关键词： 亚氯盐渍土   冻融循环作用   不同压力   盐冻胀率  

摘要： 研究天然亚氯盐渍土冻融循环后盐-冻胀率随含水率和压力变化规律,选取罗布泊地区天然亚氯盐渍土,进行冻融循环试验。结果表明,累加盐-冻胀率随冻融次数的递增逐渐增大。在干密度相同的情况下,试验土样的含水率为最优含水率时,其累加盐-冻胀率达到最大值;含水率的变化对盐-冻胀率的影响显著。不同干密度不同含水率土样的盐-冻胀率随压力的增大而减小。外界压力对亚氯盐渍土盐-冻胀现象有明显的抑制作用,且较大的盐-冻胀率的出现周期较无压有所提前。当压力为50.00kPa时,最大盐-冻胀率减少85.5%,但当压力为66.00kPa时并不能完全消除盐-冻胀的产生。

关键词： 砂岩   化学腐蚀   冻融循环   劣化模式   抗压强度   纵波波速   微细观结构  

摘要： 通过室内试验的方法,研究了水化学溶液和冻融耦合作用下砂岩的损伤劣化机制和物理力学特性。对浸泡在不同的化学溶液条件下的砂岩分别开展冻融循环试验研究,并对不同冻融循环次数下砂岩的物理力学特性进行量测。研究发现:不同水化学溶液和冻融循环耦合作用下,砂岩试样损伤劣化模式不同,2种主要模式为颗粒剥落、片落模式和裂纹模式。强酸性环境下(pH=3.0),砂岩物理力学特性的冻融循环损伤劣化程度最大,强碱性环境(pH=12.0)次之;在中性至弱碱性环境下,其冻融损伤劣化程度虽然有一定的缓解,但仍随着循环次数的增加而不断加剧。Na_2SO_4溶液的浓度越大,砂岩试样冻融系数的降低速率越大;0.01 mol/L NaHCO_3 pH=9.0下砂岩试样的冻融循环劣化程度相对0.01 mol/LNa_2SO_4 pH=9.0下小;岩石的冻融损伤劣化与其所处的水化学环境密切相关,水化学溶液对砂岩有一定的化学腐蚀作用,水化学溶液与冻融循环的耦合作用对岩石的损伤劣化是相互促进的,共同影响着砂岩的损伤劣化程度。

关键词： 弯拉荷载   冻融循环   氯离子侵入   混凝土  

摘要： 研究了冻融循环-氯盐侵蚀和弯拉荷载-冻融循环-氯盐侵蚀作用下混凝土的劣化行为,分析了氯盐侵蚀和冻融损伤的相互影响,以及弯拉荷载对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:冻融循环导致混凝土微裂纹萌生、扩展,使孔隙结构遭到破坏,从而加速了氯盐的侵入;氯盐的侵入会影响混凝土的饱水度和孔隙溶液的迁移,加速冻融循环造成的表面剥落和内部损伤.在弯拉荷载-冻融循环-氯盐侵蚀作用下,混凝土的破坏形式以表面剥落为主,弯拉荷载会加速劣化,甚至使其脆性断裂.

关键词： 岩石力学   冻融循环试验   温度   时长   循环次数  

摘要： 岩石冻融循环试验是低温岩石力学基础性试验,其主要涉及冻融循环温度、冻融时长、循环次数等3个指标。但目前关于指标的选取,国内外的试验规程或相关学者研究成果,均未给出明确参考依据,对岩石冻融循环试验方案的确定造成较大困扰。本研究旨在明确各指标的确定办法,提出建议性岩石冻融循环试验方案。首先,展开国内外冻融循环试验方案的全面综述,指出目前冻融循环试验方案确定时所存在问题,并藉此明确冻融循环试验方案思路;接着,针对以上三大影响指标,通过设计室内岩石冻融循环试验,详细探讨冻融循环温度、冻融时长、循环次数对岩石物理、力学参数的影响,最终根据试验结果,明确出针对不同岩性、孔隙率所对应的建议性试验方案。本研究将为后期冻融循环指标选取及标准化试验方案建立提供技术借鉴。

关键词： 氯盐渍土   硫酸盐渍土   冻融循环   抗剪强度  

摘要： 研究冻融循环作用对不同种类盐渍土抗剪强度的影响,对研究区域现场勘察取样,选取罗布泊地区两种典型天然盐渍土:氯盐渍土和硫酸盐渍土,分别配制最大干密度和最优含水率的试样,在不同冻融循环次数下进行三轴固结排水剪切试验,考察两类盐渍土的抗剪强度随冻融循环次数的变化关系。结果表明:氯盐渍土的抗剪强度参数c_d、φ_d随冻融循环次数的增加而减小,但φ_d降低的趋势比较平缓;硫酸盐渍土的抗剪强度参数c_d、φ_d随冻融循环次数的增加而减小;硫酸盐渍土的抗剪强度参数c_d、φ_d减小的幅度均大于氯盐渍土。氯盐和硫酸盐特性的不同是导致两类盐渍土抗剪强度随冻融循环次数增加而呈现不同变化趋势的根本原因。

