关键词： 混凝土   碳纳米管   质量损失   动弹模损失   孔结构测试  

摘要： 为了研究碳纳米管掺量对混凝土材料耐久性能的影响,分别制备了碳纳米管掺量为0.05wt%、0.10wt%、0.15wt%的混凝土试样,进行了硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下试样质量损失、动弹模、孔结构以及腐蚀产物的研究。试验结果表明:随着硫酸盐侵蚀与冻融循环次数的增加,试样质量损失率呈现先减小后增大的趋势,相对动弹性模量表现为先增加后减小的趋势,同时腐蚀产物在逐渐增多;而相同耦合次数试验中,不同碳纳米管掺量下腐蚀产物在形貌上相差不多。

关键词： 白云岩   冻融循环   失稳机理   广义Hoek-Brown准则   FLAC^3D  

摘要： 为了探究季冻区白云岩边坡在冻融循环作用下的失稳机理,通过白云岩完整岩样的室内快速冻融循环试验、声速测试试验和单轴压缩试验,获得了不同循环次数后岩块的物理力学性质参数,结合广义Hoek-Brown岩体强度准则,利用冻融岩样的纵波波速量化冻融裂隙岩体的地质强度指标GSI和冻融扰动因子(D n),实现了将岩块的冻融力学参数向边坡裂隙岩体冻融力学参数的转化,并分析比较了岩体各参数的冻融劣化效应,最后以河北省北部山区某白云岩高边坡为背景,利用FLAC^3D分析了边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明:边坡岩体的各项力学性质参数在冻融作用下均呈指数型下降趋势,其中岩体破碎度的冻融劣化效应最强;剪切塑性区主要在边坡的冻融层中产生和扩展,坡脚处的受损和变形最严重,边坡冻融破坏模式主要为表层碎裂岩块的崩落和沿冻融交界面的浅层滑塌。可见,冻融白云岩边坡的防护方案宜优先考虑从提升岩体完整性的角度入手并选用施工扰动较小的支护体系,以避免因施工扰动而造成浅层风化堆积体的滑塌。

关键词： 改性橡胶混凝土   冻融循环   风沙冲蚀   微观形貌  

摘要： 使用15%(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下的损伤机理。结果表明:15%(质量分数)NaOH溶液改性橡胶混凝土较未改性橡胶混凝土强度提高,弹性模量进一步降低,韧性有所提高;改性橡胶混凝土在抗风沙冲蚀性能方面仍表现出脆性材料特性;80目(0.18 mm)橡胶混凝土抗复合盐冻融循环性能最优,10目(2.00 mm)橡胶混凝土抗风沙冲蚀性能最佳,NaOH溶液对不同粒径橡胶混凝土不同性能的改性作用也不同;改性橡胶混凝土对抗复合盐冻融循环性能和抗冲蚀性能均有一定的改善作用,通过微观形貌分析其主要原因为改性橡胶颗粒与混凝土基体粘结作用更强,弹性变形更大。

关键词： 盐渍土   冻融循环作用   土力学   水盐迁移   盐—冻胀影响因素  

摘要： 盐土和碱土及盐化、碱化后的土壤总称为盐渍土。盐渍土含盐量较高会导致土体破坏,在道路工程中会对路基造成破坏,给道路的修建和后期维护造成极大困难。为了深入了解冻融循环条件下,影响盐渍土冻胀、盐胀的因素以及盐渍土内部水盐迁移的规律和影响因素,从冻融循环对于盐胀和冻胀影响的研究,冻融循环条件下盐渍土的水盐迁移和应用粉煤灰对盐渍土性能改良三个方面进行分述,可供盐渍土地区道路施工设计参考,在此基础上对于冻融循环条件下道路路基盐渍土特性研究进行展望。

关键词： 高铁隧道   冻融循环   瞬时应变   长期强度  

摘要： 为研究季冻区铁路隧道围岩的长期稳定性,以京沈高铁三棱山隧道工程为依托,采用TAW-2000岩石力学试验系统对该隧道围岩(砂岩)进行不同冻融循环次数下的单轴压缩蠕变试验,以揭示岩石在冻融作用后的蠕变力学特性.结果表明:随着冻融循环次数的逐渐增大,岩石瞬时变形量、蠕变变形量、蠕变总时长、破坏时的荷载水平及长期强度均逐渐减小;而最后一级荷载水平作用下的蠕变时长则随冻融循环次数无明显变化,且岩石蠕变曲线呈典型的衰减、等速、加速3阶段蠕变特性.研究结果可为季冻区隧道等地下工程提供试验依据.

