关键词： 冻融循环   孔隙率   纵波波速   冻融损伤因子   动态抗压强度  

摘要： 冻融循环对岩石材料的性能有着至关重要的影响.为研究冻融循环对绿砂岩物理及动态抗压强度特性的影响,对冻融0、25、50、75、100次的绿砂岩开展了应变率范围为55.98~151.84 s^(−1)的动态压缩试验.研究发现,随冻融循环次数增加,质量、纵波波速减小,孔隙率以及饱和吸水率增大.50次冻融循环后绿砂岩内部损伤严重,饱和吸水率增速逐渐降低,穿晶裂纹及裂纹簇增多.冻融次数对动态抗压强度起劣化作用,应变率对动态抗压强度起强化作用,两者影响机制相反,而冻融次数和应变率增加均会提高砂岩的破碎程度.综合纵波波速和孔隙率建立冻融损伤因子,给出了考虑冻融损伤、应变率的动态抗压强度经验方程.基于纵波波速、孔隙率分别建立的强度衰减模型均能够很好地反映动态抗压强度的劣化规律;动态抗压强度均随纵波波速变化量、孔隙率变化量增加而减小.

关键词： 膨胀土   冻融循环   风化砂   动三轴试验   阻尼比  

摘要： 对风化砂改良后的膨胀土试样进行冻融循环试验与动三轴试验,探究不同冻融周期与风化砂掺量下土体阻尼比的变化规律。试验结果表明二者均对阻尼比有较大影响:冻融循环使土体的微观结构发生改变,孔隙率增加,黏粒含量增多,最终使试样的粘滞性变大,故阻尼比随冻融次数的累积而逐渐增加,但变化幅度越来越小,历经6次冻融后,阻尼比基本趋于稳定值;风化砂的掺入加大颗粒间的摩阻力,使颗粒发生滑动错位的概率减小,故土体等效阻尼比与掺砂率呈反比,随着掺砂率的不断增加,试样等效阻尼比在不断减小。

关键词： 水泥   钢渣   冻融循环   抗压强度  

摘要： 在工业发展突飞猛进的背景下,钢铁作为各行各业中都需要用到的材料,在加工过程中也会产生许多难以有效利用的废渣。将钢渣与水泥按照一定的级配混合后作为公路路基填料,能够解决部分钢渣处理问题。主要分析了在冻融循环作用下水泥-钢渣混合料的承载力问题,通过室内试验得到以下结论,一是在满足公路等级要求的级配下,随着冻融循环的次数增加,试件的裂隙增多,呈现骨料外露,承载力显著下降;二是试件在冻融作用下质量随着循环次数先增大后减小,强度则随着循环次数增加不断减小,三是通过试验与数据处理得到试件抗压强度与循环次数的关系式,可以为后续实地试验以及现场施工提供预测指导。

关键词： 冻融损伤   应力水平   冻胀应变   残余应变  

摘要： 对不同应力水平的混凝土圆柱体构件进行了冻融循环试验,在冻融循环过程中通过动态模拟法得到了冻融全过程混凝土冻胀应变的发展规律.试验结果表明:冻融循环过程中随温度降低冻胀应变不断增大,温度回升后冻胀应变随之降低.随着冻融循环次数的增加,钢筋有效应变逐渐降低,冻胀应变滞回环的上部包络线随之升高,残余应变不断增加;随应力水平的增加,钢筋有效应变损失速率加快,冻胀应变逐渐降低.

关键词： 冻融循环   抗剪强度   孔隙比   变化率   初始含水率  

摘要： 为研究土体在冻融循环作用下不同初始含水率土体的损伤情况,以土体剪切、压缩实验为基础,测得土体物理、力学性质随冻融循环次数增加发生的变化,并通过改变土体初始含水率进一步研究冻融循环作用下不同初始含水率土体物理、力学性质的变化率。探讨冻融循环作用下土体损伤的内在原因,对比不同初始含水率对冻融循环效应的影响程度,并针对地质灾害提出可行、有效的防治措施,以达到维护人民生命、财产安全的目的。研究表明,土体剪应力、孔隙比、黏聚力受冻融循环作用影响较大,且随着含水率增加剪应力、孔隙比、黏聚力在一定范围内受冻融循环作用的影响会更加明显,孔隙比随着冻融循环次数增加其降低的速率逐渐减小。针对冻融循环作用下土体的损伤情况,建议采用水体规避和土体改良两种思路进行预防、治理。水体规避主要目的是避免地基持力层处在冻胀的影响范围内,土体改良的目的是减少土体中水的存储空间和减小冰透镜体的体积。

