机场道面混凝土冻融循环试验与使用寿命预测

合集下载

机场水泥混凝土道面耐久性研究

机场水泥混凝土道面耐久性研究

机 场 水 泥 混 凝 土道 面 耐久 性 研 究



祝 真 强
要: 主要从混凝 土材料控制 、 折强度 设计、 抗 添加 外加 剂和 现场 施工质量控制 四个方面着手分析 , 针对机场水泥混凝
土道 面承 载特 点, 探讨 了集料质量 、 折强度 、 抗 密实度和机场水 泥混凝 土道面耐久性之 间的关 系。 关键词 : 水泥混凝土道面 , 高性能, 耐久性 中图分类号 : 1 U4 6 文献标识码 : A
用高性能化水泥混凝土提高道面耐 久性 已成 为共识 , 文中从这 一 温度应 力 、 干湿循 环 、 冻融循 环 、 学侵 蚀等外在 因素外 , 化 还有 水
观点着手 , 探讨 Байду номын сангаас何提高水泥混凝土道面的耐久性 问题 。
泥混凝 土材料质量 控制 不严 、 道面 设计 抗折强 度不 高 、 施工 密实
1 锚杆施工 : ) 锚杆孔位偏差不大 于 2 i , 0I n 孔洞 保持直线 , n 孔 6 结语
通过对此段半填半 挖路基 采 用砂浆 锚杆 与土 工格栅 相结合
试验 , 每根锚杆 的锚 固力不得低 于 5t按锚 杆总数 的 1 , %做 抗拔 的综合治理 , 达到了路基 与 山体 的紧密结 合 的 目的并 成 为一体 , 砂浆 锚杆与 土工格栅相结 合 力试验 , 且不少于 3根。抗拔 力试 验采用 “ 一5 B型锚杆 拉力 保证 了路基的整体稳定 。由此可见 , ML 10
组。
[] 2欧 雄 , 李志凌 . 公路 软 土路 基 处理技 术 浅谈 [] 山西建 筑 , J.
2 0 ,3 3 : 9 —9 . 0 7 3 ( )2 12 2
4 土工格栅铺设 与砂浆锚杆 布设应 在 同一层次上 , ) 并严格要

机场道面混凝土冻融破坏与耐久性设计初探

机场道面混凝土冻融破坏与耐久性设计初探

温度顺序冻融循环问题。亦即,假 设相近冻融循环温 度 差 幅 值 的 冻 融 循 环 一起 发 生 。这 样 顺 序 温 度 差 造 成
的 混 凝 土 结 构 累 积 损伤 可 以用 mie 法 则 表 示 为 : nr
∑ 1 鲁:
k ——表 示 顺 序 温 度 差 的 阶段 总数
() 4
上 式 表 示 混 凝 上 结 构 在 一 系列 周 期 温 度 差 冻 融 循 环 作 用 下 .损伤 率 总和 为 1时 , 即 为冻 融 循 环 失 效 。 通 过 数 学 归 纳 ,得 出在 k 阶 段 作 用 下 (— )组 k1 的 等 效循 环周 期 数 为 :
~。 ‘ : 吨卜肌垫—杀害 n 半型 1
( ) 5
在 顺序 的 率 为 :
%^以 [ 魄・Ⅲ业专等坐 k …
崮此 ,混 凝 士 的 可 靠 度 为 :
P ^" ) —P kH,, ,^ , ( 女 =l , ( l 一 n ) 盯
出到气孔或石子表 面,本身不 易受冻融循环作用而发
生破坏。 2严 格控 制 水 灰 比
水灰 比是影响混凝 上密实性 的主要 因素 。它通过 两 个 途 径 影 响 混 凝土 的抗 冻 眭.水 灰 比影 响 可 冻 结 水
四 、提 高 道 面 混凝 土抗 冻 性 的措 施
t) 7
提 高 道 面 混凝 土抗 冻 性 是 道 面 结 构 耐久 性 设 计 中 很 重 要 的 一个 环 节 ,我 们 可 以从 混凝 土 材 料 以及 结 构 施 工 两方 面 采 取 措 施 。在 工 程 中提 高道 面 混 凝 土 抗 冻 性 措 施 的要 点 是 : 1 理选择骨料 . 合 选用 密度 大一 些 的集料 ,不要 用疏 松风 化 的集 料 。集 料 的级 配 要 符 合 规 范 要 求 , 集 料 的 粒 径 要 小 一

混凝土的冻融性能与耐久性评估研究

混凝土的冻融性能与耐久性评估研究

混凝土的冻融性能与耐久性评估研究混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其冻融性能和耐久性一直是重要的研究方向。

本文将从冻融性能测试方法、冻融损伤机理和耐久性评估方法等方面,探讨混凝土的冻融性能与耐久性评估的研究进展。

冻融性能是混凝土在低温环境下承受冻融循环过程中的物理和力学性能变化。

冻融性能测试方法通常包括冻融循环试验、冻融物理性能测试和冻融力学性能测试等。

冻融循环试验主要通过将混凝土试样在冷冻和融化的交替环境中进行多次循环,以观察试样的物理性能和力学性能变化情况。

冻融物理性能测试主要包括吸水性、渗透性和热物性等指标的测定,这些指标与混凝土的孔结构特征和热传导性能密切相关。

冻融力学性能测试则通过测定混凝土试样在冷冻和融化过程中的强度、韧性和变形等参数,来评估混凝土的抗冻融性能。

混凝土在冻融循环过程中的损伤机理是评估其冻融性能的重要依据。

冻融损伤机理包括冰内外应力效应、孔结构变化和微观损伤等方面。

在冻融过程中,水的膨胀力会对混凝土内部施加应力,当应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝和剥落等损伤。

此外,冻融循环还会导致孔结构的变化,例如水的结冰和融化会改变混凝土内部的孔隙大小和分布,从而影响其渗透性和温度传导性能。

另外,微观损伤如冻融循环引起的颗粒间界面的剥落和纤维混凝土内部纤维的断裂等现象,也会影响混凝土的力学性能和耐久性能。

对混凝土的耐久性评估是确保其长期使用性能的重要手段。

目前,耐久性评估方法主要包括抗冻融性评估、抗渗透性评估和耐久性试验等。

抗冻融性评估主要通过冻融试验和冻融性能测试等方法,评估混凝土在低温环境下抵抗冻融循环的能力。

抗渗透性评估主要通过水渗透试验和气渗透试验等,评估混凝土的抗渗透能力。

耐久性试验则包括酸性环境下的腐蚀试验、高温环境下的抗热疲劳试验等,用于模拟混凝土在各种恶劣环境下的耐久性能。

需要指出的是,混凝土的冻融性能和耐久性评估是一个复杂的课题,受多种因素影响。

例如,混凝土的配合比、材料种类、制备工艺以及环境条件等都会对其性能产生重要影响。

机场道面混凝土性能优化设计方案论文

机场道面混凝土性能优化设计方案论文

机场道面混凝土性能优化设计方案论文清晨的阳光透过窗帘,洒在书桌上,思绪如同一缕缕光线,交织在脑海中。

十年的方案写作经验,让我对每一个字、每一个标点都充满敬畏。

今天,我将用意识流的方式,为大家呈现一份关于“机场道面混凝土性能优化设计方案”的论文。

机场道面,作为机场基础设施的重要组成部分,其性能直接影响着飞行安全、航班正常运行以及旅客的出行体验。

混凝土作为道面的主要材料,其性能的优化显得尤为重要。

一、问题分析1.抗滑性能不足:道面混凝土表面的粗糙度不足,导致在雨雪天气时,飞机起降过程中易发生滑行事故。

2.耐磨性能差:长期承受飞机起降的冲击,使得道面混凝土磨损严重,降低了道面的使用寿命。

3.抗裂性能不足:混凝土在施工过程中易出现裂缝,导致道面整体性能下降。

二、优化方案设计1.优化混凝土配合比:通过调整混凝土的配合比,提高其抗滑、耐磨、抗裂性能。

具体措施如下:a.增加粗骨料的含量,以提高混凝土的耐磨性能。

b.选用高性能减水剂,降低混凝土的水胶比,提高其抗裂性能。

c.加入适量的矿物掺合料,如粉煤灰、硅灰等,提高混凝土的早期强度和抗滑性能。

2.优化混凝土施工工艺:施工过程中,应严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护等环节,确保混凝土的质量。

