关键词： 膨胀土   冻融循环   风化砂   抗剪强度  

摘要： 本文以三峡库区广泛分布的风化砂来改良膨胀土,通过在膨胀土中掺入10%、20%、30%、40%、50%的风化砂,进行1、3、6、9、12次冻融循环,最后对不同冻融循环次数作用后改良膨胀土制备样进行直接剪切试验,测定不同掺砂量及不同冻融次数下,各试样的强度参数,得出冻融循环对风化砂改良膨胀土抗剪强度指标及强度规律的影响。试验结果表明:在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的抗剪指标和抗剪强度随冻融循环次数的增大而减小,最后逐渐趋于稳定,其中黏聚力与冻融循环次数呈对数关系;在同一冻融循环次数下,黏聚力随掺砂比例的增大而减小,内摩擦角随掺砂比例的增大而增大。

关键词： 膨胀土   冻融循环   风化砂   CBR  

摘要： 首次研究了风化砂改良膨胀土的CBR值与风化砂掺量、冻融循环次数之间的定性和定量关系。膨胀土中分别掺入0%、10%、20%、30%、40%、50%的风化砂,经过0次、1次、3次、6次、9次、12次冻融循环后,在万能试验机上进行CBR值测试。试验结果表明:在同一冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的CBR值随掺砂比例的增大而增大;在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的CBR值随冻融循环次数的增大而减小,其减小的速率亦随冻融循环次数的增大而减小,且CBR值与冻融循环次数的自然对数呈较好的线性关系。

关键词： 冻融循环   饱和导水率   入渗   土地利用   黄土区  

摘要： 为探明黄土高原北部冻融过程对土壤饱和导水率的影响,采用冻融循环模拟的方法,分析了不同土地利用和不同土层深度下冻融循环前后土壤饱和导水率(Ks)的变化特征。结果表明:冻融过程对Ks有显著影响,经15次冻融循环后,Ks总体上呈减小趋势,其影响程度因土地利用类型和土层深度不同而异。冻融循环后4种土地利用0~10 cm土层Ks均显著下降,柠条林地下降幅度最大,其次为农地、苜蓿地和撂荒地,这与土壤的松散程度有关。除撂荒地外,冻融循环过程对其它3种土地利用10~20和20~40 cm土层Ks无显著影响。4种土地利用0~10 cm土壤田间持水量和饱和含水量经冻融循环后均有不同程度下降,表明冻融循环后土壤孔隙度降低度降低。研究可为揭示冻融循环对黄土区土壤饱和导水率的影响机理以及为土壤水分匮乏的寒区旱区春季降水及积雪融水的高效利用提供理论依据。

关键词： 岩石力学   冻融循环   力学特性   损伤演化  

摘要： 对采自陕西的红砂岩进行冻融循环压缩试验,以模拟红砂岩的冻融风化过程。试验共进行40次冻融循环,在冻融0,5,10,20,40次时分别测量岩样的质量、体积及其纵波波速,并对岩样进行单轴抗压试验;分析了岩石强度与应力-应变曲线及损伤扩展力学特性随冻融循环次数的变化规律。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,岩样的质量、密度、波速及冻融系数减小;岩样的弹性模量及强度逐渐减小,应力-应变曲线压缩性增大,弹性增长段减小,塑性增强;冻融与荷载的共同作用使岩石总损伤加剧,并最终导致岩石破坏。最后,利用陕西红砂岩物理力学特性随冻融循环的变化规律,为寒区岩土工程的建设提供相应的参考数据。

关键词： 垫层料   冻融循环   直剪强度  

摘要： 面板坝垫层料的冻融循环会影响垫层材料的强度变化,影响坝体的正常使用。为探索寒区面板坝垫层料的冻融规律,采用改进的单向固结装置,针对不同冻融次数、相对密度、初始含水率的垫层料进行了冻融循环试验。结果表明:摩擦角随冻融次数的增大而逐渐增大并趋于稳定,粘聚力随冻融次数增加没明显变化;摩擦角随初始含水率的增大而逐渐减小,随相对密度的增大逐渐增大;定义了摩擦因素系数,拟合了摩擦因素系数和摩擦角之间的关系曲线。

关键词： 路基土   三轴试验   冻融循环   抗剪强度  

摘要： 季冻区路基冻融现象严重威胁着公路运营安全,其根本原因在于冻融作用会导致路基土力学参数变化。选取三种不同土样,通过三轴试验,测试得到了不同冻融循环次数下路基土抗剪强度的变化规律,为季冻区路基材料选取提供依据。

