

沉管结构预制阶段裂缝控制参数影响分析

混凝土沉管隧道在越江和跨海工程中得到了较广的应用,预制方法从传统的干坞法预制发展为工厂法预制。沉管隧道的混凝土管节在工厂化预制阶段容易因温度梯度、收缩以及约束等原因出现危害性裂缝,影响沉管结构的正常使用和长期耐久性。采用数值仿真和试验研究相结合的方法,基于水化度方法建立了混凝土材料模型,综合考虑混凝土温度变形、自收缩和徐变等时变体积变形以及热-力学边界条件;针对沉管工厂化预制的各个阶段,对配合比、入模温度、养护环境温度、模板、拆模时间、养护时间以及保温养护措施等参数进行了对比分析;在温度场和应力场计算结果基础上,以开裂风险指数为主要判断依据,得到了沉管在预制过程中裂缝控制的关键影响因素。研究结果表明:工厂化预制沉管隧道混凝土管节的入模温度和养护温度是沉管结构预制各阶段的关键裂缝控制影响因素,两者之间的关系对沉管结构的裂缝控制有直接影响,入模温度较高时,可以通过提高养护温度来保证沉管开裂风险指数大于1.4。在冬季时,养护温度的提高使沉管有较好的保温效果,进而降低内外温差和开裂风险;但在夏季还需注意控制其内部最高温度。最后开展足尺节段温控试验,提出入模温度和养护温度的控制措施,并通过温度监测得到较高环境温度下的温度控制指标,以指导工厂化混凝土沉管预制阶段裂缝控制。     

结合梁桥面板混凝土收缩应力评定

灌河大桥为钢-混结合梁斜拉桥。为分析该桥桥面板混凝土收缩应力水平,分别通过试验测定和理论计算公式,得到混凝土前期收缩应变时程曲线和弹性模量时程曲线,根据收缩应变结果进行有限元模拟,得到混凝土前期和后期收缩应力,并对结合梁桥面板混凝土的收缩应力进行评定。结果表明:灌河大桥桥面板混凝土前期收缩量和收缩应力的试验结果大于JTG D62-2004规范公式计算结果;采用杆系模型得到桥面板混凝土顺桥向后期收缩应力最大值为1.5MPa,采用板壳模型得到桥面板混凝土应力最大值顺桥向为1.5MPa、横桥向为2.2MPa,需要采取有效措施以减小桥面板的收缩应力。