关键词： freeze-thaw cycles   cyan sandstone   uniaxial compression   damage variable   PFC^(3D)numerical simulation   microcracks  

摘要： The effect of freeze-thaw(F-T)cycles on the mechanical behaviors and internal mechanism of rock mass is a critical research *** permafrost or seasonally frozen regions,F-T cycles have adverse effects on the mechanical properties of rock mass,leading to many serious disasters in mining and geotechnical *** this paper,uniaxial compression tests are carried out on cyan sandstone after different F-T *** failure modes and damage evolution of cyan sandstone under F-T cycles are *** addition,from the perspective of fracture and pore volume,the calculation equations of rock strain under frost heaving pressure and F-T cycles are established and verified with the corresponding laboratory ***,based on the classical damage theory,the F-T damage variables of cyan sandstone under different F-T cycles are calculated,and the meso-damage calculation model of cyan sandstone under F-T-loading coupling conditions is ***,through the discrete element numerical simulation software(PFC^(3D)),the microscopic damage evolution process of cyan sandstone under uniaxial compression after F-T cycles is studied,including the change of microcracks number,distribution of microcracks,and the acoustic emission(AE)*** goal of this study is to investigate the damage evolution mechanism of rock from the mesoscopic and microscopic aspects,which has certain guiding value for accurately understanding the damage characteristics of rock in cold regions.

关键词： 冻融循环作用   断裂韧度   断裂特性   劣化模型  

摘要： 岩石材料失稳破坏的关键因素为岩石损伤与断裂特性,岩石断裂韧度是材料裂纹扩展与贯通的关键参数。从岩石断裂韧度层面分析了冻融循环作用对岩石断裂特性的影响,结果表明:冻融循环作用对岩石断裂韧度产生显著的劣化作用,采用指数函数关系构建了冻融循环作用下岩石断裂韧度劣化模型,能得到岩石断裂韧度的预估值。为后续岩石工程稳定性分析提供相应数据。

关键词： 冻融循环作用   水-热-力耦合   冻融界面   土坡稳定性  

摘要： 为解决春融期土坡失稳破坏问题,采用TMS9018-500型冻胀循环试验箱与UU三轴剪切仪相结合的试验方案,获取不同冻融循环次数下土体的抗剪强度参数,并基于冻土水-热-力耦合理论,通过COMSOL多物理场有限元软件对春融期土坡进行数值模拟,分析冻融循环次数对春融期土坡潜在滑移面、位移以及安全系数的发展规律。结果表明:随冻融循环次数的增加,春融期土坡的等效塑性应变随之增加,坡脚的等效塑性应变相对集中,且潜在滑动贯通区自坡脚向坡顶发展;随冻融循环次数的增加,土坡浅层正融区土体位移量逐渐增大,安全系数随之减小,最大减小37.86%左右,说明冻融循环作用使春融期土坡稳定性更加不利。研究成果对春融期的护坡基础建设具有重要的借鉴意义。

关键词： 混凝土   盐蚀—冻融   硫酸盐侵蚀   耐久性能  

摘要： 通过对比清水冻融与高浓盐侵蚀—冻融耦合作用下混凝土外观变化、质量及动弹性模量的变化,研究了高浓盐侵蚀—冻融耦合作用对混凝土耐久性能的影响及劣化机理。结果表明:相比清水冻融作用,10%(质量分数)Na2SO4侵蚀与冻融循环耦合作用下混凝土在冻融循环前期的劣化速度较为缓慢,但在循环后期劣化速度明显加快,盐蚀—冻融循环作用下,虽然混凝土试样破碎颗粒感较弱,但会产生较为明显的裂缝。

关键词： 彩色陶粒混凝土   冻融循环   冻融损伤   响应曲面  

摘要： 为研究彩色陶粒混凝土的抗冻性能,本文对红色颜料不同掺量的彩色陶粒混凝土试件进行了300次冻融循环试验,并计算其质量损失率与相对动弹性模量;在此基础上,建立了彩色陶粒混凝土质量损失率、冻融损伤经验模型,并运用响应曲面法综合分析了冻融循环次数、红色颜料掺量对彩色陶粒混凝土质量损失率和冻融损伤度的影响程度。研究结果表明:掺加红色颜料可有效增强陶粒混凝土的抗冻性能。

