严寒地区桥梁在盐冻环境下的耐久性技术研究
寒冷地区中小跨径混凝土梁桥应用研究的开题报告
寒冷地区中小跨径混凝土梁桥应用研究的开题报告一、研究背景混凝土梁桥作为一种常见的桥梁结构,在各类公路、铁路建设中得到了广泛应用。
然而,在寒冷地区,由于气候条件的限制,混凝土梁桥容易受到冻融循环的破坏,从而影响桥墩和桥面的使用寿命和安全性能。
因此,对于如何提高寒冷地区中小跨径混凝土梁桥的抗冻性和耐久性进行研究和探讨,具有一定的理论和实际意义。
二、研究目的本研究旨在通过对寒冷地区中小跨径混凝土梁桥的抗冻性和耐久性进行研究,为实际工程应用提供理论依据和技术支持,探讨如何提高混凝土梁桥的建造质量和使用寿命。
三、研究方法本研究将采用文献综述、室内试验和实际工程应用等方法,分析研究混凝土梁桥在寒冷地区受到冻融循环影响的机理和原因,并从材料选用、配合比设计、施工工艺和维护管理等方面提出提高混凝土梁桥抗冻性和耐久性的建议和措施。
四、研究内容1. 通过文献综述和分析,了解国内外关于混凝土梁桥在寒冷地区受到冻融循环影响的现状和趋势。
2. 建立寒冷地区中小跨径混凝土梁桥的室内试验平台,通过试验研究混凝土梁桥在不同冻融循环次数下的抗冻性和耐久性。
3. 根据试验结果,分析混凝土梁桥在寒冷地区容易出现的问题和破坏机制,提出提高混凝土梁桥抗冻性和耐久性的建议和措施,并从材料选用、配合比设计、施工工艺和维护管理等方面进行探讨和研究。
4. 结合实际工程应用情况,对提出的建议和措施进行验证和应用,评估其在寒冷地区中小跨径混凝土梁桥建设中的可行性和实际效果。
五、预期成果本研究预期通过对寒冷地区中小跨径混凝土梁桥抗冻性和耐久性的研究,提出可行可靠的建议和措施,为实际工程应用提供理论和技术支持,达到提高混凝土梁桥建造质量和使用寿命的目的。
同时,该研究成果可为其他地区和混凝土结构的抗冻性和耐久性提供参考和借鉴。
桥梁混凝土抗冻融性能的试验研究
表 1 混 凝 土 配 合 比
注: F表示在水 中的 冻融循环 次数 , s F表示在 盐溶液 中的冻融循 环次数 。
2 . 2试 验 方 法
( 1 ) 试 件设 计 与制 作 每种 配 比混凝 土 制作 6个 尺 寸 为 1 0 0 mm ×l O 0 mm × 4 0 0 a r m 的试 件 , 其 中 3个 用 于 冻 融 试 验 中对 重 量 损 失 和动 弹性模 量 的测 试 , 另 外 3个 用 于 盐 冻 试 验 中对 重量 损失 和 动 弹 性模 量 的测 试 ; 同时 每种 配 比混 凝 土 制作 1 2 0个 尺 寸为 1 0 0 a r m ×1 0 0 a r m ×1 0 0 am 的强度 试 r 件, 其 中6 0个 用 于 冻 融 试 验 中 对 抗 压 强 度 的测 试 , 另 外6 0个 用 于 盐 冻 试 验 中对 抗 压 强 度 的测 试 。试 件 成
中图分类号 : F 4 0 3 . 7 ; U 4 4 4 文 献 标 志码 : B 文章编号 : 1 0 0 8—0 1 5 5 ( 2 0 1 4 ) 0 3— 0 1 6 3— 0 3
1 引 言
混 凝 土 的冻 融破 坏是 指 混 凝 土 在饱 水 的状 态 下 由 于冻融 循环 而 产 生 的破 坏 , 混凝 土处 于 饱 水 状 态 和冻 融循 环 交替 作 用 是 发 生 混 凝 土 冻 融 破 坏 的 必 要 条 件 , 因此 , 混 凝 土 的 冻融 破 坏一 般 发 生 于 寒 冷 地 区经 常 与 水 接触 的混 凝土 结构 物 。混 凝 土 的 盐冻 破 坏 一 般 是指 在 冻融循 环 条件 下 , 由盐 引 起 的混 凝 土 表 面 剥蚀 破 坏 , 多 发生 于寒 冷地 区海 工环 境 和 除 冰 盐环 境 中混 凝 土结 构, 混凝 土 盐冻破 坏 的 主要 特 征是 表 面剥蚀 j 。 盐冻条件下 , 由于 盐 的存 在 , 一方面 , 降低 了混 凝 土 中可 冻水 的冰 点 , 这 是对 减 小 混 凝 土 冻 融 破 坏 有 利 的因素 , 另 一方 面 , 盐 的存 在 又 对 混凝 土 的冻 融 破 坏产 生 了很 多不 利影 响 , 如提 高 了混凝 土 中 的饱水 度 , 在孔 隙中产 生更 大 的渗 透 压 和静 水 压 , 在 孔 隙 中产 生 额 外 的结 晶压等 J 。 混凝 土在冻 融 与盐冻 条 件 下 的破 坏 情 况 具 体 有何 差异 , 相关研究不 多。文献 研 究 了引气 混凝土在
探讨提高高寒地区桥梁混凝土结构耐久性的设计技术
探讨提高高寒地区桥梁混凝土结构耐久性的设计技术摘要:伴随着社会经济的持续发展和进步,交通运输也逐渐的更加进步,铁路运输所需量也在持续的递增,高寒区域铁路的进步也较为快速,铁路路桥构建也迎来了较为严峻的挑战。
怎么优化高寒区域铁路桥梁混凝土构架耐久效果已经成为了现代施工需要高度关注的一个施工难题,不论是铁路桥梁的规划工作人员,还是施工工作人员,均以进行深入探讨混凝土构架的耐久效果,同时得到了较好的成果,基于此,本文重点探讨高寒区域铁路桥梁混凝土的原材质需求,进而讲解配合比规划对于混凝土结构设计要求展开具体的探讨,最终讲解混凝土保护层的强度,从而带来一些参考与借鉴。
