关键词： 公路   地基   试验研究   重塑黄土   强度劣化   冻融循环  

摘要： 以青海省东部地区的黄土为研究对象,分别对不同含水率、干密度下的重塑黄土在冻融循环后进行剪切试验。结果表明:黄土的黏聚力和内摩擦角均随着冻融循环次数的增加产生了劣化;黏聚力在第1次冻融循环后劣化效应强烈,经过3～5次冻融循环后黏聚力变化趋于稳定状态;内摩擦角随着冻融循环次数的增加呈增大趋势。分析了在不同冻融循环次数下含水率、干密度对重塑黄土强度影响的过程与机理,并建立了黄土强度参数和冻融循环次数的函数关系式,反映重塑黄土在冻融循环作用下强度劣化规律。

关键词： 混凝土   冻融循环   疲劳荷载   应变率   强度劣化   微观结构  

摘要： 采用微宏观结合的方法来研究疲劳荷载与冻融循环作用下混凝土动态性能的劣化规律和损伤机理,对混凝土试件先分别进行冻融循环、疲劳加载和先疲劳加载后冻融循环等3种损伤试验,再进行不同应变率下的单轴动态抗压试验.研究不同应变率下试件的表观损伤、质量损失、相对动弹性模量和抗压强度的劣化,并结合扫描电子显微镜（SEM）对损伤后的微观形貌进行机理分析.研究表明：仅受冻融作用和先疲劳后冻融作用时,随冻融次数的增加,试件的质量均呈先增后降的趋势,相对动弹性模量均呈逐渐降低趋势. SEM微观试验结果表明先疲劳后冻融作用下,冻融循环使得混凝土内部裂缝数量和宽度均有明显增加,导致混凝土抗压强度随冻融循环次数的增加而逐渐降低.先受疲劳荷载再受冻融循环作用的混凝土,在冻融次数和疲劳次数相同时,抗压强度随应变率的增加逐渐增大.相比混凝土仅受冻融循环作用,疲劳荷载历史对混凝土的抗冻性有显著劣化作用.受疲劳荷载和冻融循环作用后的混凝土具有明显的应变率效应,而且混凝土损伤越严重,其强度对应变率越敏感.

关键词： 冻融   单孔红砂岩   抗压强度   裂纹扩展  

摘要： 为研究冻融作用下单孔洞红砂岩的裂纹扩展特征,利用伺服压力机对不同冻融作用下的岩样进行单轴压缩试验,并用高清摄像机记录其裂纹扩展过程,进一步从裂纹扩展角度说明单孔红砂岩的力学性能弱化机理。结果表明:(1)随着冻融循环次数的增加,岩样抗压强度随之降低,在冻融循环10次时局部升高;(2)冻融作用导致单孔洞红砂岩裂纹条数,剥落面积持续增加,进而使其强度降低,冻融循环10次时,单孔洞红砂岩起裂位置发生转移,且裂纹条数及剥落面积减少,进而强度升高;(3)冻融导致单孔洞红砂岩破坏模式有所区别,冻融循环0～10次时,岩样表现为拉伸破坏,冻融循环20～40时,岩样表现为拉剪混合破坏,冻融循环60次时,岩样表现为剪切破坏。

关键词： 冻融循环   水稳定性试验   无侧限抗压强度试验   冻胀融沉率试验  

摘要： 为研究冻融循环作用对西藏地区粉土力学性质的影响,对不同水泥掺量的改良土在同一冻结温度、不同冻融循环次数下进行水稳定性试验、无侧限抗压强度试验、冻胀融沉率试验。以期得到冻融循环后改良土的水稳定性、强度特性及冻胀融沉特性的变化规律。试验结果表明:2%水泥掺量的改良土在季冻区不能满足路基填料要求;季冻区水泥改良土作为路基土的设计中,可以以冻融5次后的强度作为水泥改良土的设计参考强度;4%掺量水泥改良土其冻胀率及融沉率均小于1%,为不冻胀、不融沉土,符合二级公路路基填料对土体冻胀融沉率的要求。

关键词： 砂岩损伤   核磁共振   冻融循环   细观结构   孔径分布  

摘要： 为揭示冻融岩石从微观到宏观的破裂破坏过程,进行了不同冻融循环次数的核磁共振试验,获得砂岩在0次、5次、10次、20次、30次、40次、50次冻融循环后T2谱曲线及孔隙度变化规律。基于磁共振分层技术,对岩石内部孔隙的发育、扩展情况进行准确的分析和判断。从内部细观结构和宏观裂纹形态两个角度分析了冻融岩石动态损伤演化规律。研究表明:冻融循环作用下岩石的内部孔隙特征变化存在界值点,且随着冻融循环次数的增加,岩石内部微孔数量减小,介孔数量明显增大。岩石的冻融损伤过程有明显的各项异性,岩石两端(表面)的冻融损伤比中间(内部)的冻融损伤更加严重,造成岩石内部孔隙结构特征变化差异性。岩石冻融损伤是由孔隙扩展、裂隙发育、裂隙扩展三阶段组成的一个递进损伤动态过程,且损伤过程是表及里由的多种损伤机制共同作用。

