关键词： 钢管混凝土柱   冻融循环   粘结滑移   粘结强度   组合结构  

摘要： 为研究冻融循环作用后圆钢管混凝土界面粘结滑移性能,以冻融循环次数、钢管壁厚、混凝土强度为变量,设计21个试件进行推出试验,分析冻融损伤后圆钢管混凝土柱粘结强度、荷载—滑移及钢管应变的变化规律。结果表明:经冻融循环作用后圆钢管混凝土柱的荷载—滑移曲线与未经冻融试件趋势相似,均可分为上升段、下降段、残余段;受冻融循环作用影响的圆钢管混凝土柱界面粘结性能下降,粘结强度与冻融循环次数成反比,界面滑移量总体呈上升趋势;增大套箍系数可增大试件界面粘结强度,提高圆钢管混凝土柱抗冻性能。根据试验结果,提出考虑冻融循环次数和套箍系数的圆钢管混凝土柱粘结强度计算表达式,计算结果与试验结果吻合良好。

关键词： 土石混合料   冻融循环   含石量   抗剪强度  

摘要： 为了探究冻融过程对土石混合料剪切特性的影响,采用室内冻融循环试验和大型直剪试验分析了含石量为10%、30%、50%、70%土石混合料试样(均处于最优含水率)和不同循环次数条件下抗剪强度变化规律。结果表明:冻融循环作用对土石混合料试样剪应力-剪切位移关系曲线变化有一定的影响,在高法向应力下随循环次数的增加剪应力峰值显著降低。

关键词： 冻融循环   孔隙率   纵波波速   冻融损伤因子   动态抗压强度  

摘要： 冻融循环对岩石材料的性能有着至关重要的影响.为研究冻融循环对绿砂岩物理及动态抗压强度特性的影响,对冻融0、25、50、75、100次的绿砂岩开展了应变率范围为55.98~151.84 s^(−1)的动态压缩试验.研究发现,随冻融循环次数增加,质量、纵波波速减小,孔隙率以及饱和吸水率增大.50次冻融循环后绿砂岩内部损伤严重,饱和吸水率增速逐渐降低,穿晶裂纹及裂纹簇增多.冻融次数对动态抗压强度起劣化作用,应变率对动态抗压强度起强化作用,两者影响机制相反,而冻融次数和应变率增加均会提高砂岩的破碎程度.综合纵波波速和孔隙率建立冻融损伤因子,给出了考虑冻融损伤、应变率的动态抗压强度经验方程.基于纵波波速、孔隙率分别建立的强度衰减模型均能够很好地反映动态抗压强度的劣化规律;动态抗压强度均随纵波波速变化量、孔隙率变化量增加而减小.

关键词： 冻融循环   玄武岩纤维混凝土   抗压试验   抗折试验  

摘要： 通过掺加纤维的方法可有效改善混凝土在寒冷或者低温地区的冻害情况.基于此,本文通过控制变量法设计了5组不同冻融循环作用次数和4种玄武岩纤维掺量下的正交试验,并以此探究了不同冻融循环作用和不同玄武岩纤维掺量下混凝土的力学性能.研究结果表明:1)掺加玄武岩纤维可有效提高混凝土抗压强度、抗折强度以及抗冻融性能,且当掺量为2 kg/m^(3)时其强度提高幅度最大;2)随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土抗折强度提高率增大,而抗压强度提高率则先增大后减小;3)当玄武岩纤维掺量为2 kg/m^(3)时,不同冻融循环作用下混凝土抗折强度降低率随着冻融次数的增加而增加,抗压强度降低率则不明显.

关键词： 冻融循环   抗剪强度   孔隙比   变化率   初始含水率  

摘要： 为研究土体在冻融循环作用下不同初始含水率土体的损伤情况,以土体剪切、压缩实验为基础,测得土体物理、力学性质随冻融循环次数增加发生的变化,并通过改变土体初始含水率进一步研究冻融循环作用下不同初始含水率土体物理、力学性质的变化率。探讨冻融循环作用下土体损伤的内在原因,对比不同初始含水率对冻融循环效应的影响程度,并针对地质灾害提出可行、有效的防治措施,以达到维护人民生命、财产安全的目的。研究表明,土体剪应力、孔隙比、黏聚力受冻融循环作用影响较大,且随着含水率增加剪应力、孔隙比、黏聚力在一定范围内受冻融循环作用的影响会更加明显,孔隙比随着冻融循环次数增加其降低的速率逐渐减小。针对冻融循环作用下土体的损伤情况,建议采用水体规避和土体改良两种思路进行预防、治理。水体规避主要目的是避免地基持力层处在冻胀的影响范围内,土体改良的目的是减少土体中水的存储空间和减小冰透镜体的体积。

