【摘要】：隨著我國西部地區(qū)深度融入“一帶一路”建設(shè),高速公路和鐵路得到快速發(fā)展。由于西北地區(qū)干、寒、大溫差等氣候惡劣,耐久性較強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)得到廣泛的應(yīng)用。其中,預(yù)制構(gòu)件憑借其不受季節(jié)、氣候影響和能夠加快現(xiàn)場施工進(jìn)度的優(yōu)勢被越來越多的在建工程所采用。本文主要圍繞在干、寒、大溫差的氣候條件下,分析蒸養(yǎng)制度下現(xiàn)場預(yù)制箱梁和室內(nèi)試件混凝土的宏微觀性能,研究蒸養(yǎng)制度各個階段(預(yù)養(yǎng)期、升溫期、恒溫期、降溫期)對100×100×100mm混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度和蒸養(yǎng)時間、溫度對2m試驗箱梁、同條件養(yǎng)護(hù)的100×100×100mm試塊抗壓強(qiáng)度、微觀結(jié)構(gòu)和抗氯離子性能的影響,得出合理的預(yù)養(yǎng)時間、升溫速度、恒溫溫度、恒溫時間、降溫速度。主要研究工作包括在白明高速、敦當(dāng)高速項目和室內(nèi)試驗,現(xiàn)場懫用回彈儀進(jìn)行預(yù)制箱梁混凝土抗壓強(qiáng)度分析,利用試驗機(jī)進(jìn)行試塊抗壓強(qiáng)度分析;室內(nèi)試驗采用試驗機(jī)進(jìn)行試塊抗壓強(qiáng)度分析,現(xiàn)場箱梁鉆芯取樣、切割和試塊切割,采用氣孔分析儀(R apidAir型)、AutoPore IV9500全自動壓汞儀和X射線衍射相分析儀進(jìn)行混凝土微觀結(jié)構(gòu)分析,采用電通量測試儀進(jìn)行混凝土抗氯離子滲透性能分析。對不同的齡期蒸養(yǎng)混凝土分別進(jìn)行取樣分析蒸養(yǎng)對后期抗壓強(qiáng)度、微觀孔結(jié)構(gòu)、抗氯離子滲透性能的影響。分析蒸養(yǎng)制度下水泥品種、粉煤灰摻量、礦粉摻量對混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的影響。使用ANSYS有限元軟件建立箱梁的熱分析模型,對比分析混凝土箱梁現(xiàn)場和有限元模型的溫度梯度。主要研究結(jié)論:(1)蒸汽養(yǎng)護(hù)制度下,最佳組合建議是預(yù)養(yǎng)期為4~6h、升溫速率為20℃/h、試塊的恒溫時間為8h(實際箱梁恒溫時間為80h)、恒溫溫度為50℃、降溫速度應(yīng)小于升溫速度宜控制在15℃/h。(2)在蒸汽養(yǎng)護(hù)溫度為(45-50)℃、濕度95%條件下,相對比其余3組養(yǎng)護(hù)溫度而言,現(xiàn)場試驗回彈法測得的箱梁抗壓強(qiáng)度和試驗室壓力機(jī)測得的試塊抗壓強(qiáng)度均較高,且符合設(shè)計強(qiáng)度要求;氣孔分析儀分析孔結(jié)構(gòu)各參數(shù)中氣孔弦長頻率較大,混凝土含氣量較小;壓汞儀分析孔結(jié)構(gòu)各參數(shù)中,混凝土抗壓強(qiáng)度與分形維數(shù)具有較好的相關(guān)性;X射線衍射相分析儀分析得到蒸養(yǎng)加快了水化進(jìn)程;電通量測試儀分析抗氯離子滲透性能較好。因此,蒸汽養(yǎng)護(hù)最優(yōu)的養(yǎng)護(hù)溫度為45-50℃。(3)有限元Ansys建立現(xiàn)場實體箱梁模型,分析蒸汽養(yǎng)護(hù)全過程中混凝土箱梁里表溫度場分布情況,得出箱梁水化熱對縱向影響較小,對橫橋向影響較大;混凝土箱梁傳熱過程與構(gòu)件的厚薄度有關(guān);現(xiàn)場實測值和有限元軟件Ansys建立模型得到的實體混凝土箱梁里表溫度變化具有相似性。(4)通過正交試驗設(shè)計,得出較優(yōu)水平組合為因素1的水平2、因素2的水平2、因素3的水平2,也就是說水泥標(biāo)號為52.5、粉煤灰摻量為10%、礦粉摻量為10%時改善蒸汽養(yǎng)護(hù)制度下混凝土性能。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U441
【圖文】：