关键词： 冻融循环   粉质黏土   抗剪强度   劣化度  

摘要： 为明确不同冻融循环次数对粉质黏土抗剪强度的劣化程度,以天然含水率为基准,在不同冻融循环次数作用下,对重塑土样开展不固结不排水剪切试验,并建立基于Logistic数学模型的黏聚力与内摩擦角的冻融劣化模型。结果表明:冻融循环作用对粉质黏土的抗剪强度具有劣化影响。粉质黏土的黏聚力和内摩擦角随着冻融循环次数的增加而逐渐减小,最终趋于稳定,其劣化度与Logistic冻融劣化模型具有较高拟合度。冻融循环作用下粉质黏土的黏聚力比内摩擦角的劣化幅度和初始劣化速率更大。

关键词： 约束浆锚搭接   冻融循环   单向拉伸   锚固能力   极限粘结强度  

摘要： 为了研究冻融环境下约束浆锚搭接试件的连接性能,以灌浆料种类(高强水泥基灌浆料、环氧树脂灌浆料、地聚物灌浆料)和冻融循环次数(0次、50次、100次)为主要试验参数,进行27个约束浆锚搭接试件的单向拉拔试验,分析试件的外观变化,破坏形态、极限荷载、荷载-位移曲线及荷载-应变曲线。结果表明:常温下和冻融50次后,试件均发生钢筋拉断破坏;100次后试件发生劈裂破坏。常温下和冻融50次后三种灌浆料的约束浆锚搭接试件的连接性能均可靠;冻融循环次数达到100次,极限荷载大幅降低。试件的极限粘结强度随着冻融循环次数的增加逐渐降低。约束浆锚搭接连接性能可靠,三种灌浆料均能满足锚固要求。

关键词： 天然浮石混凝土   核磁共振   冻融循环   孔隙结构   损伤演变  

摘要： 采用核磁共振技术,对冻融循环后的LC20和LC30强度等级的天然浮石混凝土进行孔隙结构损伤特性研究,得到两种强度等级的天然浮石混凝土不同冻融循环次数的孔隙度、横向弛豫时间T_(2)谱分布及孔径分布。结果表明:随着冻融循环次数的增加,天然浮石混凝土的孔隙度先经历一段比较平缓的阶段,出现“拐点”后便呈现上升趋势,LC20和LC30天然浮石混凝土在0~25次冻融过程中没有发生损伤,在冻融循环次数100次和150次时,出现大尺寸孔隙中填充了部分小颗粒现象;两种强度等级天然浮石混凝土在冻融环境下,孔隙占比规律均为多害孔>少害孔>无害孔>有害孔,变化范围最大的是多害孔。

关键词： 冻融循环   玄武岩纤维   喷射混凝土   抗冻性  

摘要： 文章探讨了冻融循环下玄武岩纤维掺量对喷射混凝土性能的影响,进行了0次、25次、50次、75次、100次5种冻融循环次数和0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%5种玄武岩纤维掺量的正交试验。结果表明,适量掺入玄武岩纤维能显著降低喷射混凝土在冻融循环中的质量损失率,减少表面脱落,优化内部结构,从而显著提高喷射混凝土的抗冻、抗压和抗折性能。然而,过高的玄武岩纤维掺量可能导致纤维团聚,使喷射混凝土性能降低。

关键词： 冻融循环   泥炭土   抗剪强度   有机质   劣化作用  

摘要： 为研究泥炭土在高海拔季节温差作用下其力学特征变化规律,通过室内冻结和冻融下的抗剪强度试验,分析土体在冻结和融化过程中其强度变化规律,并建立冻融循环下泥炭土黏聚力拟合曲线。结果表明:降低冻结温度和延长冻结时间会增强土体抗剪强度,且冻结时间对强度影响更加显著;土体冻融过程中融化阶段对土体强度劣化作用大于冻结阶段的强化作用,含水率越低,这种劣化效应越大;随着冻融次数增加,土体黏聚力对含水率敏感程度降低,而内摩擦角对含水率敏感性增高;含水率为51%~63%是冻融作用和润滑作用对土体黏聚强度的控制阈值;冻融过程强度的劣化既受孔隙水相变的影响,也一定程度上受有机质含量的干扰。冻融次数、含水率与土体黏聚力的关系曲线被拟合,该曲线能够较好预测土体强度的劣化进程。