关键词： 冻融循环试验   再生混凝土   力学性能   冻融机理  

摘要： 为了研究再生混凝土冻融循环后的力学性能变化,通过快冻法进行再生混凝土的冻融循环试验,设计正交实验研究不同强度的普通混凝土和再生混凝土的抗冻性能,得出冻融循环次数对混凝土抗压强度损失率、质量损失率、动弹性模量损失率的影响,并根据试验现象对再生混凝土冻融循环的破坏机理进行分析。研究表明:再生混凝土力学性能较普通混凝土差。

关键词： 再生混凝土   力学性能   冻融循环试验   冻融损伤模型  

摘要： 通过改变冻融循环次数,研究了普通混凝土和粗骨料取代率100%的再生混凝土力学性能及抗冻性能的影响规律,以抗压强度损失率、质量损失率和动弹性模量损失率作为损伤变量建立冻融损伤模型,并针对内蒙地区对再生混凝土抗冻性进行寿命预测。研究结果表明:再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈反比关系,冻融循环每增加50次,抗压强度平均下降33.1%,劈裂抗拉强度平均下降33.0%;在冻融前期,普通混凝土与再生混凝土力学性能相差不大,但随着冻融次数的增加,二者性能均出现劣化且再生混凝土劣化程度大于普通混凝土,根据动弹性模量损失率建立的冻融损伤模型拟合精度更高,冻融损伤模型的建立可以直观清晰地反映再生混凝土宏观的力学性能变化。

关键词： 水泥改性膨胀土   冻融循环   无侧限压缩试验  

摘要： 基于引江济淮工程实际,利用水泥对膨胀土进行改性,对素膨胀土和不同掺灰比的水泥改性膨胀土进行了冻融循环试验,研究了冻融循环条件下的试样含水率和体积的变化情况。在冻融循环过程中,通过无侧向压缩试验对素膨胀土和不同掺灰比的水泥改性膨胀土的力学性质进行了研究。结果表明:在冻融循环过程中,试样的水分损失与冻融循环次数呈现正相关趋势,通过掺入水泥对在冻融循环过程中的试样水分损失和体积变化情况均有改善效果。冻融循环作用降低土体的强度的同时,增大了土体韧性,使其变形能力有所提高。通过不同掺量的水泥对膨胀土进行改性,均可以显著提高土体强度,但同时也降低了其塑性。掺入水泥能有效减缓冻融循环作用对土体无侧限抗压强度和弹性模量的影响,且随着掺灰比的增加,减缓作用越来越明显。

关键词： 冻融循环   劣化   二值化   核磁共振   孔隙   砂岩  

摘要： 为从宏观与微观两方面研究砂岩在冻融循环作用下的劣化特征,选取内蒙古新乌苏矿区的青砂岩作为试验材料,并对3组试件分别进行10次、30次、40次冻融循环试验,采用图像二值化和核磁共振的方法对试件的外观、质量变化率、孔隙变化率、核磁共振T2谱进行分析。试验结果表明:随着冻融循环次数从10次增加到40次,试件外观劣化程度也随之加深;冻融循环次数越多,试件吸水量、质量变化率和孔隙变化率也随之增大,孔隙变化率最终趋于稳定;青砂岩孔隙是一种大小孔隙并存的状态,且随着冻融循环次数增加,青砂岩小孔隙数量减少,大孔隙数量显著增加。

关键词： 橡胶混凝土   冻融循环   纵波波速   损伤度   动态力学特性   吸收能  

摘要： 为研究冻融循环下橡胶混凝土的动态力学特性,采用非金属超声波检测仪测量橡胶体积掺量为10%的混凝土试件在不同冻融循环次数下的纵波波速,并利用直径74 mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置在不同冲击气压(0.3,0.4,0.5,0.6 MPa)下对不同冻融循环次数(0、25、50、75、100、125)的橡胶混凝土试件进行单轴冲击压缩试验,分析其应力-应变曲线、峰值应力、极限应变、动态强度增强因子(DIF)和吸能效果变化规律。结果表明:橡胶的掺入使混凝土强度降低,但其韧性及吸能效果明显增加;随着冻融循环次数的增加,橡胶混凝土纵波波速随之减小,损伤度增加,冻融作用对橡胶混凝土造成损伤,降低试件纵波波速;相同冻融循环次数下,随着应变率的增大试件峰值应力、极限应变、DIF和吸收能都随之增大,试件存在明显的应变率效应;0.6 MPa冲击气压下冻融循环25,50,75,100,125次试件峰值应力分别降低了25.1%、37.1%、46%、52.5%、54.8%,随着冻融循环次数的增加,试件峰值应力降低,降幅逐渐减小,循环次数超过100次后试件应力降幅不再明显,极限应变增加,吸收能减少,冻融环境使橡胶混凝土材料的强度和整体性显著降低。

