关键词： 再生粗骨料混凝土   冻融循环   回收钢纤维   RC梁   受弯性能   等效断裂韧度  

摘要： 再生粗骨料钢筋混凝土梁经冻融循环后其抗弯性能各项指标均会有一定程度的下降,对严寒地区钢筋混凝土建筑物的安全性和耐久性有一定的危害,为此,将具有提高钢筋混凝土梁抗弯性能的工业回收钢纤维掺入再生粗骨料钢筋混凝土梁中,可以有效提高其抗弯性能。通过对12根再生粗骨料钢筋混凝土梁的受弯性能试验,研究了工业回收钢纤维体积率、冻融循环次数对再生粗骨料钢筋混凝土梁抗弯性能的影响。并通过分析荷载-挠度曲线,计算了工业回收钢纤维对再生粗骨料混凝土梁等效断裂韧度的影响。结果表明:再生粗骨料钢筋混凝土梁掺入一定体积掺量的工业废旧轮胎回收钢纤维之后,抗压强度和相对动弹性模量均有所提高,而且在循环冻融环境下,掺入工业废旧回收轮胎钢纤维的试件各方面性能的降低在冻融循环后表现出较小的影响。等效断裂韧度的计算得出与普通再生粗骨料钢筋混凝土梁试件相比,工业回收钢纤维粗骨料钢筋混凝土梁表现出较高的断裂韧度,并且在冻融循环作用后断裂韧度降低的幅度较小,因此工业回收钢纤维可作为有效增强再生粗骨料钢筋混凝土梁的有利材料。

关键词： 冻融循环   排土场   边坡稳定性  

摘要： 西藏墨竹知不拉铜矿处于高原地区,干旱高寒的气候以及恶劣的自然环境对矿区排土场边坡的稳定性存在不利影响。首先基于室内热物理试验结果,以测温法确定不同条件下碎石土的冻结温度,此后开展岩石冻融强度试验确定冻融次数对岩土体强度的影响,最后采用Bishop法对知不拉铜矿排土场边坡剖面进行稳定性分析。研究结果表明:碎石土的冻结温度随含水率的增加而增加;冻融循环次数对灰岩强度的影响程度最大,对矽卡岩最小;在自重、地下水、冻融循环的综合作用下,该排土场的边坡稳定性符合规范要求。

关键词： 冻融循环试验   再生混凝土   力学性能   冻融机理  

摘要： 为了研究再生混凝土冻融循环后的力学性能变化,通过快冻法进行再生混凝土的冻融循环试验,设计正交实验研究不同强度的普通混凝土和再生混凝土的抗冻性能,得出冻融循环次数对混凝土抗压强度损失率、质量损失率、动弹性模量损失率的影响,并根据试验现象对再生混凝土冻融循环的破坏机理进行分析。研究表明:再生混凝土力学性能较普通混凝土差。

关键词： 水泥改性膨胀土   冻融循环   无侧限压缩试验  

摘要： 基于引江济淮工程实际,利用水泥对膨胀土进行改性,对素膨胀土和不同掺灰比的水泥改性膨胀土进行了冻融循环试验,研究了冻融循环条件下的试样含水率和体积的变化情况。在冻融循环过程中,通过无侧向压缩试验对素膨胀土和不同掺灰比的水泥改性膨胀土的力学性质进行了研究。结果表明:在冻融循环过程中,试样的水分损失与冻融循环次数呈现正相关趋势,通过掺入水泥对在冻融循环过程中的试样水分损失和体积变化情况均有改善效果。冻融循环作用降低土体的强度的同时,增大了土体韧性,使其变形能力有所提高。通过不同掺量的水泥对膨胀土进行改性,均可以显著提高土体强度,但同时也降低了其塑性。掺入水泥能有效减缓冻融循环作用对土体无侧限抗压强度和弹性模量的影响,且随着掺灰比的增加,减缓作用越来越明显。

关键词： 再生混凝土   力学性能   冻融循环试验   冻融损伤模型  

摘要： 通过改变冻融循环次数,研究了普通混凝土和粗骨料取代率100%的再生混凝土力学性能及抗冻性能的影响规律,以抗压强度损失率、质量损失率和动弹性模量损失率作为损伤变量建立冻融损伤模型,并针对内蒙地区对再生混凝土抗冻性进行寿命预测。研究结果表明:再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈反比关系,冻融循环每增加50次,抗压强度平均下降33.1%,劈裂抗拉强度平均下降33.0%;在冻融前期,普通混凝土与再生混凝土力学性能相差不大,但随着冻融次数的增加,二者性能均出现劣化且再生混凝土劣化程度大于普通混凝土,根据动弹性模量损失率建立的冻融损伤模型拟合精度更高,冻融损伤模型的建立可以直观清晰地反映再生混凝土宏观的力学性能变化。

