铁路钢桥面铺装层超高性能混凝土的配制及应用

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作者 渠亚男 仲新华 +4 位作者 谢永江 王家赫 王嘉旋 苏婉玉 鞠晓臣 《混凝土》 北大核心 2025年第2期111-114,共4页

采用石英砂和钢纤维配制高流动性超高性能混凝土,探明了钢纤维用量对超高性能混凝土性能的影响规律,分析超高性能混凝土的微观结构,并研究超高性能混凝土在钢桥面的铺装应用效果。结果表明:随着钢纤维用量的增加,混凝土的抗压强度和抗... 采用石英砂和钢纤维配制高流动性超高性能混凝土,探明了钢纤维用量对超高性能混凝土性能的影响规律,分析超高性能混凝土的微观结构,并研究超高性能混凝土在钢桥面的铺装应用效果。结果表明:随着钢纤维用量的增加,混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐增加,干燥收缩率逐渐减小。钢纤维掺量宜为160 kg/m^(3),超高性能混凝土的抗压强度、抗折强度和弹性模量分别为135.7 MPa、23.0 MPa和46.2 GPa。超高性能混凝土微观结构致密,具有优异的抗渗性和抗冻性。应用结果表明,超高性能混凝土钢桥面铺装层表面平整、无裂纹。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 钢桥面 铺装层 力学性能

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泡沫混凝土与钢丝粘结性能试验与模拟 被引量：8

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作者 于蕾 傅玉勇 +1 位作者 张君 王家赫 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期119-123,共5页

为研究埋入深度与基材密度对钢丝拔出力的影响,试验制备3种不同容重泡沫混凝土,将3种埋入深度的镀锌钢丝垂直埋置在3种基材中.养护7 d,进行钢丝从泡沫混凝土中拔出试验,得到拔出力与拔出位移的关系曲线.结果分析表明:同容重等级泡沫混凝... 为研究埋入深度与基材密度对钢丝拔出力的影响,试验制备3种不同容重泡沫混凝土,将3种埋入深度的镀锌钢丝垂直埋置在3种基材中.养护7 d,进行钢丝从泡沫混凝土中拔出试验,得到拔出力与拔出位移的关系曲线.结果分析表明:同容重等级泡沫混凝土,钢丝埋入深度越长,拔出力越大,拔出位移也越大;相同埋入深度下,泡沫混凝土容重等级越大,钢丝拔出力也越大,拔出位移也越大.为模拟钢丝拔出行为,基于试验数据建立了钢丝从泡沫混凝土中拔出的3阶段模型,模型计算结果与实测试验结果吻合良好.用该模型可模拟不同埋入深度的钢丝从不同容重的泡沫混凝土中拔出行为.基于模型计算,得到不同容重泡沫混凝土钢丝拔出力峰值与埋深的对应关系,以及钢丝数量与所能提供粘结强度的对应关系. 展开更多

关键词 泡沫混凝土 钢丝 粘结强度 拔出位移 拉拔模型

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基于粗骨料含量的混凝土早龄期收缩调控 被引量：5

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作者 韩宇栋 张君 +1 位作者 王家赫 郝挺宇 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第1期56-62,共7页

试验研究了粗骨料体积分数在0~50%范围内增大时对混凝土早龄期收缩以及内部相对湿度的影响规律。试验结果显示:混凝土早龄期内部相对湿度和收缩发展均呈典型的两阶段发展特征。混凝土第I阶段收缩、自收缩和干燥收缩均随着粗骨料体积分... 试验研究了粗骨料体积分数在0~50%范围内增大时对混凝土早龄期收缩以及内部相对湿度的影响规律。试验结果显示:混凝土早龄期内部相对湿度和收缩发展均呈典型的两阶段发展特征。混凝土第I阶段收缩、自收缩和干燥收缩均随着粗骨料体积分数增大而减小,其中干燥收缩受粗骨料的约束程度最为明显。早期收缩中,低强混凝土以干燥收缩为主,高强混凝土以自收缩为主,中等强度混凝土的干燥收缩和自收缩二者相当。粗骨料含量对同水胶比系列混凝土的内部相对湿度发展的影响可以忽略。 展开更多

关键词 粗骨料体积分数 收缩 内部相对湿度 早龄期混凝土

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高性能喷射混凝土对外加剂与功能性掺合料的需求研究 被引量：12

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作者 王家赫 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第6期73-75,79,共4页

