关键词： 桥面铺装   聚丙烯纤维混凝土   冻融循环试验   冻融-氯盐共同作用  

摘要： 针对寒区桥面铺装这一特殊应用领域要求,对不同掺入量的聚丙烯纤维混凝土进行冻融循环及冻融—氯盐共同作用下耐久性试验,研究低掺聚丙烯纤维对寒区桥面铺装混凝土性能的影响。试验结果表明:低掺聚丙烯纤维桥面铺装混凝土可提高抗冻性能和抵御氯盐侵蚀能力,防止钢筋锈蚀,增强混凝土耐久性。

关键词： 钢筋混凝土   冻融循环   粘结强度   腐蚀  

摘要： 除冰盐不仅造成表面剥蚀,盐溶液渗入结构还引起严重的钢筋锈蚀,外部出现锈胀裂缝,从而造成钢筋与混凝土粘结性能退化。对钢筋混凝土梁式粘结试件在盐水中进行5,15,25次冻融循环,然后对钢筋进行加速腐蚀,与未经历冻融循环、未腐蚀试件的粘结性能进行对比,研究了冻融循环与钢筋腐蚀作用对粘结性能的影响。结果表明,粘结性能随冻融循环次数增加逐渐退化。对于混凝土未锈胀开裂的试件,冻融循环对粘结强度的影响大些;钢筋锈胀后冻融循环对粘结强度的影响减小。

关键词： 粉煤灰土   冻融循环   动强度   动模量  

摘要： 为研究粉煤灰土作为路基填料的可行性,把易液化的粉煤灰和易冻胀的粉质黏土按干重1:2混合,通过冻融循环后的动三轴试验,研究了粉煤灰土的动力特性,得出了动强度和循环荷载次数及冻融循环次数的数量关系,以及动模量与动应变及冻融循环次数的关系曲线。研究表明,粉煤灰土经过3次冻融后的动力性能指标优于粉质黏土,具有良好的抗冻性及稳定性,可以作为季冻区路基填料。

关键词： 冻融循环   含盐土层   强度参数  

摘要： 以格尔木含盐土为样品,在室内试验条件下,研究了冻融循环下土体强度参数的变化规律。结果表明,经冻融循环后土体的粘聚力和内摩擦角都随冻融次数的增加而减小,土体微观结构的变化导致了土体强度参数的变化。

关键词： 粉煤灰陶粒混凝土   强度准则   变形性能   侧压应力   冻融循环  

摘要： 利用混凝土静、动三轴试验系统,完成了粉煤灰陶粒混凝土立方体试件在4组不同冻融循环次数、4种恒定侧压下的双轴压压强度和变形性能试验。考察了不同侧压应力水平下试件的破坏形态和试件表面裂缝分布及走向特征。测量了4种侧压应力水平下的极限抗压强度及两个加载方向的应变值,并根据试验结果系统分析了定侧压下粉煤灰陶粒混凝土双轴压压极限强度和变形性能(包括峰值应变、应力-应变关系曲线、弹性模量)随冻融循环次数和侧压应力水平的变化规律,建立了考虑冻融循环次数和侧压应力水平的主应力空间的双轴压压强度准则,为寒冷海洋环境条件下粉煤灰陶粒混凝土结构在经受双轴压压荷载作用时的强度分析提供试验和理论依据。

关键词： 多孔混凝士   抗冻性   冻融循环试验   动弹性模量  

摘要： 基于慢冻法和快冻法试验均无法准确表征多孔混凝土的抗冻性能,本文提出了适用于多孔混凝土特点的测定抗冻性能的试验方法——单面冻融循环试验。此法考虑了多孔混凝土在实际应用中的受冻情况。以此法对掺加矿粉、粉煤灰的多孔混凝土的抗冻性能进行了试验研究,结果表明矿粉的掺入能改善多孔混凝土的抗冻性能。