关键词:高寒地区桥梁混凝土结构耐久性前言:提升混凝土耐久效果的关键点在于促使混凝土的渗透作用得到锐减,并且,对于不同的环境原因,降低外表原因的影响,与此同时,混凝土的下降的开裂风险,进而提升混凝土在长时间工作环境下的耐久效果,通过搭配能够充分的促使混凝土的水胶比得到降低,使得混凝土在低温、复温环境下的效果提高、区分硬化混凝土孔构架的多效果复合添加剂,促使混凝土能够维持长期的耐久性效果,严禁把控原材料质量,挑选效果突出同时有助于优化混凝土紧密性与抗裂性的水泥与骨料等原材质,提高钢筋的混凝土保护层强度,侧重防水、排水与密封等结构方式,通过最合理的方式预防水与氯盐等有害物质伤害混凝土外表,最大程度杜绝混凝土在应用环节中形成干湿交替,从混凝土耐久效果着手,推出混凝土施工成效的需求,尤其是混凝土养护的温湿度调控。
为了优化混凝土的耐久效果,在规划环节中应当推出混凝土原材质应用(水泥类型、级别、配合比种类、骨料类型以及质量指标等)、混凝土配比的关键信息(最佳水胶比、最佳水泥用量、最佳凝胶材料给量等等)以及引气等需求,同时依据所需推出混凝土的氯离子扩散系数、抗冻耐久性标准与抗冻级别等全面标准。
所以,需要保障桥梁的耐久性,除了运用耐久性能较好的材料之外,科学的结构设计和结构方法也是特别关键的。
严寒腐蚀环境下混凝土结构耐久性检测分析
严寒腐蚀环境下混凝土结构耐久性检测分析混凝土结构广泛应用于各种工程中,因其良好的耐久性、强度和经济性等优点。
然而,严寒腐蚀环境对混凝土结构的耐久性造成了很大的挑战。
在极端严寒的环境下,冰雪、冻融和盐蚀等恶劣天气和环境条件可能会导致混凝土结构产生裂缝、剥落、腐蚀和损坏等问题,对结构的使用寿命和安全造成威胁。
因此,混凝土结构在严寒腐蚀环境下的耐久性测试和分析显得尤为重要。
本文将介绍三个主要的耐久性检测和分析方法,包括试验室试验、现场试验和无损检测法。
试验室试验主要是模拟极端严寒条件下的混凝土材料性能变化,如冻融循环试验和盐蚀试验等;现场试验主要是通过对混凝土结构进行现场实测和监测,来判断其耐久性状况;无损检测法主要是采用无损检测设备,如超声波、电子马达等,对混凝土结构进行非破坏性探伤,以获取其内部结构、缺陷和损伤等信息,从而确定其耐久性状况。
试验室试验是评估混凝土在严寒腐蚀环境下耐久性的最基本和最常用的方法。
通过模拟极端的气候和环境条件,如低于零度的温度、高盐害环境等,进行混凝土的冻融循环试验和盐蚀试验。
冻融循环试验主要是测定混凝土在重复冻融循环后的性能变化,比如体积变化、质量损失、压缩强度、吸水率等。
盐蚀试验则是在特定的盐水浓度条件下,测定混凝土在盐蚀作用下的性能变化,如压缩强度、抗拉强度、渗透性、硬度等。
这些试验可以评估混凝土结构在残酷环境下的耐久性,为混凝土结构的设计和养护提供基础数据。
现场试验则是通过对混凝土结构进行现场实测,来判断其耐久性状况。
现场试验包括测定混凝土表面温度、湿度、碳化深度、结构尺寸和形状等多方面内容。
其中,对混凝土表面温度和湿度的测定可帮助评估其表面冻融循环和盐蚀等因素的影响;测量碳化深度可评估混凝土结构的碳化状态,而混凝土结构的尺寸和形状则是评估其承载能力和稳定性的重要指标。
现场试验可以评估混凝土结构在实际使用环境下的状况,为混凝土结构养护和维护提供可靠数据。
无损检测法是目前广泛应用于混凝土结构耐久性检测中的一种新方法。
高寒地区桥涵混凝土结构耐久性的设计探讨
高寒地区桥涵混凝土结构耐久性的设计探讨1500字高寒地区因气候条件严格,温度低且波动大,经常出现冬季冰冻和春季融化,使得桥涵混凝土结构的耐久性受到了严峻的考验。
混凝土结构的耐久性与混凝土本身的抗冻性、抗碳化性、耐久性等因素密切相关。
本文将围绕高寒地区桥涵混凝土结构的耐久性进行探讨,总结出相应的设计方法。
一、抗冻性设计抗冻性是混凝土结构最基本的性能要求之一。
高寒地区的低温和冰雪环境,会导致混凝土中的水在冻融过程中产生膨胀和收缩,从而导致混凝土破坏。
为了提高混凝土结构的抗冻性能,需要考虑以下因素:1. 水泥强度:水泥的强度直接影响到混凝土的抗冻性。
因此,在设计中应该选择合适的水泥品种和等级,以保证强度达到指定要求。
2. 骨料的选择:在高寒地区,应选择抗冻性好的骨料,可以使用多孔性聚合物材料来替代部分天然骨料。
3. 控制混凝土的水胶比:保证混凝土的水胶比达到合适的范围内,以减少潜在的渗透和质量变化。
4. 加强养护:混凝土的加固和保养很重要。
在施工后,可以通过加强养护等方式提高混凝土的抗冻性。
二、抗碳化设计在高寒地区,由于使用的防腐蚀材料不足,道路结构上往往受到化学污染等多种因素的影响,从而导致混凝土出现碳化、腐蚀等问题。
为了保证桥涵混凝土结构的耐久性,需要考虑以下因素:1. 设计合理的混凝土厚度和钢筋保护层厚度:混凝土厚度和钢筋保护层厚度必须符合国家或地方的标准规范。
2. 选用抗碳化混凝土和涂料:在设计中,应考虑选用具有较好的抗碳化性能的混凝土和涂料。
3. 控制混凝土中的杂质含量:混凝土中一些化学物质的含量如Cl-、SO42-等要控制在一定范围内。
4. 增加钢筋保护层:适当加厚钢筋保护层,减少钢筋的锈蚀。
三、耐久性设计混凝土结构在长期使用后,会受到气候、或其他外部因素的影响而损坏。
因此,为了保证混凝土结构的耐久性,应考虑以下因素:1. 增加混凝土抗渗性:在施工时,应加强控制混凝土的配合比和骨料的选择,以保证混凝土的抗渗性。
提高高寒地区桥梁混凝土结构耐久性的设计技术探讨_张华
