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关键词： 玄武岩纤维   水工混凝土   抗渗性   抗冲磨   抗压强度   劈裂抗拉强度  

摘要： 为解决普通水工混凝土力学性能不足的问题,采用单丝长度12 mm的玄武岩纤维为原料,研究了玄武岩纤维掺量对混凝土抗压、抗拉、抗渗及抗冲磨4个性能的影响,并分析其影响机理。结果表明,随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土抗压强度一定程度降低,劈裂抗拉强度先减小后增加,体积掺量为0.3%时劈裂抗拉强度可提高3%。混凝土中掺入0.1%、0.2%的玄武岩纤维,抗渗性能分别提高14%、29%。在常规混凝土中掺入玄武岩纤维后会显著降低抗冲磨强度。研究成果可为不同应用场景下水工混凝土的配合比优化设计提供参考和借鉴。

关键词： 胶结土   力学特性   状态相关性   本构模型  

摘要： 在土中掺入一定量的胶结物形成具有显著结构性的人工胶结土,被广泛应用于天然岩土体的改良。然而,结构性的存在往往会诱发胶结土相较重塑土呈现出更为复杂的力学特性,实现其力学行为的定量化分析及合理预测十分必要。此处针对胶结土力学行为的共性问题,开展了不同初始状态水泥胶结土的三轴压缩与剪切试验,系统分析了其力学特性的状态相关性,并采用状态相关模型开展其力学行为的计算预测。结果表明:(1)胶结土的峰值剪切应力比受初始状态量(孔隙比、围压、胶结性)的影响显著,而残余剪切应力比受初始状态量的影响较小,表明残余强度可作为一个状态无关的力学特性参数;(2)胶结土的等向压缩曲线受初始状态量(孔隙比、胶结性)的影响显著,但结构性损伤使得压缩曲线会逐渐向重塑胶结土压缩曲线趋近,表明重塑胶结土压缩曲线可作为固有压缩曲线;(3)通过计算能够较好地再现上述不同初始状态胶结土的等向压缩与三轴剪切试验结果,表明所采用的状态相关本构模型能够合理地描述胶结土的复杂力学行为。

关键词： 石英砂尾砂   白色超高性能混凝土   颗粒特性   强度发展   微观结构  

摘要： 通过对比石英矿尾砂(QTS)和普通河砂(RS)的性能特点,研究了QTS不同替代率下白色超高性能混凝土(WUHPC)的工作性能、力学性能和微观结构的变化规律。结果表明:QTS的颗粒尺寸小,几何形状不规则,棱角等缺陷多,压碎指标明显高于RS。QTS替代率从0增大到100%时,WUHPC的工作性能逐渐降低,但抗压强度维持在170~190 MPa,抗压强度最大损失率<5%。掺入QTS优化了WUHPC的孔隙结构,总孔隙率下降19%,使有害大孔转化为无害的凝胶孔。QTS在碱性环境下会发生表面溶蚀,进一步优化孔隙结构,并提高集料-浆体的界面粘结强度。因此,QTS可以作为细集料100%替代RS,用于制备高强度的白色超高性能混凝土。

关键词： 再生混凝土   力学性能   纳米SiO 2   混掺纤维   响应面法  

摘要： 本研究通过向再生混凝土中掺入纳米SiO_(2)(NS)、玄武岩纤维(BF)和聚丙烯纤维(PPF)的不同组合,开展力学性能试验,研究了不同组合对再生混凝土力学性能的影响,同时基于响应面法建立了BF-PPF二元混合体系和NS-BF-PPF三元混合体系下的强度回归模型。研究结果表明:混合体系对再生混凝土力学性能的增强效果较好,且三元混合体系优于二元混合体系。NS-BF-PPF形成的三维网状支撑结构在多尺度上对再生骨料和新水泥砂浆的孔隙结构进行了填充与增强,并延缓了开裂过程,增强了力学性能。0.3%BF-0.3%PPF二元混合体系下抗压强度和劈裂抗拉强度分别为49.12 MPa和3.48 MPa,较基准组和单掺纤维体系有明显提升。三元混合体系下,3.5%NS对抗压强度提升最高为6.37 MPa;2.5%NS-0.5%BF-0.1%PPF混掺时劈裂抗拉强度达到最高,为3.77 MPa。为使回归模型中抗压强度和劈裂抗拉强度最大,二元混合体系下BF和PPF的最优体积率分别为0.306%和0.3%,三元混合体系下NS、BF和PPF的最优掺量分别为3.5%、0.452%和0.1%。

关键词： 重塑黄土   干密度   应力-应变   非共轴角  

摘要： 为研究不同干密度对定向剪切下重塑黄土力学特性的影响,采用英国GDS空心圆柱扭剪仪(HCA)对青海重塑黄土进行一系列定向剪切试验。试验保持平均主应力、中主应力系数和大主应力方向角不变,重点探讨干密度的变化对定向剪切条件下重塑黄土强度和变形的影响。试验结果表明:重塑黄土在定向剪切路径下破坏强度随着干密度的增大而增大;重塑黄土的八面体剪应变和主应变的开展模式受到初始干密度的显著影响;重塑黄土的归一化强度随干密度的增大呈现出近似线性增长的趋势;重塑黄土在剪切破坏后期的大主应力方向和应变方向不一致,存在明显的非共轴现象;在干密度为1.72 g/cm^(3)时,重塑黄土剪切破坏时的非共轴角超过12°。