关键词： 冻融循环   氯盐腐蚀   钢筋内贴片   粘结滑移   位置函数  

摘要： 混凝土结构耐久性问题是当今世界普遍关注的问题。由于结构耐久性不足导致钢筋混凝土结构达不到预定的服役年限,提前失效,特别是沿海及近海地区和除冰盐环境下的钢筋混凝土结构,由于混凝土发生冻融破坏,氯离子侵蚀,导致钢筋锈蚀,使结构发生早期损坏,丧失了结构的耐久性能,已成为实际工程中不可忽视的重要问题。钢筋和混凝土间粘结作用的破坏会使得钢筋与混凝土无法共同工作,是影响结构耐久性和承载力的一个很重要的因素。目前对锈蚀钢筋与混凝土粘结锚固性能的研究已经取得了很多重要成果,冻融循环作用下的粘结性能则研究很少,而冻融和腐蚀共同作用下粘结性能的研究则更少。因此,研究冻融循环和氯盐腐蚀作用下钢筋与混凝土粘结性能,对混凝土结构耐久性设计提供依据,具有十分重要的理论意义和应用价值。 本文结合国家自然科学基金项目“现代预应力结构耐久性数值试验研究与理论分析”(50478089),在总结前人成果的基础上,选取了中心拔出试验方法,制作了26个内贴应变片的试件,在经过有限次冻融循环和不同浓度氯盐腐蚀后进行拉拔试验。通过试验来分析冻融循环次数和腐蚀程度对试件强度以及粘结滑移的影响,为进行混凝土结构的耐久性研究提供基础。 本文围绕这个目的,主要作了以下探讨: 1.对处于冻融循环下和冻融循环后氯盐腐蚀试件的强度和粘结滑移进行了试验研究,系统地分析了冻融和氯盐腐蚀对钢筋与混凝土粘结滑移的影响。 2.通过钢筋内贴片,分析了试件在冻融循环和氯盐腐蚀作用下粘结应力随不同锚长的变化关系曲线。 3.探讨了随冻融和氯盐腐蚀作用下的位置函数关系式,并提出试件的粘结滑移本构关系。 研究结果表明,冻融循环次数和腐蚀程度对钢筋与混凝土的粘结强度和滑移影响比较明显,随着冻融次数的增加,试件的粘结强度呈明显的下降趋势;在相同冻融次数钢筋腐蚀初期阶段,随着腐蚀程度的增加,试件粘结强度有所提高。冻融次数对位置函数有明显影响,腐蚀程度对位置函数影响不明显。

关键词： 粉质粘土   冻融循环   低温三轴试验机   饱和土冻融   冻融似液化   孔隙水压力   试验模型  

摘要： 冻融作用是冻土工程领域内的一个重要研究内容,土体在冻融过程中由于受冷生作用的影响,其物理力学性质在冻融前后发生着巨大变化。因此,在进行寒区工程相关的稳定性评价中,则必须考虑冻融前后土体物理力学性质的变化。针对当前土冻融循环的力学效应研究相对薄弱的现状,本文运用导热学、机械学等理论自行研制了适合低端市场的低成本、高精度的高低温冻融三轴试验机。随后以青藏高原北麓河粉质粘土为研究对象,利用所研制的低温三轴试验机,开展了一系列土的冻融循环力学效应试验,全面阐述了不同试验方式下冻融循环对青藏粉土的物理力学性质的影响规律,具体研究内容包括以下几个方面: 1.详细地描述了国内外冻土力学性能、冻融作用对土物理力学性质影响规律的研究现状,并对目前冻融试验设备的应用现状进行了系统的分析。 2.利用导热学、机械学等理论设计了低成本、高精度的低温冻融三轴试验机,设计及制造总成本小于万元,为低温冻土试验设备的研制提供了新的思路。 3.通过室内试验对所研制的低温三轴试验机进行了验证,试验表明恒温系统降温时间<30min,试样完全冻结时间<12h,低温精度±0.6℃,试样上下温差精度0.2℃。 4.利用不同冻结方式、不同力学试验方式对青藏粉土进行了系统试验研究,对不同试验模式下的试验结果进行了对比分析,阐述了冻融试验方式与试验结果的相互之间的内在关联。 5.通过饱和土的冻融三轴试验,对饱和土冻融前后强度变化规律进行了详细分析,并建立了饱和土冻融次数与土有效内摩擦角的试验模型。 6.在饱和土冻融试验的基础上,开展了冻融前后孔隙水压力变化规律的试验研究,首次对饱和土冻融过中似液化现象进行了适当的探讨,依据试验结果建立了饱和土冻融过程的孔隙水压力增长计算模型。并在此基础上给出了土冻融过程中强度演化过程计算方法。

