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中文2942字本科生毕业设计(论文)外文资料翻译翻译资料名称(外文):HighwayandAirportPavementDesign翻译资料名称(中文):公路和机场路面设计学院:建筑工程学院系土木工程专业:土木工程(道桥)班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:20年02月20日HighwayandAirportPavementDesign(Excerpt)T.F.FwaNationalUniversityofSingaporeIntroductionPavementsaredesignedandconstructedtoprovidedurableall-weathertravelingsurfacesforsafeandspeedymovementofpeopleandgoodswithanacceptablelevelofcomforttousers.Thesefunctionalrequirementsofpavementsareachievedthroughcarefulconsiderationsinthefollowingaspectsduringthedesignandconstructionphases:(a)selectionofpavementtype,(b)selectionofmaterialstobeusedforvariouspavementlayersandtreatmentofsubgradesoils,(c)structuralthicknessdesignforpavementlayers,(d)subsurfacedrainagedesignforthepavementsystem,(e)surfacedrainageandgeometricdesign,and(f)ridabilityofpavementsurface.Thetwomajorconsiderationsinthestructuraldesignofhighwayandairportpavementsarematerialdesignandthicknessdesign.Materialdesigndealswiththeselectionofsuitablematerialsforvariouspavementlayersandmixdesignofbituminousmaterials(forflexiblepavement)orportlandcementconcrete(forrigidandinterlockingblockpavements).Thesetopicsarediscussedinotherchaptersofthishandbook.Thischapterpresentstheconceptsandmethodsofpavementthicknessdesign.Asthenameimplies,thicknessdesignreferstotheprocedureofdeterminingtherequiredthicknessforeachpavementlayertoprovideastructurallysoundpavementstructurewithsatisfactoryperformanceforthedesigntrafficovertheselecteddesignlife.Drainagedesignexaminestheentirepavementstructurewithrespecttoitsdrainagerequirementsandincorporatesfacilitiestosatisfythoserequirements.2.PavementTypesandMaterials2.1FlexibleversusRigidPavementTraditionally,pavementsareclassifiedintotwocategories,namelyflexibleandrigidpavements.Thebasisforclassificationisthewaybywhichtrafficloadsaretransmittedtothesubgradesoilthroughthepavementstructure.AsshowninFig.2.1,aflexiblepavementprovidessufficientthicknessforloaddistributionthroughamultilayerstructuresothatthestressesandstrainsinthesubgradesoillayersarewithintherequiredlimits.Itisexpectedthatthestrengthofsubgradesoilwouldhaveadirectbearingonthetotalthicknessoftheflexiblepavement.Thelayeredpavementstructureisdesignedtotakeadvantageofthedecreasingmagnitudeofstresseswithdepth.Arigidpavement,byvirtueofitsrigidity,isabletoeffectaslabactiontospreadthewheelloadovertheentireslabarea,asillustratedinFig.2.1.Thestructuralcapacityoftherigidpavementislargelyprovidedbytheslabitself.Forthecommonrangeofsubgradesoilstrength,therequiredrigidityforaportlandcementconcreteslab(themostcommonformofrigidpavementconstruction)canbeachievedwithoutmuchvariationinslabthickness.Theeffectofsubgradesoilpropertiesonthethicknessofrigidpavementisthereforemuchlessimportantthaninthecaseofflexiblepavement.FIGURE2.1Flexibleandrigidpavements.2.2LayeredStructureofFlexiblePavement2.2.1SurfaceCourseInatypicalconventionalflexiblepavement,knownasasphaltpavement,thesurfacecourseusuallyconsistsoftwobituminouslayers—awearingcourseandabindercourse.Toprovideadurable,watertight,smooth-riding,andskid-resistanttraveledsurface,thewearingcourseisoftenconstructedofdense-gradedhotmixasphaltwithpolish-resistantaggregate.Thebindercoursegenerallyhaslargeraggregatesandlessasphalt.Thecompositionofthebituminousmixturesandthenominaltopsizeaggregatesforthetwocoursesaredeterminedbytheintendeduse,desiredsurfacetexture(forthecaseofwearingcourse),andlayerthickness.Alightapplicationoftackcoatofwater-dilutedasphaltemulsionmaybeusedtoenhancebondingbetweenthetwocourses.Table2.1showsselectedmixcompositionslistedinASTMStandardSpecificationD3515[1992].Open-gradedwearingcourses,somewithairvoidexceeding20%,havealsobeenusedtoimproveskidresistanceandreducesplashduringheavyrainfallbyactingasasurfacedrainagelayer.2.2.2BaseCourseBaseandsubbaselayersoftheflexiblepavementmakeupalargeproportionofthetotalpavementthicknessneededtodistributethestressesimposedbytrafficloading.Usuallybasecoursealsoservesasadrainagelayerandprovidesprotectionagainstfrostaction.Crushedstoneisthetraditionalmaterialusedforbaseconstructiontoformwhatiscommonlyknownasthemacadambasecourse.Inthisconstruction,chokingmaterialsconsistingofnaturalsandorthefineproductresultingfromcrushingcoarseaggregatesareaddedtoproduceadenserstructurewithhighershearingresistance.Suchbasecoursesarecalledbydifferentnames,dependingontheconstructionmethodadopted.Dry-boundmacadamiscompactedbymeansofrollingandvibrationthatworkthechokingmaterialsintothevoidsoflargerstones.Forwater-boundmacadam,afterspreadingofthechokingmaterials,waterisappliedbeforetheentiremassisrolled.Alternatively,awet-mixmacadammaybeusedbypremixingcrushedstoneorslagwithacontrolledamountofwater.Thematerialisspreadbyapavingmachineandcompactedbyavibratingroller.Granularbasematerialsmaybetreatedwitheitherasphaltorcementtoenhanceloaddistributioncapability.Bituminousbindercanbeintroducedbysprayingheatedasphaltcementonconsolidatedandrolledcrushedstonelayertoformapenetrationmacadamroadbase.Alternatively,bituminousroadbasescanbedesignedandlaidasinthecaseforbituminoussurfacecourses.Cement-boundgranularbasematerialisplantmixedwithanoptimalmoisturecontentforcompaction.Itislaidbypaverandrequirestimeforcuring.Leanconcretebasehasalsobeenusedsuccessfullyunderflexiblepavements.TABLE2.1ExampleCompositionofDenseBituminousPavingMixtures2.2.3SubbaseCourseThesubbasematerialisoflowerqualitythanthebasematerialintermsofstrength,plasticity,andgradation,butitissuperiortothesubgradematerialintheseproperties.Itmaybecompactedgranularmaterialorstabilizedsoil,thusallowingbuildingupofsufficientthicknessforthepavementstructureatrelativelylowcost.Onaweaksubgrade,italsoservesasausefulworkingplatformforconstructingthebasecourse.subbasecoursemaybeomittedifthesubgradesoilsatisfiestherequirementsspecifiedforsubbasematerial.2.2.4PreparedSubgradeMostnaturalsoilsformingtheroadbedforpavementconstructionrequiresomeformofpreparationortreatment.Thetoplayerofaspecifieddepthisusuallycompactedtoachieveadesireddensity.Thedepthofcompactionandthecompacteddensityrequireddependonthetypeofsoilandmagnitudesofwheelloadsandtirepressures.Forhighwayconstruction,compactionto100%modifiedAASHTOdensitycoveringathicknessof12in.