关键词： 风积沙   劈裂抗拉强度   玄武岩纤维   冻融循环次数   冻结温度   纤维掺量  

摘要： 为了研究冻融循环次数、纤维掺量和冻结温度对水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响,开展玄武岩纤维水泥改良风积沙试样的冻融循环试验和劈裂抗拉强度试验。试样的纤维掺量分别为0,0.5%,0.8%和1.1%。冻结试验的冻结温度分别为−10℃,−20℃和−30℃,融化温度为20℃。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加而减少,与未经冻融循环的试样比较,第1次、第1~2次、第2~4次、第4~7次和第7~10次冻融循环后,每次冻融循环的强度损失速率分别为18.7%~36.8%,16.8%~21.0%,2.9%~6.5%,4.0%~5.8%和1.5%~2.7%,10次冻融循环后强度损失速率趋近于0。经历冻融循环后,纤维水泥改良风积沙试样的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增大而增大,达到0.8%的最优纤维掺量后则相反。纤维水泥改良风积沙试样劈裂抗拉强度随着冻结温度的降低而减小,但减小的幅度不明显。劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈指数函数关系,与纤维掺量呈抛物线关系。劈裂抗拉强度影响因素相关性分析结果表明,劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈负相关,而与纤维掺量、冻结温度呈正相关,冻融循环次数对劈裂抗拉强度的影响最显著,其次为纤维掺量,而冻结温度影响最小。基于108组实验数据,采用多元非线性回归分析法,建立劈裂抗拉强度的多因素评估模型,能够较好地预测不同冻融循环次数和纤维掺量下水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度。研究成果可为风积沙铁路路基基床设计提供参考。

关键词： 铁尾矿   硫酸钠   冻融循环   质量损失率   抗压强度损失率   冻融损伤模型  

摘要： 为研究铁尾矿掺量在硫酸钠冻融循环作用下的混凝土劣化机理,对铁尾矿混凝土的质量和抗压强度损失率、相对动弹性模量进行了测试,建立了基于威布尔分布的冻融损伤模型。结果表明:硫酸钠冻融150次后,当铁尾矿的替代率为60%时,铁尾矿混凝土的质量损失最大,为1.7%;铁尾矿混凝土的抗压强度损失率随着冻融次数增加不断增大;60次冻融后,IC15组铁尾矿混凝土和IC45组铁尾矿混凝土的抗压强度损失率明显低于普通混凝土;IC30组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最小,而IC60组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最大。冻融循环0~30次时,相对动弹性模量降低缓慢,损失较小,当铁尾矿替代率为30%时,相对动弹性模量损失最小,抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性最佳;铁尾矿混凝土在冻融循环与硫酸盐侵蚀联合作用下的冻融损伤模型符合威布尔分布,相关系数R2大于0.96。

关键词： 冻融循环试验   再生混凝土   ECC   寿命预测  

摘要： 为研究再生砖粉ECC抗冻性能,对其进行冻融循环试验,分析了再生砖粉ECC的质量、抗压强度、相对动弹性模量损失的变化规律,并针对三北地区进行了寿命预测。研究表明:再生砖粉ECC的质量、抗压强度、相对动弹性模量损失率随着冻融循环次数的增加而增加。在300次冻融循环时,再生砖粉ECC的质量损失率小于5%,抗压强度损失率小于20%,相对动弹性模量损失率小于40%。且再生砖粉ECC在三北地区的寿命预测高于50年,可满足寒冷地区工程需要。

关键词： 生活垃圾焚烧炉渣   多孔沥青混合料   冻融循环   水稳定性  

摘要： 本文通过设计冻融循环试验研究多孔炉渣沥青混合料在饱水的情况下出现的损伤现象。记录3种粒径炉渣集料的混合料经历0~15次冻融循环后的劈裂抗拉强度及劈裂抗拉强度比的发展情况,并结合相关性分析及拟合分析,分析炉渣集料替代率和粒径对混合料水稳定性能衰减的影响。研究结果表明:多孔炉渣沥青混合料的水稳定性能受多次水温冻融循环作用影响衰减显著,在多孔沥青混合料中掺用适当比例炉渣粗集料可有效增强混合料抵抗水温冻融循环作用的能力,延缓水温冻融循环条件下多孔炉渣沥青混合料水稳定性能的衰减速度。

关键词： 冻融循环   高强自密实混凝土   抗冻耐久性   动弹性模量   质量损失  

摘要： 为延长建筑物使用寿命、提升建筑物结构安全,文章以高强自密实混凝土作为分析目标,对其在冻融循环作用下的抗冻耐久性展开研究。分别选取不同配比与初始抗压强度的高强自密实混凝土进行抗冻耐久性试验,采用快速冻融试验设备、动弹性模量测试仪以及电液伺服压力试验机辅助完成试验。构建冻融循环试验具体流程,利用动弹性模量、质量损失以及表面损伤情况,评价混凝土在冻融循环作用下的抗冻耐久性能。研究结果表明:高强自密实混凝土动弹性模量与冻融循环次数呈反比关系,抗冻耐久性能与混凝土材料用量为负相关,质量损失率由吸入水分质量与被动混凝土浮渣质量关系决定,有效提升抗冻耐久性能够在一定程度上延长混凝土的使用寿命。