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桥梁混凝土性能长期演变规律与跟踪观测技术的研究
2014-04-24 16:30:01 来源: 作者: 【 】 浏览:867次 评论:0
摘要:本项目提出对混凝土名义徐变系数进行修正的方法,考虑了材料修正和强度修正。建立7种多因素耦合作用下桥梁混凝土结构性能演变规律加速试验方法,用于探索研究当代桥梁混凝土性能长期演变规律。

“认清并改善桥梁混凝土长期性能,就能解决目前既有混凝土桥梁维护和新建混凝土桥梁施工中存在的诸多难题。”

随着施工技术的发展及桥梁结构对混凝土强度和耐久性要求的提高,当代混凝土性能的研究相对滞后,对与桥梁结构安全性、适用性和耐久性相关的当代桥梁混凝土长期强度、弹性模量、徐变和耐久性能都缺乏成熟系统的认识。桥梁混凝土长期性能不足,成为新建桥梁结构过早破坏、使用寿命降低的主要原因之一。

在桥梁混凝土长期性能演变规律研究方面,课题组攻克了掺加粉煤灰的混凝土徐变机理不明确、缺少长期徐变预测模型的问题,在试验基础上通过分析得到粉煤灰混凝土的徐变预测模型,充分考虑了掺加粉煤灰后混凝土的变形性能和早期强度变化对混凝土徐变带来的影响,可用于不同加载龄期、不同粉煤灰掺量下混凝土徐变特性分析。在此基础上,对我国现行公路桥梁设计规范中普通混凝土的徐变计算模型提出了修正建议。

本项目提出对混凝土名义徐变系数进行修正的方法,考虑了材料修正和强度修正。建立7种多因素耦合作用下桥梁混凝土结构性能演变规律加速试验方法,用于探索研究当代桥梁混凝土性能长期演变规律。

针对当代桥梁混凝土长期性能认知不足的问题,利用建立的加速试验方法,揭示了建立掺加引气剂、早强剂等常用外加剂和粉煤灰、矿渣等常用矿物掺合料的桥梁混凝土力学性能和耐久性能的长期演变规律;通过对当代混凝土材料长期损伤的亚微观机理分析,提出了改善在一般大气环境、冻融环境、硫酸盐侵蚀环境、氯盐-冻融复合作用环境、荷载及氯盐-冻融循环复合作用环境中的当代桥梁混凝土长期性能的典型材料组成与配比。

针对混凝土强度检测方法多、弹性模量无现场无损检测方法、结构变形测量困难以及如何利用无损检测手段预测桥梁耐久寿命的问题,考虑长期跟踪观测的可实施性和检测数据一致性,建立了超声-拉拔综合法检测混凝土强度、超声法检测混凝土弹性模量、固体图像传感器监测桥梁结构变形,和利用现场无损检测得到的钢筋表面氯离子浓度,预测桥梁混凝土结构耐久寿命的桥梁混凝土长期性能跟踪观测技术。

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