(300mm)belowtheformationleveliscommonlydone.Compactiondepthofupto24in.(600mm)mayberequiredforheavilytraffickedpavements.Forexample,inthecaseofcohesivesubgrade,theAsphaltInstitute[1991]requiresaminimumof95%ofAASHTOT180(MethodD)densityforthetop12in.(300mm)andaminimumof90%forallfillareasbelowthetop12in.(300mm).Forcohesionlesssubgrade,thecorrespondingcompactionrequirementsare100and95%,respectively.Duetothehigherwheelloadsandtirepressuresofaircraft,manystringentcompactionrequirementsarefoundinairportpavementconstruction.Insomeinstancesitmaybeeconomicaltotreatorstabilizepoorsubgradematerialsandreducethetotalrequiredpavementthickness.Portlandcement,lime,andbitumenhaveallbeenusedsuccessfullyforthispurpose.Thechoiceofthemethodofstabilizationdependsonthesoilproperties,improvementexpected,andcostofconstruction.2.3RigidPavementRigidpavementsconstructedofportlandcementconcretearemostlyfoundinheavy-traffichighwaysandairportpavements.Toallowforexpansion,contraction,warping,orbreaksinconstructionoftheconcreteslabs,jointsareprovidedinconcretepavements.Thejointspacing,whichdeterminesthelengthofindividualslabpanels,dependsontheuseofsteelreinforcementsintheslab.Thejointedplainconcretepavemen(JPCP),requiringnosteelreinforcementsandthustheleastexpensivetoconstruct,isapopularformofconstruction.Dependingonthethicknessoftheslab,typicaljointspacingsforplainconcretepavementsarebetween10and20ft(3and6m).Forslabswithjointspacinggreaterthan6m,steelreinforcementshavetobeprovidedforcrackcontrol,givingrisetotheuseofjointedreinforcedconcretepavements(JRCP)andcontinuouslyreinforcedconcretepavements(CRCP).Continuouslyreinforcedconcretepavementsusuallycontainhigherthan0.6%steelreinforcementtoeliminatetheneedtoprovidejointsotherthanconstructionandexpansionjoints.Thebasecourseforrigidpavement,sometimescalledsubbase,isoftenprovidedtopreventpumping(ejectionoffoundationmaterialthroughcracksorjointsresultingfromverticalmovementofslabsundertraffic).Thebasecoursematerialmustprovidegooddrainageandberesistanttotheerosiveactionofwater.Whendowelbarsarenotprovidedinshortjointedpavements,itiscommonpracticetoconstructcement-treatedbasetoassistinloadtransferacrossthejoints.3.ConsiderationsforHighwayandAirportPavementsThetwopavementtypes,flexibleandrigidpavement,havebeenusedforroadandairportpavementconstruction.Thechoiceofpavementtypedependsontheintendedfunctionaluseofthepavement(suchasoperatingspeedandsafetyrequirements),typesoftrafficloading,costofconstruction,andmaintenanceconsideration.