具体措施如下:a.选用合适的搅拌设备,确保混凝土搅拌均匀。

b.采用泵送工艺,减少混凝土在运输过程中的分层和离析。

c.控制混凝土的浇筑速度,避免产生裂缝。

d.加强混凝土的养护,保证其充分水化,提高其强度。

3.优化混凝土检测方法:为及时掌握混凝土的性能,应采用先进的检测方法,如超声波检测、雷达检测等,确保混凝土的质量。

三、方案实施与效果评估1.实施步骤:a.对现有混凝土配合比进行调整,进行实验室试验,验证其性能。

b.在施工现场进行试验,验证优化方案的实际效果。

c.对优化后的混凝土进行长期观测,评估其使用寿命。

2.效果评估:a.评估优化方案对混凝土抗滑、耐磨、抗裂性能的影响。

b.评估优化方案对混凝土使用寿命的影响。

飞机除冰液对机场停机坪混凝土冻融破坏试验与研究

飞机除冰液对机场停机坪混凝土冻融破坏试验与研究

飞机除冰液对机场停机坪混凝土冻融破坏试验与研究近年来,经济的快速发展,人们物质生活水平的提升,人们出行时选择飞机作为交通工具的现象已较为普遍。

飞机作为空中交通工具,其飞机安全性至关重要,也受到全社会的普遍关注。

在寒冷地区,飞机容易出现结冰的情况,一旦飞机结冰则会给飞行安全带来较大的影响,所以在飞机结冰状态下是严禁进行飞行的。

目前为了确保冬季飞机的安全,往往会使用除冰液来做避免飞机出现结冰的现象。

除冰液的主要成分为乙二醇,其使用后是对飞机结冰现象得到了有效的缓解,但对于停机坪上的混凝土也带来了较大的破坏,使用飞机除冰液后,混凝土出现了不同程度的脱皮和砂石剥落的情况,这不仅对飞机起飞和降落时的舒适性带来较大的影响,而且还危及到飞行的安全性。

文中针对3.5%-25%浓度飞机除冰液作用下的混凝土的抗冻性能进行了分析,从试验中可以发现随着飞机除冰液浓度的不断升高,混凝土冻融破坏程度则随之减弱,但飞机除冰液不会被化学侵蚀。

标签:机场停机坪混凝土;飞机除冰液;耐久性;冻融;浓度;剥落;腐蚀前言混凝土的耐久性破坏是一个非常复杂的问题,在飞机除冰液环境下的耐久性问题也是如此,涉及的因素很多,各个因素之间相互影响,相互作用,存在着复合作用和叠加的效应,至今为止,科研部门和学者专家在该领域的研究非常有限,在飞机除冰液环境下混凝土的耐久性问题涉及面很多,有冻融循环,腐蚀作用,外部荷载的应力效应等等,鉴于现有的研究基础,分别选取了冻融循环作用和常温腐蚀作用作为耐久性破坏的破坏因素,研究混凝土在飞机除冰液作用下的损伤规律和破坏机理,探讨影响混凝土耐久性破坏的主要因素。

1 机场停机坪混凝土耐久性的现状据调查“三北”地区民航机场水泥混凝土停机坪破坏最为严重(水泥混凝土开裂,缝隙间有黑色及白色粉状析出物、表面脱皮、砂石剥落、并有黄色水斑迹、个别地方出现孔洞)。

大部分是出现在喷洒飞机除冰液区域的低洼积水地区,这些破坏现象与飞机除冰液有直接的关系(见图1、图2)。

用改进GM(1,1)模型预测机场水泥混凝土道面的使用寿命

用改进GM(1,1)模型预测机场水泥混凝土道面的使用寿命
白二 雷 , 许金余 , 一 林晓峰
(.空军工程 大学工程学 院, 1 陕西 西安 703 ; 1 8 0
2 西北工业大学 , . 陕西 西安 7 0 7 ) 10 2

要: 根据机场水泥混凝土道面的使 用要求 , 了道面 的使用 寿命指标 。对 各指标进 行灰 色关联分析 , 据分析 结果 以 确定 根
i ee l nl e yge or a o er.F r e oc b sdo erslt nq a t e M( ,)peia o d lo n xs eaa zdb rycr ltnt oy ut r l, ae nt ut eu eu l m sG 1 1 rdct nmoe fr d a y e i h h m - h e h i i
创立 的一门处理“ 小样本” “ 、贫信息” 的不确定系统 的理论- 。灰色理论 冲破了经典数学 的限制 , 2 它把

道面结构的使用寿命是机场中长期维护和改造
计划编制的基础 。分析道面剩余使用寿命及其影响
因素 , 有助 于机 场 的运营管 理和 优化决 策 。 目前 , 国
切随机 量都 视为在 一定 范 围 内变化 的灰色 量 。尽
h p r c me t n rt vc i s e p a a t g d ma e d ge s t e eai d t tearo e n o cee srie le i stu d p n a g e re a e g n rl e i aibe T e pe iain rs h i i t c e f i h z me vra l, h rdct a s o e a w t eme srd vle,a d pe iini o d i t aue au n rcso sg o . h h

机场跑道道面性能检测与综合评价

机场跑道道面性能检测与综合评价

建筑工程Architectural Engineering1 引言随着国家“一带一路”重大战略实施深入,地方经济结构调整升级,嘉峪关市经济、社会、旅游各项事业快速发展,嘉峪关机场飞机年起降架次保持快速增长态势,跑道使用频率的增加使得道面性能逐年下降,主要表现为道面损坏、道面抗滑性能及结构性能变差等,以纵横向裂缝损坏为主导病害。

为了客观把握道面当前的性能状况,机场管理部门决定在2019年11月对道面进行一次全面的综合评价,为道面改造及新建道面的设计提供可靠的技术参数。

2 实施方案本次通过对嘉峪关机场基础资料查阅、道面损坏状况调查与评价、道面平整度、抗滑性能、结构性能测试,得出机场道面性能的综合评价结果。

2.1 前期调研查阅机场道面修建历史、航空交通量数据、机场飞行区水文地质资料及道面结构特征参数等基础资料,可以为分析道面病害成因,评价道面性状及后续的道面检测的实施提供参考依据。

2.2 道面分区根据不同的道面结构、材料特性、荷载特征等条件,按照“部位 →区域 →单元”三个层次进行道面现场分区,确保道面损坏的准确定位和评价结果有代表性,按每个调查单元面积≤500 ㎡,且同一调查单元必须属于同一个评价区域的原则做调查单元划分。

3 道面损坏状况调查与PCI值计算调查人员采用目测并借助简单的仪器和工具判定道面损坏程度以及损坏量。

本项目采用“道面状况指数”(PCI)作为道面损坏状况等级的评定指标来反映每一个调查区域的道面损坏状况,PCI值是道面可见损坏类型、密度和损坏程度的指标,范围介于0-100之间,其计算过程繁琐,本项目采用同济大学编制的PCI计算程序,计算道面各调查单元损坏状况的PCI值,在此基础上进行道面破损状况评价。

通过对道面各区域各单机场跑道道面性能检测与综合评价王长祥 张金亮 王海军 (甘肃华海工程检测有限公司,甘肃 兰州 730101)摘 要:本文结合嘉峪关机场道面性能测试实例,根据机场跑道道面特性,介绍了机场道面性能综合测试工作的具体内容与过程,评价了道面使用的各类特性,充分反映跑道道面的性能,提出了适用于嘉峪关机场跑道道面的改造方案。