关键词： 混凝土   玄武岩纤维   灰色预测模型   盐冻   力学性能  

摘要： 中国西北地区广泛存在混凝土结构在盐冻侵蚀下耐久性降低的问题,为探明混凝土的劣化规律,选取不同掺量的玄武岩纤维混凝土和普通混凝土进行抗冻性能试验研究。以室内数据为基准,通过改变冻融介质和循环次数,科学合理的预测在不同掺量和工况下玄武岩纤维混凝土的力学性能。试验结果表明:使用氯化钠、硫酸钠溶液作为冻融介质时会加速混凝土的损伤破坏;玄武岩的掺入可以有效降低混凝土在冻融作用下相关力学性能的衰减速率,当取0.15%~0.20%时达到最优;获得的灰色GM(1,1)预测模型满足精度要求,可对灌区内混凝土建筑物的力学性能进行预测。研究成果可为其他特性混凝土的力学性能预测提供研究方法。

关键词： 冻结掺和土料   冻融循环   动力循环三轴试验   动力特征  

摘要： 冻融循环作用是寒区土体力学性质改变的主要影响因素之一。为研究冻融循环作用下寒区冻结掺和土料的动力特性(包括动变形和动强度),以寒区高土石坝砾石掺和土坝料为研究对象,采用低温振动三轴材料试验机,对不同冻融循环次数(0、5、20次)下的冻结掺和土试样进行不同围压和不同动应力幅值比条件下的低温动力循环三轴试验,探讨冻融循环作用对冻结掺和土料的动应力-动应变关系,体变、滞回曲线,轴向累积应变,动回弹模量,残余应变以及动强度的影响。结果表明:随着冻融循环作用的增加,冻结掺和土料的动应力-动应变曲线和体变曲线逐渐稀疏,且试样达到破坏应变的振动次数呈线性减小。通过对不同冻融循环次数下冻结试样的滞回曲线、轴向累积应变、残余变形的研究,发现冻融循环作用使得试样抵抗变形的能力下降。随冻融循环次数的增加,试样的动回弹模量减小,动强度逐渐降低,试样更容易发生破坏。研究结果较好地解释了冻结掺和土料在冻融循环作用下动力变形的机制,可为基于动力变形控制的寒区工程基础设计提供科学参考。

关键词： 水利工程   修补材料   环氧砂浆   冻融循环   质量损失   力学参数  

摘要： 文章为研究冻融循环影响下环氧砂浆修补材料的工程力学性质,在室内对不同冻融循环次数下的环氧砂浆材料开展了质量损失率、抗压强度及抗折强度试验。研究发现,随着冻融循环次数的增长,环氧砂浆修补材料的抗压强度呈先增大后减小的变化趋势,但其质量和抗压强度均不断降低。研究成果为我国水利工程混凝土修复工作提供借鉴作用。

关键词： 冻融循环   硫酸盐渍土   变形机理   有效应力原理  

摘要： 季节冻土区特殊的温湿环境造成盐渍土累积变形是导致众多工程问题的主要原因,但其变形破坏机理尚不十分明确。通过配制不同含盐量的粉土开展冻融循环试验,研究试验过程中温度、未冻水含量、孔隙水压力、基质吸力和位移的变化规律。结果表明:孔隙水压力和基质吸力对土体温度敏感,对土体变形有重要影响。类比于非饱和土有效应力原理,给出了冻结盐渍土的有效应力方程,将土体变形分为温度应变、盐胀、冻胀、溶陷、融沉和残余应变,很好地解释了冻结盐渍土的变形机理。研究了含盐量对土体变形的影响程度,发现低含盐量时土体应变以冻胀和融沉为主;随着含盐量的增加,盐胀和溶陷的贡献越来越大;而含盐量为1%时土体变形最小,表明适当控制含盐量可有效抑制土体变形。

关键词： 钢筋混凝土   冻融循环   粉煤灰   电化学除氯   耐久性  

摘要： 为探究盐冻环境钢筋混凝土结构经电化学除氯后的残余氯离子分布规律,本文设计快速冻融试验,对冻融循环作用后的钢筋混凝土开展电化学除氯试验,研究冻融循环次数、除氯时间和粉煤灰掺量等因素对钢筋混凝土电化学除氯效果的影响。研究表明,粉煤灰混凝土电化学除氯效率受冻融循环作用影响和粉煤灰二次水化的共同影响,冻融循环作用引起的混凝土性能劣化导致电化学除氯后混凝土内残余氯离子呈凸型分布,集聚在距混凝土表面15~25 mm范围,钢筋附近残余氯离子含量最低。结果表明,冻融循环作用会引起混凝土电化学平均除氯效率上升,相较于未冻融试件,冻融循环作用100次的试件上升约12.5%;随电化学除氯时间增加,平均除氯效率会增大,混凝土内残余氯离子含量下降和外迁总量正相关;随粉煤灰掺量增加,混凝土电化学除氯效率增大,掺10%、20%、30%的粉煤灰混凝土,其28 d平均除氯效率分别达到51.2%、54.5%、59.9%。