城市井盖周边混凝土破坏原因分析及修复的研究

摘要

一座城市的健康发展，少不了检查井的重要作用，检查井结构包括井体基础、井室、井筒、调平层、井圈、井盖，但是在实际生活中，我们经常可以看到车行道各类检查井周边混凝土的破坏现象。本文通过实地调查以及查阅相关文献，认为检查井周边混凝土主要有两方面原因，其一由于检查井下部的调平层会受到反复的拉应力和剪切力作用，薄弱的调平层首先出现破坏并出现沉降差，让井体受到更大的冲击力，加剧检查井的破坏，另外井圈混凝土在车辆载荷作用下，也会受到反复的剪切力，产生疲劳破坏，其受到车辆载荷应力和内外温度差形成的温度应力也会加速井圈混凝土的破坏。针对上述混凝土破坏原因并结合检查井的结构特点，作者认为调平层和井圈应分别采用细石钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土，并通过试验研究配制了新修检查井周边混凝土即调平层和井圈混凝土材料，和已经破坏的检查井周边混凝土的修补材料。
　　本文在实验室对调平层混凝土、井圈混凝土的材料组成、配合比及混凝土性能进行了系统研究，并借助 XRD、SEM对修补材料的水化机理进行了分析、采用界面显微硬度值对新老混凝土粘结性能规律进行验证分析，研究表明：（1）在新修检查井调平层混凝土中，当混凝土中钢纤维体积掺量为1％时，28d抗折强度为13.73MPa,抗压强度59.6MPa，劈拉强度为5.53MPa。（2）在新修检查井井圈混凝土中，聚丙烯纤维体积掺量在0.10%时，28d抗折强度为9.03MPa,抗压强度53.6MPa，劈拉强度为4.06MPa，且耐磨度达到2.87千转1/2/mm。（3）对于已破坏的检查井的调平层混凝土修补材料中，在硫铝酸盐水泥掺量为15%时1d力学强度达到最高值，掺入5%的偏高岭土后，对28d强度增长较明显，掺入1%的钢纤维后，显著增加了修补材料的韧性，1d抗折、抗压强度分别达到8.98MPa、38.8MPa，完全能满足1d通车标准。（4）结合XRD和SEM微观测试手段分析修补材料对应的净浆的水化产物与结构得知，硫铝酸盐水泥的掺入能促进早期水化，但后期水化程度不足，偏高岭土的掺入可以促进二次水化反应,使28d净浆水化结构更加致密。（5）调平层修补材料中掺入5%的偏高岭土后，28d粘结强度提高17.2%；修补材料中加入体积掺量为1%钢纤维，1d粘结拉拔强度1.42MPa,28d达到2.35MPa，能满足1d通车标准。（6）在已破坏的检查井的井圈混凝土修补材料中，体系中掺入体积掺量为0.1%的聚丙烯纤维，1d井圈修补材料抗压、抗折强度分别达到35.5MPa、6.32MPa,能满足1d通车标准，聚丙烯纤维亦能改善混凝土粘结性能，其中聚丙烯纤维的最佳掺量为0.1%，1d粘结拉拔强度达到1.26MPa,28d达到2.02MPa,均能满足1d通车标准。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2检查井的研究现状

1.3 主要研究内容

第二章 检查井结构及其周边混凝土破坏原因分析

2.1 检查井结构

2.2 检查井沉降破坏现状调查

2.2 检查井破坏原因分析及解决措施

2.3 本章小结

第三章 实验原材料及实验方法

3.1原材料

3.2主要的实验方法

第四章 新修检查井周边混凝土材料的研究

4.1 调平层混凝土材料组成及配合比设计

4.2井圈混凝土材料组成及配合比设计

4.3本章小结

第五章 既有检查井周边混凝土修补材料的研究

5.1 检查井周边混凝土修补材料性能要求

5.2 调平层混凝土修补材料的配制

5.3 井圈修补混凝土材料的配制

5.4本章小结

第六章 结论及展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录