通过对比试验研究了液体无碱速凝剂与功能性掺合料对喷射混凝土力学性能、耐久性能和工作性的影响,阐明两种材料在喷射混凝土性能提升方面的重要作用,并通过现场试验对所提出的技术措施进行验证.试验结果表明:在力学性能方面,功能性掺... 通过对比试验研究了液体无碱速凝剂与功能性掺合料对喷射混凝土力学性能、耐久性能和工作性的影响,阐明两种材料在喷射混凝土性能提升方面的重要作用,并通过现场试验对所提出的技术措施进行验证.试验结果表明:在力学性能方面,功能性掺合料可以有效提升喷射混凝土早期力学性能,而无碱速凝剂保障了长龄期力学性能持续发展;在耐久性能方面,功能性掺合料的使用可以有效提高喷射混凝土密实性,56 d电通量测试结果低于1000 C;在工作性方面,复合使用无碱速凝剂和功能性掺合料实现了喷射混凝土凝结硬化快、早期强度高,从而有效降低回弹率。 展开更多

关键词 喷射混凝土 无碱速凝剂 功能性掺合料 力学性能 耐久性

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铁路隧道衬砌混凝土温度裂缝原因分析与防治措施 被引量：15

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作者 王家赫 黄法礼 +2 位作者 李化建 仲新华 谢永江 《铁道建筑》 北大核心 2020年第9期73-77,共5页

分析696座服役隧道衬砌混凝土的开裂情况及其影响因素,针对非荷载因素中温度应力导致的开裂,探讨隧道衬砌混凝土温度裂缝的防治措施。结果表明:隧道衬砌混凝土裂缝依据产生的原因可分为荷载裂缝和非荷载裂缝,其中非荷载裂缝主要是由温... 分析696座服役隧道衬砌混凝土的开裂情况及其影响因素,针对非荷载因素中温度应力导致的开裂,探讨隧道衬砌混凝土温度裂缝的防治措施。结果表明:隧道衬砌混凝土裂缝依据产生的原因可分为荷载裂缝和非荷载裂缝,其中非荷载裂缝主要是由温度应力导致,其数量占总裂缝数的50%~70%;水泥水化放热导致在混凝土内部出现温度梯度,且靠近隧道内部温度梯度较大,而靠近初期支护一侧温度梯度相对较小;通过降低衬砌混凝土整体水化温升值和控制边界温度梯度,可降低隧道衬砌混凝土温度开裂的风险。 展开更多

关键词 铁路隧道 衬砌混凝土 理论分析 温度应力 裂缝 防治措施

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铁路工程喷射混凝土高性能化的发展趋势与路径研究 被引量：5

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作者 王家赫 谢永江 +2 位作者 冯仲伟 仲新华 渠亚男 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第11期110-114,共5页

随着我国基础设施建设的不断推进,铁路工程建设的重点已逐步向西部地区转移。与东部沿海地区相比,我国西部地区地质条件复杂、山川众多。因此,我国西部地区的铁路工程隧道占比较高,隧道工程的顺利建设和安全耐久服役成为影响全线施工与... 随着我国基础设施建设的不断推进,铁路工程建设的重点已逐步向西部地区转移。与东部沿海地区相比,我国西部地区地质条件复杂、山川众多。因此,我国西部地区的铁路工程隧道占比较高,隧道工程的顺利建设和安全耐久服役成为影响全线施工与运营的关键。在铁路隧道复合式衬砌支护体系中,喷射混凝土是初期支护的重要组成部分,其服役性能是影响铁路隧道结构耐久性的决定性因素。然而,目前我国隧道结构耐久性设计对初支喷射混凝土关注相对较少,这也是我国铁路隧道服役期间出现耐久性问题的重要原因之一。因此,提高喷射混凝土耐久性并实现高性能化是铁路隧道工程百年耐久的必由之路。通过分析初期支护结构在复合式衬砌支护体系中的重要作用,阐明喷射混凝土高性能化的必要性,并提出喷射混凝土高性能化的内涵和性能要求。 展开更多

关键词 铁路工程 喷射混凝土 高性能化 隧道工程 耐久性

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纤维种类与尺寸对喷射混凝土弯曲韧性的影响 被引量：7

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作者 王家赫 《铁道建筑》 北大核心 2020年第4期160-163,共4页