Themaindifferencesindesignconsiderationsforhighwayandairportpavementsarisefromthecharacteristicsoftrafficusingthem.Overthetypicaldesignlifespanof10to20yearsforflexiblepavements,or20to40yearsforrigidpavements,ahighwaypavementwillbereceivinghighlychannelizedwheelloadapplicationsinthemillions.Considerationoftheeffectsofloadrepetitions—suchascumulativepermanentdeformation,crackpropagation,andfatiguefailure—becomesimportant.Thetotalnumberofloadapplicationsintheentiredesignlifeofahighwaypavementmustthereforebeknownforpavementstructuraldesign.Incontrast,thefrequencyofaircraftloadingonairportpavementismuchless.Therearealsotheso-calledwandereffectofaircraftlandingandtakingoffandthelargevariationinthewheelassemblyconfigurationsandlayoutofdifferentaircraft.Thesemakewheelloadingonairportpavementslesschannelizedthanonhighwaypavements.Identificationofthemostcriticalaircraftisthereforenecessaryforstructuraldesignofairportpavements.Anotherimportantdifferenceisinthemagnitudeofwheelloads.Airportpavementsreceiveloadsfarexceedingthoseappliedonthehighway.Anairportpavementmayhavetobedesignedtowithstandequivalentsinglewheelloadsoftheorderof50t(approximately50tons),whereasthemaximumsinglewheelloadallowedontheroadpavementbymosthighwayauthoritiesisabout10t(approximately10tons).Furthermore,thewheeltirepressureofanaircraftofabout1200kPa(175psi)isnearlytwicethevalueofanormaltrucktire.Thesedifferencesgreatlyinfluencethematerialrequirementsforthepavements.公路和机场路面设计(节选)T.F.Fwa新加坡国立大学1.绪论路面的设计和建造是为了能够给行人和货物在其上面进行全天候持久的安全迅速活动提供一个舒适合意的水平环境。路面的这些功能要求可以通过在设计和施工过程中仔细考虑如下几个方面来实现:(a)合理选择路面类型;(b)合理选择各路面层材料和路基土处理;(c)合理进行各路面层厚度划分;(d)地下排水系统设计;(e)路面排水系统和几何尺寸设计;(f)路面的抵抗能力。公路和机场路面在结构设计上的两个主要考虑因素是材料设计和厚度设计。材料设计要合理选择各路面层材料,满足沥青混合料(柔性路面)或者水泥混凝土(刚性路面)配合比设计要求。这些问题将在本手册的其他章节中进行讨论。本章介绍路面厚度设计的概念和方法。顾名思义,厚度设计是指确定每个路面层的厚度,形成一个稳定的路面结构,使得在规定的设计年限内满足设计交通量的要求。排水系统设计可检验整个路面结构在它的排水要求和一体化设施方面是否满足相关要求。2.路面类型和材料2.1柔性路面和刚性路面传统上,根据通过路面结构传递到路基土上的交通荷载,路面分为两类,即柔性路面和刚性路面。如图2.1所示,柔性路面具有足够的厚度来承受多层结构传递的分布荷载,使得路基土层的应力应变值控制在容许范围内。柔性路面地基土的强度将直接关系到总厚度。路面结构层的设计充分利用到了应力随着土层的加深而减少这一原理。刚性路面依靠其刚度,能够有效传递作用在整块混凝土板块上的车辆荷载,如图2.1所示。刚性路面的结构承载力大部分都是由混凝土板块自身提供。在地基土强度的一般变化范围内,硅酸盐水泥混凝土面板(最常见的刚性路面结构)的刚度要求无需板块厚度发生多大变化就能满足。因此,路基土性能对刚性路面厚度的影响要比柔性路面小得多。图2.1柔性和刚性路面2.2柔性路面结构层次2.2.1面层沥青路面是一种典型的传统柔性路面,它的面层通常由两个沥青层组成,即磨耗层和联结层。为了保证路面的耐久性、不透水、平稳行车和防滑,磨耗层一般由热拌沥青混凝土和耐磨碎石组成,而联结层则一般由大量的碎石和少量的沥青组成。这两层的沥青混合料的组成以及骨料的最大公称直径是由使用目的、所希望的表面结构(针对磨耗层而言)、层厚来决定的。由水稀释乳化沥青组成的粘结层的一个简易运用就是增强磨耗层和联结层之间的粘结性。表2.1显示了列在ASTM标准规格D3515[1992]上的经选定的混合成分。有些空隙率超过20%的开级配磨耗层也可作为强降雨天气时的地面排水层,用于提高抗滑性和防止溅水。2.2.2基层柔性路面的基层和底基层占总路面厚度的大部分,它们用来分配交通荷载所产生的应力。通常基层也可作为排水层,并提供保护免受霜冻作用。碎石是基层施工的常用材料,构成俗称的碎石基层。在本阶段施工过程中,填充材料选用天然砂或者良好级配的压碎碎石集料,形成具有更高抗剪承载力的密实结构。根据施工方法的不同,这样的基层有不同名称。表2.1浓沥青摊铺混合料组成示例干结碎石通过轧制和振动,使填充料填塞到大块石头间的空隙,达到压实的目的。而对于水结碎石,在填充材料填塞空隙后,水在整块被轧制前就得到应用。另外,通过用适量的水预拌碎石或矿渣,湿混碎石也可被使用。这些材料先用摊铺机摊铺,然后再用振动压路机压实。颗粒基层材料可选用沥青或者水泥以提高荷载分配能力。为建造渗透碎石路面基层,在固结并压实的碎石层上面喷洒热拌沥青混凝土时可采用沥青结合料。沥青路面基层的设计和摊铺可以作为沥青面层的示例。