关键词： 混凝土   抗压性能   Na_(2)CO_(3)溶液侵蚀   冻融循环   损伤  

摘要： 在吉林西部盐渍土地区,混凝土结构同时遭受冻融循环破坏及盐类侵蚀,严重影响了结构的服役性能。为了探究苏打盐渍土地区混凝土抗压性能劣化规律,对混凝土试件进行了5%Na_(2)CO_(3)溶液侵蚀试验及快速冻融循环试验。结果表明:在CO_(3)^(2-)溶液侵蚀及冻融循环耦合作用下,会明显降低混凝土抗压强度,加剧混凝土损伤。建立了CO_(3)^(2-)溶液侵蚀与冻融循环耦合作用下混凝土抗压强度的损伤演化方程,与试验结果吻合较好。

关键词： 化学锚栓   冻融循环   破坏形态   耐久性能   损伤分析  

摘要： 为研究冻融循环作用下化学锚栓群锚试件的耐久性能,设计并制作了12个化学锚栓四锚试件。常温下对其进行抗拉试验,探讨了冻融循环作用对群锚试件力学性能的影响。建立了抗拉强度比的演化方程,结合能量损耗对冻融循环的损伤进行了阐述。研究结果表明:未经受冻融循环的试件出现混凝土混合破坏,经受冻融循环的试件出现劈裂破坏;随着冻融循环次数的增加,外荷载做功下降明显,抗拉强度比值折减显著;冻融循环损伤为混凝土内部孔隙水产生的冻胀力和化学胶与混凝土之间相互作用的结果;建立的演化方程与试验基本吻合,为冻融循环作用下群锚试件的抗拉强度研究提供了理论参考。

关键词： 煤矸石混凝土   冻融循环   声发射   抗冻性能   本构关系  

摘要： 考虑煤矸石粗骨料取代率(0、20%、40%、60%)的影响,开展冻融循环试验、单轴受压本构试验及声发射检测试验,研究煤矸石混凝土的损伤本构模型。结果表明:不同取代率煤矸石混凝土的相对峰值应变与冻融损伤值具有较高的相关性,所得冻融损伤值与相对峰值应变的方程可为本构模型的建立提供有效参数。煤矸石混凝土声发射特性与其荷载损伤发展情况、力学性能、应力应变曲线有紧密联系,基于受压声发射特性,采用PBS平行杆力学模型建立了未冻融循环作用下煤矸石混凝土的荷载损伤模型,并结合其冻融损伤模型,建立了煤矸石混凝土冻融损伤本构关系,计算结果与试验数据符合较好。该模型能较准确地反映混凝土在冻融和单轴受压荷载作用下的全过程损伤特征。

关键词： 非饱和膨胀土   初始含水率   冻融循环作用   偏应力-应变关系  

摘要： 为探究冻融循环条件下初始含水率对膨胀土偏应力-应变关系和剪切特性的影响,本文对不同初始含水率的非饱和膨胀土进行了不固结不排水三轴剪切试验。结果表明:1)非饱和膨胀土的偏应力-应变曲线的形式随含水率增大由应变软化逐渐转变为应变硬化,偏应力峰值随含水率增大而降低;2)非饱和膨胀土的抗剪强度随初始含水率的增加呈线性下降趋势;3)非饱和膨胀土在第1次冻融循环后偏应力及抗剪强度大幅度下降,在3~7次冻融循环后达到稳定。初始含水率是影响非饱和膨胀土力学性质的主要原因。

关键词： 膨胀土   边坡稳定性   边坡加筋   冻融循环   裂缝  

摘要： 控制边坡在冻融循环中的劣化作用,可保障季节冻土区域膨胀土边坡长期稳定。为确定土工格栅对膨胀土边坡在冻融循环过程中的稳定效果与工程意义,本文开展了膨胀土边坡模型试验,对比冻融过程中边坡内土压力、含水率、位移、温度变化。结果表明:土工格栅可约束膨胀土冻融裂缝,使裂缝发育更为均匀一致,同时减小边坡位移;加筋材料能抑制边坡水分迁移与热传导并减小土压力变化;对膨胀土边坡加筋处理可显著降低含水率波动幅值,从而减小膨胀土受含水率变化引发的胀缩劣化;不同于普通黏土,膨胀土边坡冻融循环中呈现冻缩融胀特点,而边坡加筋可有效提升冻土区膨胀土边坡的冻融稳定性,具有工程应用价值。

