关键词： 干湿循环   冻融循环   强度劣化   直剪试验   易溶盐  

摘要： 通过室内试验模拟土体季节性的干湿和冻融交替变化,采用直剪试验测试了原状黄土经干湿和冻融循环作用后的抗剪强度及抗剪强度参数的变化,并进行了直剪后试样的易溶盐总量测定.结果表明:干湿和冻融循环作用对原状黄土物理力学性质影响极大,是造成黄土边坡破坏的主要因素.随着干湿循环次数的增加,试样的抗剪强度逐渐减小,黏聚力逐渐减小,内摩擦角先增加,后逐渐趋于稳定,盐分迁移现象明显,土样下部易溶盐含量逐渐减少,上部易溶盐含量逐渐增加,并且试样的质量损失逐渐增加;随着冻融循环次数的增加,试样的抗剪强度逐渐减小,黏聚力逐渐增大最后趋于稳定,而内摩擦角和盐分迁移现象不明显.

关键词： 道路工程   路面水泥混凝土   压汞法   孔结构   耦合作用  

摘要： 为了探索季冻区路面水泥混凝土孔结构在荷载及冻融作用下的损伤及演化规律,设计了应力水平为50%的疲劳荷载与-18℃-5℃温度范围的冻融循环耦合作用试验方案,研究耦合环境下混凝土孔结构的变化及损伤。采用压汞法和光学法对不同耦合阶段的混凝土孔结构进行定量表征,并结合SEM分析孔结构的损伤演化机理。结果表明：耦合作用下混凝土孔结构的演化分为前期压缩和后期分裂2个过程,压缩过程主要为无害孔（孔径小于20nm）被压缩,孔隙率减小、小孔扩展;分裂过程为多害孔（孔径大于200nm）分裂为有害孔（孔径50-200nm）,孔隙率增大、更多小孔成核;混凝土在破坏时最可几孔径趋于38.6nm,孔间距系数达到0.279mm;耦合作用中的疲劳荷载是造成孔结构劣化的主要原因,冻融循环在耦合后期对孔结构损伤显著。

关键词： 路面材料   聚丙烯纤维混凝土   冻融循环   抗压强度   纵波波速   损伤量  

摘要： 通过4组不同配合比聚丙烯纤维混凝土的快速冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的抗压强度、纵波波速与动弹性模量,研究了冻融循环作用下不同配合比聚丙烯纤维混凝土的力学性能与损伤量特征,分析了材料性质、材料配合比与冻融循环次数对力学性能的影响。分析结果表明:冻融循环200次后,未掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的抗压强度损失率分别为46.53%、49.05%、34.56%、37.64%;冻融循环300次后,4组聚丙烯纤维混凝土纵波波速分别降低了8.42%、6.48%、16.72%、11.68%,动弹性模量分别降低了46.54%、35.72%、54.41%、53.72%;冻融循环150次后,C30和C40聚丙烯纤维混凝土损伤量迅速增长,且C40聚丙烯纤维混凝土损伤量高于C30聚丙烯纤维混凝土;在相同的冻融次数下,未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的损伤量最大;抗冻性能的改善效果从大到小依次为掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土。

关键词： 冻融卸荷   含水状态   冻融循环   偏应力   层理岩体  

摘要： 研究层理砂岩在两种含水状态(自由饱水与真空饱水)、不同冻融循环次数(0次、20次、40次、80次、120次)条件下的三轴卸荷力学特性.研究表明:砂岩的强度随着冻融循环次数的增加而降低,真空饱水组的劣化程度较自由饱水组剧烈,外观损伤破坏主要出现在岩样端部边缘和层理面附近.加载与残余变形阶段产生轴向应变;卸荷阶段,围压降低与变形增长具有良好的相关性,随着冻融次数增加,卸荷阶段应变量减少,冻融作用对卸荷效应更敏感.冻融次数对破坏模式的影响有一定规律但不显著,试样破坏以剪切破坏为主,但随着冻融次数的增加,张拉破坏有增强的趋势.