混凝土冻融损伤可靠度分析及剩余寿命预测

混凝土冻融损伤可靠度分析及剩余寿命预测
6
(
)
!#
(
)
( ’ 5 " )2 ( %( ’ )2 % # ") 7" &
"

())
为在冻融循环次数 ’ 下的可靠度。 式中: ’) ’ 为给定的冻融循环次数; %( & 由式 (*) 和式 ()) 可知冻融循环条件下混凝土结构的可靠度为 [! ’ ) 2 -34 %( & !"! 混凝土结构在冻融作用各阶段的失效概率
关。类似于混凝土的疲劳破坏, 混凝土的冻融破坏可以理解为混凝土在冻融循环的作用下, 静水压力和 渗透压力疲劳作用于混凝土而引起混凝土内部损伤累积的结果。 冻融循环后混凝土内部产生损伤, 从宏观物理性 能 上来看, 主 要 表 现 为 动 弹 性 模 量 的 下 降、 表面剥 落造成质量损失; 从力学性能上来看, 主要表现为抗压强度、 抗折强度、 静弹性模量等力学性能指标的降 低; 从微观和细观来看, 表现为微细裂缝的扩展、 凝胶体从密实向松散发展等。
!
混凝土的冻融损伤可靠度分析
设 ! 为冻融循环疲劳作用的正负 峰 值 温 度 差, (冻 融 循 环 " 为使混凝土冻融循环破坏的循环次数
[ $] 寿命) 。 《混凝土长期性能和耐久性能试验方法》 规 定: 在 试 件 冻 结 和 融 化 终 了 时, 试件中心温度应分
别控制在 5 2/ I ! J 和 K I ! J 。快速 冻 融 试 验 机 都 是 以 试 件 中 心 温 度 作 为 冻 融 转 化 的 控 制 指 标, 所以 混凝土的抗冻性试验基本上是以 ! 为常量进行的。
万方数据 — *8& —
图!
混凝土冻融线性损伤关系
图"

