表层强化混凝土抗冻耐久性研究

为研究刷涂强化材料对混凝土抗冻耐久性的影响,选取硅烷和环氧树脂2种强化材料,制备刷涂表层强化材料的混凝土和普通混凝土试件,进行快速冻融循环试验和压汞试验,对冻融循环后混凝土的质量损失、动弹模量衰减、微观结构以及混凝土表层孔隙的变化情况进行分析。研究结果表明:相同冻融循环次数下,表层强化混凝土的动弹模量衰减和质量损失均低于素混凝土,抗冻耐久性显著增强,且硅烷的强化作用强于环氧树脂;硅烷通过表面渗透方式进入混凝土中,在混凝土表面和内部形成致密憎水的网状结构,环氧树脂在试样表面形成了膜状结构层,覆盖孔隙及裂缝。2种强化材料都通过改善混凝土表层孔径分布进而阻碍水分的进入起到提高抗冻耐久性的作用。     

青藏铁路耐久性混凝土轨枕施工技术

耐久性混凝土除了应具有普通混凝土的特点外,还必须具有优越的抗冻融破坏、抗碱—骨料反应破坏、耐硫酸盐和镁盐腐蚀破坏、抗氯离子侵蚀以及抗风蚀破坏能力。文章介绍耐久性混凝土轨枕施工及监理要点,提出了尚待研究的问题。     

青藏铁路桥隧结构用高性能混凝土的耐久性研究

针对青藏高原多年冻土区恶劣的自然环境条件特点,分析了青藏铁路桥隧结构混凝土的力学性能和长期耐久性能的具体指标,提出了提高混凝土耐久性的技术措施,介绍了青藏铁路专用DZ型高性能混凝土外加剂的品质指标及其混凝土的物理力学性能和长期耐久性能。DZ型系列高性能耐久混凝土的主要性能达到如下要求:最低极限灌注气温为-20℃;抗冻融循环能力达F300;耐硫酸盐腐蚀极限浓度达到15000mg·L-1;抗渗等级大于P12,氯离子渗透值小于1000库仑;耐风蚀磨耗率小于0 5kg·m-2;碱—骨料反应膨胀率小于0 04%。     

表面强化处理工艺对20CrMnTi钢性能的影响

采用渗碳、多元共渗、多元共渗+表面淬火等技术对20CrMnTi材料进行了表面强化处理,研究了不同工艺处理后样品表面的微观形貌、硬度、耐磨性及抗蚀性,结果表明:经过多元共渗+表面淬火复合处理的样品表面具有硬度高、耐磨性及抗蚀性好等优点.     

修补混凝土桥墩病害的砂浆类材料试验研究

对改性环氧砂浆和丙乳砂浆修补后的混凝土进行耐久性试验,研究这两种修补材料对混凝土抗折强度、抗压强度、抗剪强度、抗冲击性、耐磨性、抗冻性、抗渗性的影响规律。试验结果表明,两种材料修补后混凝土的抗折强度、冲击韧性、抗冻性、抗渗性均优于基准混凝土;改性环氧砂浆提高耐磨度较为明显,丙乳砂浆不能提高混凝土耐磨度。     

内燃机活塞表面处理技术的开发

对内燃机活塞实施表面强化处理可提高活塞早期性能，简化活塞的接触状态调试、磨合等试运转过程，提高活塞的耐热胶着性、耐磨损性，以及发动机输出功率。介绍了本田技术研究所在活塞裙部形成具有吸附、保持润滑油作用的覆膜的新方法，阐述了在覆膜材料设计方面所作的精心考虑，如配合粒子及其配合量的选定、树脂的选定等。经试验之后，开发出一种全新的活塞表面强化处理工艺，并验证实施该表面处理工艺的活塞可获得良好的经济性和技术效益。     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的:提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向,硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料.本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性.研究结论:试验结果表明,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3 d达到了8.8 MPa,提高了44.3%,28 d达到了11.4 MPa,提高了50.0%;掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1.根据试验研究结果可知,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土.     

青藏铁路桥涵基础混凝土表面沥青油渣防冻胀层施工技术

桥涵混凝土基础表面涂刷沥青油渣防冻胀层,是青藏高原铁路多年冻土区线下结构物施工中的特殊要求。在缺乏类似的工程施工经验情况下,如何施工好桥涵基础混凝土表面沥青油渣防冻胀层,从而满足设计对防冻胀的要求,提高结构物抗御恶劣环境条件的性能显得十分重要。对此,在青藏铁路线下施工中,通过对沥青油渣防冻胀层使用材料的合理选取、防冻胀技术指标测定、配合比对比试验确定、施工工艺技术等方面的反复探索研究,较好地解决了青藏高原铁路多年冻土区桥涵基础混凝土表面沥青油渣防冻胀层施工中的技术难题,取得了较好的结构物基础防冻胀效果。     