关键词： 混凝土   冻融循环   机理   试验方法  

摘要： 抗冻性是混凝土耐久性的一个重要指标,为了研究混凝土抗冻性制定了各种试验方法,提出了各种抗冻性机理。不同的试验方法都有其优点和缺点,各种抗冻性机理对混凝土的冻融循环破坏提出了不同解释。全面掌握混凝土抗冻性试验方法和机理,才能在实践和研究中合理选择测试手段、正确解释混凝土的冻融循环劣化、科学设计混凝土的抗冻耐久性。

关键词： 结构性   冻融循环   定量参数  

摘要： 土的结构性可以从本质上揭示土体的工程性质和行为本质。冻融循环对土体结构性有着非常重要的影响。在结构性定量参数"综合结构势"的基础上,增加考虑了冻融循环对土结构性的影响,提出了一个考虑冻融循环对土结构性的影响作用的结构性定量参数(简称冻融结构势)。并通过单轴压缩试验和单轴循环加卸载试验分别获得原状土、浸水饱和土及不同冻融循环次数下土样的单轴强度、失效应变、回弹模量和能量耗散,对用不同参数表示的冻融结构势进行了对比和分析。并利用CT扫描试验获得了不同冻融循环次数下土样中间截面的CT数均值,对冻融结构势进行了验证。认为不同参数表示的冻融结构势反映了土体结构性的不同方面,而用强度和能量耗散表示的冻融结构势能够较好地反映土结构性随冻融循环次数的变化情况,并提出在不同参数表示的冻融结构势之间的关系可能跟土质、加载方式等因素有关,明确了下一步的研究方向。

关键词： 冻融循环   改性生土材料   抗压强度   强度损失  

摘要： 针对生土材料在力学和抗冻性方面的缺陷,对水泥/矿渣复合改性生土材料的抗冻性进行分析,通过傅里叶变换红外光谱分析和扫描电镜分析对改性生土材料抗冻性提升机理进行研究,分析水泥、矿渣掺量对改性生土材料抗冻性能的影响。结果表明,改性生土材料在冻融前后的抗压强度较素土均获得了显著提升。此外,随着水泥、矿渣掺量的增加,改性生土材料抗压强度逐渐提高,冻融循环后的强度损失逐渐减少。

关键词： CFRP   高强混凝土   冻融循环   有限元模型   耐久性  

摘要： 为了研究冻融作用对CFRP-高强混凝土界面性能的影响,对冻融循环作用后的CFRP-高强混凝土试件进行了双面剪切试验,并建立了基于混凝土塑性损伤模型的有限元模型,对实验结果进行补充和对比讨论。结果表明:冻融循环使CFRP-高强混凝土粘结性能呈劣化趋势,且劣化速度在循环150次后加快;随着冻融循环次数的增加,极限端部滑移加速减少;同样荷载条件下CFRP应变发展更快,混凝土损伤深度增加。基于混凝土冻融本构与塑性损伤的有限元模型与试验结果有较好的吻合性,可以作为CFRP-高强混凝土冻融作用下的预测模型。

关键词： 混凝土   冻融循环   毛细孔结构  

摘要： 通过对混凝土冻融后损伤、力学性能、孔隙特征参数、相对动弹性模量、强度等指标的研究分析发现:随冻融循环次数增加,混凝土的相对动弹性模量和强度逐渐降低,质量逐渐下降,力学性能损伤增大;2倍海水冻融后,混凝土的孔径参数增幅明显大于淡水冻融;随养护时间增加,混凝土的孔径参数不断降低。建议从加入引气剂、关注浆体质量、改善界面过渡区3个方面来降低冻融循环对混凝土的性能损伤。

关键词： 黄土   冻结锋面   冻融循环   试验研究   比拟法  

摘要： 冻融循环作用改变了土体结构及热物理性质,进而影响了土体温度变化过程,土体冻结锋面的稳定位置也随之变化.为研究冻融循环作用下土体冻结锋面的移动规律,进行了开放系统下的兰州黄土冻融循环试验.试验结果表明:冻结初期冻结锋面迅速下移,冷端温度稳定后其下移速度降低,当土体温度达到平衡时,冻结锋面位置趋于稳定;冻结锋面稳定深度随冻融循环次数的增加而增加.为阐述黄土冻结锋面随着时间变化规律,采用时间比拟法得到了冻融循环次数与冻融时间相似比拟曲线.由拟合曲线得第6次冻融循环后土体冻结锋面稳定在土样高度24.4 mm处,实测稳定在24.3 mm处,相对误差为0.4%.