关键词： 活性粉末混凝土   冻融循环   氯离子侵蚀   氯离子扩散系数   寿命预测  

摘要： 通过室内NaCl溶液自然浸泡及快速冻融循环试验,研究了活性粉末混凝土在自然浸泡、冻融循环作用下的氯离子渗透情况,提出了冻融影响因子kd的计算方法.结果表明:自然浸泡条件下活性粉末混凝土中的氯离子扩散满足Fick第二定律,氯离子扩散系数随着时间的增长按指数形式衰减;冻融循环作用下活性粉末混凝土中的氯离子扩散系数随着冻融循环次数的增加先减后增.另外,分别建立了以冻融破坏为主要原因、以氯离子侵蚀破坏为主要原因以及在冻融循环与氯离子侵蚀耦合作用下的混凝土寿命预测模型,寿命预测结果表明活性粉末混凝土在冻融循环与氯离子侵蚀耦合作用下具有良好的耐久性.

关键词： 原状黄土   冻融循环   物理性质   力学性质  

摘要： 山西省内黄土分布广阔,对山西黄土地质灾害进行研究可以减少人民和国家的经济财产损失,对灾害的预防有重要意义。以山西省临汾市永和县阁窑沟渠原状黄土为试验对象,通过对比在封闭情况下冻融循环前后原状黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角的物理力学性质,研究原状黄土冻融后的变化规律。实验结果表明:冻融后土体含水率降低,黏聚力减小;土体在经历反复冻融后土体结构性减弱,抗剪强度降低;内摩擦角在围压较小时原始土大于冻融后土体,随着围压的增大冻融后土体的内摩擦角变大并大于原始土。最后通过室内试验的研究,分析了阁窑沟渠发生的滑坡与土体的冻融循环之间的联系,也为减少类似地质灾害的发生提出几点建议。

关键词： 黄土   冻融循环   损伤   弹性模量  

摘要： 受昼夜小周期及季节大周期交替气温循环作用的影响,黄土体的损伤对低温黄土工程建设的影响不可忽视。冻融循环过程对黄土体原生结构产生不可逆的改变,导致黄土物理力学性能劣化。开展阳曲高含水率黄土在冻融循环条件下的力学性能进行试验研究,通过分析黄土原生结构逐渐丧失和次生结构逐渐形成的过程,探讨了黄土体在加载和温度等因素作用下的变形发展规律,提出以冻融循环次数表示冻融损伤,用弹性模量定义损伤变量,描述冻融循环后黄土强度损伤演化。所提出的方法为正确评价黄土结构在冻融循环作用下损伤机理分析提供了科学依据。

关键词： 多年冻土   石油污染物   中俄原油管道   冻融循环   石油迁移  

摘要： 多年冻土区石油污染物迁移过程和特点、污染定量评价、防治和治理措施研发,都是目前寒区经济发展和能源开发迫切需要解决的重要课题.通过室内试验对土体温度场分布、水分分布和石油总量分布的监测分析,研究了冻融循环作用对迁移过程的影响机制.试验结果表明,冻融循环作用通过影响石油污染物本身的物理性质、土颗粒对石油污染物的吸附作用和土体内水相的分布和相状态,影响了石油污染物的迁移过程.原油黏度随温度的降低逐渐增加,使得原油在土体中的迁移能力降低.冻融循环是油水迁移的主要驱动力之一,随着冻融循环的增加,石油污染物和水分向上迁移并聚集,石油随土样高度增加逐渐减小,而水分随高度增加而增加且在一定的位置聚集.研究成果可为多年冻土区石油污染迁移过程和定量评价及防治治理提供重要基础和参考.

关键词： 路面材料   水泥混凝土   裂缝结构   扩展规律   疲劳荷载   冻融循环   耦合作用  

摘要： 为了定量表征与分析在疲劳荷载和冻融循环耦合作用下路面混凝土内部裂缝的演化规律,采用SEM与形态学图像分割法对不同疲劳荷载和冻融循环耦合阶段的混凝土微裂缝进行提取,采用Image-Pro Plus对微裂缝进行量化,采用灰色关联法研究了裂缝特征参数与耦合作用后路面混凝土弯拉强度损失的相关性。分析结果表明:路面混凝土内部存在平均宽度为13μm、最大长度为144μm的原始微裂缝,耦合作用下裂缝的演化沿长度方向为延伸和断裂交替变化,沿宽度方向为扩张和收缩交替变化,混凝土破坏时裂缝最大长度达到352.64μm,裂缝平均宽度达到15.4μm;当冻融循环150次时,裂缝面积密度显著增大,与原始微裂缝相比,混凝土破坏时裂缝面积密度增大了6.7倍;耦合作用下路面混凝土裂缝分形维数、平均宽度、最大长度与弯拉强度的相关性较高,灰色关联度分别为0.957、0.954、0.871;通过回归分析建立了路面混凝土弯拉强度损失与裂缝结构参数之间的方程,弯拉强度损失与裂缝分形维数、平均宽度、最大长度之间存在较好的线性相关性,相关系数达到0.97。