关键词： 冻融循环   劣化   二值化   核磁共振   孔隙   砂岩  

摘要： 为从宏观与微观两方面研究砂岩在冻融循环作用下的劣化特征,选取内蒙古新乌苏矿区的青砂岩作为试验材料,并对3组试件分别进行10次、30次、40次冻融循环试验,采用图像二值化和核磁共振的方法对试件的外观、质量变化率、孔隙变化率、核磁共振T2谱进行分析。试验结果表明:随着冻融循环次数从10次增加到40次,试件外观劣化程度也随之加深;冻融循环次数越多,试件吸水量、质量变化率和孔隙变化率也随之增大,孔隙变化率最终趋于稳定;青砂岩孔隙是一种大小孔隙并存的状态,且随着冻融循环次数增加,青砂岩小孔隙数量减少,大孔隙数量显著增加。

关键词： 钢筋混凝土   冻融循环   粉煤灰   电化学除氯   耐久性  

摘要： 为探究盐冻环境钢筋混凝土结构经电化学除氯后的残余氯离子分布规律,本文设计快速冻融试验,对冻融循环作用后的钢筋混凝土开展电化学除氯试验,研究冻融循环次数、除氯时间和粉煤灰掺量等因素对钢筋混凝土电化学除氯效果的影响。研究表明,粉煤灰混凝土电化学除氯效率受冻融循环作用影响和粉煤灰二次水化的共同影响,冻融循环作用引起的混凝土性能劣化导致电化学除氯后混凝土内残余氯离子呈凸型分布,集聚在距混凝土表面15~25 mm范围,钢筋附近残余氯离子含量最低。结果表明,冻融循环作用会引起混凝土电化学平均除氯效率上升,相较于未冻融试件,冻融循环作用100次的试件上升约12.5%;随电化学除氯时间增加,平均除氯效率会增大,混凝土内残余氯离子含量下降和外迁总量正相关;随粉煤灰掺量增加,混凝土电化学除氯效率增大,掺10%、20%、30%的粉煤灰混凝土,其28 d平均除氯效率分别达到51.2%、54.5%、59.9%。

关键词： 粗颗粒填料   CT值   冻融循环   初始含水率   水分迁移  

摘要： 冻融循环作用和初始含水率是影响粗颗粒填料水分迁移特征和冻胀融沉变形的两个主要因素。为明确冻融循环作用下,不同初始含水率粗颗粒填料的水分迁移特征及细观机制,采用荧光素为追踪剂,以CT细观机理观测为研究手段,开展了不同初始含水率条件下粗颗粒填料的一系列冻融循环试验,探究了温度场和冻深变化、水分迁移图像、补水量变化、最终含水率分布及CT值变化规律等。试验结果表明,冻深基本随冻融循环的次数增加不断加深,初始含水率越大,不同冻融循环作用下冻深的变化越稳定。外界补水量和液态水迁移高度与初始含水率呈负相关。CT扫描结果分析表明,经历多次冻融循环后,试样中的水分迁移导致土体孔隙结构及颗粒构造发生变化,试样的密度普遍增加,孔隙率以减小为主,进而导致土体发生相应变形。

关键词： 冻融循环   硫酸盐渍土   变形机理   有效应力原理  

摘要： 季节冻土区特殊的温湿环境造成盐渍土累积变形是导致众多工程问题的主要原因,但其变形破坏机理尚不十分明确。通过配制不同含盐量的粉土开展冻融循环试验,研究试验过程中温度、未冻水含量、孔隙水压力、基质吸力和位移的变化规律。结果表明:孔隙水压力和基质吸力对土体温度敏感,对土体变形有重要影响。类比于非饱和土有效应力原理,给出了冻结盐渍土的有效应力方程,将土体变形分为温度应变、盐胀、冻胀、溶陷、融沉和残余应变,很好地解释了冻结盐渍土的变形机理。研究了含盐量对土体变形的影响程度,发现低含盐量时土体应变以冻胀和融沉为主;随着含盐量的增加,盐胀和溶陷的贡献越来越大;而含盐量为1%时土体变形最小,表明适当控制含盐量可有效抑制土体变形。

关键词： 季冻区   冻融循环   水泥土   统计损伤   微元强度  

摘要： 季冻区公路水泥土路基在历年冻融循环作用下,常发生翻浆、冻胀现象威胁道路行驶安全。为了研究冻融循环作用下水泥土变形破坏全过程,根据弹性模量衰减规律定义冻融损伤变量,假设受荷损伤微元强度服从Weibull概率密度分布,得到受荷损伤变量,从水泥土受荷微单元和冻融微单元之间的关系出发,构建冻融、受荷总损伤变量。引入损伤修正因子,建立新的冻融循环作用下的水泥土统计损伤模型,基于试验成果和线性回归曲线拟合法,求取模型参数。开展不同冻融循环次数下的水泥土三轴压缩试验,分析损伤累积规律,利用所建模型辨识水泥土试验数据,证明所建模型的合理性和可行性。研究成果为冻融循环作用下水泥土力学行为模拟和季冻区公路路基设计、施工及养护提供一定参考。