关键词： 季冻区   冻融循环   路基   粉煤灰土   动力特性   损伤模型  

摘要： 本文针对季冻土地区的公路冻害现象进行了调查与研究，明确了路基的不稳定性是产生冻害的主要因素。为减少冻害发生，经过试验研究，提出了用粉煤灰和粉质粘土按干重1：2混合作为路基填料，通过动三轴试验分析了路基填料的动力特性，其试验结果对于评价路基的动力指标更优于常规试验结果。本文还采用数值模拟方法对土体动力变形的影响因素进行了分析，证明了用数值模拟可以取代部分动三轴试验，从而可以减少试验工作量及材料用量。通过对两种路基填料多次冻融循环后试验结果分析，得出了粉煤灰土经过多次冻融循环后的动力特征参数的变化规律，创立了动强度衰减模型及动模量损失模型，从而可以减少了复杂的动三轴试验与冻融试验，并能快速确定季冻区公路路基设计的动力特征参数。同时引进了冻融损伤度的概念，建立了冻融损伤模型，此模型可以用来评估季冻区路基土的使用寿命。粉煤灰土经受多次冻融后的冻融损伤度远远小于粉质粘土，表明此混合料具有良好的抗冻性及稳定性，可以作为季冻区路基填料。

关键词： 桥面铺装   耐盐冻   除冰盐   冻融循环试验   双控   环境因素   材料因素   高性能  

摘要： 混凝土作为一种历史悠久的材料,得到了广泛应用和青睐。但在经济和科技迅猛发展的今天,人们对生活质量的要求越来越高,普通的混凝土已经不能满足人们对建筑材料高抗压、高抗拉、高耐久性的要求。由于北方天气比较寒冷,冬季下雪结冰给交通带来不便。为保证交通运输的舒畅,常在桥、路面撒除冰盐,导致混凝土桥、路面受到除冰盐的侵蚀,给国家和社会造成了巨大的经济损失。本着可持续发展战略和建设节约型社会的方针政策,研究耐盐冻混凝土是有很大意义的。 本课题正是针对除冰盐对桥、路面的侵蚀破坏,研究一种由“耐盐冻指标”和“强度指标”双控,抗盐冻、耐久性能优越的高性能混凝土,并将其应用于桥面铺装层、水泥混凝土路面,以防止水泥混凝土桥面和路面因盐冻侵蚀而早期破坏,提高水泥混凝土桥、路面的使用寿命。 本文从力学性能和耐盐冻性能两方面着手,对不同配比的混凝土进行对比分析,配制出高性能的耐盐冻混凝土。 力学性能研究结果表明:掺加了磨细矿渣粉、硅粉、杜拉纤维的耐盐冻混凝土(PPEK)在7天、28天、90天的立方体抗压强度都高于与其对比的其他混凝土。纤维、硅粉和磨细矿渣粉联合增强作用,增强了试件的抗压强度;掺加纤维、硅粉和磨细矿渣粉后并没有明显提高混凝土的抗折性能。 耐久性能研究结果表明:掺加了磨细矿渣粉、硅粉、杜拉纤维的耐盐冻混凝土(PPEK)的抗渗透能力和耐盐冻能力都高于与其对比的其他混凝土。磨细矿渣粉、硅粉的掺入,很大程度上提高了混凝土的密实度。从而PPEK的抗渗等级达到21级,远远高于施工要求的12级。本文通过冻融循环和冻融循环-除冰盐试验,研究了耐盐冻混凝土的耐冻、耐盐冻能力。 本文设计的耐盐冻高性能混凝土应用于廊涿高速公路--涿州至旧州段一桥面铺装上,并简要介绍了施工工艺及其过程。