关键词： 自密实混凝土   冻融循环   粗糙度   界面剂   劈拉试验  

摘要： 文章针对自密实混凝土与装配式预制老混凝土粘结制作的立方体试件的冻融试验,探讨了冻融循环作用对自密实混凝土与老混凝土粘结性能的影响。试验包括对老混凝土经历冻融循环作用后再与新自密实混凝土粘结和新自密实混凝土与老混凝土粘结后再经历冻融循环两种情况,通过分析冻融循环次数、界面粗糙度、界面剂种类等因素研究新老混凝土的粘结性能。试验结果表明:粘结面在冻融循环作用下破坏最早,界面和界面剂类型对自密实混凝土与预制老混凝土粘结性能有较大的影响。

关键词： 土木工程   碳纤维复合材料   冻融循环试验   压力试验   微观分析   损伤模型  

摘要： 为了研究碳纤维复合材料(CFRP)对冻融损伤混凝土柱的修复效果,按照混凝土耐久性及碳纤维加固规范要求,对混凝土试件进行冻融0、50、100、150、200次后,采用不同修复间距、不同纤维量CFRP,对其进行修复,再进行轴压试验,以压缩荷载、竖向整体位移、膨压比等为参数研究试件微观结构下CFRP修复冻融损伤受压性能,提出了CFRP修复冻融损伤混凝土受压模型。试验结果表明:冻融循环对混凝土抗压性能影响很大,CFRP修复技术能够有效提高冻融损伤混凝土抗压承载力,最大可提高630.6%,同时,CFRP修复试件承载力的提高与修复间距无关,而与CFRP的纤维量有关。修复试件的竖向整体位移随着冻融次数的增加而增大,随着CFRP修复间距的增大而减小。膨压比随着冻融循环先减小后增大再减小,膨压比峰值从"凸"型逐渐变为"凹"的塌陷底峰值,且峰值距离逐渐减小。通过纤维修复混凝土冻融损伤微观分析,建立了混凝土粘塑性损伤模型,研究了混凝土破坏过程及荷载-应变关系,验证了模型合理性。

关键词： 冻融循环   多裂隙岩石   注浆加固  

摘要： 为了研究冻融环境下多裂隙注浆岩石破坏特性,对类岩石预制多裂隙试样及其注浆固结体开展自由饱水冻融试验,对冻融循环条件下的试样进行单轴压缩试验和同步DIC-3D观测。试验结果表明:(1)随着裂隙数量增多,应变突变值逐渐增大,裂隙数量增多到一定程度,应变突变值不再增大,突变位置数量增多;(2)通过冻融循环作用下多裂隙注浆岩石试验分析,荷载水平达到35%时试件右上方出现斜向裂纹,随着荷载水平不断提升,裂纹不断扩展和贯通,荷载水平达到60%时出现局部破坏,荷载水平再向上提升,应变快速增加,荷载水平达到100%时试件整体破坏。

关键词： 土力学   掺砾黏土:冻融循环   三轴压缩试验   体积变化   力学特性  

摘要： 为研究冻融循环作用对掺砾黏土体积变化和力学特性的影响,首先对掺砾黏土试样开展冻融试验,得出试样在冻结时发生体积收缩,并且试样高度收缩率小于直径的收缩率;当冻融循环次数超过5次后,试样体积趋于稳定。此外,对不同冻融循环次数、围压下的掺砾黏土试样开展不固结不排水三轴压缩试验,研究冻融循环后试样的应力-应变关系曲线、破坏强度、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律。试验结果表明:掺砾黏土的力学特性受冻融循环影响显著,但冻融循环作用并不改变应力-应变曲线形态。试样经历第1次冻融循环后其破坏强度急剧降低,当冻融次数超过2次后,试样的破坏强度表现出随着冻融循环次数的增加先缓慢降低后缓慢增大的趋势。各围压下试样的弹性模量均随冻融循环次数的增加先降低后增大,在经历4〜6次冻融作用后弹性模量达到最小值。试样的黏聚力随着冻融循环次数的增加呈现出先减小后略有增大趋势,但内摩擦角几乎不受冻融循环作用的影响。建议在季冻区进行掺砾黏土料的工程设计时可采用6次冻融循环作用后的强度指标作为设计参数。

关键词： 冻融循环   路基黏土   小应变剪切模量   试验研究  

摘要： 为考察冻融作用对路基黏土力学性能的影响,选定小应变剪切模量作为考察指标,以弯曲元剪切波速试验为考察手段,定量研究了冻融循环作用对路基黏土小应变剪切模量的影响。研究结果表明,路基黏土的小应变剪切模量在冻融次数达到7次之后衰减幅度趋于平缓,与未冻融相比,路基黏土的小应变剪切模量的衰减量达到了46.8%~60.4%,该研究结论有助于从力学的角度揭示冻融循环作用对土体结构性能的影响。