关键词： 安全工程   破坏应变能密度   水泥改良土   冻融循环作用   正交试验  

摘要： 为了探究冻融循环条件下水泥改良路基土的力学特性变化,设计正交试验方案进行相应冻融循环条件下的三轴压缩试验,得到强度影响因素的敏感性排序,找到最佳试样配合比,并引入破坏应变能密度的概念,从能量角度对宏观力学变化规律进行了探究。结果表明:不同试验条件下,水泥改良土经历1次冻融循环作用后强度降低明显,初始黏聚力最大降低49.4%;水泥改良土强度影响因素中龄期及压实度的敏感性较强;水泥改良土在不同围压下经历1次冻融循环,破坏应变能密度分别降低41.12%、38.84%、34.73%、37.80%;分析发现破坏应变能密度和宏观强度与冻融循环次数呈负相关,与围压呈正相关。

关键词： 冻融循环   花岗岩   电镜扫描   电阻率   分形维数   损伤因子   川藏铁路  

摘要： 岩石的冻融破坏是高原地区工程建设中不可忽视的自然灾害之一。冻融作用下岩石矿物的不均匀收缩和孔隙水冰相变导致岩石内部孔隙扩展造成的岩石损伤,对工程稳定具有极大的威胁。为了研究冻融循环下花岗岩的损伤规律,以川藏铁路沿线理塘县毛娅坝盆地乱石包高位远程滑坡为研究对象,针对滑带上花岗岩,通过冻融循环试验模拟高原寒冷的气候环境变化,对冻融循环后的花岗岩进行单轴压缩、电阻率和电镜扫描(SEM)试验,从宏微观多尺度综合探讨冻融循环作用对花岗岩损伤劣化的规律。从试验研究中发现:(1)冻融循环过程中花岗岩质量变化呈先减小后增大再减小的趋势,这与冻融循环引起试样表面颗粒掉落和内部裂隙扩展双重作用有关;(2)随着冻融循环次数增大,花岗岩的单轴抗压强度、弹性模量和黏聚力皆呈非线性衰减趋势,而内摩擦角仅在平均值附近微小波动;(3)当冻融循环次数增加时,由宏微观试验所确定的冻融损伤因子和冻融荷载耦合作用下的总损伤因子都呈增长趋势,说明冻融次数对于花岗岩的抗压强度影响较大。研究结果可为高原地区工程建设中衡量花岗岩冻融强度特性提供参考依据。

关键词： 路面工程   水泥混凝土   冻融循环   养护龄期   单轴压缩试验  

摘要： 为研究东北地区的特殊气候导致水泥路面损伤劣化问题,结合辽宁某在建水泥路面项目,对不同冻融循环次数及养护龄期下水泥混凝土进行了试验分析.结果表明:随着冻融循环次数的增加,试样的质量、纵波波速均呈逐渐下降趋势;同一养护龄期下,试样的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量均随冻融循环次数逐渐减小,曲线逐渐趋于平缓;同一冻融循环次数下,上述3个参数均随养护龄期呈逐渐递增变化趋势,曲线逐渐趋缓;采用Origin软件对2种试验条件下的曲线进行最小二乘拟合发现,3个参数与冻融循环次数、养护龄期之间均满足指数函数关系.

关键词： 季冻土   道路工程   冻融循环   分散性   明矾  

摘要： 为测定季冻土的基本物化性质、矿物成分含量,进行分散性随着冻融次数的增加而发生变化的试验,并探究不同明矾用量对季冻土分散性的改性作用,确定对季冻土分散性具有明确改善的用量,探索明矾改性土的分散性随冻融循环次数增加而发生的变化。试验结果表明:本次研究区的季冻土样属于粉质黏土,Na+含量相对较高,并且具有较强的分散性;季冻土样的分散性随着冻融循环次数的增加而增加,并且在冻融循环次数达到7次后,季冻土土样的分散性达到了非常高的水平;含2.5%明矾的改性土样分散性指标也随着冻融循环次数的增加而增加,但在试验设定的20次冻融循环下,依然属于非分散性土。研究成果可为季冻土质路堤稳定性分析及工程改善提供参考。

关键词： 水泥土   玄武岩纤维   冻融循环   无侧限抗压强度  

摘要： 以水泥土在季节性冻土地区的地基、基坑挡土墙以及堤防防渗墙等工程中的应用安全性为研究背景,探讨冻融循环条件下在水泥土中掺入玄武岩纤维来改善其抗压强度性能的方法。通过对不同掺量的玄武岩纤维水泥土试件进行冻融循环试验和无侧限抗压强度试验,结果表明:在冻融循环条件下,玄武岩纤维的掺入能有效的提高水泥土的抗压强度,但随着玄武岩纤维掺量的增加,其增强效果逐渐减弱,掺量为0.5%时增强效果最佳。因此,研究冻融循环下玄武岩纤维水泥土的抗压强度对季节性冻土地区的工程设计具有参考意义。