Roads and Bridges道路桥梁33提高高寒地区桥梁混凝土结构耐久性的设计技术探讨张华(新疆北新土木建设工程有限公司新疆乌鲁木齐 830000)中图分类号:U45 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2016)09-0033-01摘要:随着社会经济的不断发展与进步,交通运输也越来越发达,铁路运输的需求量也随之增大,高寒地区铁路的发展也比较迅速,铁路桥梁建设也面临着严峻的考验,如何提高高寒地区铁路桥梁的耐久性已经成为一项重要的施工课题,无论是铁路桥梁的设计者还是施工人员,已经开始研究混凝土结构的耐久性,并且取得了一定的成绩。
本篇论文先介绍高寒地区铁路桥梁混凝土的原材料要求,再说明配合比设计,针对混凝土构造设计要求进行详细的讨论,最后说明混凝土保护层的厚度,提供一些参考性内容。
关键词:高寒地区;铁路桥梁;混凝土结构;耐久性;设计技术引言:铁路桥梁混凝土的耐久性是指在进行铁路桥梁设计中预定铁路桥梁结构的使用寿命,在正常的运输环境中,可以长期保持稳定安全运行,而不需要进行大型的加固或维修,也就是在铁路桥梁的使用中没有发生严重的坍塌、风化、脱落、钢筋没有腐蚀的情况。
一般情况下,铁路桥梁的使用寿命要求一百年以上,所以需要增强混凝土的耐久性,这样才能保证铁路桥梁运输的安全性,并且延长使用寿命,降低了大量的维修成本。
一、原材料要求混凝土原材料主要包括水泥、骨料、掺合料以及其他材料的拌和用水、外加剂、外加纤维等。
原材料水泥的要求:应该选择品质比较稳定的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,硅酸盐类的水泥耐久性比较强,强度为42.5。
如果混凝土中含有硫酸盐等化学腐蚀介质,这种情况下选择胶凝材料不适合单独使用普通硅酸盐水泥,要使用具有抗硫酸性能的硅酸盐类水泥,同时还需要加入大量的掺合料。
为了加强混凝土结构的抗裂性能和稳定性,在使用时要注意硅酸盐类水泥内的铝酸三钙的含量,要求是不能超过8%,游离氧化钙不能超过1.5%,总含碱量不超过3.5kg/m3,同时也要注意水泥中氯离子的含量。
寒区高速公路混凝土桥梁耐久性设计简介
寒区高速公路混凝土桥梁耐久性设计简介摘要:寒区高速公路桥梁受低温、除冰盐等影响,需加强桥梁结构耐久性设计,本文以某高速公路桥梁耐久性设计为例,介绍寒区高速公路桥梁耐久性设计要点,给同类型桥梁耐久性设计提供参考。
关键词:寒区混凝土桥梁耐久性一工程实例沈阳至康平高速公路鸭绿江街至新城子段是沈康高速公路南延伸线,连接沈康高速公路和沈阳过境绕城高速公路,本项目位于北方寒区。
该项目主线全长24.6km,拟采用双向四车道高速公路标准建设,设计速度100km/h,标准路基宽度26m。
二耐久性设计总体思路在设计使用寿命周期内,混凝土劣化和钢筋锈蚀指标可控,附属结构应做到“可检、可修、可换、可到达”。
严格控制混凝土抗渗、抗冻能力指标及钢筋保护层要求[1] [2]。
三对混凝土性能的要求1、水泥应采用品质稳定、标准稠度低的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,应符合《通用硅酸盐水泥》的有关规定,不得采用火山灰质硅酸盐水泥。
2、矿物掺合料为了提高混凝土的抗渗性能(密实性),应添加适量矿物掺和料(粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅灰),混凝土中所用的掺合料必须经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品。
现场应用掺加比例应以现场试验综合确定,宜采用粉煤灰与矿粉或硅灰复掺方式。
3、集料要求集料不得采用可能发生碱‐集料反应(AAR)的活性集料;水溶性氯化物折合氯离子含量不得超过集料重的0.02%。
细集料:应选用级配良好、质地均匀坚固、吸水率低、空隙小、细度模数2.6~3.2的洁净中粗河砂,严禁采用海砂,细集料含泥量不大于2.0%,泥块含量不大于0.5%,云母含量不大于0.5%,轻质物含量不大于0.5%,硫化物或硫酸盐含量不大于0.5%。
粗集料:应选用质地均匀坚硬、粒形良好、级配合理、线胀系数小的洁净碎石或卵石,其技术指标应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的相关规定。
4、化学外加剂在混凝土中应掺加聚羧酸高性能减水剂和优质引气剂,其中减水剂、引气剂的质量在符合现行《混凝土外加剂》GB 8076的相关要求的前提下,聚羧酸高性能减水剂的含气量还应不大于3%,两种外加剂应采取单独掺配方式。
“寒区混凝土桥梁安全监控与耐久性评价技术研究”顺利通过交通运输部鉴定验收
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鬻 科研 动态
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吉林 交通 科技 SCIENCE AND TECHNOLOGY OF JILIN COMMUNICATIONS监 控 与 耐久 性 评 价 技 术 研 究 " 顺 利通 过交通运输部鉴定验收
2016年 4月 22日,交 科 院 交通 科 技 管理 中心 受 交 通运 输部 科技 司委托 ,在 长春 主持 了交通 运输 部 建 设科 技项 目 “寒 区混凝 土 桥梁 安全 监 控 与耐久 性 评 价技 术研 究 ”研究 成果 鉴定 验 收工作 。