关键词： 道路工程   沥青路面   乳化沥青冷再生混合料   饱水状态   冻融循环   宏微观分析  

摘要： 目的研究乳化沥青冷再生混合料在冻融循环作用下宏微观损伤情况,揭示损伤规律.方法基于室内试验分析不同饱水状态下乳化沥青冷再生混合料经历不同冻融循环作用下的空隙率、高温性能和低温性能,运用扫描电镜(SEM)观测水泥乳化沥青复合胶浆微观形貌和化学元素组成.结果经历冻融循环20次,完全干燥、50%饱水和完全饱水状态下乳化沥青冷再生混合料空隙率增加幅度为3.0%、14.2%和19.5%,高温贯入强度降低幅度达20.6%、31.8%和49.1%,贯入深度增加幅度达24.5%、53.5%和80.4%,低温劈裂强度降低幅度达22.5%、44.7%和56.1%;经历冻融循环10次,乳化沥青与水泥水化产物分离,水泥乳化沥青复合胶浆晶体中碳元素质量分数降低幅度达56.4%,钙元素和硅元素质量分数增加幅度达2.50倍和2.17倍.结论冻融循环作用使乳化沥青冷再生混合料空隙率增加、高低温性能下降、复合胶浆损伤.

关键词： 河道治理   掺合料土体   冻融循环   三轴剪切   抗剪参数  

摘要： 针对河道工程中土体三轴力学特征开展分析研究,获得了冻融循环次数、糯米浆掺量分别与土体峰值偏应力为负相关,掺入糯米的浆土体峰值偏应力均高于纯土体,围压增大,可抑制糯米浆掺量对土体应力削弱效应;相同糯米浆掺量、密度的试样弹性压密点应变为一致,其中以糯米浆掺量5%为最大,达2.6%。研究了峰值偏应力随糯米浆密度为先增后减变化,相同条件下密度1.02 g/cm^3、1.06 g/cm^3时的峰值应力分别为密度1.04 g/cm^3的77.2%、87.2%;围压不仅可促进偏应力增长,且高围压作用可弥补冻融循环效应对土体物理损伤效应。分析得出掺合料土体抗剪特征参数均高于纯土体,糯米浆密度1.04 g/cm^3试样的黏聚力最大,黏聚力随冻融循环次数增加而递减,循环10次、15次相比循环5次分别降低了14.3%、23.8%;糯米浆密度、冻融循环次数对试样内摩擦角影响均较小。研究成果为水利工程中掺合料土体强度设计提供参考。

关键词： 冻融循环   偏心受压   承载力性能   抗压强度  

摘要： 本文通过冻融循环试验,观测不同冻融程度下构件状态,分析质量、动弹性模量、抗压强度、抗拉强度变化规律。通过钢筋混凝土柱偏心受压静载试验,分析不同冻融循环程度、偏心距下构件破坏形态、挠度、开裂及极限荷载变化规律,分析大偏心、小偏心受压构件承载力规范公式计算的适用性。结果表明:构件剥蚀程度随着冻融次数逐步加深,质量、动弹性模量、抗压强度、抗拉强度均随着循环次数增加非线性减少;偏心距不大于36mm时构件柱为小偏心脆性破坏,偏心距大于36mm时为大偏心延性破坏;构件柱挠度随着冻融循环程度以及偏心距增大而增大;开裂荷载、极限荷载随冻融循环程度增加呈降低趋势;极限荷载规范理论值与实测值对比表明,规范公式适用于冻融后偏心受压柱承载力计算。

关键词： 冻融循环   单轴压缩   破坏断口   分形几何  

摘要： 寒区岩石的力学特征往往受到冻融循环和荷载的共同影响,冻融岩石单轴压缩破坏断口蕴含着与冻融循环和荷载有关的损伤演化信息,冻融岩石单轴压缩破坏断口研究对冻融岩石断裂破坏机理分析有重要价值。为研究冻融岩石单轴压缩破坏断口形貌特征及其与宏观力学参数之间的关联性,通过摄影观测经历不同次数冻融循环的砂岩单轴压缩破坏断口形貌,采用像素点覆盖法计算断口分维值,探究了断口分维值与宏观力学参数之间的关系。结果表明:随着冻融次数的增加,冻融砂岩的力学性能劣化,单轴抗压强度、弹性模量、断口分维值、耗散能密度逐渐减小,峰值应变增大;单轴抗压强度、弹性模量、耗散能密度均与断口分维值之间存在指数关系,断口分维值越大,对应的单轴抗压强度、弹性模量、耗散能密度越大。冻融岩石单轴压缩破坏断口分维值可作为寒区岩体断裂破坏机理分析的有效参数。