关键词： 冻融循环   围压   物理力学特性   试验   损伤  

摘要： 对饱和红砂岩进行开放系统下的冻融循环试验,记录红砂岩的冻融劣化过程及破坏特征;当试样经历0,5,10,20,40次冻融循环后,分别进行4种设定围压下的力学特性试验,分析了冻融循环和围压对岩石物理力学性质的影响规律。研究表明:红砂岩的冻融劣化模式主要为颗粒剥落、龟裂、脱落及断裂模式。随着冻融循环的进行,岩样的质量和密度呈现先增后减的趋势,而纵波波速持续减小;随着冻融循环次数和围压的增加,岩石的压缩性不断增强,峰值应变逐渐增大,塑性屈服段渐趋明显,残余强度降低速率减慢,破坏形式由脆性转化为延性;而弹性模量、抗压强度及残余强度随着围压的增大不断增大,随着冻融循环次数的增大明显减小。岩石的细观结构经历损伤的非线性演化,显现出宏观力学特性的变化。

关键词： 沥青混合料   冻融循环   半圆弯拉试验   抗拉强度   抗拉应变  

摘要： 在-20~20℃的冻融循环条件下,利用自行设计的半圆弯拉试验,研究了分别进行0,6,12和18次冻融循环后,SBS质量分数(w(SBS))分别为0,4%,5%和6%的沥青混合料AC-16,AC-20和SMA-16的层底抗拉强度和抗拉应变的影响.结果表明:冻融循环次数相同时,随w(SBS)的增加,沥青混合料的层底抗拉强度和抗拉应变先逐渐增大再逐渐减小;当w(SBS)为5%时,3种级配沥青混合料均表现良好的层底抗拉强度和抗拉应变;AC类沥青混合料的层底抗拉强度和抗拉应变均优于SMA类;季节性冰冻区采用w(SBS)为5%的AC-16沥青混合料可更好地减缓路面开裂.

关键词： 道路工程   石灰改良土   路基填料   冻融循环   动三轴试验   动力特性  

摘要： 通过动三轴试验对冻融循环后的石灰改良土的动力特性进行了研究,分析了动应力幅值、冻融循环次数、冷却温度、围压对土体累计塑性变形的影响,并建立了动应力和冻融循环作用共同影响下的累计塑性变形的预测模型;基于此进一步分析了掺灰比、冻融循环次数对临界动应力的影响,确定了素土的临界动应力小于80 k Pa、石灰改良土的临界动应力为150~250 k Pa;在标准状态下的路基动回弹模量标准值MR的基础上引入冻融循环条件下路基土模量折减系数Kη和路基回弹模量湿度调整系数Ks,得到了在冻融循环作用及路基土体湿度共同影响下的路基回弹模量,其石灰改良土在路基工作区顶面和底面的回弹模量分别为70.18、58.48 MPa,能够满足路基回弹模量的要求。

关键词： 水泥净浆   冻融循环   孔结构   力学性能  

摘要： 制备多组饱水水泥净浆试样,对其进行冻融循环试验、压汞试验(MIP)和显微硬度试验,进而对经历不同冻融循环次数后的水泥净浆进行孔结构分析及力学性能分析,并基于孔内冰生长热力学理论,采用多孔介质力学方法对水泥净浆冰冻过程进行理论分析,探讨孔径大小对孔壁受力的影响.结果表明,随着冻融循环次数增加,水泥净浆试件的孔隙率逐渐增大,关键孔径和平均孔径有增大的趋势;冻融循环作用粗化了水泥净浆试件内部的孔,尤其是200 nm以上的孔大量增多;水泥净浆试件的显微硬度值随着冻融循环次数的增加而减小,大孔孔隙率的增大是导致材料力学性能退化的主要原因;理论分析对所得试验结果进行了补充解释.

关键词： 冻融循环   孔隙率   相似材料  

摘要： 基于地质力学模型试验的相似理论,针对寒区岩体工程,分别制作了5种不同孔隙率的页岩相似材料,进行冻融循环试验,探究不同孔隙率的页岩相似材料在冻融前后,其主要物理力学参数的变化规律。试验研究表明:在冻融循环后,页岩相似材料的单轴抗压强度、三轴抗压强度、弹性模量、粘聚力、内摩擦角有不同程度的减小,孔隙率、泊松比有不同程度的增大。页岩相似材料的物理力学参数受冻融循环的影响随孔隙率的增大先增大后减小,孔隙率处于9.4%~13.6%时,受冻融循环影响最大;孔隙率处于5.8%~9.4%时,受冻融循环的影响随孔隙率的增大有增大的趋势;孔隙率处于13.9%~19.1%时,受冻融循环的影响随孔隙率的增大有减小的趋势。研究结果可以为西部寒区的岩土工程建设和减灾提供相关的科学依据。