该 项 目通 过 工 程 调查 、室 内外 试 验 、理论 分 析 、 数值模拟 、工程应用等方法 ,开展了寒冷地区混凝土 桥 梁 裂 缝 监 控 技 术 及 耐 久 性 评 价 技 术 等 方 面 的研 究 ,取得 的创 新成 果 主要有 :一 是在 模 型试 验 的基础 上 ,提 出 了基 于导 电膜 技术 的寒 区桥梁 裂缝 监 测方 法 ,并 在 实际 桥梁 工程 中得 到 了成 功应用 ;二是 通过
正 交试 验 ,得 到 了冻 融循 环 、混 凝 土碳 化 、结 构 裂 缝 三 因素对寒 区混凝 土桥梁耐久 性影响 的变化规律 ; 三 是基 于设 计基 准期 及 目标 可靠指 标 ,提 出了桥 梁 结 构耐 久性 单指 标评 价 的裕度 比参 考值 ;四是提 出 了基于 优化 算法 及模 糊 聚类 的桥梁 结 构耐 久性 综 合 评价 方 法 。
高寒地区提高混凝土桥梁耐久性关键技术研究的开题报告
高寒地区提高混凝土桥梁耐久性关键技术研究的开题报告
一、研究背景和意义:
混凝土桥梁是城市快速发展和交通网络建设的重要基础设施,在高寒地区,由于气候条件的限制,混凝土桥梁往往会出现裂缝、脱落、酸蚀等问题,影响其正常使用
和寿命,因此提高混凝土桥梁在高寒地区的耐久性,具有重要的现实意义。
二、研究目的:
本研究旨在探索提高混凝土桥梁在高寒地区耐久性的关键技术,并在实际工程中应用。
三、研究内容和方法:
1.研究混凝土在高寒地区的结构特点和受力环境,分析导致混凝土桥梁开裂、脱落、酸蚀的根本原因。
2.综合运用实验室试验、数值模拟和现场观测等方法,深入研究混凝土的物理力学性质、构造特点和有害因素的影响。
3.通过对比分析不同材料的性能和结构设计的优化,探究提高混凝土桥梁抗裂、防止脱落和延长寿命的具体技术手段。
4.在实际工程中选择代表性的混凝土桥梁,采取各种技术手段进行实验和检测,验证和优化技术方案。
四、预期成果:
1.深入掌握混凝土桥梁在高寒地区的受力环境和被破坏的机制,为提高其耐久性提供理论支持。
2.研究出可行的技术方案,包括不同材料的选择、结构优化和防蚀处理等关键措施。
3.成功进行试验和检测,并得到应用,有力地提高混凝土桥梁在高寒地区的抗裂、防止脱落和延长寿命能力。
五、研究时间预算:
1.前期调研和文献综述:1个月
2. 实验室试验和数值模拟研究:6个月
3. 现场观测和技术方案的制定:3个月
4. 实验和检测,部分技术优化:6个月
5. 最后的成果总结和撰写:2个月
总计18个月。
聚丙烯纤维混凝土的抗冻和抗盐冻耐久性研究_周志云_张晶磊_史晓婉_班瑾_杨峰
第25卷第1期2014年2月水资源与水工程学报Journal of Water Resources &Water EngineeringVol.25No.1Feb .,2014收稿日期:2013-07-25;修回日期:2013-08-21基金项目:上海市自然科学基金(09ZR1422200)作者简介:周志云(1966-),女,安徽人,工学博士,副教授,硕士生导师,主要从事混凝土结构的基本理论、耐久性方面的研究工作。
通讯作者:张晶磊(1989-),男,浙江人,在读硕士研究生,主要从事混凝土结构低温耐久性方面的研究工作。
DOI :10.11705/j.issn.1672-643X.2014.01.33聚丙烯纤维混凝土的抗冻和抗盐冻耐久性研究周志云,张晶磊,史晓婉,班瑾,杨峰(上海理工大学环境与建筑学院,上海200093)摘要:在我国北方和沿海地区冬季混凝土因遭受低温和除冰盐侵蚀发生严重破坏,造成了巨大的损失。
为改善此类混凝土的耐久性不足问题,工程中经常采用添加外加剂来提高混凝土性能。
在此通过对聚丙烯纤维混凝土进行水冻和盐冻循环试验来研究其耐久性能,从而建立冻融循环的损伤模型,最终得出聚丙烯纤维的加入能提高混凝土的抗冻性和抗盐冻性的结论。
关键词:聚丙烯纤维混凝土;抗冻性;抗盐冻性;冻融损伤模型中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1672-643X (2014)01-0152-04Research on frost and salt-frost resistance ofpolypropylene fiber concreteZHOU Zhiyun ,ZHANG Jinglei ,SHI Xiaowan ,BAN Jin ,YANG feng(School of Environment and Architecture ,University of Shanghai for Science and Technology ,Shanghai 200093,China )Abstract :The concrete structure suffers serious damage from hypothermia and de-icing salt erosion in the northern and coastal areas of China ,which causes tremendous loss.In order to improve the durability of concrete ,additives are offen used in engineering so as to enhance the function of concrete.The water-freezing cycle and salt-freezing cycle test of polypropylene fiber concrete ware