冻融循环作用下混凝土结构寿命分析

冻融循环作用下混凝土结构寿命分析

第43卷第2期2010年4月武汉大学学报(工学版)EngineeringJournalofWuhanUniversityVol.43No.2Apr.2010收稿日期:2009-11-10作者简介:李春生(1976-),男,博士研究生,讲师,从事水工结构及数值模拟方面的研究,E-mail:lcs95sd609@163.com.基金项目:国家973计划项目(编号:2009CB623201);国家自然科学基金资助(编号:50972109).文章编号:1671-8844(2010)02-0203-05冻融循环作用下混凝土结构寿命分析李春生1,2,陈胜宏1,何真1,谷晓萍2(1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072;2.沈阳农业大学,辽宁沈阳 110161)摘要:分析混凝土冻融试验资料,推导出混凝土的粘聚力c及内摩擦角φ值与混凝土冻融循环次数N、未冻融前单轴抗拉强度ft0及单轴抗压强度fc0的关系公式;推导出弹性模量E及泊松比μ与混凝土冻融循环次数N的关系公式;通过联系实验室冻融和现场冻融的等效室内冻融循环次数公式,得出等效室内冻融循环次数的经历时间.然后采用有限单元法对混凝土结构在冻融循环条件下的应力、应变及屈服状态进行分析,并对其寿命进行预测.最后,采用此方法,预测了一个混凝土简支梁结构的寿命.关键词:有限单元法;冻融循环;混凝土结构;寿命中图分类号:TU528 文献标志码:AAnalysisofconcretestructurelifeunderfreezingthawingcycleconditionsLIChunsheng1,2,CHENShenghong1,HEZhen1,GUXiaoping2(1.StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;2.ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China)Abstract:Throughanalyzingthetestdata,aformulareflectingtherelationshipamongthecohesionc,internalfric-tionangle矱,andconcretefreeze-thawcycletimesN,uniaxialtensilestrengthft0,uniaxialcompressivestrengthfc0,isdeduced.AndthemaformulareflectingtherelationshipbetweentheelasticmodulusE,Poisson’sratioμandconcretefreeze-thawcycletimesN,isalsodeduced.Thispapermakesuseoftheformulaforthecalculatione-quivalentnumbersoffreezing-thawingcyclesinlaboratory,whichcanconnectdifferentfreezing-thawingenviron-mentsinlaboratoryandfield.TheFEMisappliedtoanalyzestress/strainandyieldoftheconcretestructure.Basedonthecalculation,thelifeoftheconcretestructurecanbeestimated.Thelifeofabeamisstudiedasanexamplewiththismethod.Keywords:FEM;freezing-thawingcycles;concretestructure;life 在寒冷环境下,冻融循环作用对混凝土结构的危害非常大.随着越来越多的混凝土结构(水坝、桥梁等)修建在高寒/高温环境中,混凝土结构在反复冻融循环作用下的耐久性问题也得到了重视.工程实践迫切需要能够估计现场环境下混凝土结构冻融耐久性的预测方法[1-3].学者们提出了大量混凝土寿命分析的方法.宋玉普[4]等基于宏观损伤力学理论,分析混凝土结构在冻融损伤条件下的可靠性,把混凝土结构冻融损伤近似看作由不同正负峰值温度差顺序作用产生的,提出了3参数Weibull损伤可靠度分析模型,并在混凝土损伤等效的基础上,推导出冻融循环作用后混凝土剩余寿命计算公式.王宝民[5]通过分析试验数据,利用BP神经网络预测混凝土抗冻耐久性;刘西拉[6]等对现场环境下混凝土冻融耐久性进行研究,提出利用等效室内冻融循环武汉大学学报(工学版)第43卷次数和标准冻融试验数据预测现场混凝土冻融耐久性使用年限的方法.李金玉[7]模型建立了混凝土能经受的冻融循环次数与水胶比、含气量及粉煤灰掺量之间的关系,可作为混凝土抗冻性的一个经验数学模型.但是这些成果主要关注材料的寿命,如何利用这些成果建立复杂混凝土结构的寿命评估方法尚需进一步探讨.本文在总结前人成果的基础上,基于有限单元法建立了混凝土结构寿命预测的算法.1 混凝土冻融循环劣化机理与模型1.1 劣化机理1945年,Powers提出了混凝土冻融破坏的静水压假说[8,9].该假说认为,硬化混凝土中的空隙有胶凝孔、毛细孔、空气泡.当环境温度在-12℃以下时,毛细孔都能结冰.胶凝孔冰点为-78℃,水实际上是不能结冰的.对混凝土抗冻性有害的孔隙只是毛细孔.水转变为冰时体积膨胀9%,产生静水压力.当静水压力将超过混凝土的抗拉强度时,造成破坏. 1.2 弹性参数E和μ由文献[10]资料,弹性模量E及泊松比μ值随冻融次数增加而减小,用最小二乘法进行回归分析(见图1、图2),相关系数分别为0.98、0.97,得出:EdE0=-0.00151N+1.0073(0≤N≤100)(1)μdμ0=-0.00126N+1.0113(0≤N≤100)(2)式中:Ed为冻融后混凝土的弹性模量,E0为未冻融混凝土的弹性模量,μd为冻融后混凝土的泊松比,μ0为未冻融混凝土的泊松比,N为冻融循环次数.图1 弹性模量比与冻融次数的关系1.3 强度参数粘聚力c、内摩擦角φ根据M-C屈服准则,当σ1>σ2>σ3时,应力状态满足:图2 泊松比与冻融次数的关系σ1-σ3=2ccosφ-(σ1+σ3)sinφ(3)或σ1=1-sinφ1+sinφσ3+2ccosφ1+sinφ(4)式中:c为材料的粘聚力,φ为材料的内摩擦角,由单轴抗拉和抗压强度表示为φ=asin1+ftfc1-ftfc(5)c=ft(1+sinφ)2cosφ(6) 根据文献[9]的试验资料,冻融混凝土的单轴抗拉强度ft及单轴抗压强度fc与混凝土冻融循环次数N、未冻融前单轴抗拉强度ft0及单轴抗压强度fc0的关系满足:fcfc0=1-0.0054308N(7)ftft0=1-0.023N (0≤N≤25)(8)ftft0=0.475-0.0022N (25≤N≤100)(9) 将式(7)、(8)、(9)代入式(5)、(6),得到冻融混凝土粘聚力c、内摩擦角φ值与冻融前混凝土单轴抗拉强度ft0、单轴抗压强度fc0及冻融次数N的关系式:φ=asin1+1-0.023Nft01-0.0054308Nfc01-1-0.023Nft01-0.0054308fc0 (0≤N<25)(10)2 第2期李春生,等:冻融循环作用下混凝土结构寿命分析φ=asin1+0.475-0.0022Nft01-0.0054308Nfc01-0.475-0.0022Nft01-0.0054308fc0 (25≤N≤100)(11)c=1-0.023Nft01+1-0.0054308Nfc0+1-0.023Nft01-0.0054308Nfc0-1-0.023Nft021-1-0.0054308Nfc0+1-0.023Nft01-0.0054308Nfc0-1-0.023Nft02 (0≤N<25)(12)c=0.475-0.0022Nft01+1-0.0054308Nfc0+0.475-0.0022Nft01-0.0054308Nfc0-0.475-0.0022Nft021-1-0.0054308Nfc0+0.475-0.0022Nft01-0.0054308Nfc0-0.475-0.0022Nft02 (25≤N≤100)(13)1.4 冻融混凝土本构关系由文献[11]资料,冻融混凝土本构关系用最小二乘法进行回归分析,得出:σDfc=(-0.361N+29.18)ε3-(-0.341N+31.33)ε2+(-0.091N+10.14)ε+(0.00043N-0.00272)(14)1.5 等效室内冻融循环次数现场冻融循环次数Nr指在现场条件下由于冻融作用对混凝土造成了损伤的循环次数,可以通过现场调查、现场测量和统计相关环境资料获得.但现场混凝土冻融疲劳寿命NrF,除非在实验室内完全重现现场冻融环境,否则无法通过试验的方法获得.即使可以完全重现现场冻融环境,但花费和现场同样的时间测量混凝土冻融疲劳寿命是不现实的.刘西拉等[6]利用Miner法则得到了现场混凝土经历的现场冻融循环次数与实验室内的冻融循环次数关系:Neq=∑iNiNFiNF=∑iNik-ξiNFNF=∑ikξiNii=1,2,…(15)ki≈痹TiT≈ΔTi/t1ΔT/t2,i=1,2,…(16)式中:Neq为由现场混凝土经历的现场冻融循环次数Nr推导得到的等效室内冻融循环次数;ki为现场环境下联系室内、外冻融的关键参数;ΔTi为室外最高温度和最低温度的差值;t1为其最高温度和最低温度两者间的时间间隔;ΔT为室内最高温度和最低温度的差值;t2为其最高温度和最低温度两者间的时间间隔.通过式(15)、(16),根据室内混凝土冻融试验数据,并结合室外环境条件,就可根据室内冻融循环次数预测其混凝土在室外的等效年数.2 混凝土结构在冻融循环作用下的寿命预测2.1 计算流程根据混凝土力学指标与冻融混凝土次数的关系,可以建立以混凝土冻融次数N为主要变量的有限单元法分析流程(图3),用于分析混凝土结构的寿命.图3 钢筋混凝土结构寿命分析程序2.2 单元的划分原则混凝土室内冻融循环试验采用的是小试件,在3武汉大学学报(工学版)第43卷冻融循环作用下,试件会完全劣化.而现场环境下,混凝土结构往往是大体积结构,冻融深度有一定的限值.根据刘西拉[6]的研究成果,不同地区存在不同的冻融深度.在冻融深度范围内,由表及里,混凝土的劣化程度逐渐减弱.当超过混凝土的冻融深度时,混凝土不再受冻融作用的影响.在模拟混凝土结构时,我们将混凝土在冻融深度范围内划分n层,这n层混凝土的材料性能由外向里逐渐加强.最外层混凝土的材料性能即为混凝土室内冻融循环试验的结果(式(1)、(2)、(10)-(13)),最里层混凝土的材料性能不发生变化.冻融深度范围内,混凝土的材料性能可以根据内插法得到.这样的模拟与现场环境更为接近.2.3 寿命终止准则针对不同的结构和不同的使用条件,混凝土结构寿命是否终止有着不同的判据.当前常用的有以下4种:1)混凝土结构关键部位的应力超过抗拉或抗压强度时,认为结构寿命终止;2)混凝土结构关键部位的位移超过最大允许位移时,认为结构寿命终止;3)当结构计算无法收敛时,认为结构寿命终止; 4)混凝土结构关键部位的点安全度,当点安全度小于安全值时,认为结构寿命终止.以上准则也可以综合应用,以判断结构寿命是否终止.3 算例3.1 计算条件以图4所示的混凝土简支梁为例进行算法的考核.该梁宽0.4m,高0.8m,长6m,梁的中部受集中力0.126MN.单元总数为1920个,结点总数为2448个.共有5种材料(见图4),其中5号材料为配筋材料,钢筋直径为20mm.在混凝土简支梁外层15cm范围内的混凝土受冻融影响,影响程度由强变弱,在梁最外层为材料1,是完全受冻融影响的混凝土,其材料参数即为混凝土室内冻融试验结果,随冻融循环次数变化而变化;梁最里层为材料4,是完全不受冻融影响的混凝土,其材料参数为原始的混凝土材料参数,保持不变;介于两者之间的为材料2、3,其材料参数采用内插法得到.具体参数变化见表1.根据文献[10]、[11]试验资料,混凝土的初始单轴抗拉强度ft=3.14MPa,单轴抗压强度fc=图4 钢筋混凝土简支梁有限元模型-34.2MPa.由式(6)、(7)、(13)、(15)、(16)确定不同冻融循环次数N后混凝土材料参数,即材料1的表1 不同冻融循环次数下混凝土材料参数N材料号E/MPaμc/MPaφ/(°)ft/MPa100110400.000.1771.7364.350.79216936.670.1852.9161.791.57323473.330.1924.0959.242.36430010.000.2005.2856.693.14516936.670.1852.9161.791.5775112500.000.1832.1666.410.98218336.670.1893.2063.171.70324173.330.1944.2459.932.42430010.000.2005.2856.693.14518336.670.1893.2063.171.7050118500.000.1902.4365.941.15222336.670.1933.3862.851.81326173.330.1974.3359.772.48430010.000.2005.2856.693.14522336.670.1933.3862.851.8125127000.000.1963.0566.601.32228003.330.1973.7963.291.93329006.670.1994.5359.992.53430010.000.2005.2856.693.14528003.330.1973.7963.291.930130010.000.2005.2856.693.14材料参数.根据文献[6]资料,经统计分析可以得到年平均等效室内冻融循环次数6.5次.所以室内冻融循环次数N=0、25、50、75、100次时,相应的室外冻融年数为0、3.8、7.7、11.5、15.4a.3.2 计算结果图5为不同冻融循环次数N下混凝土梁轴向应力等值线图.当不发生冻融时,X向应力范围-4.798-3.1384MPa,最大拉应力发生在梁中间的底部,并没有超过此时材料的抗拉强度3.14MPa,4 第2期李春生,等:冻融循环作用下混凝土结构寿命分析最大压应力发生在梁中间的上部;冻融25次后,应力范围-5.3578-1.4161MPa,最大拉应力发生在梁中间的底部,其应力值已超过材料的抗拉强度1.32MPa,最大压应力发生在梁中间的上部;冻融50次后,应力范围-4.1539-1.5636MPa,最大拉应力发生在梁中间的底部,其应力值已超过材料的抗拉强度1.15MPa,最大压应力发生在梁中间的上部.图6为不同冻融循环次数下混凝土梁的竖向位移等值线图.竖向位移最大值发生在梁的中部,逐渐向梁两端减小为0.随冻融次数的增加,梁中部的最大竖向位移值分别为1.4082、3.0676、3.3841mm.图7为不同冻融循环次数下混凝土梁点安全系数等值线图.当不发生冻融时,梁点安全系数最小值1.098,整个梁处于稳定运行状态;冻融25次后,点安全系数最小值0.99991,发生在梁的中间底部,处于屈服的临界状态;冻融50次后,点安全系数最小值0.79704,发生在梁的中间部,点安全系数也小于1,梁已经处于危险运行状态.图5 不同冻融循环次数下混凝土梁轴向应力等值线图图6 不同冻融循环次数下混凝土梁的竖向位移等值线图综合以上分析,可以判断该混凝土简支梁在假定的环境下,3.8-7.7a后其寿命终止.图7 不同冻融循环次数下混凝土梁点安全系数等值线图4 结语1)本文推导出混凝土在冻融N次后的粘聚力c及内摩擦角φ值与混凝土冻融循环次数N、未冻融前单轴抗拉强度ft0及单轴抗压强度fc0的关系式和弹性模量E及泊松比μ与混凝土冻融循环次数N的关系式,反映了冻融混凝土材料性能的变化规律. 2)本文采用有限单元法,实现了混凝土结构寿命分析过程.3)本文建立的算法较为实用,但是也缺失了对混凝土劣化过程诸多细节的描述.这些细节的描述5武汉大学学报(工学版)第43卷应该建立在对混凝土结构内部应力/温度/流体/化学等多场耦合作用的理解的基础上.这也是本文作者今后进一步研究的方向.参考文献:[1] BryantMather.Concretedurability[J].Cement&Con-creteComposites,2004,26:3-4.[2] ParvizSoroushian,MohamadNagi,AustinOkwuegbu.Freeze-thawdurabilityoflightweightcarbonfiberrein-forcedcementcomposites[J].ACIMaterialJournal,1992,(2):491-494.[3] AlexanderMG,MageeBJ.Durabilityperformanceofconcretecontainingcondensedsilicafume[J].CementandConcreteResearch,1999,29:917-922.[4] 宋玉普,冀晓东.混凝土冻融损伤可靠度分析及剩余寿命预测[J].水利学报,2006,37(3):259-263.[5] 王宝民.BP神经网络预测混凝土抗冻耐久性研究[J].低温建筑技术,2007,(2):6-8.[6] 刘西拉.现场环境下混凝土冻融耐久性预测方法研究[J].岩石力学与工程学报,2007,26(12):2412-2419.[7] 李金玉.混凝土冻融破坏机理的研究[J].水利学报.1999,(1):41-49.[8] PowersTC.Aworkinghypothesisforfurtherstudiesoffrostresistanceofconcrete[J].ACIJournal,1945,41:245-272.[9] 张誉,蒋利学.混凝土结构耐久性概论[M].上海:上海科学技术出版社,2003:111-117.[10]覃丽坤.高温及冻融循环后混凝土多轴强度和变形试验研究[D].大连:大连理工大学,2003.[11]覃丽坤.双轴压混凝土在冻融循环后的力学性能及其破坏准则[J].工程力学,2004,21(2):188-193.6。

