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关键词： 细集料   混凝土   力学性能   工作性能   填充率   孔隙结构  

摘要： 利用机制砂、风积沙和河砂制备不同水胶比的混凝土进行抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折和黏结强度测试以及坍落度测试,结合微观孔隙结构变化明确不同细骨料对混凝土性能的影响机理.试验结果表明:机制砂增强了混凝土的抗压强度、黏结强度、受拉变形能力和韧性,而风积沙则降低了混凝土力学性能;随着水胶比和减水剂含量的增加,不同细骨料混凝土的力学性能有着不同程度的降低,与普通河砂混凝土相比,风积沙和机制砂混凝土的力学性能下降程度较小;机制砂和风积沙降低了集料之间的干涉作用、提升了细骨料填充率和开口孔隙占比使混凝土内部更加致密强化孔隙结构,但二者均使混凝土内部的大孔隙占比增多;机制砂和风积沙均大幅度降低混凝土的工作性能,随着水胶比和减水剂含量的增加,坍落度大幅增加,但当水胶比和减水剂含量过大时导致风积沙混凝土凝结硬化时间延长3倍左右,且内部处于湿润和黏结性较弱的状态.

关键词： Karst area   Micro-macro properties   Railway subgrade performance   Dry-wet cycles  

摘要： The quality of the railway subgrade is directly related to the fill soil structure,which,in turn,is determined by the local physical and chemical environment.A karst environment,with its frequent rainfall,promotes the dissolution of soluble rocks and underground transportation of solutes,altering the soil structure and *** investigate these alterations,we analyzed the properties of underground soil from highly developed karst *** breccia soil from karst regions was tested to assess its macroscopic mechanical properties and microstructural features,for differing initial water contents and compaction *** were subjected to simulated rainfall conditions through dry–wet cycles,and then underwent triaxial shear and electron microscopy *** these data,a micro-to-macro correlation model and a normalization model were *** findings suggest that the resistance of fine angular breccia soil to degradation during dry–wet cycles can be enhanced through high-pressure compaction and by maintaining a moisture content close to 15.6%.Increasing the degree of compaction improves the particle size distribution and the density of the soil *** is advantageous for minimizing soil particle erosion,thereby ensuring the strong performance of railway subgrades in karst areas with frequent rainfall.

关键词： 火电厂主厂房   混杂纤维   掺量   力学性能   抗弯性能  

摘要： 为了提高火电厂主厂房主体结构工程用混凝土的力学性能,并降低混凝土的使用成本,以钢纤维和聚乙烯纤维作为混杂纤维,考察了单一纤维和混杂纤维对混凝土基本力学性能和抗弯性能的影响。结果表明:随着钢纤维和聚乙烯纤维掺量的逐渐增大,混凝土试件的抗压强度和抗折强度均呈现出先增大后减小的趋势,而抗拉强度和抗弯强度则呈现出逐渐增大的趋势。而当固定钢纤维的掺量为1.0%时,改变聚乙烯纤维的掺量,混凝土试件的基本力学性能和抗弯性能变化趋势与单一纤维相一致,当聚乙烯纤维的掺量也为1.0%时,混凝土试件的抗压强度和抗折强度可以达到最大值,而此时混凝土试件的抗拉强度和抗弯强度值也比较高,综合力学性能更优。研究结果表明:使用聚乙烯纤维和钢纤维作为混杂纤维掺入混凝土中能够有效改善其基本力学性能和抗弯性能,可以满足火电厂主厂房主体结构施工的需求。

关键词： 玄武岩纤维   剑麻纤维   粉煤灰混凝土   力学性能   耐久性能  

摘要： 为分析玄武岩纤维和剑麻纤维混掺对粉煤灰混凝土工作性能、力学性能以及耐久性能的影响规律,制备了不同玄武岩纤维和剑麻纤维掺量的混杂纤维粉煤灰混凝土试样,测试了各类混杂纤维体积掺量情况下粉煤灰混凝土的坍落度、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及氯盐侵蚀下的质量损失率和残余抗压强度、冻融循环下的相对动弹性模量。结果表明:粉煤灰混凝土坍落度减小量与玄武岩纤维和剑麻纤维体积掺量增加量均成正比关系,两者比例分别为20.0mm/0.1%和25.0mm/0.1%;随着玄武岩纤维和剑麻纤维体积掺量的增大,粉煤灰混凝土的抗压和抗拉强度值均先缓慢增大,随后迅速减小;玄武岩纤维体积掺量为0.10%、剑麻纤维体积掺量为0.10%和0.15%时,粉煤灰混凝土的抗压和抗拉性能最好;玄武岩纤维以及剑麻纤维的掺入有利于粉煤灰混凝土抗氯离子侵蚀以及抗冻性能的提升,最佳玄武岩纤维以及剑麻纤维体积掺量均为0.10%。

关键词： 软土   脱硫石膏   水泥固化   力学特性   微观结构   碱激发剂   胶凝材料  

摘要： 以南京河西地区软土为研究对象,开展水泥偏高岭土石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验,研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明:胶凝材料膨胀性能随脱硫石膏掺量增加而愈发显著,而碱性环境对于低含水率胶凝材料中脱硫石膏反应有更明显促进作用;在不同含水率、熟料掺量下,固化软土应力应变关系多呈软化型特征,低含水率固化软土峰值应力在脱硫石膏掺量为10%时达到最大,而高含水率固化软土峰值应力则在脱硫石膏掺量为15%时达到最大;同时,固化软土抗压强度与胶凝材料膨胀率具有一定关联性,并且受脱硫石膏掺量、碱性环境影响显著。推荐胶凝材料构成为熟料掺量14%、偏高岭土掺量为熟料的25%、脱硫石膏掺量为熟料的15%。此外,脱硫石膏掺量提升使固化软土中生成的钙矾石晶体逐渐由簇状转变为架状,这也解释了脱硫石膏掺量超出10%~15%区间时,固化土宏观性能反而略有下降的原因。

