关键词： 再生混凝土   冻融循环   硫酸盐侵蚀   微观结构   损伤度  

摘要： 采用快冻法,将再生骨料取代率为30%的混凝土分别置于3%Na_(2)SO_(4)、5%Na_(2)SO_(4)、10%Na_(2)SO_(4)(均为质量分数)溶液以及水中进行冻融循环试验,测试再生混凝土质量损失率、相对动弹性模量变化、抗压强度损失率,并利用电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等方法分析再生混凝土损伤层的微观结构,以超声波平测法确定损伤层厚度,引入侵蚀系数对以损伤层厚度为评价指标的损伤度进行优化。结果表明,当冻融循环为0~200次、Na_(2)SO_(4)溶液浓度大于5%时,抗压强度侵蚀系数始终小于1,即Na_(2)SO_(4)溶液对再生混凝土宏观力学性能损伤的促进作用明显,而对微观结构损伤的抑制作用明显。在再生混凝土冻融循环初期,以冻融侵蚀为主;冻融循环后期,以硫酸盐化学侵蚀为主,再生混凝土经化学侵蚀后生成钙矾石和石膏等膨胀产物,并出现膨胀裂缝,在冻融循环作用下裂缝迅速扩展,损伤层厚度增加。以损伤层厚度为评价指标的损伤度经优化后准确性至少提高了26.33%。

关键词： 盐渍土   冻融循环   抗压强度   水工混凝土  

摘要： 辽东沿海盐渍土地区盐类侵蚀及冻融循环破坏,对水工混凝土结构功能和服役年限会造成严重影响。文章利用冻融循环和硫酸盐侵蚀试验,探讨了水工混凝土相对动弹模量、质量以及单抽抗压强度的损失规律。结果表明:硫酸盐侵蚀会加剧混凝土的冻融损伤,致使其抗压强度明显下降,建立的抗压强度损伤演化方程能够较好地反映盐渍土地区冻融循环条件下混凝土性能劣化规律。

关键词： 冻融循环   酸雨锈蚀   圆钢管混凝土短柱   有限元分析  

摘要： 基于材料强度折减及钢管壁厚折减的方法,对冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土轴压力学性能采用有限元法进行了研究。基于合理的有限元分析模型,对冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后圆钢管混凝土柱的破坏模态、轴向荷载-位移关系、钢管与混凝土相互作用进行了分析,研究了含钢率、截面尺寸、钢管屈服强度、混凝土轴心抗压强度以及冻融循环-酸雨交替次数对试件轴压极限承载力的影响。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合良好,验证了模型的有效性;冻融循环-酸雨锈蚀交替作用后轴压圆钢管混凝土短柱的破坏模态与普通试件相似,轴向荷载-位移曲线变化趋势一致,试件均为塑性破坏;圆钢管混凝土轴压短柱随冻融循环-酸雨锈蚀交替次数的增加,材料性能劣化严重,外钢管对核心混凝土约束作用减弱,试件极限承载力明显下降。

关键词： 二灰固化盐渍土   无侧限抗压试验   冻融循环   神经网络   损伤模型  

摘要： 为探究冻融循环作用对固化盐渍土抗压性能的影响,考虑冻融循环次数、压实度和含水率作为影响因素,对二灰固化盐渍土进行无侧限抗压试验,并建立二灰固化盐渍土的损伤模型。结果表明,冻融前后二灰固化盐渍土的应力-应变曲线均为应变软化型;固化土的抗压强度和弹性模量在第1次冻融循环后降幅最大,此后趋于稳定;含水率低和土体压实度高的试样受冻融作用的影响小;土的含水率、压实度和冻融循环次数与抗压强度间存在非线性关系;建立的损伤模型可较好地表达土体应力变化趋势;基于神经网络建立的三参数二灰固化盐渍土损伤模型具有精度较好及使用方便的特点。

关键词： 冻融循环   硫酸盐侵蚀   氧化石墨烯   混凝土耐久性  

摘要： 在建筑工程领域应用最广泛、规模最大的建筑材料便是混凝土,混凝土的结构对混凝土的耐久性起着至关重要的作用,因此对混凝土有关性能的完善及其耐久性进行研究具有十分重要的现实意义。在现代科学技术的不断发展和推动作用下,各种各样的新材料被不断发现并应用于建筑工程中,尤其是在混凝土领域已取得巨大成效,而氧化石墨烯是一类具有特殊二维结构的纳米材料,其在混凝土应用过程中仍处于探索与发现阶段,面临着诸多未知挑战。为进一步提升混凝土的耐久性,本文在经过长达一个月的实际考察后,对冻融循环和硫酸盐侵蚀共同作用下的氧化石墨烯混凝土耐久性进行了深入研究。在此基础之上,系统性地分析了提高混凝土耐久性的具体策略,仅供相关研究人员参考分析。

