关键词： 冻融循环   高强自密实混凝土   抗冻耐久性   动弹性模量   质量损失  

摘要： 为延长建筑物使用寿命、提升建筑物结构安全,文章以高强自密实混凝土作为分析目标,对其在冻融循环作用下的抗冻耐久性展开研究。分别选取不同配比与初始抗压强度的高强自密实混凝土进行抗冻耐久性试验,采用快速冻融试验设备、动弹性模量测试仪以及电液伺服压力试验机辅助完成试验。构建冻融循环试验具体流程,利用动弹性模量、质量损失以及表面损伤情况,评价混凝土在冻融循环作用下的抗冻耐久性能。研究结果表明:高强自密实混凝土动弹性模量与冻融循环次数呈反比关系,抗冻耐久性能与混凝土材料用量为负相关,质量损失率由吸入水分质量与被动混凝土浮渣质量关系决定,有效提升抗冻耐久性能够在一定程度上延长混凝土的使用寿命。

关键词： 失稳预警   预制裂隙   化学腐蚀   冻融循环   DIC   红外辐射  

摘要： 为研究预制裂隙黄砂岩的力学特性和破坏预警,将含2条贯通性平行裂纹的黄砂岩试样在不同冻融循环次数条件下分别经过化学腐蚀处理后进行双轴压缩试验,并采用数字图像相关技术(DIC)和红外热像技术实时监测岩石试样的变形破坏过程。结果表明:黄砂岩试件的强度随冻融循环次数的增加而降低,碱性溶液对冻融循环造成的劣化起到抑制作用;黄砂岩试件的破坏模式主要由翼型裂纹和剪切裂纹构成,翼型裂纹萌生于预制裂隙端部,剪切裂纹在翼型裂纹沿轴向向两端扩展及贯通过程中出现;结合应变局部化带对应裂纹出现的潜在位置与红外辐射温度的前兆异常,可以对岩石的破坏进行预警。

关键词： 冻融循环   大空隙   路用性能   沥青混合料  

摘要： 为研究冻融循环作用对大空隙沥青混合料性能的影响,依托具体工程,通过马歇尔冻融劈裂试验、小梁弯曲试验以及高温车辙试验,对不同冻融循环次数与不同空隙率的沥青混合料的劈裂性能、弯拉性能和高温性能进行分析。研究表明,冻融循环次数的增加,对沥青混合料的各项性能均有不同程度的负面影响;空隙率不宜过大,空隙率为20%时沥青混合料性能表现最好,有更好的抗冻性。

关键词： 再生骨料混凝土   冻融循环   强度特征   微观结构   氯盐腐蚀  

摘要： 为探究再生骨料混凝土抗冻性及耐久性,通过单轴压缩试验和计算机层析扫描试验,获得0、30、60、90、180、360次冻融循环条件下再生骨料混凝土强度特征和微观结构的损伤规律。结果表明:随着冻融循环次数增加,再生骨料混凝土的抗压强度和弹性模量逐渐下降,下降速率先慢后快;再生骨料混凝土的裂隙在冻融循环过程中逐渐扩张,CT扫描图像中的孔隙率随循环次数增加呈指数型上升趋势,表明微观结构损伤程度不断提高;弹性模量与孔隙率呈负线性关系,说明采用CT图像预测再生骨料混凝土强度损伤程度为合理可行的;通过微观形态分析,发现冻融循环使得骨料间密实度下降,这是导致再生骨料混凝土发生强度性能弱化的根本原因。

关键词： 公路   膨胀土   胀缩特性   力学性能   冻融循环   微观结构   裂隙扩展  

摘要： 为获取冻融循环作用下水泥改良膨胀土的力学性能及胀缩特性,开展水泥改良膨胀土体积变化率、膨胀试验及无侧限抗压强度试验研究,分析不同养护龄期、不同冻融循环次数下改良膨胀土体积变化率、自有膨胀率及无侧限抗压强度的演化规律,并通过扫描电镜(SEM)试验分析改良前后及15次冻融循环后改良膨胀土微观结构的变化。结果表明,冻结温度越低,水泥改良膨胀土的体积变化率与自有膨胀率越大;养护龄期越长,水泥改良膨胀土的体积变化率、自有膨胀率越小,无侧限抗压强度越大;同一养护龄期下,随着冻融循环次数增加,水泥改良膨胀土的体积变化率、自有膨胀率及无侧限抗压强度均明显减小。水化作用与填充作用是水泥改善膨胀土膨胀性能及力学性能的主要原因,水泥改良膨胀土内部微观孔隙在冻融循环作用下贯通融合成微观裂隙并急剧发育,是冻融循环作用下改良膨胀土无侧限抗压强度减小的根本原因。

