针对机场冬季混凝土道面热吹除冰雪过程,存在的道面损伤问题展开研究;探究了损伤模型并设计试 验对热风冲击冰 雪道面进行试验室模拟 ,详细记录了不同冲击次数后的表层损伤状况和强度 ,对试验结果进行分析与模型进行 比较验证;热冲击 应力 、冰晶汽化产生的热膨胀力、冻融循环的综合作用 ,较好的阐释了冬季除雪混凝土道面损伤的根本原因。为进一步混凝土道 面热冲击损伤研究和后续改进道面建设与维护技术奠定理论基础。 关键 词 :热吹 除雪 ;混 凝土 道面 ;热冲击 ;损 伤 中图分 类号 :TU528.01 文 献标志码 :A 文章编 号 :1002—3550(2015)04 —0074—04 Studyonairportconcrete pavementdamagelaw ofhotwind snow remova ZHA0 Fangran .LIU Xinchen (SchoolofAirpo~,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China) Abstract:Aimingattheairportinwinterconcretepavementthermalblowing—snow process,researchedexistingsurfacedamageprob— lem ;Exploredthedamagemodelanddesignedexperiment,laboratorysimulationwascarriedoutonthehotairimpacticypavement,de— tailed thesurfacedamagestatusand strengthafterthedifferentimpacttimes,an~yzedthetestresultscomparedwithmodelvalidation; Thecomprehensiveeffectofthermalshock stress,thetherm alexpansionforceiceofcrystalsvaporizing,thefreezing—thawingcycle,a beRerinterpretationoftherootcauseofconcre~ roadsurfacedamagebecauseofthewintersnow remova1.Forthefurtherresearchand concretepavementthermalshockdamagelay thetheoreticalbasisforsubsequently improving pavementconstructionand maintenance technology. Keywords:hotblow snow removal;concretepavement;thermalshock;damage 0 引言 1 混凝土道 面损伤模型的建立 我国地域辽阔,气候多样复 杂,降雪影响面积约 占四 分之三的国土。特别是 在我国北方 和一些 高寒地区 ,降雪 期长达 5-6个月。道路 、机场的积雪给人们 的出行带来 了 极大不便 ,甚至 会造成严 重 的交 通事故。因此 ,在我 国北 方 ,冬季除雪是机场 、公路等交通运输或空管部 门,甚至是 政府部门一项重要的工作任务。目前我国城市道路除雪融 冰技术仍 以人 工除雪 、化学 除雪 和机械除雪 为主 ;而 在机场道面除冰雪方面 ,为减少 飞机航班延 误 ,多采 用高 温热风 快速 除冰雪 方 式。虽然 后 者 的 除冰 雪 工作 效 率 很高 ,但其除雪过程 中对道面的损伤 已经成为困扰许多机 场 的难题 ,因为在吹扫过程 中喷口达 500-700℃的高温直 接 冲击 ,难 以避免对道面 的物理伤 害,这些 问题 反映 了 目前道面除冰雪方法与现有道 面结构 和材料之间的不协 调及不适应问题比较严重 。因此 ,有必要 深入 探讨其损伤 规律及其理论 ,为后续改进道面建设与维护技术奠定理论 基 础 收 稿 日期 :2014一O8—2O 基 金项 目:中国民航机场工程研究基地 开放基金 · 74 · 混凝土构筑物的原生缺陷用一种损伤的概念表述 ,它 是一种异化的微结构 ,其力学性能相 比于正 常的微结构 , 一 般呈劣化态势 。在外界 因素作用下 ,损伤概念又涉及}昆 凝土体 中,引起该处力学性能劣化 的界 面裂 隙的出现。原 生缺陷或界面裂隙发展成微裂纹或宏观裂缝 ,则可以看作 是损伤累积的结果 ,从而混凝 土的损 伤至断裂破坏 ,可概 括为因为混凝土 内部不可避免存 在着初始损伤 ,受外界 因 素影响下 ,损伤逐步发展 ,并进一步引发新 的损伤 ,当损伤 积累达一定程度 时,混凝土结构将 出现宏 观裂缝 ,而宏观 裂缝的端部又将诱发新 的损 伤积 累,再次 引起裂缝 扩展 。 由此可见 ,初始损伤 、损伤积 累 、产生 宏观裂缝 、宏观裂缝 扩展交织发展过程构成混凝土破坏全过程。为此有学者建 议 ,材料 的破坏参量就 应选择损伤量 ,并根据损伤量 累积 值判断其是否破坏-o 。
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