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)護初期極易形成表面干縮裂紋，這種裂紋的進一步擴展不僅影響橋梁結(jié)構(gòu)的美觀，還會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理論，采用試驗研究和有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，實測了混凝土結(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微分方程中相關(guān)參數(shù)的確定，進

2、一步探究了表面封閉處理對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂荷載和混凝土橋梁結(jié)構(gòu)變形及受力的影響，具體研究內(nèi)容如下:
　?、偻ㄟ^進行室外環(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，分析環(huán)境濕度對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部濕度場、收縮變形和早期基本力學性能的影響。試驗結(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)部濕擴散速率越快，內(nèi)部相對濕度下降也越多;混凝土結(jié)構(gòu)的濕擴散呈現(xiàn)從表面向試件中心逐漸降低的趨勢，表面濕擴散最明顯，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度和彈性模量，但對抗壓強度的提升不明顯，同時能有效減小試件的早期收縮變形。
　　②采用ADINA有限元軟件模擬干燥組試件的干縮變形，利用實測數(shù)據(jù)確定濕度場方程中濕度對流系數(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，當濕度達到一定范圍后，100d后試件的收縮變形基本不再增長。
　?、弁ㄟ^鋼筋混凝土拉伸試驗，對比了封閉和干燥兩種養(yǎng)護條件下試件軸心受拉時的開裂情況，結(jié)論如下:封閉養(yǎng)護的試件抗拉強度較高，開裂荷載較干燥養(yǎng)護組提升了16.2％。卸載后的裂縫寬度也小于干燥養(yǎng)護組試件，說明表面封閉能有效提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能。
　?、芡ㄟ^有限元模擬鋼筋混凝土試件的拉伸過程，得到了荷載-伸長量曲線，與實測值進行對比，結(jié)果表明:有限元模型能夠模擬試件