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关键词： 冻土   冲击   压-剪耦合   能量演化   破坏面  

摘要： 在寒区工程施工中,冻土不可避免地会承受压-剪耦合荷载的作用。为了研究冻土在压-剪耦合冲击加载下的力学性能及其能量演化规律,设计了4种不同倾角(0°、3°、5°和7°)的冻土试样,并利用分离式霍普金森压杆在3组不同冻结温度(-23、-15、-7℃)下对其进行冲击实验。结果表明:压-剪耦合冲击加载下冻土的破坏过程可以分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段;随着温度由-23℃升至-7℃,0°倾角下冻土的抗压强度下降了41.4%,表现出明显的温度敏感性,而当倾角由0°增加至7°时,-23℃下冻土的抗压强度降低了21.0%,表现出一定的加载路径依赖性;冻土的破坏面随着温度降低不断向外扩展;冻土的破坏过程伴随着能量积累、耗散和释放,且能量耗散密度随着温度的升高和倾角的增加而降低。

关键词： 玄武岩纤维   水泥土   力学特性   水稳定性   试验研究  

摘要： 为提高水泥土力学强度和水稳定性,文章选用玄武岩纤维加筋水泥土的方法,基于室内无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土力学特性和水稳定性的影响规律。结果表明:养生前28 d水泥土无侧限抗压强度增长显著,水泥掺量每增加1%,7 d、28 d抗压强度分别平均提高20.9%、19.4%;玄武岩纤维掺量为0.3%的水泥土抗压强度最大,7 d、28 d抗压强度较素水泥土分别提高约50.6%、49.6%;干湿环境下,纤维水泥土养生前28 d的干湿残留强度比显著降低,水泥掺量对水泥土干湿残留强度比影响较小;随干湿次数增加,不同水泥掺量的水泥土干湿残留强度比降低速率相当,28 d的干湿残留强度降低速率较大。

关键词： 大坝混凝土   层间性能   温度   风速  

摘要： 分层浇筑大坝混凝土的层面之间的接触面是混凝土内部的薄弱部分,会增加大坝渗流和整体滑动的风险。文中分析了大坝周边环境条件,研究温度、湿度和风速对大坝混凝土层间性能的影响,包括抗拉劈裂强度、抗氯离子渗透性。结果表明:温度和风速的增加会显著降低大坝混凝土的层间抗拉劈裂强度和抗氯离子渗透性。降低相对湿度对混凝土层间性能有不利影响。温度或风速越高,分层混凝土的破坏程度越明显。研究结果为大坝施工提供参考。

关键词： 膨胀土   冻融循环   含水率   压实度   抗剪强度   邓肯-张模型  

摘要： 为探讨冻融循环条件下的膨胀土的力学特性,以吉林省延边地区膨胀土为研究对象,通过常规三轴试验,研究含水率及压实度对延边地区膨胀土力学特性的影响,并通过平行试验对比验证邓肯-张模型的适用性.试验结果表明:膨胀土在多次冻融循环后,其抗剪强度会逐渐减弱,第一次冻融作用对抗剪强度的影响最为显著;土体的抗剪强度随含水率增大近似呈线性减小,随压实度增大表现出增长的趋势,但抗剪强度随压实度的变化并不是简单地线性关系;根据试验得到的膨胀土应力-应变关系曲线、破坏形式,选用邓肯-张模型来描述其关系,通过计算模型相应参数、模型模拟与试验结果对比的方式来验证模型的适用性与参数的可靠性.

关键词： 纳米材料   抗压强度   应力-应变   微观特性   硫酸盐侵蚀  

摘要： 硫酸盐侵蚀一直是影响混凝土耐久性的重要因素之一,特别是在西北寒旱及沿海盐渍土区。基于试验研究了硫酸盐侵蚀作用下,掺纳米SiO_(2)和纳米CuO混凝土的抗压强度、轴向应力-应变以及微观特性,并分析了硫酸盐侵蚀环境下纳米材料的改性效果。试验结果表明:随着纳米CuO掺量的提高,混凝土的抗压强度、剩余强度系数逐渐降低;当纳米SiO_(2)掺量增加时,混凝土的抗压强度、剩余强度系数先降低后升高。相比于未掺加纳米材料混凝土,掺入纳米材料能显著提高混凝土的延性。同时,对于提高混凝土的抗压强度纳米材料具有最佳掺入量,纳米SiO_(2)和纳米CuO的最佳掺量分别为3%和1%(质量分数)。此外,纳米材料具有桥接和填充效应,能抑制混凝土裂缝的发展、细化孔隙结构、提高密实度,进而提高混凝土的力学性能。