carried out to study its re-sistance and so as to set up the damage model of freeze-thaw cycle.Eventually ,it concluded that the ad-dition of polypropylene fiber improves frost and salt-frost resistance of concrete.Key words :polypropylene fiber concrete ;frost resistance ;salt-frost resistance ;damage model of the freeze-thaw cycle1研究背景长时间以来,人们一直把混凝土看成是一种耐久性非常好的材料。
水泥混凝土路面的抗冻性与抗盐冻性研究
第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷水泥混凝土路面抗冻性与抗盐冻性研究郭荣泰黑龙江省交通厅摘要本文对寒冷地区水泥混凝土路面在冻融和除冰盐剥蚀环境中出现早期破坏现象的机理和改善措施进行了研究分析,并对提高水泥混凝土路面使用耐久性进行了工程实践总结。
关键词寒冷地区水泥混凝土路面早期破损;引气混凝土路面抗冻耐久性。
一、寒冷地区水泥混凝土路面发生部分早期破坏,令人不解和焦虑不安近十年以来,随着国民经济的快速发展,我省修建高等级公路5000多公里,其中2/3是水泥混凝土路面,由于其刚度大,稳定性好,承载能力强,使用寿命长,养护费用低和施工简易方便等特点,在我省发展很快,1997年高峰期,年峻工里程达1100公里。
我省地处祖国的最北方,每年冬季达六个月以上,哈尔滨最低气温-35℃,该地区夏季高温和冬季低温温差达70℃。
而且降雨降雪量也比较大,我省的水泥混凝土路面常年经受反复冻融、干湿交替、路基冻胀、超载严重等非常严酷的条件。
89年修筑的哈阿公路30公里,仅使用八年就出现大面积严重破坏,不得已重新铺筑15厘米厚沥青混凝土。
在其它一些路段上也陆续出现早期破坏,断板、错台、损边、掉角、沉陷、板下脱空、面层剥落、坑洞等,而采用撒除冰盐的哈绥公路近20公里,仅一个冬季之后,就出现严重的大面积剥蚀破坏。
水泥混凝土路面在使用不到10年时间就出现大面积大段落的早期破坏,在工程技术界和领导干部中产生了强烈的反响,深刻反思在路面设计、施工和养护管理中的有关问题,虽然都存在一些需要改进和注意的问题,但都没有违规行为,综合各方面存在的问题,都不至于使水泥混凝土路面发生如此严重地如此过早地破坏。
设计使用年限20年或30年,为什么在不到设计年限的1/2或1/3时间内就出现严重破坏,水泥混凝土路面的耐久性哪儿去了!实在令人不解。
我们已经修筑了3500多公里水泥混凝土路面,而且每年还在继续修筑300-400公里,如此下去,实在令人焦虑不安。
高寒低温地区桥梁混凝土抗冻属性分析及防护方式研究的有效措施
高寒低温地区桥梁混凝土抗冻属性分析及防护方式研究的有效措施摘要:混凝土工程的耐久性能够直接关系到整个施工工程的安全性和使用寿命,影响到工程的社会和经济效益,经过半个多世纪的研究,证明我国的混凝土抗冻耐久性整体来说较低,当前的抗冻等级还无法满足其结构安全运行的标准,怎样才能从整体上来不断提高我国建筑物中混凝土所具有的抗冻耐久性,已经成为现在极待解决的问题。
本文主要论述了高寒低温地区桥梁混凝土抗冻属性分析及防护方式研究的有效策略。
关键词:桥梁混凝土;抗冻属性;防护方式随着我国的基础设施建设速度不断加快,混凝土工程所具有的耐久性问题也越来越受到业内人士的普遍重视,混凝土工程的耐久性能够直接关系到整个施工工程的安全性和使用寿命,影响到工程的社会和经济效益。
近些年来,我国的公路铁路工程建设取得了飞速发展,在社会经济的发展过程中起到了重要的作用,这就使得混凝土的抗冻属性显得更为重要。
一、国内外对混凝土抗冻性的研究及发展现状混凝土建筑物其所处的环境当中但凡有混凝土的内部含水或者是正负温度交替的情况,都会使得混凝土出现冻融循环的问题,最终导致疲劳破坏,当前,国内外的很多学者在关于混凝土的冻融性能上作出了大量的理论性研究,并制定出了混凝土建筑物运行在不同的环境条件下其抗冻耐久性研究的有效途径,日本、美国等国家已经在混凝土抗冻的性能设计中制定了统一的一套模式,不管外界环境如何变化,混凝土的耐久性都必须满足的冻融循环的试验要求,我国以及欧洲一些国家根据建筑物自身所处的环境条件,也设定了不同等级的混凝土抗冻设计要求。
在我国高寒低温地区,当混凝土的所处环境为海水环境时应满足冻融循环350次,淡水环境应满足冻融循环250次的要求。
经过半个多世纪的研究,证明我国的混凝土抗冻耐久性整体来说较低,当前的抗冻等级还无法满足其结构安全运行的标准,在混凝土建筑工程当中,凡是存在着正负温度交替的一些地区,都会出现混凝土冻融破坏的问题,怎样才能从整体上来不断提高我国建筑物中混凝土所具有的抗冻耐久性,已经成为现在极待解决的问题。
桥梁冻融循环及盐害对混凝土的影响研究
桥梁冻融循环及盐害对混凝土的影响研究桥梁作为现代交通体系中重要的基础设施之一,承载着交通运输的重要功能。
在寒冷地区,桥梁常常需要应对冬季严寒天气带来的冻融循环问题。
同时,一些地区还面临盐害带来的挑战。
本文将探讨桥梁冻融循环及盐害对混凝土的影响,并探讨相关研究成果。
混凝土在冻融循环过程中容易出现开裂和破坏。
