学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

新疆高寒地区桥梁混凝土耐久性研究

作　者: 刮俊
导　师: 申爱琴
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 高寒地区桥梁混凝土正交试验机理分析配合比耐久性气候分区材料组成参数
分类号: U444
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 237次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

新疆地理位置特殊,全疆大部分区域属于典型的高寒区,自然环境极为恶劣,对公路桥梁提出了更高要求。高寒地区冬季降雪量大,为了公路交通运输的安全,通常在路面上撒除冰盐,降低积雪冰点,提高路面抗滑性。但桥梁和路缘石等道路构造物混凝土却因此而遭受盐水侵蚀和冻融破坏,这种盐冻耦合的破坏力度远大于普通冻融破坏,致使新疆诸多桥梁出现了耐久性破坏,严重威胁人民生命财产安全。本文针对新疆高寒地区桥梁混凝土工作环境,依托果子沟特大桥工程,系统开展高寒地区桥梁混凝土耐久性研究,旨在提高该区桥梁混凝土抵抗冻融、腐蚀以及碳化等耐久性,研究成果不仅用于新疆高寒地区,也可向全国其他高寒地区推广。本研究首先就新疆地区桥梁混凝土病害进行了大量实地调研,分析了各种典型病害产生的原因,为该地区桥梁混凝土进行耐久性设计分区提供了有力的数据支持；针对依托工程果子沟特大桥海拔高、冬季降雪量大、风大降温快等特点,明确了大桥不同结构部位混凝土的工作环境、腐蚀环境和耐久性等级；结合该区桥梁混凝土耐久性破坏特点与机理,优选了当地用于桥梁混凝土的原材料,设计了以正交试验为主、对比试验为辅的试验研究方案,就桥梁主塔、桥面板、桥墩以及大体积承台等关键结构部位的混凝土进行了系统的耐久性优化设计；重点对高寒地区桥梁不同结构部位的混凝土抗氯离子渗透性、抗盐冻性和抗碳化性能进行试验研究,基于大量室内试验数据分析,揭示了配合比设计参数对桥梁不同结构部位混凝土耐久性能的影响规律；通过相关性分析,建立了桥梁各部位混凝土氯离子抗渗、抗盐冻、抗碳化能力之间的相互关系。综合理论分析及试验数据,提出了新疆不同地区桥梁混凝土的耐久性设计控制指标,以及桥梁不同结构部位耐久性混凝土的材料组成建议值。通过全寿命周期费用分析,发现高寒地区耐久性混凝土具有明显的经济优势,极具推广应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-16
  1.1 项目的背景及必要性  11-13
    1.1.1 研究背景  11-12
    1.1.2 必要性  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
  1.3 主要研究内容及技术路线  14-16
    1.3.1 研究内容  14
    1.3.2 技术路线  14-16
第二章新疆高寒地区桥梁混凝土破损现状及机理分析  16-24
  2.1 工程地域气候环境调查分析  16-19
    2.1.1 区域地形特点  16-17
    2.1.2 气候特点  17-18
    2.1.3 依托工程所处耐久性环境特点  18-19
  2.2 桥梁混凝土构造物耐久性破坏状况调查  19-21
    2.2.1 盐溶液迁移造成的混凝土腐蚀  19-20
    2.2.2 冻融剥蚀破坏  20
    2.2.3 有除冰盐条件下的冻融耦合侵蚀破坏  20-21
  2.3 高寒地区桥梁混凝土耐久性破坏机理分析  21-23
    2.3.1 混凝土中盐份迁移过程分析  21-22
    2.3.2 盐溶液引起混凝土内部钢筋锈蚀  22-23
    2.3.3 有除冰盐条件下冻融破坏过程分析  23
  2.4 本章小结  23-24
第三章新疆高寒地区桥梁混凝土配合比优化设计  24-37
  3.1 依托工程原材料技术指标  24-28
  3.2 高寒地区桥梁混凝土配合比设计思路  28-29