关键词： 膨胀土   干湿循环   力学性质   工程应对  

摘要： 该研究主要关注膨胀土在干湿循环过程中的力学性质变化规律以及其在工程中的应用效果。通过系统的实验案例分析,本研究揭示了干湿循环次数和环境条件对膨胀土力学性质的具体影响。试验研究表明,膨胀土压缩强度与剪切强度随干湿循环次数增加呈减小趋势,膨胀压力呈先增大后减小规律。另外,温度、湿度增加会加剧土体力学性质劣化。在对实验数据及工程实例进行分析的基础上,研究提出一系列行之有效的工程对策,主要有改良土技术、排水措施及深基础技术,并提出了有针对性的设计建议。研究着重指出在设计与施工阶段应充分考虑膨胀土特性,建议对工程运行阶段进行长期监测。

关键词： 土力学   黏土   砂土   亚塑性理论   临界状态   本构关系  

摘要： 考虑黏土和砂土力学行为的相似性,如在排水剪切过程表现出的应变软化和剪胀特性以及在不排水剪切过程中由循环荷载引起的交变移动性,结合亚塑性理论和临界状态土力学建立新的亚塑性剑桥模型。该模型首先采用线性的极限压缩曲线来计算砂土的Hvorslev等效应力,从而确定唯一的砂土渐进状态边界面;对于黏土,极限压缩曲线与等向固结压缩曲线重合。其次,根据任意加载时刻土的当前状态点与临界状态线之间的相对位置关系来定义新的密度因子,并建立其与渐进状态边界面内部土的归一化应力路径的运动规律之间的联系。该密度因子的初始值与黏土的超固结比或砂土的初始孔隙比有关,可作为状态参量来描述应力历史、相对密度、加载路径等因素对土的力学行为的影响。亚塑性剑桥模型具有简洁的理论体系,包含的材料参数与剑桥模型相似,可以通过常规的室内土工试验进行标定,参数敏感性分析结果表明,该模型能够合理地描述具有不同初始孔隙比的砂土在排水和不排水剪切过程中的力学响应,同时能够较好地描述其在循环荷载作用下的交变移动性。通过将模型计算结果与Kaolin黏土、Karlsruhe细砂和Toyoura砂的三轴压缩试验结果进行对比分析,均取得了良好的计算效果,进一步验证了该模型的有效性。

关键词： 生活垃圾焚烧炉渣   红黏土   力学特性   污染因子  

摘要： 伴随着城市垃圾处理量加大,生活垃圾焚烧炉渣产量呈上升趋势。为探索炉渣和红黏土共混在土木工程中应用的可行性,文章系统地分析了炉渣不同掺量对红黏土力学特性及重金属污染因子淋滤行为的影响。当炉渣的掺入量逐渐增多时,重金属的浸出量也会明显上升,特别是在掺入量超过30%的情况下。研究表明,适当控制炉渣掺量可以兼顾力学性能提升和环境安全性。

关键词： 石油烃   流态固化土   膨润土  

摘要： 文中研究旨在探索修复后石油烃污染土作为流态固化土材料的应用可行性,评估它在路基回填和防污扩散中的适用性;试验以修复后的石油烃污染土为基础,采用水泥与膨润土作为固化剂,未污染素土作为对照,对流动值、无侧限抗压强度、渗透系数、pH值、含水率等指标进行数据分析,并研究固化剂掺量和养护时间对修复后土壤性能的影响;研究结果发现,在水泥与膨润土配比为5∶4的条件下,加入10%和15%的固化剂能使固化土的流动性符合要求(140~200 mm)。经过14 d的养护,流态固化土的抗压强度和渗透性能均达到路基回填工程与防污扩散标准要求(0.80 MPa,1.00×10^(-7)cm/s);研究结果表明,修复后的石油烃污染土经水泥和膨润土固化处理后,具备良好的流动性、抗压强度及抗渗性能,满足工程实际需求,具有良好的环境修复和工程应用前景。

关键词： 混凝土   纳米碳化硅   碳化硅晶须   碳化硅纤维   高温  

摘要： 将纳米碳化硅、碳化硅晶须和碳化硅纤维掺入混凝土,分别研究了三种碳化硅材料单掺对混凝土力学性能的影响,确定了三种碳化硅材料的最佳掺量,并对比分析了三种碳化硅材料对混凝土力学性能的提高效果。在此基础上,对混凝土进行了高温试验,研究了三种碳化硅材料对混凝土高温性能的影响。结合SEM试验,分析了三种碳化硅材料对混凝土性能的影响机理。结果表明,纳米碳化硅、碳化硅晶须和碳化硅纤维均可以提高混凝土的力学性能和高温性能。当纳米碳化硅、碳化硅晶须和碳化硅纤维的掺量分别为2.0%(质量分数)、3.0%(质量分数)、0.3%(体积分数)时,混凝土的力学性能最佳。纳米碳化硅对混凝土抗压强度和高温后残余抗压强度的提高效果最佳,碳化硅晶须对混凝土抗折强度、劈裂抗拉强度和高温后残余抗折强度的提高效果最佳。在混凝土中,纳米碳化硅发挥填充和纳米成核作用,碳化硅晶须发挥填充和阻裂作用,碳化硅纤维发挥阻裂作用。碳化硅材料具有良好的高温性能,在高温下保持完好,仍可发挥作用。