水泥混凝土抗盐冻性能试验研究

发布时间：2020-10-23 10:54

　　 改革开放以来,我国水泥混凝土路面取得了长足的发展,但是仍然存在一些问题,比如常出现开裂、脱空、唧泥、错台等病害,很大程度上影响了路面的使用寿命和质量。产生这些病害的原因是多方面的,而混凝土抗冻性不足必然是不可忽略的一大重要原因,尤其是对于北方寒冷地区。尤其是遇到大雪天气,为了保证交通安全,需要撒布除冰盐(多为氯盐),但除冰盐反而加剧了路面的冻融破坏。因而,论文从混凝土材料组成及改性方面出发,对寒冷地区路用混凝土抗盐冻性能及机理展开研究,通过优化混凝土材料组成,提高混凝土的抗盐冻性能,进而达到延长道路使用寿命的目的。论文以相关规范为基础,提出路用混凝土原材料的质量控制要求,根据混凝土强度及施工要求,确定混凝土的配合比。选择合适的材料及用量,进行的室内试验为冻融循环试验和弯拉强度试验,试验时盐溶液浓度为3%,冻融循环次数为200次,获得冻融循环作用下混凝土相对动弹模量、质量损失和弯拉强度损失。分析水灰比、引气剂、矿物掺合料、纤维和纳米材料对路用混凝土抗盐冻性能的影响,并分析其作用机理。在路面使用寿命分析的基础上,对减小水灰比、掺入引气剂、矿物掺合料、纤维、纳米材料的改性混凝土进行经济效益分析,提出基于路面使用寿命分析的效益参数BP BP(Benefit Parameters),并将五种改性混凝土与基质混凝土进行对比。在路用混凝土抗盐冻机理分析的基础上,从原材料、水灰比、引气剂、减水剂、外掺材料(包括矿物掺合料、纳米材料、纤维等)、施工和养护质量控制等角度对提高路用混凝土抗盐冻性能的措施进行分析,为盐冻地区路用混凝土的设计及施工提出合理化建议,以期延长道路使用寿命。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U414
【部分图文】：

设计年限越长）、有利于夜间行车等优点，水泥混凝土路面越来越多的用于我国高等级路面。与西方发达国家相比，我国水泥混凝土路面发展较晚，上世纪 50 年代，水泥混凝土路面主要用于机场道路、城市道路及厂矿道路中，在公路中使用较少，至 1970 年，使用水泥混凝土路面的公路通车里程仅 200 公里。70 年代初，广东、浙江、江苏、河北等地开始在公路中大量铺筑水泥混凝土路面，至 1980 年，水泥混凝土路面公路通车里程达 1600 公里。1980 年，建材部和交通部联合发布通知，要求重载交通及交通量大的地区，应结合自身实际情况，逐步推广使用水泥混凝土路面，此后水泥混凝土路面在我国迅速发展起来[1]。尤其是进入 20 世纪 90 年代，国家高度重视基础设施建设，道路建设飞速发展，截止到 2016 年，全国公路通车总里程达到 469.63 公里（近五年全国公路总里程及公路密度发展见图 1-1，2016 年各等级道路所占比例见图 1-2），其中水泥路面 183.22 公里，约占 40%。总体来讲，高等级道路所占比例较小（2016 年仅占 4.9%）低等级道路所占比例较大，且水泥混凝土路面以低等级道路为主。

图 1-2 2016 年各等级道路在通车总里程中所占比例改革开放以来，我国水泥混凝土路面取得了长足的发展，取得了非凡的成就存在一些问题，比如水泥常出现开裂、脱空、唧泥、错台等病害，很大程度面的使用寿命和质量。产生这些病害的原因是多方面，而混凝土抗冻性不足忽略的一大重要原因，尤其是对于北方寒冷地区。冻融循环作用下，混凝土表面脱落（见图 1-3），导致路面凹凸不平，不仅影响行车舒适，而且降低。更为严重的是混凝土的冻融破坏会延伸到混凝土结构内部，导致混凝土内，材料强度降低（包括抗压强度和弯拉强度等），路面使用寿命缩短。尤其天气，为了保证交通安全，需要撒布除冰盐（多为氯盐），但除冰盐反而加冻融破坏。

图 1-2 2016 年各等级道路在通车总里程中所占比例改革开放以来，我国水泥混凝土路面取得了长足的发展，取得了非凡的成就，但是仍然存在一些问题，比如水泥常出现开裂、脱空、唧泥、错台等病害，很大程度上影响了路面的使用寿命和质量。产生这些病害的原因是多方面，而混凝土抗冻性不足必然是不可忽略的一大重要原因，尤其是对于北方寒冷地区。冻融循环作用下，混凝土路面常出现表面脱落（见图 1-3），导致路面凹凸不平，不仅影响行车舒适，而且降低道路美观性。更为严重的是混凝土的冻融破坏会延伸到混凝土结构内部，导致混凝土内部结构松散，材料强度降低（包括抗压强度和弯拉强度等），路面使用寿命缩短。尤其是遇到大雪天气，为了保证交通安全，需要撒布除冰盐（多为氯盐），但除冰盐反而加剧了路面的冻融破坏。
【参考文献】

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本文编号：2852942