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。

关键词： 自燃煤矸石混凝土   耐久性   冻融循环作用   吸水性  

摘要： 为了研究冻融循环作用对自燃煤矸石混凝土耐久性的影响,分别对自燃煤矸石部分替代(0、30%、60%)传统粗骨料的混凝土试件进行了0、15、25、35和45次冻融循环试验,采用吸水试验分析了不同冻融循环作用后各组试件吸水指标(累积吸水高度和两阶段吸水率)的变化规律。结果表明:冻融循环作用对自燃煤矸石混凝土的吸水性有显著的影响,与未受冻融循环作用的试件相比,随着冻融循环次数的增长,各组试件的累积吸水高度和初始吸水率均明显增大;另外,自燃煤矸石掺量对试件的吸水性也有一定影响,冻融循环作用后,与传统骨料混凝土试件相比,自燃煤矸石混凝土试件的第1阶段吸水率存在不同程度提高。

关键词： 污染土   管线钢   EIS   极化曲线   冻融循环   盐渍土  

摘要： 为探清冻融循环过程对管线钢材在盐渍土环境中腐蚀的影响,通过室内模拟试验,采用电化学阻抗谱测试(EIS)技术和极化曲线测试手段研究了不同冻融循环次数下X70钢在NaCl污染砂体系中的电化学腐蚀行为。EIS测试结果表明:污染砂体系的阻抗值会随着冻融次数的增加而降低,降低的主要原因是冻融循环导致了体系电阻R_s及电荷转移电阻R_(ct)的降低;极化曲线测试结果表明线性极化电阻R_p随冻融循环次数的增加而降低。通过室内模拟试验可知污染砂体系的腐蚀性会随着冻融循环次数的增加而提高,即埋地管线在盐渍土中的使用寿命随着冻融循环次数的增加而降低。

关键词： 道路工程   冻融循环   青藏高原高寒地区   气温   统计  

摘要： 青藏高原寒冷地区具有显著的高原气候特征,年平均气温低、日温差大、冻融循环频繁剧烈,导致公路在行车荷载与气候环境的综合作用下产生多种病害。路面结构性能快速衰减,使用寿命锐减,严重影响了道路的正常运营与服务水平。对青藏公路沿线五道梁地区近60 a的气温与降水气象数据进行了统计分析,提出了同时考虑冻结温度与融化温度的真实环境冻融作用强度划分准则,分析了五道梁地区累月冻融作用及其近60 a的变化趋势。利用M-K(Mann-Kendall)检验法、Morlet小波分析法和R/S分析法检验分析了五道梁地区真实环境冻融作用变化趋势。研究表明:五道梁地区冻融作用主要集中在3—6月与9—10月,年冻融作用在时间历程内呈波动变化,从20世纪90年代开始总体呈减小趋势;利用M-K检验方法验证了五道梁地区年冻融作用与月冻融作用变化趋势,不同强度下年冻融次数随时间序列都呈减小趋势,月冻融次数随外界影响较大变化复杂;根据小波分析得到五道梁地区冻融作用变化趋势明显的第1、第2、第3主周期,分别为25~27,13~15,5~7 a;经R/S分析可知,五道梁地区未来冻融变化趋势随机性较大。五道梁地区冻融作用次数随时间序列虽然相对减少,但冻融作用次数基数很大,冻融作用仍然是青藏高寒地区影响公路工程的主要因素。

关键词： 冻融   古砖砌体   轴心受压试验   超声波测试  

摘要： 冻融作用会对寒冷地区的古建筑砖砌体造成不可逆的劣化,抗压强度和弹性模量的变化可以反映砌体的劣化程度。通过气候环境模拟室内对古砖砌体试件进行冻融循环试验,将试验后的砌体试件进行轴心受压试验,结果显示抗压强度和弹性模量随冻融次数的增加先增后减。同时对古砖砌体试件进行超声波测试,得到不同类型测点的超声波波速不同、冻融作用会导致古砖砌体的波速下降;根据测试结果,对超声波波速与古砖砌体弹性模量和抗压强度的关系进行了讨论。

关键词： 冻土   边坡稳定   冻融循环   黏聚力   内摩擦角   抗剪强度   折减系数法  

摘要： 内蒙古包头地区属于典型的季节性冻土区,冻胀和融沉是冻土危害产生的主要原因,也是人们面临的重大难题。通过建立非饱和粉砂土黏聚力、内摩擦角与冻融循环参数之间的定量关系,探索冻融循环对粉砂土抗剪强度的影响规律。通过对不同含水率、不同干密度的土样进行不同次数的冻融循环分析并总结其变化规律,研究发现:不同干密度、不同含水率的土样,黏聚力都会随着冻融次数的增加不断减小;内摩擦角会随着冻融次数的增加逐渐趋于稳定,波动的幅度在5°之内;抗剪强度的变化趋势受黏聚力的影响较大。最后,用岩土工程软件进行有限元分析,利用折减系数法计算边坡的安全系数,以此为包头地区季节性冻土的研究提供更好的理论基础。