关键词： 冻融循环   极限平衡   冻胀力   细观劣化   冻结深度   岩屑流失  

摘要： 冻融循环作用是寒区危岩体崩塌失稳的主要诱因,对寒区危岩体滑移破坏的孕灾因素进行数值优化分析尤为重要。首先,基于极限平衡理论,考虑危岩体贯通段结构面冻胀力、未贯通段岩石黏聚力劣化及冻结深度演化,建立冻融循环作用下滑移式危岩体稳定性分析模型;其次,基于岩石冻胀理论,考虑冻结过程中水分迁移推导得到贯通段冻胀力计算方法;再次,将岩石细观孔隙抽象为无数圆形孔洞,根据圆孔扩张理论和莫尔–库伦屈服准则分析孔隙冻胀破坏过程,构建冻融循环作用下未贯通段岩石黏聚力细观劣化模型;最后,通过改进Stephan经验公式得到未贯通段岩石冻结深度随冻融循环次数演化的计算方法。结合工程算例分析各敏感参数对危岩体稳定性的影响发现:滑移式危岩体稳定性随冻融循环次数的增加呈先快后缓的下降趋势;危岩体稳定性系数与冻结温度呈正相关,相同冻结温度下,危岩体稳定性系数的下降随冻融循环次数增加出现明显的边际递减效应;危岩体稳定性系数与岩屑流失比呈负相关,且岩屑流失比会同时改变稳定性劣化趋势和劣化程度,控制岩屑流失比有利于寒区危岩体的长期稳定性。

关键词： Geopolymer composites   Freeze-thaw cycle   Freezing temperature   Slag content  

摘要： Improving the freeze-thaw resistance of geopolymers is of great significance to ensure their durability in cold regions. This study presents an experimental investigation of optimal slag content for geopolymer composites under freeze-thaw cycles with different freezing temperatures. Firstly, five kinds of geopolymer composites with 10.0%, 20.0%, 30.0%, 40.0%,and 50.0% slag contents and 1.0% fiber content were prepared. Freeze-thaw cycle tests at-1.0 ℃,-20.0 ℃, and-40.0 ℃ were carried out for these geopolymer composites and their physical and mechanical properties after the freeze-thaw cycle were tested. The results show that the porosity of the geopolymer composites decreases as the slag content increases. Their mass loss ratio and strength loss ratio increase gradually as the freezing temperature decreases. The mass loss ratio and strength loss ratio of geopolymer composites after freeze-thaw cycles all decrease as the slag content increases. Considering the physical and mechanical properties of geopolymers after freeze-thaw cycles, the optimal slag contents are 40.0% and 50.0%.

关键词： 橡胶粉掺量   沥青混合料   水稳定性   冻融循环条件   耐久性   高温稳定性  

摘要： 为分析橡胶粉掺量对沥青混合料水稳定性的影响,研究以沥青、骨料以及橡胶粉等为材料,制备0%、2.5%和5%之3种橡胶粉掺量的沥青混合料试样,并在冻融循环条件下进行相关试验。结果显示,掺入橡胶粉能够提升试样的质量,当掺量为5%时,试样质量损失率的最高值为2.86%。随着橡胶粉掺入量的增加,沥青混合料的孔隙率也逐渐增加,试样C的孔隙率可达到9.41%。试样的破坏应变力得到了提升,车辙持续作用1 h时,累计变形结果仅为2.04 mm,说明掺入橡胶粉可以提升沥青混合料的高温稳定性。试样的冻融劈裂抗拉强度得到了增强,可达到88.3%。

关键词： 路基黄土   动态回弹模量   动三轴试验   冻融循环   预测模型  

摘要： 动态回弹模量是计算路基承载力的重要指标。为揭示冻融循环作用下路基黄土动态回弹模量的变化规律,对西宁地区路基黄土开展动态回弹模量试验研究。结果表明:增大围压和减小动偏应力可显著提高试样的动态回弹模量;动态回弹模量随冻融循环次数的增加不断衰减;动态回弹模量在相邻梯度含水率的衰减趋势近似线性变化;随着冻结温度的降低,试样的动态回弹模量出现先增长后下降的趋势。通过方差分析,各因素对动态回弹模量的影响由高到低依次为冻融循环次数、含水率和冻结温度,基于试验数据分别采用NCHRP1-28A模型和Ni模型进行拟合,发现Ni模型拟合效果较好。研究成果可为季冻区路基黄土动态回弹模量范围选取提供参考依据。

关键词： 再生混凝土   复合盐侵蚀   冻融循环   耐久性  

摘要： 以质量分数3%NaCl和不同浓度的Na2SO4复合盐溶液以及水为侵蚀介质,采用快冻法对再生混凝土进行冻融循环试验,测定各组再生混凝土试件的质量损失、抗压强度以及相对动弹性模量的试验数据,研究了再生混凝土在冻融与复合盐侵蚀耦合作用下的性能劣化规律,通过曲线损伤模型预测了再生混凝土的耐久性寿命。研究结果表明:在不同浓度复合盐溶液侵蚀下,3%NaCl+10%Na2SO4溶液冻融中质量损失,抗压强度劣化最为严重,3%NaCl+5%Na2SO4溶液中的冻融损伤度最大;再生混凝土损伤层厚度与相对动弹模量之间存在负相关性,可以采用相对动弹性模量表征混凝土内部损伤;曲线模型可以较好评价再生混凝土在复合盐环境下的冻融损伤,在3%NaCl+5%Na2SO4溶液中,再生混凝土的抗冻耐久性寿命最差。