【摘要】：基于北方機場冬季除冰雪情況下對混凝土道面凍融損傷造成道面快速破損的現(xiàn)狀,研究了除冰坪混凝土道面在乙二醇等除冰劑溶液作用下的表層損傷影響規(guī)律。通過試驗研究了機場除冰坪混凝土道面在遭受不同濃度乙二醇溶液滲入表層后對其凍融損傷的影響規(guī)律,探討了不同濃度乙二醇溶液對混凝土凍融損傷的影響特點。基于混凝土表層孔隙結冰凍脹的理論分析,采用數(shù)值模擬方法研究了混凝土表層內部孔隙結冰對混凝土表層的損傷效應,重點探討了混凝土道面表層不同孔隙分布中滲入含除冰劑溶液后的凍融損傷過程,分析了表層不同深度處單孔結冰膨脹的應力分布狀態(tài),以及應力與深度之間的關系,以及雙孔結冰時孔隙溶液結冰時的相互耦合效應對表層應力的影響關系。試驗研究結果表明在濃度為3.5%~25%之間時,當混凝土表層滲入溶液的乙二醇濃度較低時,對道面的凍融損傷更為嚴重,而當乙二醇溶液濃度顯著高于3.5%時,混凝土道面的凍融損傷反而較為輕微;數(shù)值分析結果表明,由于混凝土道面表層難免出現(xiàn)龜裂等淺層裂紋,乙二醇溶液沿這些裂紋滲入混凝土表層后會對混凝土道面造成嚴重的凍脹應力,且該應力以沿骨料界面發(fā)展速度最快,從而更容易造成表層局部剝落;孔隙膨脹應力傳遞到混凝土表層的應力大小與孔隙的大小b和孔隙內溶液的膨脹率(35)呈正比關系,且與孔隙距離表層距離的平方d~2呈反比關系。相鄰雙孔相互耦合作用時,其孔之間距離大小D與孔徑大小b之間關系是控制相互應力影響的關鍵因素,當距離與半徑之比D/b為2.4時其應力影響在50%左右。且其相互應力作用影響會隨著距離增加迅速減小。當添加引氣劑后引入氣孔孔徑大小為d,距離結冰孔隙距離為D,當D/d為1時其對結冰膨脹孔隙影響為42%左右。影響會隨著D/d的增加迅速減小,當D/d大于等于3時影響在1%以下。當混凝土表面出現(xiàn)孔徑為0.15mm~0.2mm的開口孔且深度大于5mm時,道面表層在遭受30次凍融后就會出現(xiàn)嚴重的表層損傷。
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V351.1
【圖文】：

中國民航大學碩士學位論文架大型商用飛機每次除冰需要 2～4m3除冰液，一座中型國際機場每年需要使000～10000 噸飛機除冰液[4]。這些除冰液部分被回收處理，但仍然會有部分飛機除液滲入道面表層進而加劇混凝土道面的損傷。此外，為保持道面足夠的抗滑性能，積聚冰雪的道面必須采取出冰雪措施，其中的措施之一就是噴灑除冰劑，此時，除劑也會直接加劇道面的損傷。因此，對于北方寒冷地區(qū)的機場道面，由于冬季需要機進行機體表面采取除冰雪作業(yè)，以及對道面采取除冰雪作業(yè)，使得道面不斷遭受表面的除冰劑溶液作用，直接加劇了對道面表層的損傷。

液滲入道面表層進而加劇混凝土道面的損傷。此外，為保持道面足夠的抗滑性能，積聚冰雪的道面必須采取出冰雪措施，其中的措施之一就是噴灑除冰劑，此時，除劑也會直接加劇道面的損傷。因此，對于北方寒冷地區(qū)的機場道面，由于冬季需要機進行機體表面采取除冰雪作業(yè)，以及對道面采取除冰雪作業(yè)，使得道面不斷遭受表面的除冰劑溶液作用，直接加劇了對道面表層的損傷。(a)首都國際機場除冰作業(yè)現(xiàn)場 (b)煙臺機場除冰作業(yè)現(xiàn)場圖 1-1 首都國際機場與煙臺機場除冰作業(yè)現(xiàn)場示

