关键词： 声发射特性   冻融循环   发射试验   花岗岩   岩石声发射   循环次数   质量损失率   高寒地区  

摘要： 在高寒地区,冻融对岩石声发射特征和抗冻性指标有着重要的影响。针对这一问题,利用在寒区采集的花岗岩试件开展冻融试验和冻融岩石的单轴压缩声发射试验。试验结果表明:花岗岩试件抗冻系数随冻融循环次数的增加而逐渐减小;试件的质量损失率随冻融次数的增加而增大。随着冻融循环次数的增加,试件端部效应趋于明显,试件破坏时的声发射撞击数显著增大。声发射振铃计数可分为接触期、平静期和破坏期3个阶段,随着冻融循环次数的增加,接触期持续时间延长且振铃计数明显增加。

关键词： 钢管混凝土短柱   冻融循环   轴压试验   轴压承载力   延性系数  

摘要： 对冻融循环作用后圆钢管混凝土短柱的受力性能进行试验研究,以钢管壁厚、冻融循环作用次数以及混凝土强度等级为设计参数。试验中分析了冻融循环作用后圆钢管混凝土短柱的轴压破坏现象、荷载-位移曲线以及应力-应变曲线等。试验结果表明:经冻融循环作用后的圆钢管混凝土短柱的轴压破坏形态与相应未经冻融循环作用短柱类似;减小圆钢管混凝土短柱的径厚比可提高其在冻融环境下的轴压承载力;提高混凝土强度等级能增加圆钢管混凝土短柱的初始刚度;冻融循环对圆钢管混凝土短柱的轴压承载力影响较小;预测圆钢管混凝土可适用于遭受冻融作用的地区。根据试验结果,提出了圆钢管混凝土经冻融循环后的轴压承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

关键词： 喷射混凝土衬砌   硝酸侵蚀   冻融损伤   共同作用   耐久性能   孔结构  

摘要： 以寒冷地区喷射混凝土单层永久衬砌长大公路隧道为工程背景,汽车尾气中氮氧化物与水产物硝酸为冻融介质,采用快速冻融循环法,开展喷射混凝土冻融循环试验,研究了硝酸侵蚀冻融循环共同作用对喷射混凝土耐久性能的影响。以直线导线法对硝酸侵蚀/冻融循环共同作用下混凝土的孔结构进行表征,探究了共同作用喷射混凝土的冻融损伤过程。综合分析认为,硝酸中氢离子对混凝土产生化学侵蚀,硝酸根离子在冻融循环过程中产生盐冻的效果,加快了喷射混凝土冻融损伤劣化速度。共同作用喷射混凝土的抗冻性随水胶比增大而降低,随粉煤灰掺量增大先提升后降低。但随钢纤维掺量增大,喷射混凝土动弹性模量损失率和质量损失率先增大后减小,抗压强度则逐渐增大。随着冻融循环次数增多,喷射混凝土孔结构劣化,大孔径孔和微裂缝数量增大,加速了硝酸向混凝土内部扩散,抗冻性能快速下降。

关键词： 垃圾填埋场土体   冻融循环   FLAC   3D   数值模拟  

摘要： 针对垃圾填埋场中土体冻融循环后力学性质的改变以及所产生的土体不均匀沉降问题,通过对大量国内外文献的阅读,分析了垃圾填埋场土体冻融循环后力学性质改变的机理,同时就目前国内外对土体冻融循环研究存在的问题,利用试验和数值模拟相结合的研究方法,为实际工程提供科学的理论依据。如在垃圾填埋场封场时,利用大型机械对表层土体压实来减少垃圾填埋场的不均匀沉降。

关键词： 亚氯盐渍土   冻融循环   融陷特性   上覆轴压  

摘要： 亚氯盐渍土的融陷性广泛影响着新疆公路基础建设。为研究亚氯盐渍土的融陷特性,以冻融循环为前提,采用固结仪杠杆加压法,研究含水率、干密度和上覆轴压对罗布泊亚氯盐渍土融陷系数影响规律。试验结果表明:亚氯盐渍土融陷系数随冻融循环次数增加而增大;随含水率、上覆轴压增大而增大;随干密度增大而减小。亚氯盐渍土冻融循环5次后融陷系数趋于固定值2. 53%,压力小于50 k Pa时,融陷系数增长速率较快;压力大于50 k Pa时,融陷系数增长速率逐渐减慢。研究成果可为分析亚氯盐渍土融陷机理和公路融陷病害防治提供参考。