玻璃纤维加筋水泥土耐久性试验研究

水泥土是简易机场建设中道面基层的主要使用材料之一,但在使用中易遭受水的侵蚀,为解决水泥土水稳性和耐久性不良的问题,采用玻璃纤维对水泥土进行加筋,对不同土质、不同纤维掺量和长度的玻璃纤维加筋水泥土开展飞散性和磨耗试验,对其抗飞散性和耐磨耗性进行了研究。研究结果表明:浸水养护后试件的抗飞散性能明显低于常规养护试件,而纤维的加入可以缩小两者差距,有效提高水泥土水稳定性,同时玻璃纤维加筋水泥西安土水稳定性能优于玻璃纤维加筋水泥三亚土;纤维的长度和掺量对水泥土抗飞散性和耐磨耗性有较大影响,在所研究的范围内,当纤维掺量为0.3%,长度为6 mm时纤维对水泥土抗飞散性能增强效果最好,当纤维掺量为0.3%,纤维长度为12 mm时对水泥土耐磨耗性能增强效果最好。综合来看,当玻璃纤维长度为6 mm或12 mm,掺量为0.3%时对水泥土的加筋效果最好。     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的：提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向，硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料。本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性。研究结论：试验结果表明，掺加8％的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3d达到了8．8MPa，提高了44．3％，28d达到了11．4MPa，提高了50．0％；掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1。根据试验研究结果可知，掺加8％的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土。     

车顶用复合外套绝缘子的风沙试验研究

介绍了动车组车顶用复合外套绝缘子材料的模拟抗风沙试验,了解复合外套的伞裙变形、撕裂、磨损及表面憎水性等情况。对绝缘子复合外套材料在风力强劲的高原沙漠环境下的适用性进行了试验研究。根据产品所使用的环境和特点,对高温硫化硅橡胶伞裙外套材料的配方进行了完善与改进;并通过模拟风带动沙尘悬浮形成沙尘的风沙试验;通过试验结果表明,复合外套绝缘材料具有耐磨、抗撕裂等特点,达到所确定的试验内容要求和技术规范要求。     

兰新高铁化学固沙防护工程试验研究

基于室内试验,对4种固沙剂的各项性能指标进行了测试和分析,并在烟墩风区开展现场试验。室内试验结果表明:固沙剂的黏度随着温度降低呈增大的趋势,在-20℃时出现结冰现象;固沙剂浸水后表面有溶胀现象,但风蚀量均小于1%;固化层平均厚度依次为A型>B型>C型>D型,B型层厚最均匀;风洞试验中固沙剂的质量损失率都小于1%,均具有良好的抗风蚀能力;时效性A型最优,成本A、D型最高。现场试验表明:喷洒固沙剂的沙方格抗风蚀能力明显强于未喷洒固沙剂的沙方格,喷洒固化剂的沙方格有效地发挥了固沙作用。     

桥塔用内养护高强度抗裂混凝土性能研究

对比了页岩陶砂、粉煤灰黏土复合陶粒、浮石粉3种内养护材料对高强度混凝土的工作性能、力学性能和早期抗裂性能的影响,并结合桥塔混凝土结构进行了抗裂性验算。结果表明:随着内养护材料掺量的增加,不同龄期混凝土的抗压强度有所降低,但降幅不大,水胶比0.24时,每种内养护材料体积掺量控制在20%以内可满足C60混凝土强度要求;掺入3种内养护材料均可显著提高混凝土的早期抗裂性能,其中浮石粉的抗裂效果最好。结合沪通长江大桥主塔(高330 m,壁厚大多超过1.5 m)混凝土结构,针对收缩与温度应力引起的开裂问题进行了有限元抗裂性能分析,结果表明,浮石粉掺量20%的低收缩混凝土拉应力在容许范围内,开裂风险小。     

杂散电流-盐冻耦合条件下混凝土的劣化

针对北方沿海及西北盐碱地区轨道交通工程中杂散电流-盐冻耦合作用的严酷环境,设计了杂散电流-盐冻耦合条件下混凝土抗冻性能试验及氯离子侵蚀试验,通过不同冻融循环次数后的混凝土质量损失率、相对动弹性模量、水溶性氯离子含量、氯离子扩散系数和盐浓度梯度表征了此耦合条件下混凝土劣化的基本特征,并通过压汞(MIP)、电镜扫描(SEM...     