中國民航大學碩士學位論文撐。以往調查[5][6][7][8][9][10]結果表明，在我國的東北、西北、華北地區(qū)，及部分處于分處于寒冷地區(qū)的機場在最近十年來比較多的出現(xiàn)了混凝土結構道面耐久性損如：首都機場、長春機場，如圖 1-2 所示。而美國科羅拉多州的 Springs 機場和際機場也出現(xiàn)類似問題，如圖 1-3 所示。其典型破壞現(xiàn)象為：水泥混凝土表面裂隙間有白色或黑色粉狀物析出，同時伴有表面剝落石子暴露等病害問題。研究結，這些病害的出現(xiàn)與寒區(qū)機場冬季大量使用飛機除冰液、機場除冰液和除冰鹽有

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 付建峰;;埋管混凝土道面鋼管合理布設方案研究[J];交通科技;2017年04期

2 李亞棟;劉持友;;混凝土道面早期非荷載裂縫探討[J];現(xiàn)代商貿工業(yè);2009年02期

3 荊松吉;盧芳云;張震宇;田占東;;地基材料對混凝土道面下爆炸破壞效應影響的數(shù)值分析[J];彈箭與制導學報;2009年05期

4 程旭日;淺析機場剛性混凝土道面裂縫的成因和防治[J];福建建設科技;2000年04期

5 鄧學鈞;付長宏;黃衛(wèi);韓以謙;蔣法林;;重型車輛荷重下混凝土空心道面設計理論與方法的研究[J];中國公路學報;1989年02期

6 王懷祖;;混凝土道面不均勻凍脹的防治[J];公路;1989年07期

7 鄧學鈞;付長宏;黃衛(wèi);韓以謙;蔣法林;;重型車輛荷重下混凝土空心道面設計理論與方法的研究[J];華東公路;1989年03期

8 慕曉f ，許仲梓，唐明述;混凝土道面D開裂研究評述[J];混凝土與水泥制品;1994年03期

9 王楓;張寶鵬;鄭云剛;邱奎;;混凝土道面邊角局部嵌固式修復技術探討[J];山西建筑;2017年19期

10 王滿霞 ,廖慶炯;混凝土道面鋪筑機簡介[J];工程機械;1980年01期

相關會議論文 前5條

1 嚴福森;劉宏偉;顧紅軍;;跑道道面板考慮損傷的強度計算方法[A];第五屆全國結構工程學術會議論文集（第一卷）[C];1996年

2 張小慶;姬亦工;王復明;樂金朝;;粘彈性地基上多塊板的動力分析[A];第八屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

3 謝永亮;侯治寧;季凱;;混凝土道面評價指標分析[A];第14屆全國結構工程學術會議論文集（第二冊）[C];2005年

4 王宇辰;王寧;李杰宇;裴磊洋;;剛性輥壓設備用于機場道面表面紋理制作的方法研究[A];《工業(yè)建筑》2018年全國學術年會論文集（中冊）[C];2018年

5 顧紅軍;胡功笠;莊惠平;;夾層材料對道面板承載的影響研究[A];第五屆全國結構工程學術會議論文集（第一卷）[C];1996年

相關重要報紙文章 前3條

1 張卓鈞 侯建國 劉生昌;建好飛天路 迎接青奧會[N];中華建筑報;2014年

2 通訊員 徐偉 魏晉蓮 關梅 閆玉紅;攻堅克難 “E”往無前[N];甘肅經濟日報;2015年

3 向曉軍　謝黎輝 鄭赤鷹 本報記者 李旭;“世界最高”是這樣誕生的[N];四川日報;2012年

相關碩士學位論文 前6條

1 齊波;機場除冰坪混凝土抗凍融耐久性研究[D];中國民航大學;2019年

2 張鑫;基于延長壽命的跑道結構參數(shù)優(yōu)化研究[D];中國民航大學;2018年

3 曹加林;預應力混凝土道面脫空適應性研究[D];中國民航大學;2014年

4 金少春;新型混凝土道面裂縫修補材料改性及其性能研究[D];南京航空航天大學;2009年

5 肖偉成;混凝土界面的導航電波反射特性分析[D];上海交通大學;2014年

6 劉新琛;熱風除冰對道面表層的沖擊損傷效應研究[D];中國民航大學;2015年

本文編號：2789185