关键词： 聚丙烯纤维   水泥土   冻融循环   内聚力   内摩擦角  

摘要： 冻害问题是困扰东北道路建设的一个重要问题,季节性冻土区路基填料经历反复冻融作用,使道路出现翻浆冒泥、沉陷、强度弱化等问题。水泥因其性能良好、价格较低,可就地取材等优点,被广泛应用改善道路冻害问题。而工程实践中,发现随冻融循环次数增加水泥土强度降低,容易发生脆性破坏。为改善这种情况,研究在水泥土中加1%聚丙烯纤维以改善其抗冻性能,并和水泥土进行对比试验。通过室内基本物理性质试验、冻融循环试验、直接剪切试验,研究两组土样的内聚力c和内摩擦角φ的变化,得出一些结论:1.与水泥土相比,聚丙烯纤维水泥土初始c值大,经同样冻融循环后,其c值损失程度小于水泥土,似因聚丙烯纤维的加入改变了水泥土颗粒之间的连接,冻融循环对这种连接的削弱作用相对较弱;2.聚丙烯纤维的加入改善了水泥土的脆性特征,使脆性破坏至少延迟两个冻融循环以上;3.与水泥土相比,冻融循环过程中聚丙烯纤维水泥土内摩擦角变化幅度小,说明聚丙烯纤维的加入使细粒土经反复冻融循环后粉粒化程度减弱;4.经反复冻融循环,聚丙烯纤维水泥土与水泥土剪切强度均降低,但是前者始终大于后者,说明聚丙烯纤维的加入改善了水泥土的强度,从而提高其抗冻融性能。

关键词： 胶凝砂砾石   水胶比   抗冻性能   养护龄期   抗压强度  

摘要： 为研究胶凝砂砾石的抗冻性能,做了不同水胶比和养护龄期的标准试件的室内试验,研究了不同冻融循环次数下试件的抗压强度。结果表明,水胶比由0.6增大至1.4时,胶凝砂砾石抗压强度先增大后减小;水胶比为1.0时,胶凝砂砾石抗压强度最大。经历冻融作用后,水胶比为1.0的胶凝砂砾石试件的抗压强度仍最大。不同养护龄期下胶凝砂砾石的抗压强度差别较大,养护龄期越长,冻融循环作用后的抗压强度越大。相同冻融循环次数下,养护龄期为28d的胶凝砂砾石比养护龄期为7d的胶凝砂砾石的抗压强度高出57%~76%左右。

关键词： 水泥土   粉煤灰土   冻融循环   力学性能   应力-应变关系   养护龄期  

摘要： 对水泥土及粉煤灰土进行了冻融循环作用后的单轴抗压试验研究,探讨并对比了冻融循环次数、养护龄期、干湿冻融对两种改良土力学性能的影响规律,并分析了冻融循环对改良土的破坏机理。结果表明:冻融循环对削弱水泥土抗压强度的影响随着冻融次数的增加越来越明显,然而对粉煤灰土抗压强度的影响仅在冻融循环初期较显著。改良土的抗冻性能随着养护龄期的增长有不同程度的提高。干冻、湿冻对改良土抗压强度影响明显,相同冻融次数下干冻改良土的抗压强度高于湿冻条件下的抗压强度。通过对水泥土和粉煤灰土破坏机理进行分析,发现粉煤灰掺料的颗粒粒径小于水泥掺料的颗粒粒径,因而填充土体细小孔隙效果更优。由于结冰温度随着毛细孔径的减小而降低,导致粉煤灰土的抗冻性能优于水泥土的抗冻性能。在实际工程中,应根据工程所处环境的不同选取不同的冻土改良方法从而达到工程要求。

关键词： 再生保温混凝土   冻融循环   抗压强度   导热系数  

摘要： 再生保温混凝土是将建筑材料的再生利用和结构自保温相结合而提出的一种新型绿色建材,为了研究冻融循环对其性能的影响,在再生保温混凝土优化配合比的基础上,设计了5种不同比例再生粗骨料的配合比进行0、15、30、50次冻融循环,并测定相应的抗压强度和导热系数。试验结果表明,再生保温混凝土经过冻融循环后强度有所降低,运用回归分析法确定了不同再生粗骨料取代率的混凝土在不同冻融循环次数后对其抗压性能的定量影响规律,从而为再生保温混凝土在冻融环境下的工作机理研究提供依据。

关键词： 保温混凝土   氯盐侵蚀   冻融循环   耦合作用   耐久性  

摘要： 通过混凝土抗冻性能试验,对保温混凝土(TIC)进行氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的耐久性能研究。本文以质量分数3.5%的氯化钠溶液为冻融介质,对保温混凝土的相对动弹性模量、质量损失率、抗压强度、劈裂抗拉强度及氯离子侵蚀情况进行了测试分析。结果表明:氯盐侵蚀加剧了冻融循环的破坏程度,250次冻融循环后TIC的相对动弹性模量降低至60%以下。随着冻融循环次数的增加,TIC的抗压强度和劈裂抗拉强度与冻融次数呈线性关系。氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下,TIC中氯离子扩散规律满足Fick第二定律。