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甘肃省大温差条件下干寒地区预制公路箱梁裂缝控制技术研究
陶永宏
完成单位甘肃路桥建设集团有限公司
登记(发布)日期2018
中文摘要1、课题来源与背景 本项目于2015年由甘肃省交通运输厅立项,项目名称：甘肃省大温差条件下干寒地区预制公路箱梁裂缝控制技术研究,任务书编号：2016-06。 甘肃河西地区年平均蒸发量约是降雨量的5-20倍,地下水和地表水极度匮乏。荒漠、戈壁地表和高海拔、空气稀薄等原因导致干燥、大温差(昼夜温差30℃-50℃)成为甘肃河西的气候环境特征,相对湿度常年低于40%,年温差和昼夜温差均较大。国家和地方政府在甘肃投入大量资金进行交通建设,而这些线路的大多区段直接穿越干寒、昼夜大温差地区,这些地区施工完成的预制混凝土公路箱梁在拆模时,甚至浇筑后4-24小时内,就会产生表面裂缝,易造成腐蚀性介质和水分侵入,易导致混凝土劣化,钢筋锈蚀,使混凝土耐久性降低,进而缩短结构的使用寿命,严重影响了混凝土结构的安全性和耐久性。 2、研究目的与意义 通过对大温差环境条件下混凝土箱梁力学性能和变形性能研究、箱梁混凝土抗裂性材料优化研究、混凝土箱梁开裂对混凝土微观结构及耐久性的影响研究以及混凝土箱梁养护措施优化及抗裂性能对比研究,重点解决箱梁预制期裂缝的控制等关键问题,并提出相应地改善措施。通过项目的实施,将不断总结阶段性研究成果,适时应用到依托工程中,起到有效指导施工的目的,确保箱梁在预制及施工过程中的各项性能,延长箱梁使用寿命,降低后期养护费用。 3、主要论点与论据 1)通过对比研究蒸汽养护、自然养护等八种养护方案下的混凝土力学及耐久性指标,提出了混凝土裂缝控制的蒸汽养护四阶段及分阶段养护的温度指标。 2)通过对比研究不同矿物掺料和掺量方式下,混凝土的物理力学性能及微观结构、抗裂性和耐久性指标,得出了适应大温差、干寒气候下的混凝土最优配合比。 3)通过箱梁节段的温度及裂缝测试,提出了与特殊环境相适应的箱梁温度场梯度函数,得出了不同养护方式下的裂缝发展规律。 4、创见与创新 1)基于大温差、干寒气候条件,同比例试验箱梁模型为试验对象,测试并分析箱梁日照温度场分布,确立了符合此类环境条件的温度梯度方程Ty=21.03e-6y。 2)通过蒸汽养护优化研究,提出了符合大温差、干寒环境下四阶段蒸汽养护制度：预养温度20-25℃、升降温速度不大于10℃、恒温温度45-50℃、养护时间5d。 3)通过对不同养护方式下混凝土抗裂环及试验箱梁混凝土裂缝宽度、开裂时间、裂缝长度、裂缝条数的分析和研究,得出标准养护下混凝土抗裂性最好,蒸汽养护、橡塑板包裹养护次之,土工布养护与薄膜养护较差,洒水养护与自然养护最差。 5、经济效益和存在的问题 通过对比研究蒸汽养护、自然养护等八种养护方案与不同矿物掺料和掺量方式下混凝土力学及耐久性指标、物理力学性能及微观结构、抗裂性和耐久性指标等的研究,分析不同养护方式引起单片预制梁养护费用,综合来看,虽然蒸汽养护的养护措施费多于其他养护方式,但是,蒸汽养护会提高混凝土强度增长速率,加快预制混凝土箱梁预应力张拉进程,避免预制构件在早龄期出现裂缝而报废,且降低后期养护费用。另一方面其养护设施可重复利用性高,养护材料及设备损耗较少,养护后混凝土质量安全较好,同时有利于提高施工效率,缩短工期,节约成本,创造工程经济效益。 6、历年获奖情况 无
中文关键词大温差 ; 干寒 ; 公路箱梁 ; 裂缝控制 ; 养护方式
成果类型应用技术
语种中文
国家中国
中图法分类号U445.7
URLhttp://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001772510
资源类型成果
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243962
推荐引用方式
GB/T 7714		 陶永宏. 甘肃省大温差条件下干寒地区预制公路箱梁裂缝控制技术研究[Z]. 应用技术,2018.
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