水泥稳定基层粒料在达到压实时的最佳含水量后采用厂拌法,通过摊铺机摊铺,养护足够的时间。贫混凝土基层也被成功运用到柔性路面。2.2.3底基层跟基层材料相比,底基层材料的强度、塑性和级配要求都要更低,但是在这些性能上,底基层更具优势。可能因为采用了压实粒料或稳定土,路面结构造价相对较低,但厚度却足以满足要求。对于柔弱底基层,它也可以作为构建基层的有用的施工平台。如果路基土满足底基层材料的特定要求,也可以不构建底基层。2.2.4素土夯实层用于路面建筑的绝大部分天然土路床要求进行素土夯实或者特殊处理。某一指定深度的顶层通常需要压实来获得理想的压实密度。压实深度和压实密度的要求要根据土壤类型、车轮荷载大小以及轮胎压力而定。在公路建筑上,压实至100%修改过的AASHTO(美国国家公路与运输协会标准)密度时,覆盖厚度为12英寸(300毫米),通常的做法都是低于这个正常水平的。对于重交通路面,压实深度可能要求高达24英寸(600毫米)。例如,对于粘性路基,沥青研究所(1991)要求达到最低的95%AASHTO标准T180次(D法)密度时,厚度为顶级12英寸(300毫米),在所有填方中最少90%要低于顶级12英寸(由于飞机的轮载和轮压更大,因此在机场路面施工时,对压实要求更为严格。在某些情况下,处理或者加固软弱不良路基材料是一种经济的做法,并且可以减少所需的总路面厚度。硅酸盐水泥、石灰、沥青等的成功运用就是为了达到这样的效果。选择怎样的加固方法要根据土壤性质、预期改善效果和建设成本而定。2.3刚性路面在交通繁忙的公路和机场路面,硅酸盐水泥混凝土刚性路面结构几乎随处可见。考虑到混凝土板的膨胀、收缩、翘曲或者开裂,混凝土路面设有接缝。接缝间距取决于混凝土板中钢筋的选用,它能决定单独每板块的长度。接缝式素混凝土路面结构(JPCP)是一种很流行的建筑形式,它不需要钢筋,因而造价最低。根据混凝土板厚度的大小,普通混凝土路面的标准接缝间距是10—20英尺(3—6米)。当混凝土板块接缝间距大于6米时,需要增设钢筋防止开裂,从而进入到使用接缝式钢筋混凝土路面(JRCP)和连续钢筋混凝土路面(CRCP)阶段。连续钢筋混凝土路面通常多含0.6%的钢筋,用来减少除结构和伸缩缝以外的接缝数量。刚性路面基层,有时又叫做底基层,通常用于防止出现唧泥(在交通作用下,混凝土板垂直运动,基础材料通过裂缝或者接缝喷出的现象)。基层材料必须具有良好的排水性能并且能够抵抗水的腐蚀作用。当短缝路面没有传力杆时,通常的做法是构建水泥稳定基层来协助传递横穿接缝的荷载。3.公路和机场路面注意事项柔性路面和刚性路面这两种路面类型已经广泛运用到了公路和机场路面建筑。选择哪种路面类型要根据路面的预期使用功能(例如运行速度和安全要求)、交通荷载类型、工程造价和维修代价而定。公路和机场路面设计考虑因素方面主要的不同在于使用它们的交通特点各异。柔性路面的标准设计年限是10-20年,刚性路面是20-40年,在它们各自的设计年限内,公路路面将受到数于百万计的高渠化轮载作用。考虑到重复荷载的影响——例如累积永久变形、裂纹扩展和疲劳破坏——变得重要,路面结构设计必须考虑到整个设计年限范围内的荷载作用总效应。相比之下,机场路面的负荷频率要小得多。所谓的飞机着陆、起飞漂移,大差异的机轮装配配置,不同飞机的布局设计,这些因素使得作用在机场路面的轮载渠化程度比公路路面低。因此在机场路面的结构设计中,以最关键的飞机为标准是很有必要的。另外一个重要的不同就在于轮载的大小。机场路面受到的荷载远大于作用在公路上的。机场路面要设计能够承受50吨(或接近50吨)的等效单轮荷载,然而大部分公路部门所允许的最大公路路面单轮荷载只有10吨(或接近10吨)。此外,一架飞机的轮胎压力大约是1200KP(175磅毕业设计(论文)外文资料翻译系:机械工程系专业:土木工程姓名:学号:(用外文写)外文出处:U(用外文写)uanAv.GeneralSanMartinOeste附件:1.外文资料翻译译文;2.外文原文。指导教师评语:签名:注:请将该封面与附件装订成册。
中文3053字附件1:外文资料翻译译文通过再碱化技术增加钢筋混凝土的使用摘要:钢筋混凝土是一种经过适当的准备处理措施之后就能够具有很强的稳定性,不受外部因素条件和内部因素条件恶化的经济型材料。混凝土保护由于性质活泼而易受腐蚀的钢筋。当有效的保护氧化膜为钢筋构件的工作提供良好的工作条件时,混凝土就能够很有效的保护钢筋免受腐蚀的作用。这种依附在钢筋表面的保护膜使钢筋产生一种性质稳定的钝化层,从而限制金属的氧化。这种使钢筋钝化而产生的保护膜由于高浓度的氯化物,具体的碳酸盐化合物,高混凝土孔隙率等因素作用下,可以被部分的或者完全的破坏,因此原本是看作为一个腐蚀过程。在库约地区,主要是阿根廷的圣胡安省和门多萨省,具有许多有山洞和/或含有丰富的硝石露头粉的地区,正是高盐度的地理环境特点,改变了这里建筑结构的耐久性。结构状况的恶化开始于微小的裂缝和裂纹,由于裂纹和裂缝而暴露在潮湿空气之中的钢筋与环境因素积极氧化反应从而造成建筑结构的快速腐蚀,而因为钢筋腐蚀产生的额外费用却没有包括在建设项目之中。本项研究和学习是将再碱化技术的工作应用于一个位于农业生产地区的学校建筑。这些建筑的结构受腐蚀问题的影响十分严重。电化学技术由于混凝土表面碱性电解质的结合,允许硅酸盐水泥混凝土中的孔隙水的pH值的增加从而使埋入在混凝土中的钢筋钝化,这个再保护的过程避免钢筋混凝土继续腐蚀,并且延长了建筑结构的使用寿命。
这项研究的技术可以应用到钢筋混凝土结构的碳化问题上。关键词:钢筋混凝土-腐蚀–再碱化引言一个钢筋混凝土建筑结构的完整性主要取决于它的结构组成部分的质量和用量。通过这种方式使建筑结构获得最佳的使用性能,以保证延长它的使用寿命。混凝土主要是从以下两个方面来保护钢筋免受腐蚀的影响:a)混凝土在钢筋和周围氧化坏境之间形成一个物理隔离屏障使钢筋免受腐蚀;b)因为混凝土中的孔隙水具有较高的pH值,在水泥的水化反应中产成了一种化合物使钢筋钝化得到一层保护膜,就是这样产生的化学保护防止钢筋被腐蚀。根据环境选择的合理等级的混凝土,低的混凝土孔隙率,钢筋和混凝土之间的充分粘结,钢筋混凝土的最低裂缝和剥落,以及钢表面钝化膜变化的稳定性等因素有助于提高钢筋混凝土结构的耐久性。然而,任然有几种原因可以使这种钝化膜发生破坏。在实践操作中,一些因素有可能导致钢筋混凝土发生在电化学领域内的碳酸腐蚀。此外,氯化物或其他前面已经一起提到过的如混凝土开裂,高的混凝土孔隙率以及可能达到饱和的混凝土毛孔,都可以让氧气,二氧化碳和氯离子发生迁移。当然它们都需要湿度和环境侵蚀的条件,来完成钢筋混凝土的腐蚀过程。