多因素耦合作用下混凝土的冻融损伤模型与寿命预测

多因素耦合作用下混凝土的冻融损伤模型与寿命预测

3、温度应力:由于混凝土内部 水分迁移引起的温度差异
1、损伤变量:混凝土冻融损伤的严重程度可以用损伤变量来表示。损伤变 量通常定义为混凝土在冻融循环作用下的质量损失、强度降低、吸水率增加等指 标。
2、损伤演化:通过对混凝土冻融损伤变量随时间的变化规律进行分析,可 以掌握损伤的演化过程。这有助于评估混凝土耐久性和预测其剩余寿命。
多因素耦合作用下混凝土的冻融损 伤模型与寿命预测
01 引言
目录
02 多因素耦合作用
03 混凝土损伤模型
04 寿命预测
05 结论
06 参考内容
引言
混凝土作为现代建筑工程中最为常见的材料之一,其性能的稳定性和耐久性 对于建筑物的安全和使用寿命至关重要。然而,混凝土在多种因素作用下易受损 伤,其中冻融损伤是一个常见的现象。混凝土在冻融循环作用下的损伤会导致其 强度和稳定性的
用于评估混凝土结构的耐久性和可靠性。同时,一些学者还提出了基于数据 驱动和机器学习的方法,如神经网络和支持向量机等,用于预测混凝土结构的剩 余寿命。
关键技术
本次演示选用了关键技术包括混凝土冻融损伤可靠度分析方法和剩余寿命预 测方法。在混凝土冻融损伤可靠度分析方面,采用了基于概率的方法对混凝土结 构在冻融环境中的可靠性进行分析。具体地,借助概率论和数理统计的知识,
建立起混凝土结构耐久性失效的概率模型,综合考虑了混凝土结构所受的各 种作用、材料性能的差异以及环境影响因素的不确定性。在剩余寿命预测方法方 面,本次演示采用了基于性能退化的方法。该方法首先通过实验获取混凝土结构 在不同冻融循环次数下的性能退化
数据,然后借助统计学习和机器学习的技术,建立起描述混凝土结构性能退 化与冻融循环次数关系的数学模型,最后利用该模型预测混凝土结构的剩余寿命。

冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测共3篇

冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测共3篇

冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测共3篇冻融循环与外部弯曲应力、盐溶液复合作用下混凝土的耐久性与寿命预测1为了保证混凝土结构的稳定性和使用寿命,研究其耐久性和寿命预测显得尤为重要。

在混凝土中,冻融循环和外部弯曲应力、盐溶液是主要的破坏因素。

本文将重点探讨这两种因素对混凝土结构耐久性和寿命的影响以及预测方法。

一、冻融循环对混凝土的影响冻融循环是混凝土中最普遍的损害机制之一。

在冬季,水分进入混凝土的孔隙中,随后受到冻结而膨胀。

这样就导致混凝土表面、内部发生爆裂、剥落、开裂等现象,最终降低了混凝土的耐久性和寿命。

而当气温上升时,冰开始融化并透过混凝土孔隙逸出,这反复的过程就被称为冻融循环。

冻融循环对混凝土的强度和耐久性是有影响的。

高强度混凝土相对于普通混凝土,其抗冻性能强,更不会出现深度裂缝。

而低强度混凝土则更容易出现冻融损害。

因此,混凝土设计时应该注意抗冻性能。

为了预测混凝土在冻融循环条件下的寿命,需要进行以下实验:首先,要在实验室中模拟冻融循环环境,使用模拟冻融循环器,并记录混凝土破坏时的次数。

其次,要了解混凝土组成的原材料,这个参数能够影响混凝土的抗冻性能。

因此,在实验中应该使用多个混凝土样本,每个样本的组成都必须是不同的。

二、外部弯曲应力和盐溶液对混凝土的影响在混凝土的使用过程中,会受到外部弯曲应力的影响,这种应力可以造成裂缝扩大并使混凝土内部受到压力。

在同样条件下,盐溶液也能够影响混凝土的耐久性和寿命。

因此,在设计混凝土结构时,必须考虑到外部应力环境和盐溶液的影响。

如果结构位于海边或常被雪盐覆盖的区域,则需要更加注意。

首先,要使用抗氯含量高的混凝土,其次,采取防溶盐措施,加强结构的维护和保护。

为了预测混凝土在外部弯曲应力和盐溶液的作用下的寿命,需要进行以下实验:首先,通过设计实验验证外部弯曲应力对混凝土强度的影响,测试不同应力下混凝土的破坏过程。

其次,通过研究混凝土在盐溶液中的性质,验证其对混凝土的影响。

混凝土中冰冻融化循环试验及其应用

混凝土中冰冻融化循环试验及其应用

混凝土中冰冻融化循环试验及其应用一、引言混凝土是建筑工程中广泛使用的重要材料之一,但在寒冷地区,冬季气温低,混凝土易受冰冻融化的影响,导致混凝土的性能下降,从而影响建筑工程的质量和使用寿命。