关键词： BP神经网络   纤维混凝土   力学性能   预测模型  

摘要： 纤维混凝土对于混凝土性能有增强增韧的作用,显著改善了混凝土力学性能,在工程中大量应用已经成为大势所趋。通过分析纤维种类和掺量对混凝土力学性能的影响规律,建立预测纤维混凝土力学性能的模型,用模型预测数据和试验数据进行对比,为以后探究混杂纤维混凝土这类多因素影响下力学性能的变化规律打下基础,减少大量的试验,贴合我国经济低碳的宗旨。

关键词： C-S-H凝胶   钙硅元素含量比   界面过渡区   孔隙结构  

摘要： 为探究PVA纤维对橡胶混凝土力学性能和界面微观特征的影响,通过轴心抗压试验和抗折试验对不同纤维掺量下橡胶混凝土的破坏形态、抗压强度和抗折强度进行了对比分析,并采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析技术(EDS)对其微观形貌和界面过渡区进行了研究。结果表明:掺入PVA纤维可以有效缓解橡胶混凝土强度的衰减趋势,最佳掺量控制在1%左右,试件抗压破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,应力应变曲线下降段更加平缓。橡胶颗粒减小了混凝土界面受荷面积,改变了集料与水泥基体界面处的元素含量,导致混凝土强度降低。掺入PVA纤维会降低橡胶混凝土的Ca/Si比值,较基准混凝土降低幅度为5%~10%,界面黏接处C-S-H的生成量有所提高,有效地改善了橡胶混凝土内部界面缺陷。

关键词： 全珊瑚混凝土   劈裂强度   能量分析   破坏模式   分形维数  

摘要： 为了探究石灰石粉和矿粉掺量对全珊瑚混凝土对劈裂强度以及分形维数的影响,在全珊瑚混凝土中添加替代水泥总量固定为40%石灰石粉及矿粉,通过改变两者之间比例制作全珊瑚混凝土试样,利用∅75mm分离式霍普金森压杆在0.2、0.4、0.6MPa的冲击气压下,对不同掺量的石灰石粉和矿粉的全珊瑚混凝土试件进行动态劈裂力学试验。实验研究表明,在冲击荷载作用下,加载率对全珊瑚混凝土的动力学参数有着明显增强效应,其中峰值应力与应变率呈线性正相关关系;当石灰水粉掺量为16%、矿粉掺量为24%时抗拉强度达到最大,能量提升转化最佳;全珊瑚混凝土试样的破坏模式一般是沿径向穿过珊瑚骨料,试样破碎的分形维数与应变率的对数呈线性正相关,当石灰石粉掺量在12%~20%之间以及矿粉掺量在20%~28%之间时能最大限度减小分形维数。通过各项方法分析得出石灰石粉-矿粉的在全珊瑚混凝土中最佳掺比,对海洋工程建设防护具有参考意义。

关键词： 再生水泥混凝土   沥青路面回收料   掺量   水灰比  

摘要： 研究了沥青路面回收料(RAP)掺量和水灰比(Rw/c)对沥青路面回收料再生水泥混凝土抗压强度、劈裂强度和抗折强度等力学性能的影响,分析了RAP-RCC的破坏机理。结果表明:掺入RAP会降低再生水泥混凝土的抗压强度、劈裂强度和抗折强度等力学性能,且RAP掺量越大力学性能下降越显著;拉压比和折压比均随着RAP掺量的增大而小幅增大,RAP的掺入对混凝土的韧性有所提升。

关键词： 混凝土   冻融循环   力学性能   孔隙结构   损伤变量  

摘要： 研究了不同水灰比(w/c=0.45和0.55)混凝土在冻融循环作用下的力学性能退化规律和微观孔隙结构损伤。采用低场核磁共振技术对冻害后的混凝土内部微观孔隙结构演变进行了表征。基于核磁共振试验结果,建立了孔隙率损伤模型,定量评估了混凝土的超声波速与力学性能的劣化规律。结果表明:0.55水灰比组混凝土的冻害程度要明显高于0.45水灰比组的混凝土冻害程度。随着冻融循环次数的增加,混凝土的相对动弹性模量、超声波波速和力学性能均呈下降趋势;劈裂抗拉强度与孔隙率损伤变量D之间呈指数函数关系,超声波波速与孔隙率损伤变量D呈线性关系。研究结果可为寒区水工混凝土结构的抗冻设计理论和耐久性寿命预测提供试验参考。