一旦钢筋混凝土发生损害性的腐蚀,我们可以观察到三种不同的斜坡,Cyted(1997):a)对钢筋而言,腐蚀作用表现在降低了钢筋原来的直径和它的机械能力;b)对混凝土而言,腐蚀作用表现在它所产生膨胀氧化物在钢-混凝土的接触面造成裂缝和剥落,c)同理在钢-混凝土依附处的地方。在广大的库约地区,主要是在阿根廷的圣胡安省和门多萨省,存在着广泛的已被水侵蚀过和/或含有丰富的硝石露头粉的地区,这些地区创造了结构恶化的理想条件。这里是一个有着严寒的冬天以及极端温度突变的高风险地震带地区。所有因为先前所列举的因素产生的费用都是可以避免的;因为如果钢筋混凝土出现剥落和开裂的现象,那么建筑物就应当修理,这就意味着巨大的资金需求。为了延长建筑结构的使用寿命,加强诸如阴极保护、环氧覆盖等等各种不同科学技术在钢筋混凝土中的应用对于我们来说是十分有必要的。这篇研究论文详细阐述了一种通过提供间接混凝土保护的非传统的再碱化技术,这种通过增加混凝土孔隙水的pH值、混凝土多孔的解决方案,在混凝土表面合成了一种碱性电解质。它具有阻止或者减轻混凝土钢筋锈蚀的优势。这也是一个用来修复已被碳化损坏的结构非常合适的方法程序。这种方法已经在进行了测试,测试不仅仅局限于实验室水平,也将在学校建筑的建造中加以运用。多亏了以前的研究工作数据库(Solorza苏达权等,2003),使得我们可以在阿根廷-圣湖安省Albardón部选择一个以面积为样本的几个学校建筑示范区。然而,在上述技术中只有一个被选为修理应用。对不同的建筑进行了初步及详细的检查(Feliú等,1989)。得到的诊断结果表明了这些建筑物的已经达到的损害程度。据估计,这是为了恢复两年周期的而强制进行的。
2、方法论即使是高质量的混凝土也可能因为碳化而导致发生腐蚀的问题。如一个非常薄的覆盖和使用存在二氧化碳可能进入的裂缝的混凝土。在这种条件下,即使是在较短的时间内,位于裂缝中的钢筋也会被腐蚀。混凝土保护层的边缘由于碳化而容易腐蚀。这是因为边和角处很高含量的二氧化碳往往会扩散到钢筋造成腐蚀。如果钢筋没有能够得到足够的覆盖,碳化将导致腐蚀并且钢筋很快就会分裂。再碱化技术的试管测试1-应用人工老化技术(Rodriguez等人,1993年)。2-对混凝土碳化的酚酞测试,SturmyS.H.Kosmatka(1991).3-测试腐蚀检测,使用半电池电位测量按美国ASTMC-876。4-再减化技术。5-测试酚酞指示剂。再碱化技术用于真正的圆柱1-对混凝土碳化的酚酞试验的测定。2-测试的半电池电位测量腐蚀检测按照美国ASTMC-876。3-再碱化技术。4-测试酚酞指示剂。3、结果和讨论为了进行第一次测试,6根管子被连续3年埋在研究部位。碳化实验取得的结果表明,碳化面平均在边处有5mm,在角处有10mm。这幅图片描绘了后,酚酞测试应用后的棱柱试管。图为酚酞测试已经得到了应用后的测试管。这些试管对应的电势值已经被记录下来,分别为-100毫伏和-250毫伏。这些电势值从一个定性的角度来讲表明了它们受腐蚀的可能性非常低。如果把这些数据铭记在头脑里,一个快速老化技术就应用于试管测试中。必须按照以下的尺寸来设置圆柱管的尺寸:直径:300毫米,长400毫米,结构必须经过公尺的验证:4根φ12铁棒和两根300毫米的φ6等距金属箍线;覆盖层的厚度:20毫米;用于拌合的干燥的混凝土:66.65%(沙2/5,石头3/5);普通混凝土:22.25%;水分:11.1%;设置:将试管完全浸没放置28天;混凝土的密度:2.19克/立方厘米和设定房间的温度,因为它们类似于被修复的圆柱,以此取代棱镜分析的试管。便得出了圆柱管的电势值,以遵循老化过程的影响。相应的平均值列入表1。表1:腐蚀测试管的电势值时间(月)24681011腐蚀电位增高(毫伏)-298-375-462-512-560-620根据记录的电势值以及试管呈现出的变为赭色并且带有轻微的纵向裂缝的物理状态,我们可以估计得出试管的腐蚀性的到增强。我们必须注意到为了执行再碱化技术;阳极进行了重新的设计和阐述。阳极是一个采用AISI316,φ1.25钢丝在两层纱布和纤维素纤维纸浆之间形成的一个网格。当前使用的测试电源输出是1安培/40伏。选定的电解液解决方案是一种氢氧化锂溶液。截至到目前还有没有足够的测试值,以确定该项技术的所有优点。它显示了再碱化方法中的一种钢筋混凝土圆柱试管的简化方案。4、部分结论一般的情况下,被用于检查的学校建筑是来自被认为相当于没有人居住的条件的环境状态。学校建筑采样的铁柱是含有由诸如硫酸盐,氯化物和混凝土碳化等,以及由此产生的负面影响而造成严重锈蚀的结构元素。由于当地的排水系统没有能适合适应该地区排水的要求,因此使它具有很高的潜水位水平,这对于建立起新的系统以达到尽量减少潜水位水层的波动,从而避免盐的浓度集中是十分方便的。应用人工试管老化加速技术,使得我们有可能在学习中模拟出于与真实状态下的钢筋混凝土实际样本相近的条件。非常重要需要强调的是,通过达到在实验室水平应用再碱化技术,可以模拟出建筑物的实际状况,目的是为了在真实的实际工作情况时可以改进技术的实施和得到更好的结果。
附件2:外文原文(复印件)INCREASEREINFORCEDCONCRETESTRUCTURESUSEFUL,BYREALKALIZATION.Abstract.Reinforcedconcreteisaneconomicalmaterialthatappropriatelypreparedhasmuchstabilityagainst,externalorinternaldeterioration.Concreteprotectssteelbars,whicharesusceptibletocorrosionduetotheirhighenergy.Concreteprotectioniseffectivewhenaprotectiveoxidefilmisformedinproperworkingconditions.Thisfilmadherestothesteelsurfacecreatingastablepassivelayerandrestrictingthemetalsolution.Thepassivefilmonthereinforcingsteelcanbepartiallyortotallydestroyedduetoitsexpositionhighconcentrationsofchloride,aconcretecarbonate,highporosityofconcrete,etc.,originatingasconsequenceacorrosionprocess.TheCuyoarea,mainlySanJuanandMendozaprovincesofArgentina,hasmanycaveinareasand/orabundantsaltpeteroutcroppowder,thatcharacterizeshighsalinityenvironment,modifyingthestructuresdurabilitybuilt.Deteriorationbeginswithmicrofissuresandcracksthatexposesteeltoenvironmentaggressivenesscausingaquickcorrosion,andgeneratingexpenseswhichwerenotincludedintheconstructionproject.Thisworkresearchesrealkalizationandthestudytechniqueisappliedtoaschoolbuildinglocatedinanagriculturalarea.Suchbuildingstructuresareseriouslyaffectedbycorrosionproblems.TheelectrochemicaltechniqueallowsapHincreaseofconcretepores,duetotheincorporationofasurfacealkalineelectrolyte.Thisprocessreprotectsreinforcedconcreteavoidingcorrosioncontinueonandincreasingtheusefullifeofthestructure.Thetechniqueunderstudycanbeappliedtoreinforcedconcretestructureswithcarbonationproblems.Keywords:ReinforcedConcrete–Corrosion–Realkalization1.Introduction.Theintegrityofareinforcedconcretestructuredependsonthequalityofitscomponentsandofitsdosage,aswell.Inthiswayitacquiresthebestpropertiesinordertoguaranteeaservicelifeextension.Concreteprotectssteelintwoways:a)itconstitutesaphysicalbarrierseparatingsteelfromthesurroundingsandb)asithasahighpHvalue,itformschemicalcompoundsduringcementhydratereactionscreatingapassivefilmonsteel,whichproducesachemicalprotectionagainstcorrosion.Factorssuchas,anappropriateconcreteagainstenvironment,lowconcreteporosity,adequatesteel-concreteadherence,minimumcrackingandspallingand,thepossibilityofreformingastablepassivefilmoxidesonsteelcontributetoincreasethedurabilityofreinforcedconcretestructures.However,thereareseveralcausesthatcanproducethedestructionofsuchpassivefilm.Inpractice,somefactorsmaycausereinforcedconcreteelectrochemicalcorrosionwithinthecarbonatedarea.Besides,thepresenceofchloridesorofalloftheotheralreadymentionedtogetherwithcrackingandhighconcreteporosity,andtheprobablesaturationofconcretepores,whichallowtheO2,CO2andCl-migration.Allofthemneedhumidityandtheenvironmentalaggressors,aswell,tocompletethecorrosionprocess.Oncethecorrosionoccursdamagescanbeobservedinthreedifferentslopes,Cyted(1997):a)onsteel,whichdiminishesitsoriginaldiameteranditsmechanicalcapacity;b)onconcrete,sinceitgeneratesexpansiveoxidesinthesteel-concreteinterfacecausingfissuresandspallingandc)insteel-concreteadherence.InGreatCuyoRegion,mainlyinSanJuanandMendozaprovinces-Argentina,thereexistwideareaswhichhavebeeninvadedbywaterreturnand/orabundantsaltpetreoutcroppowder,creatingtheidealconditionsforstructuresdeterioration.Itisahighriskseismiczone,withfrostywinters,andabrupttemperaturevariations.Allofthecostsderivedfromthepreviouslyenumeratedfactorsareavoidable;sinceifspallingandcrackingoccur,buildingsshouldberepairedand,itimpliesgreatdemandsofmoney.Inordertoextendthestructureservicelife,itisnecessarytousereinforcedconcreteapplyingdiversetechniquessuchascathodicprotection,epoxycover,amongothers.Thisresearchpaperdealswithanon-conventionalrealkalizationtechnique,whichoffersanindirectprotectionthroughconcrete.ItwouldallowincreasingthepHconcreteaqueousporoussolution,incorporatinganalkalineelectrolytefromconcretesurface.Ithastheadvantageofstoppingorlesseningtheconcretereinforcementcorrosion.Itisalsoaveryappropriateproceduretorepairstructureswhichhavebeendamagedbycarbonation.Thisprocesswastested,notonlyatlaboratorylevel,butitwillbealsopracticallyappliedtoaschoolbuilding.Thankstoapreviousresearchworkdatabase(Solorzaetal.,2003),itwaspossibletoselectanareaasasampleofseveralschoolbuildingsinAlbardónDepartment-SanJuanProvince-Argentina.Nevertheless,onlyonewaschosentoberepairedapplyingtheabovementionedtechnique.Preliminaryanddetailedinspections(Feliúetal.,1989)werecarriedondifferentbuildings.Thediagnosisobtainedshowedthedegreeofdamageunderwentbythosebuildings.Itwasestimatedthatisperemptorytorestoreitinatwo-years-period.2.Methodology.Carbonationmayalsocausecorrosionproblemseveninhighqualityconcrete.Ifaverythincoverisusedandtherearecracksinconcrete,CO2mayenter.Undertheseconditions,inashortperiodoftime,thesteellocatedinthecrackareawillcorrode.Theconcretecoveredgemayeasilycorrodeduetocarbonation.EdgesandcornershaveahighcontentofCO2whichtendstodiffusetothesteelreinforcement.Ifsteelfailstohavetheadequatecover,carbonationwillcausecorrosionandwillsoonsplinter.Realkalizationtechniquestepsontesttubes.1-Applicationoftheartificialagingtechnique(Rodríguezetal.,1993).2-Determinationofthepresenceofconcretecarbonationbyphenolphthaleintest,SturmyS.H.Kosmatka(1991).3-Testingforcorrosiondetection,usingHalf-CellPotentialMeasurementsaccordingtoASTMC-876.4-Realkalizationtechnique.5-Testingbyphenolphthaleintest.Realkalizationtechniquestepsontherealcolumns.1-Determinationofthepresenceofconcretecarbonationbyphenolphthaleintest.2-TestingforcorrosiondetectionbyHalf-CellPotentialMeasurementsaccordingtoASTMC-876.3-Realkalizationtechnique.4-Testingbyphenolphthaleintest.3.ResultsandDiscussion.Tocarryonthefirsttest,sixtubeswereburiedintheareasunderstudyfor3years.Thecarbonationtestachievedshowedthatthecarbonationfrontshaveameanpercentageof5mminedgesand10mmincorners.Thephotodepictsaprismatictesttubeaftertheapplicationofthephenolphthaleintest.Thephotoshowsatesttubetowhichthephenolphthaleintesthasbeenapplied.Thepotentialvaluesoftubes-100and-250mVwereregistered.Thosevaluesindicateaverylowcorrosionprobabilityfromthequalitativepointview.Bearingthesedatainmind,aquickagingtechniquewasappliedtotesttubes.Itwasnecessarytobuildcylindricaltubeswiththefollowingdimensions:diameter:300mm,length400mm;thestructurewasverifiedwithapacometre:4ironbars,φ12andtwo300mmspacedstirrupwireofφ6;coverthickness:20mm;compositionofaridconcrete:66.65%(sand2/5,stone3/5);commonconcrete:22.25%,water:11.1%;setting:28dayswithcompletelysubmergedtesttubes;concretedensity:2.19g/cm3androomtemperaturetoreplacetheprismatictesttubes,sincetheyweresimilartothecolumnstoberepaired.Potentialmeasurementsofthecylindricaltubeswerecarriedout,soastofollow
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