干寒大温差地区混凝土箱梁蒸养温时控制及宏微观分析
发布时间：2020-07-14 16:51
【摘要】：随着我国西部地区深度融入“一带一路”建设,高速公路和铁路得到快速发展。由于西北地区干、寒、大温差等气候恶劣,耐久性较强的混凝土结构得到广泛的应用。其中,预制构件凭借其不受季节、气候影响和能够加快现场施工进度的优势被越来越多的在建工程所采用。本文主要围绕在干、寒、大温差的气候条件下,分析蒸养制度下现场预制箱梁和室内试件混凝土的宏微观性能,研究蒸养制度各个阶段(预养期、升温期、恒温期、降温期)对100×100×100mm混凝土试块的抗压强度和蒸养时间、温度对2m试验箱梁、同条件养护的100×100×100mm试块抗压强度、微观结构和抗氯离子性能的影响,得出合理的预养时间、升温速度、恒温温度、恒温时间、降温速度。主要研究工作包括在白明高速、敦当高速项目和室内试验,现场懫用回弹仪进行预制箱梁混凝土抗压强度分析,利用试验机进行试块抗压强度分析;室内试验采用试验机进行试块抗压强度分析,现场箱梁钻芯取样、切割和试块切割,采用气孔分析仪(R apidAir型)、AutoPore IV9500全自动压汞仪和X射线衍射相分析仪进行混凝土微观结构分析,采用电通量测试仪进行混凝土抗氯离子渗透性能分析。对不同的龄期蒸养混凝土分别进行取样分析蒸养对后期抗压强度、微观孔结构、抗氯离子渗透性能的影响。分析蒸养制度下水泥品种、粉煤灰掺量、矿粉掺量对混凝土试块抗压强度的影响。使用ANSYS有限元软件建立箱梁的热分析模型,对比分析混凝土箱梁现场和有限元模型的温度梯度。主要研究结论:(1)蒸汽养护制度下,最佳组合建议是预养期为4~6h、升温速率为20℃/h、试块的恒温时间为8h(实际箱梁恒温时间为80h)、恒温温度为50℃、降温速度应小于升温速度宜控制在15℃/h。(2)在蒸汽养护温度为(45-50)℃、湿度95%条件下,相对比其余3组养护温度而言,现场试验回弹法测得的箱梁抗压强度和试验室压力机测得的试块抗压强度均较高,且符合设计强度要求;气孔分析仪分析孔结构各参数中气孔弦长频率较大,混凝土含气量较小;压汞仪分析孔结构各参数中,混凝土抗压强度与分形维数具有较好的相关性;X射线衍射相分析仪分析得到蒸养加快了水化进程;电通量测试仪分析抗氯离子渗透性能较好。因此,蒸汽养护最优的养护温度为45-50℃。(3)有限元Ansys建立现场实体箱梁模型,分析蒸汽养护全过程中混凝土箱梁里表温度场分布情况,得出箱梁水化热对纵向影响较小,对横桥向影响较大;混凝土箱梁传热过程与构件的厚薄度有关;现场实测值和有限元软件Ansys建立模型得到的实体混凝土箱梁里表温度变化具有相似性。(4)通过正交试验设计,得出较优水平组合为因素1的水平2、因素2的水平2、因素3的水平2,也就是说水泥标号为52.5、粉煤灰掺量为10%、矿粉掺量为10%时改善蒸汽养护制度下混凝土性能。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441
【图文】：
干寒大温差地区混凝土箱梁蒸养温时控制及宏微观分析白明高速，起点位于蒙甘交界处的白疙瘩，顺接内蒙古境内在建临河至白疙瘩段高速公路路线终点，终点位于甘新交界处明水村，顺接新疆境内在建明水至哈密段高速公路路线起点。路线总体走向由东向西，全长 136.67 公里，以白明高速 BM01 标段为研究实例， BM01 合同段起讫桩号：K1808+000.0—K1822+000，全长 13.92912km，共设置大、中桥 3 座，涵洞 14 道，通道 10 处。设计采用高性能混凝土，设计年限 100 年。敦当高速，主线起点位于敦煌市，终点与青海省当金山-大柴旦段高速公路顺接。以柳格国高（G3011）敦煌至当金山高速公路试验段 I 标段为研究对象，全长 119.6 公里，概算总投资 4.96 亿元，建设工期 3 年。全长约 198.97 公里，共设置出入口互通立交 6处，收费站 5 处，服务区 2 处。
