隧道主体结构混凝土耐久性探讨

论述混凝土碳化、混凝土冻融破坏、腐蚀性介质侵蚀等影响隧道主体结构混凝土耐久性的主要因素。隧道主体结构混凝土的劣化与混凝土设计、施工,混凝土原材料及配合比、环境影响有关。通过对影响混凝土耐久性的因素分析,提出在水泥和矿物掺和料选择、混凝土配合比设计、混凝土浇筑温度和振捣、二次衬砌混凝土合理拆模时间,选用合理养护方法、表面处理和防护方面的工程措施;提出将提高混凝土耐久性的技术途径和添加纤维素纤维增加二次衬砌韧性来提高混凝土的抗裂性作为隧道主体混凝土结构耐久性的研究方向。     

铁路混凝土的现状、发展及思考

混凝土结构的耐久性是混凝土结构正常使用寿命中的关键问题。我国铁路相关部门对现行规范中有关混凝土材料的规定及时做出补充改进,制定了铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准、客运专线高性能混凝土暂行技术条件、铁路混凝土工程施工技术指南等系列技术标准。介绍我国铁路高性能混凝土的相关技术标准及应用,并对铁路混凝土的未来发展进行探讨。     

混凝土劣化与渗透性相关性研究

针对混凝土劣化的主要原因与机理,研究了混凝土碳化、水和盐溶液条件下的冻融破坏、硫酸盐物理结晶破坏与混凝土渗透性之间的相关关系。研究结果表明:混凝土的劣化与混凝土的渗透性能密切相关,以混凝土渗透特性作为基本参数评价和预测混凝土的劣化行为具有可行性。     

混凝土及预应力混凝土结构碳化深度预测模型研究

基于二氧化碳气体在混凝土中的扩散理论和混凝土碳化机理,综合分析影响混凝土碳化深度的因素,推导出影响混凝土碳化深度的主要因素如混凝土材料因素、环境因素、碳化时间因素及混凝土碳化位置因素与混凝土碳化深度的定量关系,提出混凝土结构碳化深度预测模型。在此基础上,进一步考虑混凝土应力状态因素,提出预应力混凝土的碳化深度预测模型。并与多组试验数据和已有碳化深度预测模型进行对比研究,结果表明:本文提出的混凝土和预应力混凝土结构碳化深度预测模型比现有模型更加吻合试验结果,为碳化环境下混凝土和预应力混凝土结构的碳化耐久性寿命预测提供了有力工具。     

约束混凝土柱的轴压性能研究

通过9种不同材料分别约束低强混凝土、高强混凝土、橡胶混凝土短柱的轴心受压试验,研究了约束混凝土柱的承载性能,给出了约束混凝土柱的荷载与纵向应变关系曲线。研究结果表明,外裹材料对低强混凝土柱的承载力影响比对高强混凝土柱的影响要大,约束低强混凝土柱时承载力和延性比约束高强混凝土柱时提高幅度大。CFRP-PE管、CFRP-PVC管和CFRP约束混凝土柱的承载力提高较大,这种复合管材可用来开发新的约束混凝土柱。     

广州新客站站房桥清水混凝土施工技术

以广州新客站站房桥工程为例,简要介绍清水混凝土的概念及广州新客站清水混凝土的表面质量要求,总结在清水混凝土施工方面的控制措施,包括混凝土配合比的设计、模板的加工制作、混凝土的浇筑、成品保护、最后形成的实体质量、取得的明显成果。打破了混凝土表面需要修饰的观念,克服了以往混凝土表观质量缺陷,为混凝土施工的发展方向提供了实体依据。     

提高腐蚀环境下混凝土结构耐久性的措施

在特定的环境中,使用时间不久的混凝土桥梁会出现自然裂缝、剥落、膨胀、疏松等现象,混凝土性能劣化,内部钢筋锈蚀,致使结构被破坏。在碳化、氯化、氯盐、化学侵蚀、冻融破坏环境下,混凝土结构的耐久性受到影响。预防混凝土桥梁结构腐蚀应加大混凝土的密实度,避免钢筋锈蚀和混凝土中性化。进行桥梁设计时应从原材料选择、外加剂的选择、构造措施、施工控制及外表面防护等方面考虑。碳化环境下要考虑提高混凝土标号,加大混凝土的密实度,加大混凝土中钢筋的保护层。盐碱地区混凝土采用外加剂提高混凝土密实性或钢筋的阻锈能力。桥梁耐久性设计时应力求结构外形简洁,轮廓流畅平顺。     

高强混凝土T型梁极限承载力计算与参数分析

高强混凝土的强度和变形特性与普通混凝土的相比有较大差别。考虑高强混凝土材料非线性影响,采用三维8节点的加筋混凝土实体单元模拟钢筋混凝土的结构,进行预应力高强混凝土T型梁的全受力过程仿真分析。分析结果表明:预应力高强混凝土T型梁的受力全过程可以划分为预加力反拱、混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土破坏4个阶段;T型梁达到极限承载力时的荷载—挠度曲线接近水平线。对影响预应力高强混凝土T型梁极限承载力的主要参数进行分析,给出不同标号高强混凝土T型梁的配筋率、高跨比及预应力度的建议值,并建议预应力高强混凝土T型梁设计成预应力钢筋少、张拉控制应力大、配置普通钢筋的“部分预应力混凝土”结构。     

客运专线预应力混凝土箱梁浇筑施工技术

通过对武广客运专线双线单箱单室截面箱梁和广珠城际快速轨道工程双线单箱双室截面箱梁预制过程中混凝土浇筑这一工序的总结,介绍箱梁混凝土浇筑过程中混凝土质量控制、混凝土搅拌运输、混凝土布料、混凝土振捣的施工方法和关键技术。     

混凝土在不同溶液中抗冻性能的研究

采用快冻法研究了纯水泥混凝土、FA混凝土和FA与SF双掺的混凝土在不同溶液中的抗冻性能。结果表明:不同混凝土在不同溶液中抗冻性能不同。在水溶液中,纯水泥混凝土的抗冻性要好于FA混凝土和FA与SF双掺的混凝土;在NaCl溶液中,FA混凝土和FA与SF双掺的混凝土抗冻性强于纯水泥混凝土;在Na2SO4溶液中,FA与SF双掺的混凝土抗冻性最强,FA混凝土次之,纯水泥混凝土较弱;在盐卤水中,混凝土一般不会发生冻融破坏,混凝土抗冻性取决于混凝土抗盐溶液化学侵蚀的性能。     

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。     

海水环境下铁路桥梁混凝土结构耐久性施工技术

混凝土结构耐久性是指混凝土结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其他破坏过程的抵抗能力。本文结合位于浅海海域的迁(安)曹(妃甸)铁路曹妃甸特大桥的工程实例,从混凝土材料、混凝土结构施工,以及混凝土结构使用条件和防护措施等方面,介绍提高混凝土结构的耐久性经验。     

钢骨混凝土施工质量控制

钢骨混凝土结构的特点是节点复杂、钢筋密集、混凝土浇筑难度大。钢构件安装精度控制、钢筋绑扎及混凝土浇筑是钢骨混凝土结构质量保证的关键。     

大风干旱地区预防混凝土结构开裂的试验研究

针对西北大风、干旱的气候特征,选取具有代表性区段浇筑墩、道床板混凝土,从混凝土的内养护和外养护两方面出发,研究了内养护材料、模板类型和新型外养护方式对混凝土结构抗裂性的影响。结果表明,内养护材料能显著减小混凝土的早期收缩,降低混凝土早期开裂程度,同时不降低混凝土的强度和耐久性;透水模板布和保湿养护布不仅可以显著改善混凝土结构的外观,还能有效预防混凝土开裂和降低混凝土结构表面的渗透性。     

