【摘要】：裂縫是混凝土工程中普遍存在而又難以解決的問題，也是混凝土結(jié)構(gòu)病害和缺陷的集中表現(xiàn)。高寒地區(qū)，年平均氣溫較低，日溫差較大，紫外線照射強烈，氣候干燥。這些因素極大的加劇了混凝土的塑性收縮、自收縮、干燥收縮、冷收縮等。 因此，研究高寒地區(qū)混凝土裂縫修補材料、技術(shù)與工藝，采取有效修補技術(shù)以防止裂縫進一步發(fā)展、維護混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能，對提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。論文的主要工作和成果包括以下幾個方面： （1）通過對高寒地區(qū)橋梁墩臺和隧道裂縫進行現(xiàn)場調(diào)查和分類，橋梁墩臺裂縫主要為非結(jié)構(gòu)性裂縫，其中以收縮裂縫為主，隧道裂縫既有結(jié)構(gòu)性裂縫又有非結(jié)構(gòu)性裂縫，但結(jié)構(gòu)性裂縫偏多。提出了橋梁混凝土裂縫的危害及控制途徑，其中非結(jié)構(gòu)性裂縫的危害主要有引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土碳化和縮減了混凝土的耐久性及使用壽命。結(jié)構(gòu)性裂縫的危害有降低的結(jié)構(gòu)承載能力及影響結(jié)構(gòu)的使用安全。 （2）對高寒地區(qū)典型的橋梁和隧道裂縫寬度及深度進行了檢測，并且對裂縫寬度、深度和走向進行了統(tǒng)計分析和特征分析。通過PH值測定實驗方法，，建立了裂縫寬度與碳化耐久性之間的對應關系，以PH=12.0時鋼筋鈍化膜失效為依據(jù)，提出了裂縫寬度為0.21mm是高寒地區(qū)鐵路橋墩裂縫允許寬度限值。分別從環(huán)境因素、保濕養(yǎng)護、凍融和氯鹽環(huán)境及混凝土材料對裂縫的影響進行了分析。 （3）用于裂縫表面封閉的改性FEVE氟碳涂料與普通市售柔性氟碳相比，老化性能良好，且具有附著力強、拉伸強度高和彈性好的特點；聚合物水泥復合涂層具有彈性好、粘結(jié)力強、耐久性好等優(yōu)點。用于裂縫注漿的柔性環(huán)氧樹脂和聚氨酯的各項性能指標均滿足高寒地區(qū)特殊環(huán)境下注漿材料技術(shù)要求，特別是斷裂伸長率提高明顯，并且與基體粘結(jié)強度高。提出了高寒地區(qū)橋梁墩臺混凝土裂縫總體修補方案。并對混凝土裂縫進行長期動態(tài)跟蹤監(jiān)測；對裂縫修補材料的高原適應性進行了選點實驗。 （4）對膠體抗壓強度和抗拉強度進行了實驗研究，由實驗結(jié)果對比分析可得：混凝土灌注膠體改性后的抗壓強度有所降低，但是其降低程度對膠體的抗壓強度影響不是很大。改性后的灌注膠體抗拉強度及伸長率得到了改善，且都有所提高。根據(jù)高寒地區(qū)橋墩和隧道混凝土開裂原因、修補技術(shù)的研究結(jié)果，對高寒地區(qū)橋梁墩臺和隧道混凝土裂縫進行了現(xiàn)場修補試驗研究。
[Abstract]:Crack is a common and difficult problem in concrete engineering. It is also a concentrated manifestation of defects and defects of concrete structure. In the alpine region, the annual average temperature is lower, the daily temperature difference is larger, the ultraviolet radiation is strong, and the climate is dry. These factors greatly aggravate the plastic shrinkage, self-shrinkage, drying shrinkage, cold shrinkage and so on. Therefore, the material, technology and technology of concrete crack repair in alpine area are studied, and the effective repair technology is adopted to prevent the further development of cracks and maintain the service performance of concrete structure. It is of great practical significance to improve the durability and service life of concrete structures. The main work and achievements of this paper include the following aspects: (1) through on-the-spot investigation and classification of bridge pier-abutment and tunnel cracks in alpine region, the cracks of bridge pier and abutment are mainly non-structural cracks, among which shrinkage cracks are the main ones. Tunnel cracks have both structural and non-structural cracks, but structural cracks are more. The harm and control measures of bridge concrete cracks are put forward, among which the non-structural cracks mainly cause corrosion of steel bars, accelerate the carbonization of concrete and reduce the durability and service life of concrete. The damage of structural cracks has reduced structural bearing capacity and affects the safety of structural use. (2) the crack width and depth of typical bridge and tunnel in alpine and cold area are tested, and the crack width, depth and trend are analyzed statistically and characteristic. The corresponding relationship between crack width and carbonation durability is established by measuring PH value. Based on the failure of rebar passivation film in PH=12.0, it is proposed that the crack width of 0.21mm is the limit value of crack width of railway piers in alpine and cold regions. The effects of environmental factors, moisture retention, freezing and thawing, chloride environment and concrete materials on cracks were analyzed. (3) the modified FEVE fluorocarbon coating, which is used to seal the crack surface, has good aging property, strong adhesion, high tensile strength and good elasticity compared with the general market flexible fluorocarbon coating; Polymer cement composite coating has the advantages of good elasticity, strong adhesion and good durability. The properties of flexible epoxy resin and polyurethane used in crack grouting meet the technical requirements of grouting materials in the cold area, especially the elongation at break is improved obviously, and the bond strength between epoxy resin and matrix is high. The overall repair scheme for concrete cracks of bridge pier and abutment in alpine region is put forward. Long-term dynamic follow-up and monitoring of concrete cracks are carried out, and point selection experiments are carried out on the plateau adaptability of crack repairing materials. (4) the compressive strength and tensile strength of colloid were studied experimentally. The experimental results showed that the compressive strength of concrete modified colloid was decreased, but the degree of decrease had little effect on the compressive strength of colloid. The tensile strength and elongation of the modified colloid were improved, and both of them were improved. According to the cracking reason of bridge pier and tunnel concrete in alpine and cold area and the research result of repair technology, the site repair test of bridge pier and tunnel concrete crack in high cold area is carried out.
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U445.7

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本文編號：2433184