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《抗凍型機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面配合比設(shè)計(jì)方法研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、172科技研究城市道橋與防洪2013年9月第9期抗凍型機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面配合比設(shè)計(jì)方法研究陳士昌,羅勇,李曄,譚悅,(1.上海民航新時(shí)代機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)研究院有限公司,上海市200335;2.同濟(jì)大學(xué)道路與機(jī)場(chǎng)工程系,上海市201804;3.上海機(jī)場(chǎng)(集團(tuán))有限公司虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)公司,上海市200335)摘要:我國(guó)冰凍地區(qū)機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面普遍存在凍融病害,嚴(yán)重影響了道面的使用壽命,顯著增加了機(jī)場(chǎng)的維護(hù)成本,且對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全構(gòu)成隱患。該文分析了我國(guó)機(jī)場(chǎng)道面設(shè)計(jì)方法的缺陷,提出通過混凝土引氣技術(shù)改善道面抗凍性能的方法;從強(qiáng)度和施工和易性兩個(gè)方面分析了引氣對(duì)混凝土性能的影響;通過建立設(shè)計(jì)抗
2、凍標(biāo)號(hào)Fn為混凝土抗凍性能評(píng)價(jià)指標(biāo),結(jié)合現(xiàn)有混凝土配合比設(shè)計(jì)方法,提出了需考慮抗凍性能的機(jī)場(chǎng)混凝土道面設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞:機(jī)場(chǎng);水泥混凝土道面;凍融;抗凍標(biāo)號(hào);引氣混凝土;抗凍設(shè)計(jì);配合比中圖分類號(hào):V351.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009—7716(2013)09—0172—03應(yīng)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)。但由于我國(guó)開展混凝土抗凍0引言問題的研究較晚,目前也未形成混凝土抗凍設(shè)計(jì)水泥混凝土(以下簡(jiǎn)稱混凝土)通常被認(rèn)為是指標(biāo)體系?!睹裼脵C(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面設(shè)計(jì)規(guī)范》一種耐久性材料。混凝土道面具有使用年限長(zhǎng)、施(MHT5004—2010)中僅要求:在寒冷地區(qū)尚應(yīng)具有工工藝成熟、維護(hù)使用方
3、便等優(yōu)點(diǎn),我國(guó)機(jī)場(chǎng)水泥良好的抗凍性,年最低月平均氣溫為0—一1O℃的混凝土道面占87%以上l1】。一般混凝土道面設(shè)計(jì)壽地區(qū),道面混凝土抗凍標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于F200;年最低命為30a,但實(shí)際應(yīng)用中顯有達(dá)到?;炷恋倪^早月平均氣溫小于一10℃的地區(qū),道面混凝土抗凍標(biāo)損壞帶來(lái)了巨大損失,混凝土的耐久性也成為當(dāng)號(hào)應(yīng)不低于F300;有抗冰(鹽)凍要求地區(qū)應(yīng)摻減前國(guó)際工程界關(guān)注的重大課題。水引氣型外加劑[3】。《軍用機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面設(shè)在我國(guó)冰凍地區(qū),特別是三北地區(qū)(東北、華計(jì)規(guī)范》(GJB1278—91)中僅要求:水泥混凝土面北及西北),機(jī)場(chǎng)混凝土道面凍融病害非常普遍,板必須具有足夠的耐久
4、性[41。由此可見,我國(guó)機(jī)場(chǎng)某機(jī)場(chǎng)開通不足10a,其道面90%以上混凝土板道面設(shè)計(jì)規(guī)范中未對(duì)道面抗凍性做實(shí)質(zhì)性規(guī)定,塊發(fā)生凍融耐久性裂紋損壞l2l(見圖1)。從而導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)道面抗凍性能差、凍融病害嚴(yán)重的問題。目前國(guó)際上已公認(rèn),對(duì)于冰凍地區(qū),道面設(shè)計(jì)僅考慮荷載作用已明顯不夠,還需綜合考慮環(huán)境的影響,重點(diǎn)包括溫度和濕度的作用。2提高道面抗凍性的方法根據(jù)凍融破壞機(jī)理,產(chǎn)生凍融破壞的根本原因是凍融時(shí)產(chǎn)生的各種作用力(膨脹壓力、水力壓力、滲透壓力)超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度。因此,提圖1機(jī)場(chǎng)跑道凍融病害實(shí)景高混凝土抗凍性的措施,在理論上可圍繞降低各凍融病害大大縮短了道面的使用壽命,給機(jī)種壓力
5、和提高混凝土的強(qiáng)度兩方面進(jìn)行。所以,世場(chǎng)維護(hù)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn),也給機(jī)場(chǎng)帶來(lái)了巨大的界上預(yù)防凍融損壞的措施主要分為兩類:一類是經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)不利影響。因此,開展道面防治凍以比利時(shí)等北歐國(guó)家為代表的采用高強(qiáng)混凝土的融病害的研究意義重大。方法;一類是以美國(guó)為代表的以混凝土引氣技術(shù)1道面設(shè)計(jì)方法的缺陷為核心的方法。采用高強(qiáng)混凝土(混凝土抗壓強(qiáng)度高于60MPa)冰凍地區(qū)的凍融現(xiàn)象是客觀存在的,也是無(wú)的措施主要是著眼于減小凍融壓力和增大混凝土法避免的。如何提高道面的抗凍融能力,主要還是抗拉強(qiáng)度兩個(gè)方面。減小凍融壓力主要通過采用收稿日期:2013—07—31低水灰比和高水泥用量,控制混凝土的
6、吸水率,保作者簡(jiǎn)介:陳士昌(1964一),男,上海人,工程師,從事機(jī)場(chǎng)工證混凝土凍融時(shí)即使在飽水的情況下可供凍融的程設(shè)計(jì)與咨詢工作。2013年9月第9期城市道橋與防洪科技研究173水也較少,混凝土孔隙結(jié)冰速率小,從而減小凍融■產(chǎn)生的各類壓力;另一方面通過大幅度提高混凝‘-■一o—、~土的標(biāo)號(hào)來(lái)提高混凝土抗拉強(qiáng)度,從而提高混凝o、、土抵抗凍融破壞的能力。但采用高強(qiáng)混凝土的抗\P凍措施不但技術(shù)要求高,經(jīng)濟(jì)代價(jià)也比較大。加拿大的M.Pigeon[s】認(rèn)為在非引氣的條件下只有抗壓R=·OO2吼f,+O:7l8,I39694強(qiáng)度高于8OMPa并且水灰比低于0.35時(shí)才有可能達(dá)到較好的預(yù)
7、防凍融破壞的效果。以混凝土引氣技術(shù)為核心的凍融預(yù)防措施基本著眼點(diǎn)在于降低混凝土凍融循環(huán)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部02468l012應(yīng)力,通過引入封閉氣泡降低混凝土水飽和程度,含氣量A/%為混凝土提供足夠容量和均勻分布的氣泡系統(tǒng)。圖3含氣量對(duì)抗折強(qiáng)度的影響曲線圖與普通混凝土相比,引氣混凝土只是要求在混凝3.2引氣對(duì)混凝土和易性的影響土中增加足夠氣泡含量并使其均勻分布,對(duì)混凝引氣劑具有減水作用,且引氣劑生成的微氣泡土本身強(qiáng)度等性能并沒有其他要求,可以實(shí)現(xiàn)在具有潤(rùn)滑作用。因此,混凝土坍落度會(huì)隨著含氣量增加較低的建設(shè)成本條件