混凝土橋梁干縮裂紋防治技術(shù)研究.pdf

1、目前，混凝土結(jié)構(gòu)橋梁在公路系統(tǒng)中的占了很大比重，由于混凝土材料的干燥收縮以及與外荷載的共同作用，在養(yǎng)護(hù)初期極易形成表面干縮裂紋，這種裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展不僅影響橋梁結(jié)構(gòu)的美觀，還會(huì)降低其耐久性和安全性，危及公路系統(tǒng)的安全，因此研究混凝土結(jié)構(gòu)表面干縮裂紋的防治技術(shù)尤為重要。
　　本文基于混凝土濕度場(chǎng)理論，采用試驗(yàn)研究和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，實(shí)測(cè)了混凝土結(jié)構(gòu)早期內(nèi)部溫濕度變化和干縮變形，探討了混凝土濕度場(chǎng)微分方程中相關(guān)參數(shù)的確定，進(jìn)

2、一步探究了表面封閉處理對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂荷載和混凝土橋梁結(jié)構(gòu)變形及受力的影響，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　?、偻ㄟ^(guò)進(jìn)行室外環(huán)境、封閉環(huán)境和干燥環(huán)境三種條件下混凝土試件的收縮試驗(yàn)，分析環(huán)境濕度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部濕度場(chǎng)、收縮變形和早期基本力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:試件早期收縮變形隨環(huán)境濕度降低而增大，環(huán)境濕度越低，內(nèi)部濕擴(kuò)散速率越快，內(nèi)部相對(duì)濕度下降也越多;混凝土結(jié)構(gòu)的濕擴(kuò)散呈現(xiàn)從表面向試件中心逐漸降低的趨勢(shì)，表面濕擴(kuò)散最明顯，內(nèi)部濕度

3、變化較緩慢;采取包裹鋁箔的表面封閉方式有助于提高試件的抗拉強(qiáng)度和彈性模量，但對(duì)抗壓強(qiáng)度的提升不明顯，同時(shí)能有效減小試件的早期收縮變形。
　?、诓捎肁DINA有限元軟件模擬干燥組試件的干縮變形，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定濕度場(chǎng)方程中濕度對(duì)流系數(shù)和收縮系數(shù)的取值，分析成果如下:混凝土試件的濕度梯度呈現(xiàn)由表面向內(nèi)部逐漸減小的變化規(guī)律，內(nèi)部濕度降低緩慢;試件的干縮變形隨環(huán)境濕度的增大而降低，與試驗(yàn)所得結(jié)論相同;環(huán)境濕度越高，早期收縮占收縮終值的比例

4、越大，當(dāng)濕度達(dá)到一定范圍后，100d后試件的收縮變形基本不再增長(zhǎng)。
　?、弁ㄟ^(guò)鋼筋混凝土拉伸試驗(yàn)，對(duì)比了封閉和干燥兩種養(yǎng)護(hù)條件下試件軸心受拉時(shí)的開(kāi)裂情況，結(jié)論如下:封閉養(yǎng)護(hù)的試件抗拉強(qiáng)度較高，開(kāi)裂荷載較干燥養(yǎng)護(hù)組提升了16.2％。卸載后的裂縫寬度也小于干燥養(yǎng)護(hù)組試件，說(shuō)明表面封閉能有效提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能。
　?、芡ㄟ^(guò)有限元模擬鋼筋混凝土試件的拉伸過(guò)程，得到了荷載-伸長(zhǎng)量曲線，與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明:有限元模型能夠模擬試件