选取不同种类与尺寸的4种型号的纤维,分别以0.7%和1.0%的体积掺量制成混凝土试件进行预切口三点弯曲试验,由混凝土弯曲荷载与跨中挠度的关系曲线计算出纤维喷射混凝土的弯曲韧性指数,进而分析研究纤维种类、几何尺寸及掺量对纤维喷射混... 选取不同种类与尺寸的4种型号的纤维,分别以0.7%和1.0%的体积掺量制成混凝土试件进行预切口三点弯曲试验,由混凝土弯曲荷载与跨中挠度的关系曲线计算出纤维喷射混凝土的弯曲韧性指数,进而分析研究纤维种类、几何尺寸及掺量对纤维喷射混凝土弯曲韧性的影响。结果表明:纤维掺量和形状相同时,纤维长度越长混凝土的弯曲韧性提升效果越显著,但纤维长度的确定需考虑对混凝土工作性的影响;对于钢纤维和有机纤维,端部弯钩或表面压痕均可增大纤维与基材之间的黏结力,提高弯曲韧性;与钢纤维相比,有机纤维PP30-55对喷射混凝土弯曲韧性的提升效果更显著,体积掺量1.0%时弯曲韧性指数I5=13.10。 展开更多

关键词 工程材料 喷射混凝土 试验研究 弯曲韧性 钢纤维 有机纤维 几何尺寸 掺量

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喷射混凝土水化度的试验与理论模型研究 被引量：3

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作者 王家赫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第23期80-84,共5页

本工作以喷射混凝土为研究对象,通过绝热温升试验测试得到使用不同种类和不同掺量液体速凝剂时喷射混凝土绝热状态下芯部温度升高值随养护龄期的变化关系。另外,引入等效龄期概念,计算得到喷射混凝土水化度随等效龄期的变化关系,消除了... 本工作以喷射混凝土为研究对象,通过绝热温升试验测试得到使用不同种类和不同掺量液体速凝剂时喷射混凝土绝热状态下芯部温度升高值随养护龄期的变化关系。另外,引入等效龄期概念,计算得到喷射混凝土水化度随等效龄期的变化关系,消除了绝热温升试验中环境温度的影响。进一步地,提出改进的喷射混凝土水化度计算模型,通过引入等效龄期影响因子考虑了速凝剂对喷射混凝土早龄期水化加速作用的影响。试验和理论研究结果表明:使用有碱速凝剂和无碱速凝剂均可显著加速喷射混凝土早龄期水化进程,但无碱速凝剂对后期水化影响较小,而有碱速凝剂对后期水化影响较大;引入等效龄期后,喷射混凝土水化度发展历程呈现两阶段模式,即快速发展期和平稳期。所提出的适用于喷射混凝土的水化度计算模型充分考虑了速凝剂的使用对喷射混凝土早龄期水化的加速作用,尤其对喷射混凝土早龄期水化度的模拟计算结果更为准确。 展开更多

关键词 喷射混凝土 水化度 模型计算 绝热温升 速凝剂

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速凝剂对水泥早龄期水化历程的影响 被引量：3

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作者 王家赫 谢永江 +3 位作者 冯仲伟 仲新华 渠亚男 王嘉旋 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第6期104-108,共5页

采用绝热温升试验对无碱和有碱速凝剂使用后喷射混凝土绝热温升值进行试验测定,并分析速凝剂碱含量对水泥早龄期水化产物种类和微观形貌的影响。研究结果表明:无碱速凝剂使用后将使水泥颗粒迅速反应生成杆状AFt,该水化产物相互搭接但并... 采用绝热温升试验对无碱和有碱速凝剂使用后喷射混凝土绝热温升值进行试验测定,并分析速凝剂碱含量对水泥早龄期水化产物种类和微观形貌的影响。研究结果表明:无碱速凝剂使用后将使水泥颗粒迅速反应生成杆状AFt,该水化产物相互搭接但并未完全覆盖水泥颗粒表面;而有碱速凝剂使用后主要生成C-A-H和AFm,该水化产物包裹在水泥颗粒表面且热稳定性较好,这将影响水泥颗粒进一步水化;计算得到使用无碱速凝剂、有碱速凝剂和未使用速凝剂的喷射混凝土最终水化度分别为0.59、0.41和0.56。 展开更多

关键词 喷射混凝土 无碱速凝剂 有碱速凝剂 碱含量 水泥水化

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考虑水化进程的混凝土表面系数试验与模拟 被引量：2

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作者 王家赫 谢永江 +1 位作者 冯仲伟 仲新华 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期628-634,共7页