因此,为了提高混凝土的抗冻性能,需要进行冰冻融化循环试验,以了解混凝土的抗冻性能,并对实际工程应用进行指导。

二、冰冻融化循环试验1. 试验原理冰冻融化循环试验是指将混凝土试块置于低温环境中进行冰冻融化循环,以模拟混凝土在冬季中的工作环境,然后根据试验结果来评估混凝土的抗冻性能。

2. 试验方法(1)试验材料:混凝土试块。

(2)试验设备:低温箱、试验机。

(3)试验步骤:① 将混凝土试块放置在低温箱中,降温至-15℃左右,保持温度2小时;② 将试块取出,放置于常温下,等待试块完全融化;③ 重复以上步骤,进行多次冰冻融化循环试验;④ 在试验过程中,记录试块的质量、长度、宽度、厚度等数据;⑤ 最后,根据试验结果,评估混凝土的抗冻性能。

3. 试验结果分析根据试验结果可以得出以下结论:(1)随着冰冻融化循环的进行,混凝土试块的质量、长度、宽度、厚度等数据发生了变化;(2)混凝土试块的抗冻性能随着冰冻融化循环的次数的增加而降低;(3)通过对试验数据的分析,可以评估混凝土的抗冻性能。

三、冰冻融化循环试验的应用1. 工程应用在寒冷地区的建筑工程中,混凝土的抗冻性能是一个非常重要的指标,冰冻融化循环试验可以评估混凝土的抗冻性能,为实际工程应用提供指导。

2. 产品开发在混凝土产品开发过程中,需要评估混凝土的抗冻性能,以确保产品的质量符合要求。

冰冻融化循环试验可以对混凝土产品的抗冻性能进行评估,为产品开发提供指导。

3. 研究应用冰冻融化循环试验还可以用于混凝土抗冻性能的研究。

通过对试验结果的分析,可以深入了解混凝土在低温环境下的变化规律,为混凝土抗冻性能的改进提供参考。

四、结论冰冻融化循环试验是评估混凝土抗冻性能的重要手段之一,它可以为建筑工程的实际应用、混凝土产品的开发和混凝土抗冻性能的研究提供指导和参考。

机场跑道混凝土强度标号

机场跑道混凝土强度标号

机场跑道混凝土强度标号简介机场跑道是飞机起降和滑行的重要设施,其质量和强度直接关系到航空运输的安全和稳定。

而机场跑道的混凝土强度标号是衡量其承载能力和耐久性的重要指标。

本文将对机场跑道混凝土强度标号进行全面、详细、完整且深入地探讨。

混凝土强度标号的定义混凝土强度标号是指混凝土在规定条件下所能承受的最大压强。

在机场跑道的设计和施工中,混凝土强度标号直接影响着跑道的承载能力和耐久性。

常见的混凝土强度标号有C20、C25、C30等,其中的数字代表了混凝土的抗压强度。

混凝土强度标号的要求对机场跑道混凝土强度标号的要求主要包括以下几个方面:1. 承载能力机场跑道需要承载不同类型和重量的飞机,因此混凝土强度标号必须足够高,能够承受飞机起降和滑行时的巨大压力。

2. 耐久性机场跑道一般使用寿命较长,因此混凝土强度标号必须能够保持在较长时间内不受磨损、冻融、化学腐蚀等因素的影响,保证跑道的稳定和安全。

3. 施工工艺机场跑道的混凝土施工工艺要求高度精细,对混凝土的强度标号有严格的要求,以确保跑道的平整度和质量。

混凝土强度标号的选择选择合适的混凝土强度标号是机场跑道设计和施工的关键。

一般来说,根据机场使用的飞机类型和预计的运载量,可以根据经验和计算得出合理的混凝土强度标号。

此外,还需要考虑以下因素:1. 土壤条件机场跑道的基础所处的地质土层特征会对混凝土的强度标号选择产生影响。

如果土壤条件较差,需要选择较高的混凝土强度标号以增加承载能力。

2. 环境因素机场跑道所处的环境条件也会影响混凝土的强度标号选择。

比如,高海拔地区和寒冷地区的跑道混凝土需要选择更高的强度标号以应对气候和温度变化。

3. 飞机类型不同类型的飞机对机场跑道的要求不同,重型机和超大型机需要更高的混凝土强度标号,以保证跑道的稳固和安全。

混凝土强度标号的测试与评定为了确保机场跑道混凝土的强度符合要求,需要进行一系列的测试和评定。

常见的测试方法包括:1. 抗压试验抗压试验是最常用的测试方法,通过对混凝土试样进行压力加载,测定其抗压强度。

机场停机坪混凝土耐久性试验研究

机场停机坪混凝土耐久性试验研究

化 过 程 中 的全 部 用 水 量 。可 是 我 们 机 场 道 面采 用 的水 灰 比

般 为 04左 右 , 泥 硬 化结 束 混 凝 土 完 全 密 实 , 内部 还 存 . 水 其
有 相 当 于其 体 积 3 5 %~ %的孔 隙 。
12表 面 裂 缝产 生 原 因 . 混 凝 土 常见 的早 期 表 面 裂缝 主 要 可 分 为 2类 :) 缩 裂 1干
U 刖 吾
近 几 年 来。 国北 方寒 冷地 区一 些 新 建或 扩 建 的混 凝 土 我
然受 到冻 融 破 坏 的 侵 蚀 。此 外 , 飞机 的除 冰 液 也 是 机场 站 坪
产 生 冻 融 破 坏 的 原 因 之 一 , 和 雨 雪 对 混 凝 土 道 面 产 生 冻 融 这 破 坏 的原 因 一 致 ( 图 2 。 由 于站 坪 坡 度 小 , 积 大 排 水不 见 ) 面
l 3天 出现 , 图 1 ) 度 裂 缝: 一 见 。2 温 混凝 土 浇 筑期 环境 温度 骤
2试 验 用材 料 与配 合 比
2. 材 料 1原
水 泥 : . 普 通 硅 酸 盐 水 泥 . 8d抗 折 强 度 87 a 4 5 2 R 2 . MP 、 8
抗 压强 度 4 . a 密 度 3 10 k / 。 83 MP , 0 gm

粉煤 灰 : 级 粉 煤 灰 , 度 22 0k m, m 筛 余 量 2 , I 密 0 r 5 C 4 %
需 水 量 比 8 %. 失 量 30 6 烧 .%。
纤 维 : 丙 烯纤 维 . 京 福 斯 达 化学 纤 维 有 限公 司生 产 . 聚 北
密 度 9 0k / , 度 1 1 gm 长 9 mm。