干寒大溫差地區(qū)混凝土箱梁蒸養(yǎng)溫時控制及宏微觀分析白明高速，起點位于蒙甘交界處的白疙瘩，順接內(nèi)蒙古境內(nèi)在建臨河至白疙瘩段高速公路路線終點，終點位于甘新交界處明水村，順接新疆境內(nèi)在建明水至哈密段高速公路路線起點。路線總體走向由東向西，全長 136.67 公里，以白明高速 BM01 標(biāo)段為研究實例， BM01 合同段起訖樁號：K1808+000.0—K1822+000，全長 13.92912km，共設(shè)置大、中橋 3 座，涵洞 14 道，通道 10 處。設(shè)計采用高性能混凝土，設(shè)計年限 100 年。敦當(dāng)高速，主線起點位于敦煌市，終點與青海省當(dāng)金山-大柴旦段高速公路順接。以柳格國高（G3011）敦煌至當(dāng)金山高速公路試驗段 I 標(biāo)段為研究對象，全長 119.6 公里，概算總投資 4.96 億元，建設(shè)工期 3 年。全長約 198.97 公里，共設(shè)置出入口互通立交 6處，收費站 5 處，服務(wù)區(qū) 2 處。

干寒大溫差地區(qū)混凝土箱梁蒸養(yǎng)溫時控制及宏微觀分析白明高速，起點位于蒙甘交界處的白疙瘩，順接內(nèi)蒙古境內(nèi)在建臨河至白疙瘩段高速公路路線終點，終點位于甘新交界處明水村，順接新疆境內(nèi)在建明水至哈密段高速公路路線起點。路線總體走向由東向西，全長 136.67 公里，以白明高速 BM01 標(biāo)段為研究實例， BM01 合同段起訖樁號：K1808+000.0—K1822+000，全長 13.92912km，共設(shè)置大、中橋 3 座，涵洞 14 道，通道 10 處。設(shè)計采用高性能混凝土，設(shè)計年限 100 年。敦當(dāng)高速，主線起點位于敦煌市，終點與青海省當(dāng)金山-大柴旦段高速公路順接。以柳格國高（G3011）敦煌至當(dāng)金山高速公路試驗段 I 標(biāo)段為研究對象，全長 119.6 公里，概算總投資 4.96 億元，建設(shè)工期 3 年。全長約 198.97 公里，共設(shè)置出入口互通立交 6處，收費站 5 處，服務(wù)區(qū) 2 處。

圖 2. 1 現(xiàn)場回彈儀測試強(qiáng)度 圖 2. 2 現(xiàn)場試塊測試強(qiáng)度儀器室內(nèi)試驗測試抗壓強(qiáng)度值采用 YAW4306 微機(jī)控制電液伺服壓力試驗機(jī)，測試時連續(xù)均勻加荷，加荷應(yīng)力控制在 0.5~0.8MPa/s，位移約為 0.2mm/min。試驗時應(yīng)在系統(tǒng)中輸入試件尺寸和換算系數(shù)。如圖 2.3 所示。圖 2. 3 室內(nèi)試驗抗壓強(qiáng)度測試儀

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1 戴公連;岳U

本文編號：2755233