关键词： 聚乙烯醇纤维混凝土   力学性能   纤维掺量   冻融循环   相对动弹性模量  

摘要： 为了揭示冻融下快硬聚乙烯醇纤维混凝土的力学性能及其变化规律,对不同纤维体积掺量的纤维增强快凝混凝土开展了冻融循环研究,测得不同冻融循环次数后的抗压强度、抗折强度、相对动弹性模量与质量损失率,并提出了聚乙烯醇纤维早强混凝土相对动弹性模量冻融损伤模型.研究结果表明:掺入0.2%～0.4%的聚乙烯醇纤维可以有效提高混凝土整体密实度及抗冻融能力,试件从脆性破坏过渡到延性破坏;150次冻融循环后,聚乙烯醇纤维增强快硬混凝土的抗压强度损失率小于17.8%;200次冻融循环后,抗折强度损失率及纵波波速下降幅度分别小于16%和10.6%.所提指数模型具有较高的适用性及拟合精度,能较好地反映聚乙烯醇纤维快凝混凝土冻融损伤的演化规律.

关键词： 风化   堆石料   冻融循环   变形特性   抗剪强度  

摘要： 反复的冻融循环是在严寒地区影响高土石坝安全的重要问题。本文依托西藏澜沧江如美高心墙堆石坝工程,利用清华大学研制的堆石料风化试验仪,对如美筑坝堆石料进行了不同法向应力条件下的冻融循环试验和直剪试验,研究了冻融循环过程中堆石料的变形与强度特性。试验结果表明,在一个冻融循环周期内,堆石料试样会依次经历"融缩"—"冻缩"—"冻胀"3个典型状态。冻融循环后会使堆石料试样产生较大的回胀变形,可使试样的密实度和抗剪强度有所降低。20次冻融循环后可使试样的就机抗剪强度降低约11.5%到15.4%。

关键词： 混凝土   冻融循环   硫酸盐腐蚀   劣化机理   CT技术   扫描电镜  

摘要： 基于多尺度研究了浓度为10%和15%硫酸盐溶液与冻融循环耦合作用下混凝土的劣化机理。从混凝土质量,抗压强度,相对动弹性模量时变规律等宏观力学指标探究了混凝土损伤劣化机制;运用CT技术和扫描电镜(SEM)技术从细微观角度研究了冻融循环与硫酸盐溶液耦合作用下混凝土的侵蚀劣化规律。研究结果表明:宏观上混凝土试样的质量损失总体呈现初期增加随后小幅下降后期快速增加的趋势、单轴抗压强度先增大后减小的变化规律;在高浓度溶液中的试样相对动弹性模量下降速率呈现出先快后慢的变化规律,在低浓度溶液中的试样相对动弹性模量下降速率开始比较缓慢随着冻融次数增加慢慢趋近于高浓度溶液中试样。细观上通过CT技术发现试样的孔隙率随着冻融次数的增加呈现先减小后增大的趋势,内部微裂纹逐步扩展直至贯通。微观上运用扫描电镜(SEM)观察到试样裂缝和孔洞内壁处生成了钙矾石和石膏,并由于其膨胀力使得混凝土结构酥松。硫酸盐侵蚀和冻融循环耦合作用下混凝土劣化过程有两个阶段:在前期硫酸盐能降低冻融循环对混凝土的劣化,在后期硫酸盐侵蚀产物膨胀力、结晶盐产生的结晶压力和冻融产生的冻胀力共同作用使混凝土加速劣化。

关键词： 冻融循环   含水率   围压   循环荷载   弹性模量  

摘要： 为研究土体在不同冻融次数、含水率、围压及荷载幅值条件下动弹性模量的变化,本文运用英国GDS动三轴实验仪对包头地区地铁附近的土样进行动力试验,模拟列车循环荷载对不同条件下的土体动弹模量的影响。研究表明:在加载初期动弹模量随振动次数有一段波动期,随后逐渐趋于稳定。动弹模量随着冻融次数的增加而减少,在冻融7次后基本稳定。土体含水率为其最佳含水率时动弹模量达到最大值,动弹模量随着围压的增加而增加,随荷载幅值的增加而减小,荷载幅值的增加使土体达到其稳定值所需时间减少。本文的研究成果可为季节性冻土区地铁设计提供一些参考。

关键词： 季节冻土   粉质粘土   冻融循环   抗剪强度  

摘要： 研究季节冻土区粉质粘土冻融后的力学指标变化规律,以哈尔滨地区的粉质粘土为研究对象,进行了不同含水率,不同冻结温度,不同冻融循环次数及干密度情况下的剪切试验.试验结果表明:粉质黏土硬度随含水率的上升而增加,并且因循环次数增加而变硬.