自密实混凝土在钢管混凝土拱桥中的应用

通过优选原材料、复合外加剂,采用高掺量粉煤灰和微膨胀技术配制的自密实高性能混凝土,不仅具有优良的工作性且坍落度损失小、可泵性好,同时还具有优良的力学性能和耐久性能。自密实钢管混凝土与普通泵送钢管混凝土的轴心受压对比试验表明,两者的力学性能相近。将自密实混凝土作为钢管内填混凝土应用在钢管混凝土拱桥中,不仅能满足设计所要求的强度、弹性模量等力学指标,具有良好的填充性、抗离析性及混凝土与钢管壁的粘结力,同时满足了施工中采用泵送顶升法浇筑混凝土的技术要求,大大加快了施工进度、确保了工程质量。从材料成本、施工进度及工程质量等方面综合比较来看,自密实混凝土用于钢管混凝土拱桥中具有较好的技术与经济效益。     

浅谈客运专线高性能混凝土施工

研究目的：高性能混凝土在铁路客运专线施工中被广泛采用，克服高性能混凝土特点引起的性能缺陷，确保客运专线工程的100年使用寿命。 研究方法：结合武汉天兴洲长江大桥施工中混凝土工程的实际应用，进行高性能混凝土配合比的设计、试配及施工控制，配制出高强度、高耐久性、低徐变、体积稳定性好的高性能混凝土。 研究结果：高性能混凝土配合比设计中，应将胶凝材料用量控制在500kg／m^2以下。配合比中水胶比、砂率、外加剂等因素会对混凝土的强度、和易性、坍落度等不同方面造成影响。 研究结论：选择合理的施工配合比及施工控制措施，使混凝土达到最密实状态，不但有助于降低工程制造成本，提高混凝土强度，而且混凝土内部空隙少，能抵抗外来腐蚀介质的侵入，保护钢筋，大大提高混凝土耐久性，确保工程质量。     

高岩温低湿环境下铁路隧道混凝土耐久性研究

依托在建铁路隧道工程,针对高岩温对隧道衬砌混凝土耐久性能的影响,通过试验室模拟现场高岩温、低湿度的施工环境,研究高岩温对纯水泥混凝土、单掺粉煤灰混凝土和双掺粉煤灰、矿粉混凝土耐久性能的影响规律,并从微观形貌方面分析高岩温对混凝土耐久性能的影响机理。结果表明:高温、低湿养护环境下,3种配合比的混凝土的耐久性能均随养护温度的升高而降低,抗氯离子渗透性能单掺粉煤灰混凝土最好,纯水泥混凝土最差;抗碳化性能基本相当;微观上分析单掺粉煤灰混凝土结构更密实、孔隙率更小。     

大体积混凝土施工裂缝控制法

结合西安天创数码大厦工程筏板大体积混凝土施工,分析混凝土裂缝的成因,介绍了混凝土原材料的控制、混凝土配合比及外加剂的选择、混凝土浇筑过程及收面的控制、混凝土浇筑后温度的控制及混凝土养护等技术.通过采取这些技术,有效地防止了混凝土的温差裂缝和塑性收缩裂纹,保证了筏板混凝土工程质量.     

新老混凝土本构关系理论分析研究

通过对31组共62个试件的普通混凝土、新老混凝土、高性能快速修补混凝土棱柱体全过程受压试验,测得了掺PFAC的高性能快速修补混凝土、普通混凝土、新老混凝土的应力应变全曲线并进行了理论分析和比较,结果表明:新老混凝土的应力应变全曲线中变形的变化率是基本一致的.同时建议了高性能快速修补混凝土、普通混凝土、新老混凝土的应力应变全曲线的统一数据表达式,试验曲线与理论曲线吻合较好.     

大体积混凝土温度监控技术总结

阐述在大体积混凝土施工中 ,通过从选料、配比、拌制到入模浇筑的温度控制 ,减少引起混凝土内部温升的因素 ,降低混凝土中心温度峰值 ;在混凝土浇筑完毕后立即保温养护 ,掌握混凝土温度变化情况 ,预防混凝土因温度应力引起的开裂。采取这些措施后 ,混凝土再也没有出现裂缝 ,提高了整个工程的质量。