冻融循环是指在低温下,由于水在结构内部的冻结和融化引起的循环性破坏。
这种破坏主要是由于水的膨胀力与混凝土的抗压强度不匹配引起的。
在冻融过程中,水在冻结时由于膨胀产生很大的应力,如果混凝土的抗压强度不足以抵抗这种应力,就会引起混凝土的开裂。
随着冻融循环的不断进行,这种开裂会不断扩大,最终导致混凝土的破坏。
盐害是指盐类对混凝土产生的腐蚀和侵蚀作用。
盐分在湿润的环境中会渗透到混凝土中,当水分蒸发时,盐类会在混凝土表面积聚。
这种盐类的积聚会导致混凝土的体积膨胀,并对混凝土的结构性能造成破坏。
此外,盐类还会破坏混凝土中的化学成分,从而降低混凝土的抗压强度和耐久性。
桥梁冻融循环和盐害对混凝土的影响是相互作用的。
在冬季寒冷地区,桥梁上使用的化学融雪剂中常常含有盐类物质。
当这些融雪剂与降雪混合后,形成的盐水会渗透到桥梁结构中。
在冻融循环过程中,盐分会促进水的冻结速度,增加冻融循环对混凝土的破坏。
同时,盐分在冻融循环过程中还会加速混凝土表面的盐聚集和侵蚀作用,加剧盐害的程度。
为了研究桥梁冻融循环及盐害对混凝土的影响,许多学者进行了相关实验和数值模拟。
他们通过在实验室中模拟冻融循环和盐害环境,测量混凝土的性能指标,并观察混凝土的微观结构变化。
研究结果表明,冻融循环和盐害都会对混凝土的强度、抗裂性和耐久性产生显著影响。
同时,这些研究也表明,采取合适的措施可以减轻冻融循环和盐害对混凝土的影响。
为了减轻冻融循环和盐害对混凝土的影响,可以采取以下几种措施。
首先,可以采用高性能混凝土材料,提高混凝土的抗压强度和抗裂性。
其次,可以在混凝土中添加膨胀剂,增加混凝土的抗裂性。
除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究
除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究混凝土梁桥是道路交通建设中常见的重要桥梁结构,承受着车辆荷载和自然环境的作用。
然而,除了荷载外,梁桥还需要经受各种气候条件的考验,其中包括冰冻融化过程。
冬季,道路上的积雪、冰雪融化后的冰水和除冰剂等物质会对梁桥结构材料产生一定的腐蚀和损害,从而降低梁桥的耐久性。
本文旨在探讨除冰盐冻融环境对在役混凝土梁桥的耐久性影响,并提出相关评估方法。
首先,介绍除冰盐的基本成分和作用机理。
除冰盐主要包括氯化钠、氯化钾等。
这些化学物质能够降低水的冰点,使积雪融化得更快。
然而,除冰盐对混凝土结构物产生的腐蚀效应不能忽视。
氯离子会渗透到混凝土内部,与钢筋发生化学反应,导致钢筋锈蚀和混凝土的破坏。
接下来,本文将探究除冰盐冻融环境对混凝土梁桥的耐久性的影响。
首先,通过采集一些在役混凝土梁桥的样本,对其材料进行分析,了解混凝土的物理和力学性能。
然后,将样本暴露在模拟的除冰盐冻融环境下,观察其性能的变化。
在暴露过程中,定期对样本进行取样,进行物理性能和化学成分的测试。
测试项目包括抗压强度、抗折强度、氯离子渗透率等。
通过测试和分析,我们可以得出以下结论:除冰盐冻融环境会导致混凝土梁桥材料的力学性能下降。
抗压强度和抗折强度都会受到一定程度的影响。
此外,氯离子的渗透性增加,进一步加剧了钢筋锈蚀和混凝土的破坏。
这些腐蚀和损害作用最终导致梁桥的耐久性下降,失去其正常的工作功能。
最后,本文还将探讨一些有效的评估方法,以评估除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥的耐久性。
这些方法包括非破坏检测和数学模型分析等。
非破坏检测方法可以通过检测混凝土内部的物理和化学性能变化,对梁桥的寿命进行评估。
数学模型分析方法可以通过建立数学模型,模拟除冰盐冻融环境对混凝土梁桥材料的腐蚀和损坏过程,预测其耐久性的变化。
综上所述,除冰盐冻融环境对在役混凝土梁桥的耐久性造成了一定的负面影响。
如何防范冬季撒盐对桥梁混凝土的腐蚀影响
3 冬季撒盐危害的对策建议 类, 从而也极大的控制了氯盐的使用。 我 国使用防冰盐的历史还不长 , 撒盐数量也远不及国外 , 但就该 同时, 如果不能使用 氯盐 , 其会在设计上多下功夫 , 采取一些有 已经显露出此类盐害的严重性, 正在加固中的东直 门桥, 钢筋 效的技术措施 , 而对于那些已经受损的桥梁就只能花费大量的资金去 桥而言 , 锈蚀破坏也很严重。国外的教{ J I I 、 国内的潜在威胁 , 都明确提醒我们 , 修复。 来。 在我 国北方的很多地区也使用氯盐来促进冰雪消融,但是在相 定要把与防冰盐危害作斗争提到议事 日程 E 首先应提高对防冰盐危害的认识 , 特别是决策部门及相关 人员、 关的桥梁维护规范当中还没有防止盐害产生的相应对策 , 这也就使得 设计与工程管理人员, 从技术和经济的长远利益出发 , 高度重视此类 我国的很多桥梁出现了即使有损害也要照样撒盐的现象 。 如果氯盐渗透到了混凝土当中就使得 C a ( O H) 2的溶解度不断的 问题 , 立足百年大计 , 力戒短期行为, 以免给国家造成巨大损失。 技术方面国内外已有一些经验可借鉴 , 由于迄今尚无价格低廉、 提高, 这样就使得混凝土所遭受的溶解侵蚀越来越严重, 使得混凝土 因 结构出现冻融『 生 的破损 , 而氯盐产生的破坏力主要是针对于钢筋 。当 效能优异的防冰盐代用品,预计若干年内还仍需要继续使用氯盐 , 重点应是对桥梁等的防护与维护。 常用的措施有 : I ) 最大限度地减 氯离子的数量已经达到了临界值的时候原本处在钝化状态 的钢筋就 此, 发挥机械 、 热力、 人工等多方面除冰雪的功能 , 研制开 会受到侵蚀, 这种侵蚀作用会使得结构的体积迅速膨胀, 这样就会导 少氯盐使用量 , 除冰剂 ; 2 )  ̄ J n 强防水与导流措施 。做好桥面防水层( 隔离 致混凝土保护层出现破损 , 结构 自身 的承重能力也会大幅下降 , 所 以 发新型防冰、