关键词： X-CT   白砂岩   图像处理   三维孔隙   分形维数  

摘要： 为研究冻融环境下岩石细观损伤演化规律,以白砂岩为研究对象,首先进行冻融循环试验,再对经历冻融循环的试样进行CT扫描。针对扫描得到的CT原图像,通过图像降噪预处理操作,提高图像的可视度,从而得到高质量的图像文件,借助灰度分布直方图对其进行了初步分析。同时结合Micro-CT设备平台与图像处理技术对CT扫描法重建的岩心进行数字化可视化操作,更为直观地显示出孔隙大小及连通方式,同时可得到孔隙体积等数据的定量分布状态,并以分形维数为损伤表征量,探讨了冻融损伤程度增长规律。

关键词： 玄武岩纤维-矿渣粉-粉煤灰混凝土   压拉强度   纵波波速   分形维数   气孔结构   损伤模型  

摘要： 为研究玄武岩纤维-矿渣粉-粉煤灰混凝土(BSFC)的抗冻性能,进行了单轴抗压强度试验、劈裂抗拉试验、超声波检测试验和孔结构表征试验,分析了冻融前后BSFC的质量损失率、相对波速、相对抗压强度、相对劈裂抗拉强度的变化规律以及细观结构特征.同时,运用损伤力学对BSFC的冻融损伤进行多指标评价;采用分形维数计算BSFC的气孔结构分布分形维数,拟合得到玄武岩纤维的贡献率公式,建立了基于气孔结构分布分形维数和玄武岩纤维贡献率的冻融损伤模型.结果表明:随着冻融循环次数的增加,BSFC的质量损失率增大,纵波波速、抗压强度和劈裂抗拉强度下降;BSFC的孔结构劣化,大孔径孔数量增多,气孔结构分布分形维数降低;在相同冻融次数下,玄武岩纤维掺量为0.18%时BSFC的抗冻性好;BSFC的冻融损伤与气孔分布分形维数、玄武岩纤维贡献率之间回归效果显著,可以预测经历冻融循环后BSFC的损伤劣化.

关键词： 道路工程   冻融循环作用   泡沫沥青冷再生   乳化沥青冷再生   损伤特性   细观机理  

摘要： 为了揭示冻融循环作用下泡沫沥青和乳化沥青冷再生混合料的疲劳损伤规律,基于劈裂强试验、无侧限抗压强度试验、贯入剪切试验研究冻融循环作用对泡沫/乳化沥青冷再生混合料力学性能的劣化影响,以工业电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)无损检测技术为研究平台,研究冻融循环作用对泡沫/乳化沥青冷再生混合料微细观空隙级配、空隙直径的影响规律。结果表明,冻融循环作用显著降低了泡沫/乳化沥青冷再生混合料的力学性能,总体上,泡沫沥青与乳化沥青冷再生混合料表现出了基本相同的力学性能,乳化沥青比泡沫沥青冷再生混合料有更好的抗损害性能。随着冻融循环次数增加,泡沫/乳化沥青冷再生混合料的平均空隙直径和最大空隙直径增大,大空隙数目增加,小空隙比例和空隙数目减小,随着平均空隙直径增大,泡沫/乳化沥青冷再生混合料劈裂强度、贯入剪切强度均呈指数函数关系减小。可见冻融循环作用下,泡沫/乳化沥青冷再生混合料内部微空隙数目减少、平均空隙直径增大是其力学性能衰减的主要原因之一。

关键词： 混凝土   抗压性能   Na_(2)CO_(3)溶液侵蚀   冻融循环   损伤  

摘要： 在吉林西部盐渍土地区,混凝土结构同时遭受冻融循环破坏及盐类侵蚀,严重影响了结构的服役性能。为了探究苏打盐渍土地区混凝土抗压性能劣化规律,对混凝土试件进行了5%Na_(2)CO_(3)溶液侵蚀试验及快速冻融循环试验。结果表明:在CO_(3)^(2-)溶液侵蚀及冻融循环耦合作用下,会明显降低混凝土抗压强度,加剧混凝土损伤。建立了CO_(3)^(2-)溶液侵蚀与冻融循环耦合作用下混凝土抗压强度的损伤演化方程,与试验结果吻合较好。

关键词： 化学锚栓   冻融循环   破坏形态   耐久性能   损伤分析  

摘要： 为研究冻融循环作用下化学锚栓群锚试件的耐久性能,设计并制作了12个化学锚栓四锚试件。常温下对其进行抗拉试验,探讨了冻融循环作用对群锚试件力学性能的影响。建立了抗拉强度比的演化方程,结合能量损耗对冻融循环的损伤进行了阐述。研究结果表明:未经受冻融循环的试件出现混凝土混合破坏,经受冻融循环的试件出现劈裂破坏;随着冻融循环次数的增加,外荷载做功下降明显,抗拉强度比值折减显著;冻融循环损伤为混凝土内部孔隙水产生的冻胀力和化学胶与混凝土之间相互作用的结果;建立的演化方程与试验基本吻合,为冻融循环作用下群锚试件的抗拉强度研究提供了理论参考。