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关键词： 红层堆积体   粗粒土   三轴压缩试验   Duncan-Chang模型   加卸载过程  

摘要： 为研究红层堆积体粗粒土在三轴加卸载条件下的力学性质,对四川地区某边坡红层堆积体的2种粗粒土样进行了加载-卸载-再加载的三轴压缩试验,得到了试样在不同加卸载条件下的强度与变形特性,揭示了卸载回弹模量特征及其与围压、卸载应力水平之间的关系。试验结果表明:(1)所采用的红层堆积体粗粒土样,在三轴压缩条件下,呈现Duncan-Chang本构模型特征;(2)基于标准大气压的归一化卸载回弹模量与归一化围压之间呈现线性正相关性;(3)卸载阶段表征回弹模量的无量纲系数n_(ur)与加载阶段表征初始切线模量的无量纲系数n并不相等;(4)对卸载回弹模量的影响而言,围压与卸载应力水平之间不存在共线性,且围压影响较大;(5)试样粗粒土的回弹模量约为初始切线模量的3.5~4倍,明显大于既有的黏土相应值。研究结果可对红层堆积体粗粒土力学性质的认识提供重要参考。

关键词： 大坝混凝土   PVA纤维   力学性能   抗裂性能  

摘要： 水利工程在严酷环境下易发生开裂破坏,为改善大坝混凝土力学性能和抗裂性能,优化大坝混凝土材料,通过掺入不同掺量(0.05%、0.1%和0.15%)和不同长度(9mm、12mm和18mm)的聚乙烯醇纤维(PVA纤维),对其力学性能和抗裂性能进行研究。结果表明,PVA纤维的掺入能显著提升混凝土的抗压和抗折强度,纤维长度对混凝土力学性能的影响较为显著,当纤维长度为12mm时,混凝土的力学性能达到最优。PVA纤维能有效抑制混凝土的早起开裂,裂缝长度和面积随掺量的增加而显著减低,随纤维长度的增加呈先降低后增加的趋势,其中12mm长度和0.15%掺量条件下混凝土的抗裂性能最优。

关键词： 地质聚合物   珊瑚骨料混凝土   力学性能   海水干湿循环   劣化机理  

摘要： 利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低碳且耐腐蚀的矿渣-粉煤灰基地质聚合物替代普通硅酸盐水泥制备地聚物基海水珊瑚骨料混凝土(GPCAC),并开展了海水干湿循环作用下GPCAC力学及耐久性的研究,同时采用SEM、XRD等技术手段剖析海水环境作用后混凝土力学性能的损伤机理。研究表明:GPCAC在遭受腐蚀环境作用后表现出比CAC更为优异的抗海水侵蚀性。当试件处于45℃海水干湿循环环境作用12个月后,CAC立方体的抗压强度和弹性模量分别削减了9.7%和8.6%,而GPCAC弹性模量仅降低了6.2%,甚至其立方体抗压强度增长了5.9%。地聚物密实的微观结构、优良的孔结构以及稳定的水化产物是其抗海水侵蚀性能优于水泥基胶凝材料的原因。

关键词： 岩土工程   粉质黏土   聚乙烯醇   木质素纤维   综合改良   强度与变形特性  

摘要： 添加改良剂提高粉质黏土力学特性是改良路基土常用的方式之一，为充分发挥单一聚乙烯醇、木质素纤维材料改良土的优势互补各自不足，通过真空饱和试验、三轴固结不排水（CU）剪切试验，对不同配合比条件下聚乙烯醇-木质素纤维复合改良粉质黏土的力学特性进行试验研究，分析改良土的应力-应变曲线特征、抗剪强度参数及弹性模量的变化规律。研究结果表明：单一木质素纤维或聚乙烯醇改良粉质黏土时，不同围压下的应力-应变曲线为应变软化型，内摩擦角、黏聚力及弹性模量相较于素土均有小幅度提升。聚乙烯醇-木质素纤维复合改良时，不同围压下的应力-应变曲线为应变硬化型；3%聚乙烯醇和1%木质素纤维综合改良土的黏聚力相较单一改良和素土最大提高96.55%，内摩擦角变化较小，弹性模量提升71.23%。因此，聚乙烯醇含量为3%且木质素纤维含量为1%，复合改良土抗剪强度最优且改良土体抵抗外界变形能力最大，复合改良效果最优。