干寒大温差地区混凝土箱梁蒸养温时控制及宏微观分析白明高速，起点位于蒙甘交界处的白疙瘩，顺接内蒙古境内在建临河至白疙瘩段高速公路路线终点，终点位于甘新交界处明水村，顺接新疆境内在建明水至哈密段高速公路路线起点。路线总体走向由东向西，全长 136.67 公里，以白明高速 BM01 标段为研究实例， BM01 合同段起讫桩号：K1808+000.0—K1822+000，全长 13.92912km，共设置大、中桥 3 座，涵洞 14 道，通道 10 处。设计采用高性能混凝土，设计年限 100 年。敦当高速，主线起点位于敦煌市，终点与青海省当金山-大柴旦段高速公路顺接。以柳格国高（G3011）敦煌至当金山高速公路试验段 I 标段为研究对象，全长 119.6 公里，概算总投资 4.96 亿元，建设工期 3 年。全长约 198.97 公里，共设置出入口互通立交 6处，收费站 5 处，服务区 2 处。
图 2. 1 现场回弹仪测试强度 图 2. 2 现场试块测试强度仪器室内试验测试抗压强度值采用 YAW4306 微机控制电液伺服压力试验机，测试时连续均匀加荷，加荷应力控制在 0.5~0.8MPa/s，位移约为 0.2mm/min。试验时应在系统中输入试件尺寸和换算系数。如图 2.3 所示。图 2. 3 室内试验抗压强度测试仪
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441
【图文】：
干寒大温差地区混凝土箱梁蒸养温时控制及宏微观分析白明高速，起点位于蒙甘交界处的白疙瘩，顺接内蒙古境内在建临河至白疙瘩段高速公路路线终点，终点位于甘新交界处明水村，顺接新疆境内在建明水至哈密段高速公路路线起点。路线总体走向由东向西，全长 136.67 公里，以白明高速 BM01 标段为研究实例， BM01 合同段起讫桩号：K1808+000.0—K1822+000，全长 13.92912km，共设置大、中桥 3 座，涵洞 14 道，通道 10 处。设计采用高性能混凝土，设计年限 100 年。敦当高速，主线起点位于敦煌市，终点与青海省当金山-大柴旦段高速公路顺接。以柳格国高（G3011）敦煌至当金山高速公路试验段 I 标段为研究对象，全长 119.6 公里，概算总投资 4.96 亿元，建设工期 3 年。全长约 198.97 公里，共设置出入口互通立交 6处，收费站 5 处，服务区 2 处。
干寒大温差地区混凝土箱梁蒸养温时控制及宏微观分析白明高速，起点位于蒙甘交界处的白疙瘩，顺接内蒙古境内在建临河至白疙瘩段高速公路路线终点，终点位于甘新交界处明水村，顺接新疆境内在建明水至哈密段高速公路路线起点。路线总体走向由东向西，全长 136.67 公里，以白明高速 BM01 标段为研究实例， BM01 合同段起讫桩号：K1808+000.0—K1822+000，全长 13.92912km，共设置大、中桥 3 座，涵洞 14 道，通道 10 处。设计采用高性能混凝土，设计年限 100 年。敦当高速，主线起点位于敦煌市，终点与青海省当金山-大柴旦段高速公路顺接。以柳格国高（G3011）敦煌至当金山高速公路试验段 I 标段为研究对象，全长 119.6 公里，概算总投资 4.96 亿元，建设工期 3 年。全长约 198.97 公里，共设置出入口互通立交 6处，收费站 5 处，服务区 2 处。
图 2. 1 现场回弹仪测试强度 图 2. 2 现场试块测试强度仪器室内试验测试抗压强度值采用 YAW4306 微机控制电液伺服压力试验机，测试时连续均匀加荷，加荷应力控制在 0.5~0.8MPa/s，位移约为 0.2mm/min。试验时应在系统中输入试件尺寸和换算系数。如图 2.3 所示。图 2. 3 室内试验抗压强度测试仪
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1 戴公连;岳U
本文编号：2755233
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