关键词： 膨胀土   冻融循环   风化砂   改良   有荷膨胀率  

摘要： 为研究风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率与风化砂掺量、冻融循环次数之间的关系,通过向膨胀土中分别掺入0、10%、20%、30%、40%、50%的风化砂,经过0,1,3,6,9,12次冻融循环后,利用杠杆式固结仪进行25,50 k Pa下有荷膨胀率测试。试验结果表明:在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率随冻融循环次数的增大而减小,但变化的幅度各不相同;在同一冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率随掺砂比例的增大呈先增大后减小的变化趋势,且均在掺砂比例为10%时,有荷膨胀率达到最大。在同一掺砂比例下,当上覆荷载为25 k Pa时,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率与冻融循环次数之间呈对数函数衰减,当上覆荷载为50 k Pa时,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率与冻融循环次数之间呈线性下降关系。

关键词： 碳纤维增强复合材料(CFRP)   冻融循环   耐久性   粘结强度   抗弯性能  

摘要： 采用快速冻融法,研究了不同冻融循环次数下,碳纤维增强复合材料(CFRP)加固混凝土结构的耐久性问题,结果表明,冻融循环作用后,CFRP片材弹性模量基本不变,抗拉强度和伸长率有轻微的降低;混凝土弹性模量降低幅度较大,而失重率呈先降低后增加的趋势;CFRP—混凝土界面的粘结强度以及CFRP加固后混凝土梁的抗弯性能均有不同程度的降低。

关键词： 冻融循环   氮   磷   释放  

摘要： 通过模拟实验研究了在冻融条件下,东北地区旱田、水田土壤中硝酸盐氮、铵氮、总溶解磷、无机磷及有机磷释放量的变化。研究表明,铵氮、硝酸盐氮的释放量主要产生在单次冻融条件下,多次冻融对氮的释放量没有显著的影响。单次冻融后,硝酸盐氮含量旱田和水田分别上升了50.2%-55.3%和27.1%-61.4%;铵氮的含量旱田及水田分别上升了46.6%-52.9%和26.5%-29.0%,不同深度水田土壤铵氮的释放有显著差异。土壤总溶解磷、无机磷及有机磷在5次冻融循环,释放量达到最大。总溶解磷、无机磷上升量旱田及水田分别为51.4%-57.1%及45.3%-50.3%;有机磷上升量旱田及水田为46.8%-47.3%及37.9%-47.8%。氮增加的主要原因是易矿化氮组分的矿化与团聚体破坏后吸附氮的解吸,磷的增加则是由于持续冻融对团聚体的破坏,导致原吸附点位磷暴露,随水分迁移流失。

关键词： 冻融循环条件   人工冻结黏土   冻胀特性  

摘要： 本文通过安徽理工大学自行研制的WDC-100型100KN微机控制多功能冻土冻融压缩试验机，进行了冻融循环条件下的单因素和多因素的冻结深厚表土的试验研究。比较分析了在该条件下土体内部的温度场变化规律、水分迁移情况、位移变形规律、冻结零度面的发展与时间的关系等。通过该研究更好的掌握了深厚表土的冻胀特性，可为以后矿井的低温冻结工程提供可靠的依据。\n 通过多因素正交试验得到了不同影响因素，在该条件下对土体总体变形的影响规律:含水率＞冻融循环次数＞上部载荷＞冻结温度＞融化温度。通过单因素试验，分别研究了冻融循环条件下冻结温度、融化温度、含水率、上部载荷和冻融循环次数对土体温度场，位移场，水分场的影响规律。冻结温度越低，土体内部温度场越低，靠近冷源的部分降温速率越大，冻结产生的冻胀变形越大。冻结温度主要影响靠近冷源30％高度的土体，越远离冷源，温度的变化越小。融化温度越高，土体升温度率越大，土体内部温度达到稳定所用的时间越短。融化初期土体内部温度的变化速率比冻结初期要大。当冻结温度一致时，融化温度越高，土体产生的融沉变形越大。\n 随着含水率的增加，在冻结期土体降温速率变小，在融化期因为含冰量增加，升温速率也会变小。无论是冻胀阶段还是融化阶段，含水率越大，土体产生的变形越大，经过冻融循环后，土体内部总的水分迁移量越高。当土体处于冻胀阶段，上部载荷会对土体冻结温度场的变化和内部的水分迁移产生抑制作用。土体总的变形在一定条件下随上部荷载的增大而增大。但在融化期由于上部载荷越大，土体底部向外挤出的水分越多，下部含水率低于上部的含水率。冻融循环次数对温度场的变化影响较小。随着冻融循环次数的增加土体的冻胀变形量，融沉变形量和不同高度的含水率差异都逐渐减小，首次的冻胀量和融沉变形量都是最大的。\n 此外，利用关系曲线回归分析得了出温度场，位移场等在不同条件下的拟合关系式。