    3.2.1 总体思路  28
    3.2.2 正交试验  28-29
  3.3 高寒地区桥梁不同结构部位混凝土配合比设计  29-36
    3.3.1 C50主塔混凝土配合比设计  29-33
    3.3.2 C40桥墩与桥面板混凝土配合比设计  33-34
    3.3.3 C30大体积承台混凝土配合比设计  34-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章高寒地区桥梁混凝土抗氯离子侵蚀性能研究  37-52
  4.1 氯离子的渗透方式  37-38
  4.2 抗氯离子渗透性试验方法的选择  38-39
  4.3 高寒地区桥梁混凝土氯离子抗渗性能影响因素研究  39-47
    4.3.1 正交试验结果分析  39-42
    4.3.2 配合比设计参数对氯离子抗渗性的影响分析  42-47
  4.4 混凝土抗渗性与力学性能的相关分析及影响机理研究  47-50
    4.4.1 氯离子抗渗性与力学性能的关系  47-48
    4.4.2 混凝土抗渗性能的影响机理  48-50
  4.5 基于抗渗透性设计的高寒地区桥梁混凝土材料组成参数建议值  50-51
  4.6 本章小结  51-52
第五章高寒地区桥梁混凝土抗冻性能研究  52-71
  5.1 桥梁混凝土构造物的冻融破坏方式  52
  5.2 抗盐冻性试验方法的选择  52-54
  5.3 高寒地区桥梁混凝土抗盐冻性能影响因素研究  54-63
    5.3.1 正交试验结果分析  55-58
    5.3.2 配合比影响因素分析  58-63
  5.4 冻融后混凝土结构和性能的损伤状况  63-67
    5.4.1 混凝土内部结构  63-65
    5.4.2 抗折强度  65
    5.4.3 耐磨性  65-67
  5.5 抗冻性与抗渗性能的相关分析  67
  5.6 高寒地区桥梁混凝土抗冻性改善机理和设计建议  67-69
    5.6.1 抗盐冻性改善机理  67-68
    5.6.2 基于抗冻性设计的高寒地区桥梁混凝土材料组成参数建议值  68-69
  5.7 本章小结  69-71
第六章高寒地区桥梁混凝土抗碳化性能研究  71-85
  6.1 混凝土构造物的碳化破坏方式及机理  71-72
  6.2 抗碳化试验方法的选择  72-73
  6.3 配合比参数对混凝土抗碳化性能的影响  73-79
    6.3.1 正交试验数据  73-75
    6.3.2 配合比影响因素分析  75-79
  6.4 抗碳化性能与其他性能的相关性分析  79-81
    6.4.1 抗碳化性能与抗压强度的相关分析  79-80
    6.4.2 抗碳化性能与抗渗性能的相关分析  80-81
  6.5 高寒地区桥梁混凝土抗碳化性能影响机理  81-82
  6.6 基于抗碳化性设计的高寒地区桥梁混凝土材料组成参数建议值  82-83
  6.7 本章小结  83-85
第七章高寒地区桥梁混凝土耐久性设计与经济性分析  85-93
  7.1 新疆不同地区桥梁混凝土耐久设计原则  85-87
    7.1.1 新疆高寒耐久性设计分区  85-86
    7.1.2 不同耐久性设计分区的性能控制指标  86-87
  7.2 新疆不同地区桥梁混凝土材料组成参数建议  87-89
    7.2.1 水灰比、用水量或水泥用量  87-88
    7.2.2 含气量  88
    7.2.3 粉煤灰掺量  88-89
    7.2.4 细集料砂率的确定  89
  7.3 经济性分析  89-92
    7.3.1 初期造价分析  89-90
    7.3.2 全寿命周期费  90-91
    7.3.3 效益分析  91-92
  7.4 本章小结  92-93
主要结论与建议  93-95
参考文献  95-97
致谢  97

新疆高寒地区桥梁混凝土耐久性研究

内容摘要

全文目录

相似论文