关键词： 混凝土   冻融循环   疲劳荷载   损伤试验   强度劣化  

摘要： 为研究冻融循环与轴向疲劳荷载作用下混凝土力学性能损伤演化规律,对混凝土试件分别进行冻融循环、疲劳加载、先冻融循环后疲劳加载和先疲劳加载后冻融循环4种损伤试验,以试件经历损伤后的抗压强度劣化作为损伤评价指标研究混凝土的损伤特性和机理,同时研究相对动弹性模量和质量的劣化规律。研究结果表明:不同联合作用下,混凝土的相对动弹性模量均呈现降低趋势。冻融循环单一因素作用下,混凝土强度随冻融次数的增加逐渐降低;疲劳荷载单一因素作用下,混凝土强度随疲劳次数增加呈先升后降的趋势,疲劳4万次时,混凝土的损伤度为1.8%;先冻融循环后疲劳加载作用下,即混凝土先受冻融循环作用,再受1万次应力水平(0.1 fc^0.5 fc)的疲劳荷载作用时,随疲劳次数的增加,试件的强度均呈现升高趋势;先疲劳加载后冻融循环作用下,随冻融次数的增加,混凝土的力学性能损伤显著,历史疲劳次数为0.5万次和1万次,再经历75次冻融循环作用时,其损伤度分别为19%和24.2%。研究成果可为建立符合实际工程的混凝土结构耐久性设计理论提供较可靠的基础依据。

关键词： BFRP筋   冻融循环   抗拉强度   应变等价  

摘要： 进行了3种不同直径玄武岩纤维（BFRP）筋在酸溶液、冻融循环及其耦合作用下耐久性试验,分析环境类型及作用时间对其弹性模量、抗拉强度的影响。结果表明：3种不同直径BFRP筋在酸溶液、冻融循环及其耦合作用下,直径6mm BFRP筋抗拉强度降低分别最多达33.9%、10.5%、31.1%,直径8mm BFRP筋抗拉强度降低分别最多达29.2%、6.9%、28.6%,直径10mm BFRP筋抗拉强度降低分别最多达10.2%、14%、10.2%;耦合作用下直径6、8mm BFRP筋与环氧树脂基体界面受破坏程度大于单因素环境,直径10mm BFRP筋受其影响不明显;3种不同直径BFRP筋在自然环境下其弹性模量变化范围为46.2±1GPa,在酸溶液、冻融环境及二者耦合作用下其弹性模量变化范围为46.5±1.5GPa,上述环境对3种不同直径BFRP筋弹性模量影响偏差在0.44%-1.67%之间;冻融循环作用下,3种不同直径BFRP筋在Lemaitre应变等价原理方面具有一定精度。

关键词： 冻融循环   湿陷性黄土   冻胀   细观分析  

摘要： 湿陷性黄土主要分布于我国西北部,该区域温度梯度较大,属于典型季节冰冻区,冻融循环作用下压实的湿陷性黄土地基仍大量出现不均匀沉降和崩塌等病害。文章对压实湿陷性黄土进行一系列宏细观试验,分析了冻融循环周次对湿陷性黄土冻胀性能影响,研究成果可为季节性冰冻区湿陷性黄土冰冻灾害防治提供理论基础和数据支撑。

关键词： 粉煤灰   混凝土   冻融循环   损伤变量  

摘要： 为研究冻融循环条件下粉煤灰混凝土抗冻性能,通过对不同冻融循环条件下力学试验,研究冻融循环作用下试件质量损失及相对动弹性模量变化规律,结果表明:粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能影响存在最优掺量约为30…%,经过90次冻融循环,试件的质量损失率为0.84…%,相对动弹模量为82.17…%,相比混凝土掺量为15…%、40…%,质量损失率分别降低0.29…%、0.43…%,相对动弹模量分别提高4.31…%、7.2…2%。在一定粉煤灰掺量范围内,粉煤灰能有效提高混凝土的抗冻性能。

关键词： 水泥土   冻融循环   龄期   抗压强度  

摘要： 针对季节性冻土区域,对不同养护期龄的水泥改良土在不同冻融循环次数条件下进行单轴抗压强度试验。探究养护期龄、冻融循环次数对抗压强度、质量损失率以及变形模量E_(50)的影响。结果表明:受冻融循环与水泥水化反应的影响,龄期28 d时,二者共同作用,使其结构重塑,导致三种掺量下的抗压强度随冻融循环次数增加均先减小后增大;质量损失率均先下降后上升,且小于0;变形模量E_(50)数据随循环次数增加整体呈收敛趋势,即掺量10%时呈下降趋势,6%时呈上升趋势。而龄期90 d后,水化反应基本完全,结构近于稳定,经冻融循环造成不可修复的损伤,导致抗压强度均随循环次数增加呈下降趋势;掺量6%时的质量损失率也逐渐增长大于0;E_(50)数据整体呈发散状。