测定了3个强度等级混凝土在不同水化进程时的表面系数,并基于水泥水化理论提出了考虑水化进程的混凝土表面系数理论模型.结果表明:混凝土的表面系数与其表面湿度状态密切相关,当其处于湿度饱和期时,表面系数仅受环境因素影响;当其处于... 测定了3个强度等级混凝土在不同水化进程时的表面系数,并基于水泥水化理论提出了考虑水化进程的混凝土表面系数理论模型.结果表明:混凝土的表面系数与其表面湿度状态密切相关,当其处于湿度饱和期时,表面系数仅受环境因素影响;当其处于湿度下降期时,表面系数与混凝土的强度等级和水化程度有关;混凝土表面系数理论模型充分考虑了混凝土表面湿度状态和水化程度的影响,可以准确计算不同条件下的表面系数. 展开更多

关键词 混凝土 表面系数 水化程度 失水量 表面湿度

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铁路隧道用高性能液体无碱速凝剂的研制及应用 被引量：2

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作者 王家赫 谢永江 +2 位作者 仲新华 李享涛 渠亚男 《铁道建筑》 北大核心 2021年第1期130-134,共5页

针对传统液体无碱速凝剂稳定性差、易分层、与水泥适应性差等问题,自主研发了高性能液体无碱速凝剂。通过试验研究了速凝剂碱含量对混凝土力学性能的影响及环境温度对无碱速凝剂稳定性的影响,并测试了高性能液体无碱速凝剂与水泥的适应... 针对传统液体无碱速凝剂稳定性差、易分层、与水泥适应性差等问题,自主研发了高性能液体无碱速凝剂。通过试验研究了速凝剂碱含量对混凝土力学性能的影响及环境温度对无碱速凝剂稳定性的影响,并测试了高性能液体无碱速凝剂与水泥的适应性。结果表明:无碱速凝剂对喷射混凝土抗压强度和弹性模量的发展影响较小,而有碱速凝剂影响较大;低温条件会缩短速凝剂的稳定期,速凝剂出现分层后无法通过机械搅拌恢复促凝效果;自主研发的高性能液体无碱速凝剂在20℃的常温条件下90 d龄期内基本无分层,在-10℃的低温条件下90 d龄期分层量小于5%,具有稳定性高、与水泥适应性好的特点。该速凝剂应用于实际工程后,喷射混凝土回弹率显著降低,早期和长期抗压强度显著提高,混凝土抗渗性好。 展开更多

关键词 工程材料 无碱速凝剂 试验研究 混凝土 力学性能 稳定性 适应性

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列车气动效应作用下隧道衬砌混凝土水分传输理论研究 被引量：1

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作者 王家赫 谢永江 +2 位作者 冯仲伟 王嘉旋 渠亚男 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1613-1621,共9页

针对高速列车气动效应在铁路隧道衬砌混凝土表面产生的高速气流和空气低压作用,提出考虑列车气动效应的隧道衬砌混凝土水分传输和湿度场理论计算模型,并对气体流速和表面低压等关键影响因素进行分析。研究结果表明:高速气流加速混凝土... 针对高速列车气动效应在铁路隧道衬砌混凝土表面产生的高速气流和空气低压作用,提出考虑列车气动效应的隧道衬砌混凝土水分传输和湿度场理论计算模型,并对气体流速和表面低压等关键影响因素进行分析。研究结果表明:高速气流加速混凝土表面水分交换速率并减薄水汽过渡层,表面低压作用降低环境中的水蒸气分压并增大混凝土表面与内部孔隙之间的压力梯度;混凝土表面风速越大、气压绝对值越低,其内部湿度下降越快;环境条件对混凝土湿度场的影响仅局限在混凝土表面一定范围内,环境风速和表面气压变化对混凝土内部湿度影响较小;在标准大气压条件下,当混凝土表面风速由5 m/s增大至15 m/s时,距离干燥面10 mm和30 mm处60 d龄期时相对湿度分别降低32.6%和3.9%;在环境风速为0 m/s条件下,当混凝土表面气压由80 kPa降低至50 kPa时,距离干燥面10 mm和30 mm处60 d龄期时混凝土相对湿度分别降低37.9%和3.8%。本文所提出的理论模型可较准确地描述上述因素对混凝土湿度变化的加速效应。 展开更多

关键词 混凝土 相对湿度 水分传输 气动效应

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建筑外墙外保温做法对结构安全性影响分析 被引量：14

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作者 刘玉章 张君 +1 位作者 王家赫 么传杰 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1300-1306,共7页

