车桥耦合振动对新拌混凝土的性能影响研究综述.pdf

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1、车桥耦合振动对新拌混凝土的性能影响研究综述李志辉(重庆市勘测院，重庆401121)摘要：首先，概述了国内外振动对现浇混凝土的性能影响的研究状况，对混凝土再次受振后性能变化机理进行了分析，并对提高混凝土抗扰动的解决措施进行了综述，最后，总结了现有对新拌混凝土振动后性能研究的不足，并提出今后研究方向。关键词：车桥耦合；新拌混凝土；振动中图分类号：TU528文献标志码：B文章编号：1672—4011(2017)06—0006—03DOI：10．3969／j．issrL1672—4011．2017．06．004O前言水泥的凝

2、结、硬化是一个复杂的物理、化学变化过程，混凝土本身也是一种非匀质性材料，这也决定了混凝土在硬化过程中易受外界环境、自身材料影响的特性。混凝土在成型过程中需要振捣来协助排除其中气泡和消除蜂窝麻面等现象，使混凝土密实结合，以提高其强度，保证混凝土构件的质量，但在成型后，再次振动会对混凝土内部结构均匀性、粘结性产生变化，也会对后期变形性、力学特性和耐久性产生影响。现阶段我国大部分桥梁的加固和维修采取封闭交通的方式来进行施工，而对于我国日益增大的交通量，特别在一些重要高速公路桥梁上，显然是不经济的，甚至无法保证交通正常运行。

3、但在开放交通的情况下进行旧桥加固和维修，新浇筑的混凝土材料也必然会受到行车荷载引起的桥梁振动的影响。对于车桥耦合振动对新拌混凝土性能的影响研究．近年来，国内外学者取得了一些研究成果，提出了一些改善振动影响的解决措施，但基于不同研究方法与试验条件，得到的结论存在争议。因此，本文基于振动作用对现浇混凝土性能的影响研究进行了综述，并对振动对混凝土性能的影响机理进行了分析，结合目前研究现状提出今后研究的重点，对于解决不中断交通条件下进行桥梁维修加固维施工具有重大意义。1振动对现浇混凝土性能影响研究现状目前，国内外有学者通过比

4、尺试验在实验室来模拟研究行车荷载引起桥梁振动时对新浇筑混凝土性能所带来的影响。东南大学魏建军等通过采用不同的振动频率与振幅的组合和不同的起振时间对新浇筑混凝土进行试验。研究表明，低频小振幅(<3mm)对混凝土抗拉强度影响不大，较大振幅时(>5mm)抗拉强度有所下降。李晓娟通过在工程现场对新浇筑混凝土进行试验并与自然条件下和标准条件下的新浇筑混凝土进行7、28d强度对比，得出混凝土在受振动条件下的各项力学指标均会有不同程度的降低，但均在规范要求的范围之内。张煜等学者使用小型振动台进行模拟建桥施工与行车收稿日期：2017

5、—03—18作者简介：李志辉(1985一)，男，重庆人，工程师，主要研究方向：道路、桥梁、交通工程。·6·荷载引起的桥梁振动特性对混凝土性能影响情况，以振动时间、频率、幅度以及约束条件等为参数，对混凝土抗压强度与弹性模量两个受力性能进行了振动效应评估。结果表明：约束条件起控制作用，有效约束下振动作用导致混凝土抗压强度增强，而缺少约束则减小；开放交通加固过程中振动对混凝土抗压强度影响较大，而桥梁建造过程对混凝土抗压强度无明显变化，同时两种情况下，振动对混凝土弹性模量变化不大。蒋正武等用YS超低频振动机模拟车桥耦合振动，

6、并采用混凝土抗折强度保持率和早期离析程度来评价车桥耦合振动对混凝土性能影响的指标，研究表明：随着振动频率及振幅的提高，混凝土受振后密实度降低，力学性能逐渐下降，早期离析程度和不均匀性逐渐增大；车桥耦合振动对混凝土早期(0—6h)和后期(>15h)影响较小，而对中期(6—15h)影响显著，车桥耦合振动会导致混凝土内部产生永久微裂纹等缺陷，对混凝土力学性能和耐久性影响较大。Bastian对新拌混凝土的二次振动问题进行了研究。据Bastian的研究表明，早期振动使混凝土中存在于孔隙中的自由水得以释放，增加了水泥水化的速度，

7、从而使得混凝土在二次振动的情况下强度出现增长，但在Basfian的研究中没有明确给出混凝土早期振动的强度。Manning等采用配比良好的低坍落度(<70mm)混凝土研究了行车荷载对混凝土抗压强度及其与钢筋的粘结强度的振动效应，结果显示，桥梁产生的振动对混凝土与钢筋的粘结强度和混凝土抗压强度并无不利影响。Kwan等研究了早期车辆荷载产生的振动对桥面加宽处新浇筑混凝土裂缝宽度的影响，结果表明，当初始振幅在>3mm时，混凝土产生的裂缝宽度>0．2mm，且与未受到振动的混凝土相比，弯曲反力有所下降。2振动对现浇混凝土性能影响

8、机理分析新拌混凝土再次受到振动后，其内部结构变化是一个复杂的过程。混凝土振捣成型后，由于混凝土未完全凝结固化，还未水化的水泥颗粒、水与骨料会在振动作用下再分布，水泥浆上浮，骨料下沉，造成结构组分分布失调，对于部分水化完成水泥颗粒、c—s—H与氢氧化钙晶体扩展生成凝胶结构，并在骨料表面排列形成混凝土三相体，骨料相对较为稳定，而水泥浆与过渡区对外界