关键词： 冻融循环   抗剪强度   压电陶瓷智能骨料   小波包分析  

摘要： 冻融作用会对土体结构和性质造成影响,在冻融作用下,不同类型土壤的抗剪强度变化呈现出不同规律。本文选取青藏高原具有代表性的黏土,开展不同初始含水率和不同冻融循环次数下的重塑土抗剪强度变化研究,结合压电陶瓷监测试验,探究冻融循环下青藏黏土抗剪强度指标的变化模式和规律。结果表明:在反复冻融作用下,青藏黏土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角随含水率增大呈阶梯下降;同一含水率的抗剪强度和黏聚力劣化曲线可以分为快速劣化和稳定两个阶段,内摩擦角呈先减小后增大的变化趋势;冻融循环过程中第1次循环对青藏黏土抗剪强度影响最为明显;采用压电陶瓷监测的应力波信号通过小波包分析可以得到真实信号振幅和应力波能量,二者均能反映青藏黏土抗剪强度的劣化趋势。本文提出的强度劣化指标能很好地反映青藏黏土抗剪强度的劣化程度,这在未来工程实际中有着一定的应用前景。

关键词： 高温稳定性   SBS   低温性能   沥青路面  

摘要： 为研究沥青混合料在冻融循环作用下的低温抗裂性能,通过对原材料检测,并设计三种不同沥青混合料级配,对其进行高温性能、水稳定性检测,所得结果符合施工要求。通过小梁弯曲试验得出,在冻融循环作用下橡胶改性沥青具有更好的抗冻性能,通过间接拉伸试验得出,在冻融循环作用下SBS改性沥青具有更好的低温抗冻性能,可用于路面施工当中。

关键词： 冻融循环   混凝土抗压强度   相对保护层厚度   钢筋直径   粘结强度  

摘要： 粘结力的存在是钢筋与混凝土共同发挥作用的基础,而冻融循环作用会对二者的粘结强度产生影响。依据已有的冻融循环作用下钢筋与混凝土粘结强度试验数据,通过拟合公式分别分析了冻融循环次数、混凝土抗压强度、混凝土相对保护层厚度以及钢筋直径对粘结强度的影响。最后建立了一个统一的包括多种影响因素在内的粘结强度预测模型,并通过与实际试验数据相比较发现拟合程度较好。

关键词： 沙漠砂混凝土   粉煤灰   冻融循环   抗折强度   孔隙结构  

摘要： 为研究沙漠砂混凝土(Desert Sand Concrete,DSC)抗冻性能,以沙漠砂替代中砂(替代率为0%、30%、60%、90%)、粉煤灰替代水泥(掺量为0%、15%、30%)配制DSC,进行冻融后抗折强度试验,分析冻融后DSC质量损失率、相对动弹模量和抗折强度变化规律;采用体视学原理,测得冻融后DSC孔隙率及孔径分布,建立冻融损伤模型。试验结果表明:随着冻融循环次数增加,DSC质量损失率先减小后增大,相对动弹模量和抗折强度逐渐减少,孔隙率不断增大;随沙漠砂替代率(Desert Sand Replacement Rate,DSRR)增加,DSC质量损失率和孔隙率先减小后增大,相对动弹模量和抗折强度先增大后减小;随粉煤灰掺量的增加,DSC质量损失率和孔隙率先减小后增大,相对动弹模量和抗折强度先增大后减小,DSRR为30%、粉煤灰掺量15%时,DSC抗冻性能达到最优。

关键词： 赤泥   石灰   固化土   干湿循环   冻融循环   抗剪强度   力学性能   核磁共振试验  

摘要： 【目的】赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业废弃物,极易造成地下水污染、土地盐碱化等问题,赤泥的再生利用成为亟待解决的难题。此外,湿度(即干湿)和温度(即冻融)是影响道路材料性能的主要因素。【方法】尝试使用石灰激发赤泥(添加或不添加氢氧化钠)用于固化路基土,通过质量、体积监测、无侧限抗压强度试验、核磁共振试验及X射线衍射试验研究了固化土在干湿、冻融循环作用下的物理、力学性能和微观结构特性。【结果】结果显示:氢氧化钠的掺入使固化土强度提高约204.6%~343.6%;石灰-赤泥固化土的抗压强度随干湿、冻融循环次数的增加而降低;干湿、冻融循环作用后固化土的质量损失率和体积变化率分别在0.52%~2.06%和0.62%~1.99%之间;干湿循环会降低土体的孔隙体积,而冻融循环使土体大尺寸孔隙体积增加;石灰-赤泥固化土的主要水化产物是水化硅酸钙(C-S-H)。【结论】结果表明:石灰-赤泥固化土耐干湿、冻融侵蚀的能力优于纯石灰固化土,干湿、冻融循环作用后石灰-赤泥固化土的强度折损率、质量损失率和体积变化率均明显低于纯石灰固化土。石灰-赤泥固化土的水化产物(C-S-H)能够提高土体耐干湿、冻融侵蚀的能力。研究成果能够为赤泥在道路工程中的应用提供可靠依据。