以无锚栓薄抹灰聚苯板外保温、钢锚栓薄抹灰聚苯板外保温和钢丝网插丝聚苯板外保温做法为计算案例,对外保温墙体的温度场进行模拟计算,根据计算结果,通过有限元方法计算高低温条件下不同外保温做法墙体各功能层的法向位移,分析不同外保... 以无锚栓薄抹灰聚苯板外保温、钢锚栓薄抹灰聚苯板外保温和钢丝网插丝聚苯板外保温做法为计算案例,对外保温墙体的温度场进行模拟计算,根据计算结果,通过有限元方法计算高低温条件下不同外保温做法墙体各功能层的法向位移,分析不同外保温做法对结构安全性能的影响.结果表明:外墙外保温体系的法向位移主要表现为夏季膨胀,冬季收缩,其主要来源于保温层;设置钢锚栓、钢丝网等锚固构件可显著降低外保温系统墙体各功能层的法向位移,提高外保温系统的稳定性与安全性;钢丝网插丝聚苯板保温墙体面层的最大法向位移小于无锚栓薄抹灰聚苯板保温墙体和钢锚栓薄抹灰聚苯板保温墙体. 展开更多

关键词 混凝土外墙 外保温 温度场 钢丝网 法向位移

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隧道喷射混凝土硫酸盐侵蚀破坏分析及对策 被引量：8

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作者 渠亚男 李享涛 +2 位作者 仲新华 苏婉玉 王家赫 《铁道建筑》 北大核心 2019年第1期55-58,共4页

本文选取硫酸盐侵蚀环境下隧道喷射混凝土芯样,采用X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜、能谱分析等测试手段综合分析喷射混凝土的腐蚀产物。结果表明:该喷射混凝土侵蚀类型为碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀,碳硫硅钙石由溶液直接反应和... 本文选取硫酸盐侵蚀环境下隧道喷射混凝土芯样,采用X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜、能谱分析等测试手段综合分析喷射混凝土的腐蚀产物。结果表明:该喷射混凝土侵蚀类型为碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀,碳硫硅钙石由溶液直接反应和钙矾石转变而成。据此提出从原材料优选、配合比优化、施工质量控制等多方面来提高喷射混凝土抗碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀破坏的能力。 展开更多

关键词 工程材料 形成机制 试验研究 喷射混凝土 隧道 硫酸盐侵蚀 碳硫硅钙石

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纤维对喷射混凝土抗折强度的影响 被引量：4

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作者 王嘉旋 王家赫 +4 位作者 渠亚男 仲新华 苏婉玉 李连吉 孔庆欣 《铁道建筑》 北大核心 2023年第6期136-139,共4页

针对素喷射混凝土强度低、韧性差、破坏呈脆性的特点,在混凝土中掺入了工程中常用的纤维,研究纤维对喷射混凝土抗折强度的影响并提出抗折强度发展公式,阐明了不同纤维对混凝土抗折强度的增强机理。结果表明:随着纤维掺量增大,混凝土抗... 针对素喷射混凝土强度低、韧性差、破坏呈脆性的特点,在混凝土中掺入了工程中常用的纤维,研究纤维对喷射混凝土抗折强度的影响并提出抗折强度发展公式,阐明了不同纤维对混凝土抗折强度的增强机理。结果表明:随着纤维掺量增大,混凝土抗折强度呈线性增长;相同体积掺量下,对抗折强度提高效果最好的是端钩型钢纤维,其次是波纹型钢纤维,最次为仿钢纤维;端钩型钢纤维有利于明显改善喷射混凝土的延性。 展开更多

关键词 铁路隧道 抗折强度 试验研究 喷射混凝土 纤维 混凝土延性

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铁路高地热隧道衬砌混凝土延迟钙矾石生成风险分析 被引量：1

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作者 仲新华 渠亚男 +2 位作者 裘智辉 李享涛 王家赫 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第3期6-9,共4页

在分析DEF的产生和破坏作用机制的基础上,根据铁路高地热隧道施工过程中温度的变化条件,分别对隧道初支和二衬混凝土或砂浆试件进行DEF加速模拟试验。试验结果表明,采用符合现行铁路混凝土技术标准要求的原材料,并对配制参数进行合理控... 在分析DEF的产生和破坏作用机制的基础上,根据铁路高地热隧道施工过程中温度的变化条件,分别对隧道初支和二衬混凝土或砂浆试件进行DEF加速模拟试验。试验结果表明,采用符合现行铁路混凝土技术标准要求的原材料,并对配制参数进行合理控制的前提下,混凝土或砂浆试件的膨胀率均低于0.04%的安全限值。说明铁路高地热隧道衬砌混凝土产生DEF破坏的风险很低,高地热环境对混凝土耐久性的影响较小。 展开更多

关键词 隧道 高地热 混凝土 DEF 膨胀

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