防范冬季撒盐对桥梁混凝土的腐蚀影响的措施分析
关键词:冬季撒盐 桥梁混凝土 腐蚀 影响 措施
中图分类号:TE986
文献标识码:A
DOI:10.13726/ki.11-2706/tq.2018.09.093.02
Winter salt to Prevent Measures Analysis of the Impact
of Corrosion in Concrete of the Bridges
measures were discussed, analysis of salt assignments of corrosion in concrete of the Bridges and the
技
effective preventive measures, this problem can be solved effectively.
作者简介:祝希彬 (1970-) ,男,黑龙江巴彦人,工程师,本科,主要从事道路与桥梁工程施工 工作。
全面腐蚀控制 第32卷第09期 2018年09月
93
腐蚀研究 Corrosion Research
1.2 撒盐对桥梁混凝土腐蚀的技术判定
蚀措施主要包括以下几个方面:其一,尽量减少防
桥梁混凝土结构暴露于室外的环境中实现其建 冰盐的使用,积极应用机械除雪、人工除雪等措施
构的建设过程中应用高性能混凝土、掺和阻锈剂,
技
虽然我国应用防冰盐进行道路桥梁的冰雪消融 或者选用耐腐蚀钢筋等措施,对建筑结构主体在建
术
仅十数年,但是针对全国范围内的道路桥梁修缮情 筑过程中便进行预防腐处理[2]。阻锈剂能够有效降
融雪盐环境下桥梁混凝土防腐涂层研究进展
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.19.044融雪盐环境下桥梁混凝土防腐涂层研究进展①文一平1 吕昕2 宋莉芳2(1.海南省公路管理局 海南海口 570125;2.长安大学材料科学与工程学院 陕西西安 710061)摘 要:桥梁混凝土在服役过程中如遭受盐冻腐蚀,将导致混凝土耐久性变差,使用寿命大大降低。
研究桥梁混凝土的在融雪盐环境下的腐蚀破坏现象,提高其耐久性,具有重要的实际应用价值。
本文总结了公路桥梁混凝土在融雪盐环境下的腐蚀破坏特点和形成原因,归纳了目前针对融雪盐造成的混凝土盐冻腐蚀破坏问题的防护手段,最后对混凝土防腐蚀涂层的材料研发和应用的进展进行了总结。
关键词:桥梁混凝土 防腐 盐冻 涂层中图分类号:TQ316.33 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)07(a)-044-04Abstract: The durability of bridge concret will be deteriorated if the salt corrosion occured during the service process.The concrete service life will be greatly reduced. It is of great practical value to study the corrosion damage of bridge concrete under the snow melting salt environment and improve its durability. The corrosion failure characteristics and corrosion formation reasons of bridge concrete under snow melting salt environment have been summarized. The current protection measures for bridge concrete against salt corrosion caused by snow melting salt has been presented.Finally, the research progress and application of concrete anti-corrosion coating materials have been given in detail.Key Words: Bridge concrete; Anti-corrosion; Salt freezing; Coating近年来,我国公路桥梁建设发展迅速,交通设施逐步完善,但也给公路桥梁维护带来了巨大压力。
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冰冻 时 间长达 6个 月 。 3 桥 梁主 要病 害调 查 通 过对 省 内高 速桥 梁 的详 细检 测 , 调 查 到桥 梁
陷, 则 反应 出桥 梁承 载能力 的不 足 , 或 是如 果任其 发
关键词 : 严寒地 区; 冻融 ; 防盐 ; 钢 筋锈 蚀 ; 氯 离子