冻融循环作用下透水再生混凝土损伤分析及寿命预测

冻融循环作用下透水再生混凝土损伤分析及寿命预测

收稿日期: 2019 - 09 - 16 基金项目: 国家自然科学基金(51808246) ꎻ住房和城乡建设部科学技术计划(2016k4083ꎬ 2017k6004) 作者简介: 张卫东(1981 - ) ꎬ男ꎬ江苏海安人ꎬ副教授ꎬ硕士ꎬ主要从事结构耐久性方面的研究ꎮ
第 29 卷第 1 期 淮 阴 工 学 院 学 报 Vol. 29 No. 1 2020 年 2 月 Journal of Huaiyin Institute of Technology Feb. 2020
Damage Analysis and Life Prediction of Pervious Recycled Concrete Under Freeze - thaw Cycles
ZHANG Wei - dongꎬ PENG Ning - boꎬ ZHANG Yan - an (Faculty of Architecture and Civil Engineeringꎬ Huaiyin Institute of Technologyꎬ Huai'an Jiangsu 223001ꎬ China) Abstract: In order to study the damage condition and life prediction method of pervious recycled concrete under the freeze - thaw cycleꎬ by the method of analyzing fatigue failure and through the analysis and comparisonꎬ it is concluded that the mechanism of fatigue failure and freeze - thaw damage of pervious recycled concrete is simi ̄ larꎬ the damage analysis of the pervious recycled concrete under freeze - thaw cycles is analyzed thereafter. The results show that the number of freeze - thaw cycles in the experimental data is better subject to the two - param ̄ eter Weibull probability distributionꎬ and based on the Weibull distribution modelꎬ the distribution model pa ̄ rameters and freeze - thaw cycles considering the effect of the replacement rate of recycled coarse aggregate un ̄ der different damage levels are derivedꎬ and the evolution equation between damage degree and freeze - thaw cycles number is givenꎬ which provided the basis and reference for the prediction of freeze - thaw life of pervi ̄ ous recycled concrete. Key words: pervious recycled concreteꎻ freeze - thaw cycleꎻ damage analysisꎻ Weibull distributionꎻ life pre ̄ diction

机场道面混凝土耐久性研究

机场道面混凝土耐久性研究

机场道面混凝土耐久性研究摘要:耐久性损伤是机场路面混凝土中最常见也是最困难的形式之一。

与大多数混凝土结构相比,高寒地区机场路面往往受到更严重的环境条件和荷载的影响。

耐久性主要与失效的反应有关因素和抗混凝土本身的破坏。

损伤的内外因素有两方面,这两个因素的内涵非常复杂。

关键词:机场路面,水泥混凝土,耐久性。

关键词:机场道面;混凝土;耐久性前言:近年来,随着我国新飞机的出现,特别是大型客机战斗机的研发和使用,这使得机场的地面承压能力和承载能力面临前所未有的挑战,同时,它对抗压力和承载力对机场路面的要求也较高。

其中,在混凝土抗折强度方面,但强度路面施工项目从4.5MPa降至5MPa,但中后期工程仍会开裂问题,这使得机场施工过程受到严重影响,尤其是工程质量,其质量关系直接影响机场铺装使用寿命。

因此,迫切需要研究机场铺装混凝土的抗裂性能。

其中,通过不断的试验研究找到解决问题的好方法,成为当前路面施工的一项重要任务,是一项重要任务。

1 研究的目的和意义机场路面混凝土中最常见也是最困难的一种形式,与大多数混凝土结构相比,高寒地区的机场路面往往受到更为严重的环境条件和荷载的影响。

交替冻融前后的温度,湿度和腐蚀性离子渗透和溶解损坏,反复撞击飞机轮胎磨损和气蚀,降低机场路面混凝土的性能和表面结构功能的内部结构,降低路面承载力。

早期效果和滑动阻力快,早期损坏严重。

对于路面具体可分为外部因素和内部因素以及环境,负荷和外部因素等人为因素,如冻融,磨损,应力腐蚀,侵蚀,风化和其他污染。

内部因素包括混凝土材料设计不佳,原材料选择不当,如反应中,体积变化引起的不同渗透率,水泥粘贴和热性能。

它可以分为物理,化学和机械因素。

温度,风化和渗透等物理因素;化学因素如腐蚀,碱集料反应,机械因素如载荷,磨损,在恶劣环境下长时间等寒冷地区服务,通过经济实用的措施很难减少不利因素的影响,所以材料优化设计是提高耐久性的最有效方法。

虽然耐久性已成为近几十年来混凝土技术研究的热点,但很多建筑领域和水利单位都要从1950年代开始研究它,许多成果对混凝土路面的耐久性设计具有参考价值。

机场混凝土道面耐久性敏感因素分析与研究

机场混凝土道面耐久性敏感因素分析与研究

机场混凝土道面耐久性敏感因素分析与研究摘要:机场场道工程建设之中,提高道面混凝土的耐久性是保证机场道面长期坚固、耐用的关键。

本文基于机场跑道混凝土路面的特殊性,重点分析影响混凝土机场道面耐久性的敏感因素,分析了其产生的原因,并提出了合理的改善措施,以供混凝土机场道路设计作为参考。

关键词:机场道面;混凝土耐久性1、机场混凝土道面基本要求机场道面指将筑路原料铺设在天然土基之上的人工结构层,满足飞机的起飞、降落、滑行、停放及维修需求,停机坪、跑道、滑行道等均在此范畴之中。

飞机升降、滑行过程中会对道面产生巨大的摩擦力、冲击力,加之以户外环境下雨雪、暴晒等自然因素的影响,对机场混凝土道面的质量提出了尤为严格的要求。

首先,强度。

要求能满足对飞机轮胎的承载及压力负荷需要,且不同区域内对强度的要求各不相同,需根据道面具体功能而定。

其次,平坦度。

要求避免出现路面凹凸不平的情况,防止机身动力反应的形成,减少疲劳破损情形。

再次,粗糙要求。

指的是满足飞机轮胎起降时的附着力需求。

最后,稳定要求。

保证飞机降落时的平稳,减少颠簸。

2、机场混凝土道面常见质量问题及原因分析总结机场道面施工经验,确定混凝土道面常出现的质量问题有:1)掉边掉角。

也就是道面施工后边角有开裂的现象,造成局部破坏,如边角脱落、板体空洞、车辆设备经过造成边角损坏等等;2)网状裂缝。

也就是有某种因素所导致的混凝土表面出现龟裂、网状裂缝等;3)板体断裂,也就是纵向铺设、横向铺设中出现收缩断裂和不均匀的收缩断裂,呈现出波纹状,或者因其他因素影响所致混凝土断裂。

经过进一步分析,确定机场道面之所以出现以上质量问题,与混凝土耐久性不足有很大关系。

查阅相关资料及总结施工经验,确定造成此种现象出现的主要原因是:1)冻融破坏。

冻融因素是导致混凝土耐久性不足的主要原因之一。

而冻融的发生,主要是冬季使用机场道面的过程中会有大量的水分渗透到混凝土空隙之中,在低温的作用下凝结成冰,而冰块会使凝结体积增大,进而作用在混凝土内部结构,给混凝土结构带来负面影响,致使混凝土耐久性变差。

西安咸阳国际机场二期防冰坪混凝土抗冻融试验分析

西安咸阳国际机场二期防冰坪混凝土抗冻融试验分析

第38卷第6期2012年12月四川建筑科学研究Sichuan Building Science西安咸阳国际机场二期防冰坪混凝土抗冻融试验分析曾运财,郝伟,徐英国,曹海军(中国航空港建设第九工程总队,四川成都611430)摘要:为准确制定西安咸阳国际机场防冰坪混凝土配合比,测定了单轴抗拉强度、动弹模量、质量损伤等方面的试验数据。

在分析试验资料的基础上,建立了混凝土冻融循环次数与质量损失和动弹模量折减之间的相关关系,可为机场水泥混凝土道面设计、维护及剩余寿命预测等问题提供参考。

关键词:水泥混凝土;冻融;动弹模量;质量损失中图分类号:TU528文献标识码:B文章编号:1008-1933(2012)06-223-030引言西安咸阳国际机场二期扩建项目在南飞行区跑道西北侧设置1个E类隔离机坪和1个除冰坪,东北侧设置1个除冰坪,道面面积合计约18.2万平方米,道肩面积合计约0.93万平方米。