纤维素纤维混凝土性能及在二次衬砌中的应用

对纤维素纤维混凝土工作性能、强度、抗裂性能和耐久性能进行测试,结果表明:纤维素纤维混凝土比普通混凝土有较好工作性能、早期抗裂性能和耐久性能;可提高混凝土劈裂抗拉强度和抗弯强度。因此,可应用于Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下隧道二次衬砌结构。纤维素纤维对混凝土增强作用机理可解释为:通过纤维在混凝土中乱向分布,改善混凝土内部微观结构;减少气泡含量和气泡间距;并减小混凝土裂缝萌生和扩展概率;从而改善混凝土性能。将纤维素纤维混凝土应用于某高速铁路隧道二次衬砌结构,可满足工作性能、强度、耐久性能要求,且成型后70、280d混凝土表面没有裂缝产生。     

风加速Ⅱ型混凝土梁碳化试验研究

已有工程检测、理论分析和试验研究表明，风对混凝土碳化的加速作用是客观存在的，进而导致混凝土构件截面耐久性不等。铁路公路桥梁等混凝土保护层直接外露的结构，其碳化受风影响的程度更为明显，研究不同形状桥梁梁体的不同部位混凝土受风影响的碳化情况具有较大的现实意义。本文进行了风加速Ⅱ型混凝土梁的碳化试验，对试验结果进行了分析总结，并采用试验数据对理论模型的计算结果进行了检验。考虑风对混凝土碳化的加速作用对混凝土结构的等耐久性设计具有重要意义。     

轻骨料混凝土桥梁地震易损性分析

为提高强震区桥梁的抗震性能,采用轻骨料混凝土替代普通混凝土以降低结构自重、提高墩柱变形能力,从而降低地震响应。以一座强震区典型中小跨径连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立轻骨料混凝土桥梁有限元分析模型,进行非线性时程分析,生成地震易损性曲线来评估桥梁的抗震性能。研究结果表明:与普通混凝土桥梁相比,仅上部结构或下部结构采用轻骨料混凝土对降低桥梁整体的损伤概率并不明显,而全桥均采用轻骨料混凝土的桥梁能够显著降低桥墩、桩基和支座的损伤概率以及桥梁整体的损伤概率。建议在强震区进行桥梁建设时,全桥均采用轻骨料混凝土来替代普通混凝土以提高桥梁抗震性能。     

蒸汽养护对高速铁路轨道板混凝土渗透性的影响

为探明蒸汽养护对采用水泥-矿渣粉复合胶凝材料的轨道板混凝土渗透性的影响规律,研究了不同养护条件下(蒸汽养护和标准养护)轨道板混凝土表面吸水率和抗氯离子渗透性能(6 h电通量和氯离子扩散系数),并分析了不同蒸汽养护最高恒温温度对复合胶凝材料水化程度的影响。试验结果表明:蒸汽养护能有效提高轨道板混凝土材料早期(28 d)和后期(56 d)抗水渗透能力,而对其抗氯离子渗透能力的改善作用则主要表现在早期,对混凝土后期抗氯离子渗透能力影响不明显;在对复合胶凝材料水化程度的影响方面,蒸汽养护会显著加快水泥-矿渣粉复合胶凝材料体系的水化进程,有利于提高水化产物密实度,蒸汽养护最高恒温不超过60℃对提高水泥基胶凝材料抗渗性更加有利。     

基于WRF模式新疆铁路网大风灾害研究

大风灾害对铁路建设影响日益突显,为解决偏远地区铁路前期规划设计阶段常常遇到气象资料匮乏问题,使用高分辨率WRF模式模拟风速作为常规气象风速观测补充,分析研究新疆铁路网沿线日平均风速,为已建成铁路沿线防风工程和未来铁路规划提供基础数据。研究表明:通过对比站点实测风速与模拟风速,可以发现新疆北疆地区模拟风速在冬季呈现高估现象,而在夏季呈现低估现象;模拟风速在新疆南疆地区整体呈现高估现象。总体上,模式模拟风速可以模拟新疆复杂地形下风速变化。在1979~2013年间,多年平均大风日数反映出已建成的兰新铁路和南疆铁路仅在百里风区、三十里风区、南疆前三十里风区有较大值;规划中的克塔铁路、库格铁路、和罗铁路和哈将铁路在山区复杂地区大风日数有较大值。除兰新铁路三十里风区附近地区大风日数呈现减弱趋势,新疆其余地区大风日数呈现不同程度增加趋势。大风指数分析发现规划中和罗铁路、库格铁路、哈将铁路、克塔铁路大部分线路大风指数均处在高值区,且均以每10年8 m/s以上速率增加。     

库尔勒至格尔木铁路风沙地区选线

库格铁路沿线风沙发育,影响铁路运营安全,在线路设计中做好选线工作,为铁路长期安全运营创造良好条件。本文从铁路选线需求出发,突破了只把风沙地貌划分为风蚀区和风沙堆积区的限制,首次提出将风沙地区按风沙形态划为风蚀区、风沙流区和风沙堆积区3个区域,分析了3个区域的风沙活动规律,归纳总结了3个区域内铁路不同的选线原则、工程防沙方式,并以库格铁路风沙选线为实例进行分析说明。以3个风沙形态区域为基础,确定铁路选线原则,很好地指导了库格铁路风沙地段选线,并可为其它风沙地区铁路项目和设计标准修订提供参考。