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题名强盐沼泽区干湿循环作用下桥梁桩基腐蚀损伤
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作者
冯忠居
陈慧芸
王富春
胡海波
徐占慧
姚贤华
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机构
长安大学公路学院
西华大学建筑与土木工程学院
浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心
青海省公路科研勘测设计院
华北水利水电大学土木与交通学院
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期156-167,共12页
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基金
国家重点研发计划(2018YFC1504801)
青海省交通运输厅科技项目(2014-07)
福建省高速公路科技项目(2018Y032)。
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文摘
为探明干湿循环与强盐沼泽腐蚀作用下桥梁桩基混凝土材料损伤机理,通过室内模拟试验,研究了不同材料质量比的混凝土浸入不同浓度复合盐溶液,经干湿循环后的质量损失率、相对动弹性模量和抗侵蚀系数;基于扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和化学成分分析相结合的方法,研究了桩身混凝土抗腐蚀微观机理。研究结果表明:经干湿循环后混凝土质量增长是因为在材料内部生成了钙矾石、Friedel盐等膨胀性晶体,氯盐的存在能够抑制硫酸盐对于桩基混凝土的侵蚀作用;复合盐溶液浓度不同时,经过120次的干湿循环后,水泥、碎石、砂子、水、粉煤灰、减水剂、硅灰、膨胀剂质量比为327∶1103∶767∶170∶87∶7∶22∶44(质量比Ⅲ)的桩基混凝土试件的相对动弹性模量为92.7%,抗侵蚀系数最小为0.91,而在未添加硅灰和膨胀剂的质量比与仅添加硅灰的质量比下桩基混凝土试件的相对动弹性模量最大为89.7%,抗侵蚀系数最小为0.80,质量比Ⅲ的桩基混凝土试件的抗侵蚀性能较好,桩基混凝土试件受到膨胀力但内部未产生裂缝,说明添加硅灰和膨胀剂提升了桩基混凝土的抗侵蚀能力且可以确保桩基混凝土不产生裂缝。可见,实际工程中可综合考虑区域内腐蚀性离子类别等因素,在质量比Ⅲ的基础上进一步优化桩基混凝土的质量比。
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关键词
桥梁工程
强盐沼泽区
桩基腐蚀损伤机理
室内干湿循环试验
抗侵蚀系数
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Keywords
bridge engineering
strong salt marsh area
corrosion damage mechanism of pile foundation
indoor dry-wet cycle test
corrosion resistance coefficient
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分类号
U446.1
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名高海拔强盐沼泽区桥梁桩基损伤现场模拟试验
被引量:12
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作者
冯忠居
胡海波
王富春
徐占慧
姚贤华
刘宁
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机构
长安大学公路学院
青海省公路科研勘测设计院
华北水利水电大学土木与交通学院
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期46-57,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(51708040,41272285)
青海省交通科技攻关项目(2014-07)
海南省交通科技项目(HNZXY2015-045R)
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文摘
为了探明高海拔强盐沼泽区公路桥梁桩基受干湿循环和冻融循环的损伤状况,采用现场模拟试验,研究了桩身位置、混凝土配合比、混凝土掺合料与外防护措施等对桥梁桩基力学性能的影响,采用SEM分析、EDS分析和化学成分分析等手段探究了桩基损伤的微观机理。研究结果表明:桩基混凝土抗侵蚀能力及其内部钢筋锈蚀受桩身位置影响,对于基准混凝土试件,龄期为360 d时,水中、地表、地下0.25与1.25 m的桩基混凝土抗侵蚀系数依次为0.80、0.63、0.75和0.76,对应位置钢筋面积锈蚀率依次为76%、91%、66%和65%;桩基混凝土抗侵蚀能力受混凝土配合比与掺合料的影响,整体上掺入矿渣的混凝土抗侵蚀能力最强,龄期为360 d时,当砂子、水、碎石、减水剂、水泥、阻锈剂和膨胀剂的含量一致时,掺入87.25 kg·m-3粉煤灰、21.8 kg·m-3硅灰、87.25 kg·m-3矿渣的混凝土试件的平均抗侵蚀系数分别为0.79、0.89、0.91;钢护筒在短期内能保护桩基混凝土不受到外界侵蚀,在长期侵蚀下保护期限一般为2~3年;从90 d龄期到360 d龄期,桩基混凝土中C元素的质量分数从0增长到9.61%,生成了越来越多的CaCO3分子,再加上钙矾石等晶体的膨胀,使得桩基混凝土膨胀开裂。
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关键词
桥梁工程
强盐沼泽区
桥梁桩基
模拟试验
腐蚀影响因素
抗侵蚀系数
损伤微观机理
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Keywords
bridge engineering
strong salt marsh area
bridge pile foundation
simulation test
influencing factors of corrosion
erosion resistance coefficient
damage microscopic mechanism
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分类号
U443.15
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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