关键词： 束状玄武岩纤维   体积掺量   纤维长度   混凝土   力学性能  

摘要： 为研究束状玄武岩纤维（Bundled Basalt Fiber， BBF）增强混凝土的力学性能，对不同纤维长度（12 mm、18 mm、24 mm）、体积掺量（0.1%、0.2%、0.3%）和类型（束状玄武岩、短切玄武岩和聚丙烯）的纤维增强混凝土进行立方体抗压、劈裂抗拉和断裂韧性试验，并通过扫描电镜观察了其微观结构。结果表明：BBF对混凝土抗压强度提升效果不明显；而对劈裂抗拉强度增强效果显著，在纤维长度为24 mm，体积掺量为0.2%时，抗拉强度最大提高幅度为26.65%；随纤维增强指数（Reinforcement Index， RI）增加，BBF混凝土拉压比呈升高趋势，且RI为24时，拉压比为普通混凝土（Normal Concrete， NC）的1.39倍；BBF的掺入显著提升了混凝土三点弯曲峰值荷载、起裂韧度及失稳韧度，且当掺量为0.3%，纤维长度为12 mm时，三者较NC最大提升幅度分别为53.66%、47.06%及151.03%。电镜扫描显示BBF表面附着大量水化产物，与水泥浆体粘结紧密且与基体间无明显界面过渡区，有效抑制了微裂缝扩展连通。

关键词： 活性粉末混凝土   微波养护   组合养护   力学性能   微观结构  

摘要： 研究了不同微波养护参数(输出功率和持续时间)以及微波-干热组合养护对活性粉末混凝土(RPC)力学性能的影响，并采用X射线衍射、扫描电子显微镜和压汞法对二种养护下RPC的微观结构进行了分析。结果表明，微波养护可明显提高RPC砂浆的早期力学性能，并且适当延长微波持续时间有利于力学性能的提高；不过，随着RPC尺寸的增大，微波养护对其力学性能的提升效果会受到影响。采用微波-干热组合养护制度，可以克服单一微波养护的局限性，进一步提高RPC的力学性能。原因在于，微波养护阶段RPC内部形成了致密的微观结构框架体系，这一结构体系在随后的干热养护中构建了一个近似于“蒸压釜”的高温蒸汽养护环境，进一步加速了水泥的水化以及掺合料的火山灰反应，生成数量更多、结构更致密的水化产物，填充内部孔隙，优化孔结构。

关键词： 地聚物混凝土   免烧轻骨料   力学性能   电镜扫描   孔隙结构   分形理论  

摘要： 为研究地聚物免烧轻骨料混凝土（geopolymer cold-bonded lightweight aggregate concrete， GCLC）力学性能与孔隙结构的发展规律，完成了GCLC力学性能、微观结构和孔隙特征试验，从宏观与微观尺度分析了不同胶砂比、碱胶比、水胶比、砂率、钙硅比和纤维掺量的变化对GCLC力学性能和孔隙结构的影响规律，基于分形理论建立了GCLC孔隙结构与宏观力学性能的关联模型。结果表明：制备的GCLC具有轻质早强的特性，抗压强度均大于40MPa，与轻骨料混凝土类似GCLC的破坏形态均为骨料断裂破坏；GCLC基质较为密集，表面存在不同尺寸的孔隙和裂缝，骨料和砂浆基质界面过渡区不明显，存在跨界面区合并的现象；GCLC中除宏观孔的孔隙比例为72%～90%高于普通混凝土，基于热力学关系的分形模型中GCLC的孔结构表现出明显的分形特征，其分形维数的范围为2.689～2.843，GCLC的力学性能和孔结构参数与该模型下的分形维数能够建立较好的线性关系，为推广GCLC工程应用提供了试验和理论基础。

关键词： 天然改性剂   抗裂性能   平板收缩   环形约束收缩   微观表征  

摘要： 为提高轨道道床板混凝土抗裂性能，以蜡树叶和猕猴桃树叶制备可以改善混凝土力学性能和抗裂性能的天然改性剂(WTL-E和KTL-E)。开展室内单因素对比试验，进行混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度试验，对其力学性能进行研究，并确定了混凝土的最佳配比。设计了混凝土平板收缩和环形约束收缩试验，探究改性剂对混凝土开裂性能的影响。结合微观表征技术对混凝土的内部演化机制进行分析。结果表明：KTL-E比WTL-E具有更小的表面张力，其改性混凝土也表现出更好的力学性能和抗裂性能。当KTL-E掺量为2.8%、粉煤灰为20%时，混凝土改性效果最好。与普通混凝土相比，抗压强度、劈裂强度及开裂时间分别增加了9.46%、7.80%、52.78%，有效提升了混凝土抗裂性能。研究成果可为研发能够提高混凝土抗裂性能的绿色外加剂提供了理论依据。