《沿海地区轨道交通工程混凝土材料耐久性提升关键技术与应用》

点击下载 ⇩

项目属土木建筑工程领域。

城市轨道交通工程对于提高城市运力、缓解城市交通拥堵压力、促进城市经济建设与文明进步具有重要意义,而保障其运营安全与服役寿命的核心是结构材料混凝土自身的耐久性。与普通轨道交通工程相比,沿海地区轨道工程所处地质环境复杂,地下水位高、水压大、氯离子浓度高,对混凝土材料的耐久性要求更为严苛。

轨道交通工程结构形式主要包括地下行车区间、隧道管片结构和地下车站结构,不同结构形式混凝土工程面临的耐久性问题不同:地下行车区间混凝土受到杂散电流与氯离子共同侵蚀作用;高强管片混凝土在制备过程中常面临蒸汽养护引起的结构热损伤问题;地下车站属超长复杂不设变形缝的大体积混凝土结构,抗裂性能要求高。

针对沿海地区轨道交通工程混凝土服役环境与不同结构形式,以提高混凝土耐久性和服役寿命为目标,开展耐久性提升技术开发,取得关键技术突破,主要技术成果包括:

1:探明杂散电流与氯离子共存环境下钢筋混凝土的劣化特征,建立杂散电流存在下氯离子的迁移方程,开发形成抗氯离子与杂散电流共同作用的高耐久性混凝土设计与制备体系,指导沿海地区复杂环境下混凝土材料的耐久性设计。

2:提出了蒸养混凝土微结构热损伤修复技术,调控胶凝组分水化进程及水化产物凝胶特性,解决管片混凝土水灰比低、难以发挥辅助胶凝材料二次水化填充均化效应的技术难题,修复管片混凝土受损微结构,提高混凝土耐久性。考虑蒸汽养护条件修正了氯离子侵蚀作用下混凝土使用寿命的评价模型,建立了蒸养管片混凝土寿命预测模型。

3:考虑施工、使用不同阶段混凝土结构的受力特点,对建成后和建设中的长大混凝土结构进行抗裂计算和评估,提出混凝土防裂设计优化措施;在仿真计算的基础上考虑由水化热引起的温度应力影响,提出了不同结构、特殊季节条件下车站大体积混凝土的温度裂缝控制标准和控制措施,形成了长大车站高抗裂混凝土的配比和施工技术。

该项目形成了完整的自主知识产权体系,获8项授权国家发明专利,企业技术标准1项,发表学术论文60篇,其中SCI收录11篇,EI收录17篇。成果已在宁波轨道交通工程1、2、3、4号线应用。该项目已取得直接经济效益13740万元和显著的社会效益,有力支撑轨道交通工程混凝土100年的使用寿命目标,对沿海地区轨道交通工程混凝土建设具有重要的示范与引领作用。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。