鋪面水泥混凝土抗凍設(shè)計(jì)指標(biāo)研究.pdf

1、以凍融耐久性裂紋和鹽凍剝蝕損壞為代表的凍融損壞是冰凍地區(qū)鋪面水泥混凝土(以下簡(jiǎn)稱混凝土)的主要損壞類型之一。但迄今為止，我國(guó)鋪面領(lǐng)域尚對(duì)之缺乏深入系統(tǒng)研究，鋪面混凝土抗凍技術(shù)規(guī)定不完善。本文在充分借鑒國(guó)內(nèi)外已有混凝土抗凍技術(shù)研究成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，致力于鋪面混凝土定量抗凍設(shè)計(jì)指標(biāo)與抗凍設(shè)計(jì)方法的研究，為今后抗凍鋪面混凝土的設(shè)計(jì)與研究提供參考。論文首先對(duì)兩種典型損壞的外觀特征、內(nèi)部形態(tài)以及發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行了歸納，對(duì)兩種損壞的作用

2、機(jī)理進(jìn)行了分析，在比較基于損壞機(jī)理的兩種不同抗凍策略優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，認(rèn)為我國(guó)鋪面混凝土應(yīng)采用以引氣技術(shù)為核心的抗凍策略；然后在分析引氣策略下鋪面混凝土抗凍耐久性影響因素基礎(chǔ)上，提出了將鋪面混凝土凍融工作環(huán)境、使用壽命、混凝土材料抗凍性能及其配合比參數(shù)有機(jī)結(jié)合的鋪面混凝土抗凍設(shè)計(jì)指標(biāo)體系，論文的主要內(nèi)容圍繞該指標(biāo)體系的建立與應(yīng)用展開。自然凍融循環(huán)及可能使用除冰鹽(液)為鋪面混凝土凍融環(huán)境的主要特點(diǎn)。利用DEST軟件生成的年逐時(shí)變

3、化氣候資料，應(yīng)用差分法計(jì)算鋪面混凝土內(nèi)部的年逐時(shí)變化溫度，在此基礎(chǔ)上對(duì)鋪面混凝土自然凍融循環(huán)及其特征值進(jìn)行定義并加以量化分析，統(tǒng)計(jì)分析得到根據(jù)鋪面結(jié)構(gòu)所在地最冷月平均氣溫估算鋪面混凝土年自然凍融循環(huán)次數(shù)的估算方程，及冰凍降溫速率、冰凍時(shí)長(zhǎng)與最低冰凍溫度等鋪面混凝土自然凍融循環(huán)特征參數(shù)的統(tǒng)計(jì)值。通過比較分析確定了鋪面混凝土普通抗凍性能評(píng)價(jià)及抗鹽凍剝蝕性能評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法和指標(biāo)。建立了半定量鋪面混凝土凍融損傷模型，理論推算得到鋪面混

4、凝土抗凍標(biāo)號(hào)與自然凍融循環(huán)次數(shù)之間的定量關(guān)系約為1∶13.9，參考實(shí)際室內(nèi)外對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果及考慮一定安全系數(shù)，將鋪面混凝土抗凍標(biāo)號(hào)與自然凍融循環(huán)次數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系取值為1∶13。應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與多元非線性回歸相結(jié)合的方法，建立了以引氣混凝土主要配合比參數(shù)為自變量的抗凍標(biāo)號(hào)預(yù)估方程。以上述研究為基礎(chǔ)，論文提出了基于氣候環(huán)境和使用壽命的鋪面混凝土定量抗凍設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)抗凍標(biāo)號(hào)要求以及對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)抗凍標(biāo)號(hào)的含氣量、水灰比、水泥用量等配合