中图分 类号 : U 4 4 5 . 7
文献标识码 : A
文章编号 : 1 6 7 3— 6 0 5 2 ( 2 0 1 3 ) 1 2—0 0 2 9— 0 2
1 引 言
东 北严 寒 地 区 , 属 Ⅱ类 环 境 , 冬 季 漫 长 很寒 冷 , 冰冻 时 间长 达 6个 月 , 野外 自然 条件 恶劣 , 经受 反 复 冻 融引起 混凝 土 冻 融腐 蚀 环 境 , 且 除雪 大 量 使 用 除 冰盐 , 除冰盐 中含 有 大量 氯 离 子 。严 重 影 响着 混凝
第1 2期
北 方 交 通
・ 2 9・
严 寒 地 区桥 梁 在 盐 冻 环 境 下 的 耐 久 性 技 术 研 究
张立 敏
( 吉林省交通规划设计 院 , 长春 1 3 0 0 2 1 )
摘
要: 吉林省位 于我 国东北地 区中部 , 是典型的季节性冰 冻地 区, 冬季漫长寒冷 。桥 梁所处的野 外 自然条件
混凝 土 麻 面 、 剥落 、 空 洞等 ;
・
3 0・
北 方 交 通
2 0 1 3
( 1 ) 提 高混 凝 土强 度 等 级 , 要 求 所 有 混 凝 土 强 度 等级不 低 于 C 3 0, 春、 秋直 接受 水冻 融影 响 的桥 墩
( 1 ) 加 强结 构物 防水 措施 , 选 择 良好 的抗 渗 、 抗
下:
通 过 以上论 述 , 主梁 上部 结 构 及伸 缩 缝处 墩 台 盖梁 、 水 中墩柱 、 护栏底座、 桥 面铺 装 及 伸 缩缝 预 留 槽混凝 土 、 小桥 台身 等部 位冬季 受 除冰盐影 响 , 环境 等级 为 E级 。对 于 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 结 构, 为 了提高耐 久性 , 宜采 取 以下技 术措施 。
剪、 抗拉 的 防水 层 , 如桥面 抗渗 等级不低 于 W8 。 ( 2 ) 防水 设计 中, 把水泥? 昆凝 土 铺 装 设 计 为 防 水混凝土或在其表 面涂抹抗 渗剂 以达到 自防水效 果, 即柔性 防水和 刚性 防水相结 合 。 ( 3 ) 加强 简支梁 端 封头 混 凝 土及 铰缝 施 工 质量
性 裂缝 , 混凝 土 麻面 、 剥落 、 空洞 等 ; 而 有些 损伤及 缺
冰冻地 区, 冬季漫长很 寒冷 , 平 均冻结指数 变化在 1 1 0 0~2 0 0 0 ℃; 最热 月平 均气 温变 化范 围 1 9 . 1~ 2 4 . 5  ̄ E; 最冷 月 均气 温 一1 2 . 9一一1 9 . 8 ℃; 吉 林省 全
控制 , 梁头 和铰缝 渗水 。
下部混凝土强度等级不低于 C 4 0 , 伸缩缝预留槽 、 护 栏 底座 、 防撞 墙 、 桥 面铺 装等 易受氯 离子 侵蚀部 位混
展, 将 会影 响桥 梁 的承载力 和功 能要 求 , 如 梁底 的横
向裂缝 , 桥墩柱竖向裂缝 , 主体结构钢筋锈蚀 , 导致 钢筋有 效截 面减 小 。
4 桥梁 耐 久性技 术研 究
结构 物 随着使 用 时 间 的延 续 , 受 结 构 使用 条件 及 环 境侵 蚀等 因素 的影 响 , 会 发 生材料 老 化与结 构损 伤 , 这种 损伤 的累积将 导 致 结 构 性 能 劣化 , 承 载力 下 降 和耐 久性 降低 。现将结 构物 出现 的病 害 总结归 纳如
土 结构 的耐 久性 。为 提高 严寒 地 区冻融 和氯 盐侵蚀
一 豳
图 1 长吉 高 速 中桥 主 梁 、 盖 梁 盐蚀 情 况
共 同作 用 时混凝 土 结 构 的耐 久 性 , 本 文 就 桥 梁 在 盐 冻 环境 下易 遭受 侵 蚀 的部 位 , 在设 计 及 施 工 工 艺 等 方 面进 行 了分析 , 并 提 出 了一 系列 措 施 。不 仅 可 延 长 桥梁 使用 寿命 , 而且 经 济效 益和 社会效 益 显著 。
吉 林省 位 于我 国东北 地 区 中部 , 属 季风 气候 区 。 大部分 地 区属公 路 自然 区划 Ⅱ 区, 是典 型 的 季节 性
( 5 ) 构件裂缝 , 且有些裂缝处有水蚀现象 , 伴随
有 混凝 土剥 落 , 骨 料外 露 。部 分 梁 体 有 钢筋 锈 蚀裂 缝, 还 有部分 产 生 了横 向裂 缝 。如水蚀 , 某些 非结 构
2 吉林 省 自然条 件概 述
( 3 ) 严寒 季冻 地 区 , 为 除 雪大 量 使用 除冰盐 , 除 冰 盐 中氯离 子对 护栏底 座 、 伸缩缝 预 留槽 、 桥 面铺装 等 部位 的侵蚀 ;
( 4 ) 构件 表面破 损 , 混凝 土孔 隙大 , 碳 化 深 度 大, 钢 筋外露 并锈 蚀 ;
恶劣 , 且除雪时还会 大量使 用除冰 盐, 这对桥 梁耐久性会 造成极 大影 响。对 吉林 省境 内桥 梁结构普遍 存在 的病 害
进行 总结, 提 出在冻融和氯盐侵蚀共 同作 用时能够提 高桥 梁耐 久性的技 术措施 。研 究的成 果将为在今 后的设计 、
施 工、 养护提供数据资料和具体 的技术 建议 , 从而提 高结构耐久性 , 延长桥 梁构造物的使 用寿命 。
4 . 1 提 高混凝 土保 护层质 量
( 1 ) 构件混凝土表面风化 , 导 致 混 凝 土 出现 局
部脱 落 、 麻 面严重 和钢 筋外 露现 象 ;
( 2 ) 水蚀 、 盐蚀严重 , 导致某些非结构性裂缝 ,
混凝 土保 护层 的质量 要求 对桥 梁耐久 性有 至关 重要 的作 用 , 提高保 护层 质量 的方 法归纳 如下 :