由于初冰坪的特殊用途,因此在进行混凝土配合比设计时要着重对其耐久性进行分析。

机场水泥混凝土道面的耐久性破坏过程是一个复杂的物理、化学过程[1],其强度、抗冻性、抗渗性、耐磨性和抗冲击性等耐久性指标下降往往是引起道面结构不能使用的重要原因。

同时,北方寒冷地区机场道面混凝土耐久性损伤主要是由于冻融循环作用,常出现道面表面层起皮、脱落、剥蚀,轻则使表面功能性构造丧失,影响正常使用,重则造成错台、翘曲、裂缝、侧移,甚至断板,严重减短道面寿命,给使用单位和国家造成重大的经济损失。

目前,我国现行的混凝土抗冻性试验方法的主要缺陷是没有考虑到混凝土的实际使用环境和条件,大家普遍认为抗冻性是混凝土的一种本质属性,与其所处的实际环境无关。

但从长期的研究情况看来,并非如此。

Powers曾经说过,混凝土本身并没有抗冻性或耐久性这样一种内在的性质,试图从这样的观点衡量抗冻性是徒劳的[2],同时,现有的关于冻融循环后混凝土的试验研究,主要集中于普通混凝土[3-6],本文针对我国北方地区机场水泥混凝土道面遇到的耐久性问题,根据现行GBJ82—85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》[7]抗冻性能试验中的“快冻法”,结合西安咸阳国际机场二期防冻坪道面混凝土抗冻融试验,对解决影响混凝土抗冻融性能的部分因素进行了对比分析,对提高高寒地区机场道面耐久性具有一定的现实意义。

机场道面耐久性混凝土施工研究

机场道面耐久性混凝土施工研究

机场道面耐久性混凝土施工研究摘要:现如今我国正处于经济快速发展阶段,很大程度上改善了人们的生活质量。

因此,人们的日常出行方式也更加丰富,小到自行车,摩托车,大到高铁、轮船、甚至是飞机等,极大地方便了人们的出行。

但是在交通工具不断更新换代的同时,对于这些交通工具的维护和保养问题却层出不穷。

关键词:机场道面;耐久性;混凝土施工引言针对飞机这种出行方式而言,除了需要安全性能过硬的飞机以外,还需要高质量的机场道面作为支撑,才能保证飞机正常、顺利的起飞。

因此,强化机场道面的耐久性成为机场工程建设的重点工作内容。

为了保持机场到面的持久性,就需要将施工重点放在建造道面的混凝土上面,只有有效提高混凝土的耐久性,才能在根本上提升机场建设工程的总体质量。

笔者通过总结之前机场道面工程的施工经验,发现在施工过程中存在诸多问题,从而导致场道的耐用率下降。

所以,在今后建设机场道面的过程中,一定要将工作重点放在提高混凝土的耐久性上面,从而在根本上提高机场场道的耐用率,延长机场场道的使用寿命。

一、简要分析我国机场道面混凝土常见的问题(一)“冻融”破坏“冻融”是导致机场道面混凝土耐用性差的主要因素之一。

当一架飞机在使用机场道面的过程中,会有一部分的水分渗透到混凝土中。

由于冬季气温非常低,会出现水分凝结成冰的情况。

在混凝土中冰块的体积比水的体积要大,所以会对混凝土的整体结构造成破坏,从而损坏了混凝土原有的强韧性降低了机场道面的耐久性。

(二)“盐冻”破坏在冬季,特别是在比较寒冷的北方,机场的场道常常会因为下雪而积雪。

这个时候,就需要清理场道,普遍情况下都是利用融雪剂来达到快速清理场道积雪的目的。

虽然清除的速度非常快,但是融雪剂中含有盐分,也会渗透到混凝土中。

盐分会对混凝土成分进行腐蚀,长期使用融雪剂就会导致场道的混凝土变得疏松,因此,道面也就会损坏得越快。

(三)化学反应破坏有一种化学反应叫碱-集料反应,主要是指混凝土中集料的某些活性矿物与集料中的碱溶液相互作用之后产生的一种反应。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2 1 年 第 3 期 (总 第 2 7 期 ) 01 5
Nu e n2 mb r3i 0l】Toa 5 ( t1 2 7) No


Co r t nc ee





THEoRETI CAL RES EARCH
d i1. 6 ̄in10 —5 0 0 0 .1 o:03 9 .s. 235 . 1.3 2 9 s 0 2 1 0
mo uu h n e r n lz d, aallid p n e tu i m o e fc n rt se tb ih d b s d o h r b blt far otp v m e t d lsc a g swe e a ay e p rle n e e d n nt d lo o cee wa sa ls e ae n te p o a ii o ip r a e n y
机 场道 面混凝 土冻 融循 环 试 验 与使 用 寿命 预 测
刘国光 ’ ,刘 远 ,武 志玮
(.中国民航 大业大学 水利与土木工程学 院,广东 广州 50 4 ) 16 2
摘 要 : 采用快速冻融法对混凝土试块进行 了冻融循环试验 , 利用声发射传感器测试了试块在劈裂抗拉试验中的声发射信号用 以判别 损伤程度 , 了试块质量和动弹性模量变化规律 , 分析 建立 了基于概率 的机场道面混凝土并联独立损伤单元模型 , 提出了用于机场道 面寿命
d ma e t r e ln d l f rs r i e l e p e ito sp o s d t v l t e i e lf f ar o a e n n s c mp r d wi eb l a g ,h e —i e mo e o e v c i r d c i n wa r po e o e auae s r c ie o ip r p v me ta d wa o a e t W i u l f v t h p e ito d 1 er s lss o t a ,h e —i emod l rs r ie l ep e i t n c n r fe tt ewh l e ie l ep r o ma c f o r t n r r d c i n mo e . e u t h w t t e l Th h r n e e c i r d c i a e c o e s r c i e f r n e o nc ee u de o f v f o l h v f c fe z — a c n to wh c a lo b e e e c ra r o v m e t n g m e t o ma es in ii e ii n r e e t w o di n, i h c n as er f r n ef i r pa e n h i o p t ma a e n k c e tf d c so . t c
(. ro n ier gR sac ae f iiA it nUnvri f hn , i j 0 3 0C ia 1Ai  ̄E gn e n eerhB s Cvl va o iesyo C ia Ta i 3 00 ,hn ; p i o i t nn
2 C l g o W a r o s ra c n iiE gn e n f o t hn Ag i l r l iest , a g h u5 0 4 , hn ) . ol e f t C n ev n ya dC vl n ie r go S uhC ia r ut a Unv r y Gu n z o 1 6 2 C ia e e i c u i
F e e t a yceex rm e nd s r c i r r ez — h w c l pe i nta e viel e p editon oncon r t faipor v f ci ceeo r tpa em en t
L U Gu - u n LI Yu n , U Zh — i T og a g , U a W iwe
Ab t a t s r c : Th e z — a c c e e p rme tof c n r t l c s c r e u y r p d  ̄e z - a meho a o tc e s i n sg a o e f e e t w y l x e i n o c ee b o k wa a r d o t b a i r h i e e t w t d, c usi mi so i n lt h d t r i e d ma e o l c n s lt n e sl e twa e td t o g c u t miso e s r t e c a a trsi f i h n y a c e a tc e em n a g fb o k i p i i g t n iet s st se t hr u h a o si e s i n s n o s, h r c e tc o g t d d n mi l si c h i we a
评估 的三折线使用 寿命预测模型 , 同韦伯预测模 型进行 了对 比。 并 结果表明 : 三折线使用寿命预测模 型既能反映冻融条件下混凝土的全 寿
命周期工作性能 , 为机场道面管理的科学决策提供 了可靠依据。
关键词 : 机场道 面;冻融循环 ;混凝土 ;使用 寿命预测
中 图分 类 号 : T 2 .1 U5 8 0 文 献标 志码 : A 文 章 编 号 : 10 — 5 0 2 1 )3 0 3 — 3 0 2 3 5 ( 0 I0 — 0 8 0
相关文档
最新文档