针对高寒地区新浇筑混凝土易受冻害,导致的路面结构安全隐患和后期服役寿命受限等问题,文中选取西藏地区实际施工材料分别拌制了C30、C40及C45三组水泥混凝土试件,试件在标准养护室养护0,3,7,28 d后移置室外继续养护150 d,研究抗压强度、抗折强度及动弹性模量变化规律,并且对自然养护150 d的试件进行300次冻融循环试验。研究结果表明:当认为标准养护龄期为28 d的混凝土无受冻状态时,标准养护龄期的增加能有效提升混凝土服役初期的抗冻能力,混凝土的受冻率随着养护龄期的增加依次降低;通过掺加粉煤灰和防冻剂,自然养护150 d的混凝土可经受275~300次冻融循环,冻融循环250次后,混凝土内部产生明显的大孔隙及裂隙,试件抗冻指标快速下降;通过建立的冻融损伤度转化公式,可快速对高寒地区不同服役年限的混凝土建筑物进行力学性能预测,进而为运行期建筑物安全性评价提供理论支撑。
为研究寒冷地区低温条件对沥青路面低温性能影响,本次研究通过冻断试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验检测了AC-16、AC-20、SMA-13 3种级配类型的沥青混合料低温性能,由冻断试验的结果提出寒冷地区温度区间划分的节点,将低温条件划分成3个温度区间,结合0℃、-10℃、-20℃3个温度条件下低温小梁弯曲试验结果,分析沥青混合料的应力松弛作用与沥青混合料低温抗裂性能关系,并从冻断试验应力-温度曲线中获取数据拟合出应力-时间关系,得到松弛模量曲线。结果表明:当降温幅度相等时,温度越低,其对应力松弛影响程度越高;沥青混合料低温抗裂性能随着应力松弛作用的削弱而变差;相同级配下橡胶沥青混合料应力松弛能力受温度影响低于SBS改性沥青。
结合高寒地区混凝土梁桥的常见病害,分析了其产生机制,阐述了高寒地区混凝土梁桥的耐久性设计要点,提出了针对高寒地区混凝土梁桥的施工建议,以期进一步提升桥梁结构的安全性,为相关工程提供参考。
为评价蒸发塘防渗材料——高密度聚乙烯土工膜和钠基膨润土防水毯耐久性,本文以我国北方高寒地区气候环境为试验条件,系统开展了高密度聚乙烯土工膜和钠基膨润土防水毯高浓度酸碱盐溶液和高浓度废液的腐蚀等外界特殊条件影响测试,以及钠基膨润土防水毯经过冻融循环和干湿循环条件下渗透特性变化的耐久性研究,判断材料是否满足工程要求。结果表明:高密度聚乙烯土工膜在室内4种高浓度液体中浸泡26周内,腐蚀溶液对高密度聚乙烯土工膜拉伸强度性能指标的影响较小;钠基膨润土防水毯在腐蚀溶液室内浸泡的26周内,渗透性略有增加,但对防渗性能影响不大;历经20次冻融和干湿循环后,钠基膨润土防水毯的渗透性变化较小。
为了提高高海拔寒冷地区混凝土箱梁无损检测标准的准确性,以高寒地区混凝土箱梁为研究对象,采用声波-回弹综合检测法,测试了高寒减水混凝土试件的纵波波速、回弹值以及抗压强度。根据标准测强曲线进行优化,建立新高寒地区混凝土强度预测模型。结合高寒减水混凝土试件的抗冻耐久性试验结果,建立高寒地区混凝土箱梁无损检测标准,并以甘肃省王格尔塘至夏河高速公路WXSG-2标段混凝土箱梁工程验证本文建立的无损检测标准的合理性和可行性。结果表明:优化后的混凝土强度预测模型相关系数较规范预测模型提高,适用于高寒地区使用。
寒区隧道混凝土衬砌结构易发生冻融循环作用下的耐久性问题。综述了冻融作用、冻融-碳化及冻融-侵蚀性盐耦合作用下的隧道混凝土衬砌结构耐久性的变化规律,并提出了目前研究所存在的问题及未来研究的建议和方向。
为了探究在高低温冷热循环作用下东北季节性冻土区水利工程衬塑钢管的耐久性,文章依据现有规范设计了高低温循环试验的温度区间为-20-50℃,然后对经历了不同高低温冷热循环次数后的衬塑钢管的结合强度、压扁强度分别采用自主设计的结合强度试验装置与PWS-E200电液伺服动静万能试验机检测,通过对比分析循环次数与压扁强度、结合强度的变化关系,探讨了衬塑钢管在水利工程中的适用性。研究表明:随着高低温冷热循环次数的增加衬塑钢管的压扁强度、结合强度均呈现出不断降低的变化规律,且结合强度的降低幅度更加显著;为进一步提高衬塑钢管的耐久性与适用性,分别从埋置深度、使用环境两个方面提出了有针对性的决策建议,可为东北地区水利工程实践提供一定的参考依据。
显示了冻土的脆性和塑性破坏两种机制存在时的土壤水分的转换阶段,发现两种破坏机制,提出一个包括常荷载、可变荷载和温度诸因素土壤的耐久性和强度公式。首次利用一个定量来表达温压条件,确定两种破坏机制下裂缝的发生率。基于温度和负载递次增加试验,提出了一个冻土的强度特性快速测定方法。
青藏高原冻土由于气候变暖、人类活动加剧等原因冻土线下移,造成冻土区公路病害严重,达不到使用年限,为了提高其耐久性,冻土区公路采用"U型"通风路基,主动保护路基下冻土,达到提高冻土区公路耐久性目的。
本文依据青藏铁路高原冻土地区的建设经验,归纳出低温早强耐久性混凝土的施工工艺、质量控制措施及注意事项,供此类施工参考。