关键词： 工程场地   岩土力学参数   统计特征   游程检验   卡方检验  

摘要： 在城市大型工程场地中,岩土力学参数的统计特征具有重要的工程意义。为了合理确定其统计特征,需要明确2个关键问题:1)以什么原则采集岩土样本,其力学参数才具有科学的统计意义;2)如何检验岩土力学参数的统计意义与统计分布模型。通过深入结合统计理论与统计试验法,得到以下结论:在实际工程中,岩土勘察得到的位于同一地层中的岩土体理论上应满足随机样本的要求,其力学参数才具有科学的统计意义;在实际工程中,应利用游程检验和卡方检验分别验证岩土力学参数的统计意义与统计分布模型。依据此结论,提出了岩土力学参数统计特征的分析检验流程,为相关工作的开展提供了科学参考。

关键词： 温度   混凝土   力学性能  

摘要： 混凝土作为广泛使用的建筑材料之一,其在高温条件下的混凝土力学性能变化对结构安全具有重要影响。本文研究旨在综述国内外关于高温对混凝土力学性能影响的研究成果,分析了不同温度下混凝土力学性能的变化规律。通过研究综述的方式,搜集和整理了近年来发表的相关研究文献,重点关注高温对混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度和弹性模量方面的影响。研究结果表明,混凝土在高温作用下,混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和弹性模量显著降低。温度越高、持续时间越长,混凝土的劣化程度越明显。此外,抗拉强度和抗折强度会受混凝土冷却方式和冷却速率影响。

关键词： 高强度   抗冻性能   力学性能   透水混凝土  

摘要： 为掌握混凝土的综合性能,推进城市建筑工程项目的建设,以高强度透水混凝土为例,开展材料的力学、抗冻性能的测试研究。为确保试验的规范性,开展研究前,需要先进行水泥、粉煤灰、外加剂等原材料的准备;利用体积法,按照搅拌、成型、养护,进行高强度透水混凝土的制备,对制备的混凝土进行透水测试、抗压强度测试、冻融循环测试,测试结果表明:制备的高强度透水混凝土24 h和48 h渗透系数测试结果均>5×10-5 m/s,渗透性良好;测试样件的抗压强度均≥30 MPa,即样件均符合或达到C30混凝土的抗压强度标准,说明混凝土的抗压性能良好;经过冻融循环后,样品的抗压强度略有降低,但降低幅度不大,表明混凝土具有抗冻性能良好。

关键词： 冻土三轴   细粒含量   峰值强度   脆性指数   未冻水含量  

摘要： 季节冻土力学性能对工程影响显著,季节冻土中细粒含量是其力学性质的重要参数。为研究细粒含量对季节冻土强度的影响,通过冻土三轴试验,研究了不同细粒含量(40%、45%、50%、60%、70%)、不同冻结温度(-5℃、-10℃、-15℃)、不同围压(50 kPa、80 kPa、120 kPa)下冻结粉质黏土的力学性质。结果表明:试样的三轴应力-应变曲线均为软化型。同一细粒含量下,随着冻结负温的降低,土样峰值强度逐渐增大,其中-10~-5℃增长比-15~-10℃更加剧烈。随细粒含量的增加,土体脆性指数分布呈现抛物线形,土样黏聚力呈现上升趋势,而土样内摩擦角减小。同时,采用测温法得出了各细粒含量下未冻水含量分布,建立了冻土黏聚力在不同负温下随细粒含量变化的计算模型,能较好地预估任意冻结负温及任意细粒含量下冻土黏聚力。

关键词： 膨胀土   锰离子   力学特性   应力-应变关系曲线   微观结构  

摘要： 针对污染后膨胀土的力学特性问题,进行了无侧限抗压强度、直剪试验探讨宏观现象上力学特性的变化规律,结合电镜扫描试验分析微观结构上的变化规律,并在X射线衍射试验后,采用了JADE分析软件对所收集到的原始数据进行了定量物相分析,得出试样的各物相含量占比的变化趋势,以此来探讨膨胀土力学特性的变化机理。试验结果表明:在压实度与Mn^(2+)浓度相同的条件下,最优含水率的膨胀土试样强度最高;在初始含水率相同的条件下,试样的强度、内摩擦角和黏聚力均随着Mn^(2+)浓度的增大而呈现出增大的趋势;由JADE定量分析物相表明,受Mn^(2+)污染后土体内SiO_(2)呈现出增加的趋势。原因为MnSO_(4)溶液中的Mn^(2+)水解后间接导致了膨胀土试样中的硅酸盐类矿物也发生水解,释放了SiO_(2),增大了土体颗粒间的胶结作用,使得土体整体性、稳定性提高。