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水泥混凝土路面抗盐冻性能研究

作　者: 张辉
导　师: 高培伟
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 盐冻剥蚀气孔结构表面状态养护条件荷载
分类号: U416.216
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

除冰盐引起的盐冻破坏已经成为寒冷地区路桥混凝土破坏的最主要原因。针对日益严重的盐冻破坏问题,本文采用国内首次引进的CDF盐冻试验机并参照欧洲RILEM标准进行水泥混凝土路面抗盐冻性能的影响因素研究。主要研究内容和结果如下:鉴于气孔结构参数对混凝土抗盐冻性影响的敏感性,讨论了采用国内首次引进的RapidAir 457型硬化混凝土气孔结构测试仪进行测试的影响因素,结果表明:导线分布差异、导线长度、阈值、制样和焦距对测试有一定的影响。指出:延长导线长度可减小导线分布差异造成的误差;按照目测设定的阈值和焦距造成的误差很小,可以忽略;制样时,采用自动研磨机比手工方式研磨平面对水泥浆体损伤要小;采用硫酸钡干粉填充试样表面气孔可获得更好的黑白对比度,比氧化锌浆体填充的效果好。研究了不同品种引气剂对混凝土力学性能的影响,结果表明:气孔结构对混凝土劈拉强度的影响不明显,而抗压强度随含气量的增大成线性减小趋势;不同品种引气剂由于引入的气孔结构差异,引起的混凝土抗压强度差异较明显;气泡间距系数与混凝土拌合物含气量有较好的相关性。研究了气孔结构对混凝土抗盐冻性能的影响规律。结果表明:随含气量增大,气泡间距系数相应减小,混凝土抗盐冻性迅速提高;当含气量达到6%以上、气泡间距系数达到0.2mm以下时,混凝土的剥蚀量随含气量增大、气泡间距系数减小而降低的幅度减缓;混凝土抗盐冻性能与气泡间距系数有较好的相关性,施工中必须严格控制气泡间距系数而非仅控制含气量。研究了不同表面、不同抹面工艺、养护工况和行车荷载对混凝土抗盐冻性的影响。结果表明:不同表面状态的混凝土抗盐冻性能有较大差异,剥蚀量从大到小依次为成型顶面、隔板面、切割面,指出CDF试验标准采用隔板面评价混凝土抗盐冻性可能偏不安全;泌水会引起混凝土表面分层,过度抹面会引起表层混凝土气孔结构的劣化,降低抗盐冻性;养护过程中,混凝土表面干缩、过早进入放行状态对混凝土抗盐冻性能影响较大。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
图表清单  8-10
第一章绪论  10-23
  1.1 研究背景  10-12
    1.1.1 混凝土盐冻破坏概述  10-12
  1.2 国外研究现状  12-20
    1.2.1 混凝土盐冻破坏机理  12-15
    1.2.2 混凝土抗盐冻影响因素  15-18
    1.2.3 气孔结构测试方法  18-20
  1.3 国内研究现状  20-21
  1.4 论文主要研究内容  21-23
第二章试验原材料、设备及方法  23-27
  2.1 试验原材料  23-24
    2.1.1 水泥  23
    2.1.3 细骨料  23
    2.1.4 粗骨料  23-24
    2.1.5 引气剂  24
    2.1.6 减水剂  24
  2.2 试验设备及方法  24-27
    2.2.1 混凝土拌合物含气量试验  24
    2.2.2 混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度试验  24-25
    2.2.3 硬化混凝土气孔结构试验  25
    2.2.4 混凝土抗盐冻试验  25-27
第三章硬化混凝土气孔结构的测试方法研究  27-35
  3.1 前言  27
  3.2 试验方案  27-28
  3.3 导线分布差异对硬化混凝土气孔结构参数测试的影响  28-29
  3.4 导线长度对硬化混凝土气孔结构参数测试的影响  29-30
  3.5 制样方式对硬化混凝土气孔结构参数测试的影响  30-31
  3.6 阈值对硬化混凝土气孔结构参数测试的影响  31-32
  3.7 焦距对硬化混凝土气孔结构参数测试的影响  32-33
  3.8 RapidAir 试验结果与“仿ASTM C457”的相关性  33
  3.9 本章小结  33-35
第四章引气剂对混凝土气孔结构和力学性能的影响研究  35-42
  4.1 前言  35
  4.2 试验方案  35
  4.3 引气剂对混凝土气泡特征参数的影响分析  35-38
  4.4 引气剂对混凝土力学性能的影响分析  38-41
  4.5 本章小结  41-42
第五章气孔结构对混凝土抗盐冻性的影响研究  42-50
  5.1 前言  42
  5.2 试验方案  42-43
    5.2.1 试验材料  42
    5.2.2 试验方案及设备  42-43
  5.3 含气量对混凝土抗盐冻性的影响  43-44
  5.4 气泡间距系数对混凝土抗盐冻性的影响  44-45
  5.5 气孔结构对混凝土不同表面的抗盐冻性影响  45-49
  5.6 本章小结  49-50
第六章路面混凝土抗盐冻性的环境和施工因素影响研究  50-55
  6.1 前言  50-51
  6.2 试验方案  51
  6.3 初次盐冻前毛细孔溶液饱和程度的影响  51-52
  6.4 表面施工的影响  52-53
  6.5 暴露环境对混凝土抗盐冻性的影响  53
  6.6 本章小结  53-55
第七章结论与展望  55-57
  7.1 结论  55
  7.2 展望  55-57
参考文献  57-62
致谢  62-63
研究生期间发表的论文及参与的课题  63

水泥混凝土路面抗盐冻性能研究

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