关键词： 铁尾矿   硫酸钠   冻融循环   质量损失率   抗压强度损失率   冻融损伤模型  

摘要： 为研究铁尾矿掺量在硫酸钠冻融循环作用下的混凝土劣化机理,对铁尾矿混凝土的质量和抗压强度损失率、相对动弹性模量进行了测试,建立了基于威布尔分布的冻融损伤模型。结果表明:硫酸钠冻融150次后,当铁尾矿的替代率为60%时,铁尾矿混凝土的质量损失最大,为1.7%;铁尾矿混凝土的抗压强度损失率随着冻融次数增加不断增大;60次冻融后,IC15组铁尾矿混凝土和IC45组铁尾矿混凝土的抗压强度损失率明显低于普通混凝土;IC30组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最小,而IC60组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最大。冻融循环0~30次时,相对动弹性模量降低缓慢,损失较小,当铁尾矿替代率为30%时,相对动弹性模量损失最小,抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性最佳;铁尾矿混凝土在冻融循环与硫酸盐侵蚀联合作用下的冻融损伤模型符合威布尔分布,相关系数R2大于0.96。

关键词： 生活垃圾焚烧炉渣   多孔沥青混合料   冻融循环   水稳定性  

摘要： 本文通过设计冻融循环试验研究多孔炉渣沥青混合料在饱水的情况下出现的损伤现象。记录3种粒径炉渣集料的混合料经历0~15次冻融循环后的劈裂抗拉强度及劈裂抗拉强度比的发展情况,并结合相关性分析及拟合分析,分析炉渣集料替代率和粒径对混合料水稳定性能衰减的影响。研究结果表明:多孔炉渣沥青混合料的水稳定性能受多次水温冻融循环作用影响衰减显著,在多孔沥青混合料中掺用适当比例炉渣粗集料可有效增强混合料抵抗水温冻融循环作用的能力,延缓水温冻融循环条件下多孔炉渣沥青混合料水稳定性能的衰减速度。

关键词： 风积沙   劈裂抗拉强度   玄武岩纤维   冻融循环次数   冻结温度   纤维掺量  

摘要： 为了研究冻融循环次数、纤维掺量和冻结温度对水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响,开展玄武岩纤维水泥改良风积沙试样的冻融循环试验和劈裂抗拉强度试验。试样的纤维掺量分别为0,0.5%,0.8%和1.1%。冻结试验的冻结温度分别为−10℃,−20℃和−30℃,融化温度为20℃。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加而减少,与未经冻融循环的试样比较,第1次、第1~2次、第2~4次、第4~7次和第7~10次冻融循环后,每次冻融循环的强度损失速率分别为18.7%~36.8%,16.8%~21.0%,2.9%~6.5%,4.0%~5.8%和1.5%~2.7%,10次冻融循环后强度损失速率趋近于0。经历冻融循环后,纤维水泥改良风积沙试样的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增大而增大,达到0.8%的最优纤维掺量后则相反。纤维水泥改良风积沙试样劈裂抗拉强度随着冻结温度的降低而减小,但减小的幅度不明显。劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈指数函数关系,与纤维掺量呈抛物线关系。劈裂抗拉强度影响因素相关性分析结果表明,劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈负相关,而与纤维掺量、冻结温度呈正相关,冻融循环次数对劈裂抗拉强度的影响最显著,其次为纤维掺量,而冻结温度影响最小。基于108组实验数据,采用多元非线性回归分析法,建立劈裂抗拉强度的多因素评估模型,能够较好地预测不同冻融循环次数和纤维掺量下水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度。研究成果可为风积沙铁路路基基床设计提供参考。

关键词： 冻融围压   冻融循环   应力-应变关系   冷端温度  

摘要： 滨海软土地区人工冻结工程中土体通常在一定围压下受到冻融作用进而力学性能发生改变,因此开展带围压冻融作用下土体力学特性研究具有重要意义。以天津滨海地区典型淤泥质土为研究对象,通过自主改进的温控应力路径仪,对比分析了常规无围压冻融和带围压冻融下淤泥质土力学特性差异,揭示了冻融围压、冷端温度、冻融循环次数对其超孔隙水压力、应力-应变曲线、强度及变形指标的影响,并通过电镜扫描试验揭示了冻融围压对其力学特性的影响机制。在此基础之上,采用指数函数建立了淤泥质土冻融循环作用下抗剪强度和弹性模量折减系数与上述因素的关系。结果表明:冻融围压降低了冻融后土体内孔隙大小和数量,能够在一定程度上减弱冻融对土体结构的破坏,但对其应力-应变曲线模式影响较小;随着冷端温度的降低和冻融循环次数的增加,冻融后土体强度和模量均大幅度降低;超孔隙水压力随冻融围压和冷端温度的升高及冻融次数的降低而降低。

关键词： 冻融循环试验   再生混凝土   ECC   寿命预测  

摘要： 为研究再生砖粉ECC抗冻性能,对其进行冻融循环试验,分析了再生砖粉ECC的质量、抗压强度、相对动弹性模量损失的变化规律,并针对三北地区进行了寿命预测。研究表明:再生砖粉ECC的质量、抗压强度、相对动弹性模量损失率随着冻融循环次数的增加而增加。在300次冻融循环时,再生砖粉ECC的质量损失率小于5%,抗压强度损失率小于20%,相对动弹性模量损失率小于40%。且再生砖粉ECC在三北地区的寿命预测高于50年,可满足寒冷地区工程需要。