关键词： 无烟煤   焦煤   煤阶   液氮冻融   致裂  

摘要： 为了分析煤阶对液氮冻融循环煤体致裂效果的影响,对高煤阶无烟煤和中煤阶焦煤开展了液氮冻融循环试验,采用核磁共振设备测试饱水无烟煤和焦煤在经过3、6、9次液氮冻融循环后的T2图谱,分析了煤阶、冻融次数对液氮冻融循环致裂效果的影响。结果表明:冻融循环作用能够促进煤样内部孔隙结构发育,增加孔隙数目,增大煤样的渗透率,饱水无烟煤在经过3、6、9次冻融循环后,煤样的T2图谱面积平均增幅分别为35.20%、5.97%、4.20%,饱水焦煤的T2图谱面积平均增幅分别为44.72%、9.04%、6.75%,随着冻融次数的增加,饱水无烟煤和焦煤T2图谱面积增幅均有明显下降,冻融损伤作用对煤体孔隙的改造效果呈减小的趋势,在饱水状态下,冻融循环后焦煤的损伤要明显大于无烟煤。

关键词： 再生混凝土   冻融循环试验   微观结构   力学性能   冻融损伤模型  

摘要： 为了研究再生混凝土冻融循环后的力学性能变化,通过改变冻融循环次数,对不同强度的再生混凝土和普通混凝土的抗冻性能进行试验研究,分析混凝土立方体抗压强度、质量、动弹性模量及超声波损失率的变化规律,并针对内蒙古地区,对不同强度的再生混凝土进行了抗冻耐久性寿命预测,同时对达到寿命服役期的最大抗压强度损失率给出了建议。研究结果表明:冻融循环50次前,再生混凝土与相同强度等级的普通混凝土的抗冻性能相差不大,冻融循环50次后,再生混凝土的抗冻性能略低于普通混凝土的,且随着冻融循环次数的增加,再生混凝土抗冻性能的劣势越来越显著;强度等级对再生混凝土试件的抗冻性能影响较大,强度等级越低,再生混凝土的冻融损伤越严重;超声波对冻融循环作用下再生混凝土的损伤较动弹性模量法更为敏感,建立的冻融损伤模型能够较好地反映再生混凝土冻融循环后的力学性能变化规律。

关键词： 橡胶改性沥青   水老化   冻融循环作用   微观特性  

摘要： 文章模拟广西实际多雨气候特点,采用室内冻融循环方法,通过常规指标试验、动态剪切流变试验及低温弯曲流变试验测试橡胶沥青水老化的高低温性能,并借助红外光谱(FTIR)分析冻融循环作用下橡胶沥青特征官能团及相对分子质量变化情况,以探究橡胶沥青水老化的微观特性。研究结果表明:冻融循环使得橡胶沥青的针入度和延度指标下降,软化点上升,沥青发生老化;橡胶沥青经冻融循环作用后车辙因子升高,相位角下降;冻融循环作用使得橡胶沥青蠕变劲度S增大,蠕变速率m减小。其中FTIR试验表明,冻融循环作用将加剧橡胶沥青材料的老化;橡胶改性沥青的抗水老化性能优于基质沥青。

关键词： 冻融循环   粘土   抗剪强度   试验  

摘要： 为了研究寒区细粒土在冻融循环作用下的剪切力学特性变化规律,对寒区粘土进行了冻融循环作用下的直接剪切试验,结果表明,土样内摩擦角随冻融循环次数的增加而增大,垂直压力相同时,土样抗剪强度随冻融次数的增加而增大,但冻融循环次数超过3次以后,冻融循环次数的增加对抗剪强度的影响很小。

关键词： 盐渍土   改良   冻融循环   盐胀  

摘要： 通过对青海地区盐渍土冻融循环条件下改良盐渍土盐胀研究,在含水率、含盐量、压实度不变的条件下研究固化剂改良盐渍土盐胀规律。试验结果表明:固化剂改良盐渍土盐胀与冻融循环次数呈现相关关系而且有效降低盐胀率;固化剂掺量对改良盐渍土盐胀性具有很大影响,固化剂掺量越大,改良盐渍土盐胀性能越显著;水泥改良盐渍土盐胀性能水泥掺量为6%~10%时冻融循环条件下水泥改良盐渍土盐胀改良效果比土凝岩改良盐渍土盐胀显著;随着冻融循环次数的增加,土凝岩改良盐渍土盐胀性能冻融循环条件下土凝岩掺量为10%~14%时改良效果较水泥的同时期改良效果显著。

关键词： 改性橡胶混凝土   冻融循环   风沙冲蚀   微观形貌  

摘要： 使用15%(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下的损伤机理。结果表明:15%(质量分数)NaOH溶液改性橡胶混凝土较未改性橡胶混凝土强度提高,弹性模量进一步降低,韧性有所提高;改性橡胶混凝土在抗风沙冲蚀性能方面仍表现出脆性材料特性;80目(0.18 mm)橡胶混凝土抗复合盐冻融循环性能最优,10目(2.00 mm)橡胶混凝土抗风沙冲蚀性能最佳,NaOH溶液对不同粒径橡胶混凝土不同性能的改性作用也不同;改性橡胶混凝土对抗复合盐冻融循环性能和抗冲蚀性能均有一定的改善作用,通过微观形貌分析其主要原因为改性橡胶颗粒与混凝土基体粘结作用更强,弹性变形更大。

关键词： 白云岩   冻融循环   失稳机理   广义Hoek-Brown准则   FLAC^3D  

摘要： 为了探究季冻区白云岩边坡在冻融循环作用下的失稳机理,通过白云岩完整岩样的室内快速冻融循环试验、声速测试试验和单轴压缩试验,获得了不同循环次数后岩块的物理力学性质参数,结合广义Hoek-Brown岩体强度准则,利用冻融岩样的纵波波速量化冻融裂隙岩体的地质强度指标GSI和冻融扰动因子(D n),实现了将岩块的冻融力学参数向边坡裂隙岩体冻融力学参数的转化,并分析比较了岩体各参数的冻融劣化效应,最后以河北省北部山区某白云岩高边坡为背景,利用FLAC^3D分析了边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明:边坡岩体的各项力学性质参数在冻融作用下均呈指数型下降趋势,其中岩体破碎度的冻融劣化效应最强;剪切塑性区主要在边坡的冻融层中产生和扩展,坡脚处的受损和变形最严重,边坡冻融破坏模式主要为表层碎裂岩块的崩落和沿冻融交界面的浅层滑塌。可见,冻融白云岩边坡的防护方案宜优先考虑从提升岩体完整性的角度入手并选用施工扰动较小的支护体系,以避免因施工扰动而造成浅层风化堆积体的滑塌。

关键词： 混凝土   碳纳米管   质量损失   动弹模损失   孔结构测试  

摘要： 为了研究碳纳米管掺量对混凝土材料耐久性能的影响,分别制备了碳纳米管掺量为0.05wt%、0.10wt%、0.15wt%的混凝土试样,进行了硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下试样质量损失、动弹模、孔结构以及腐蚀产物的研究。试验结果表明:随着硫酸盐侵蚀与冻融循环次数的增加,试样质量损失率呈现先减小后增大的趋势,相对动弹性模量表现为先增加后减小的趋势,同时腐蚀产物在逐渐增多;而相同耦合次数试验中,不同碳纳米管掺量下腐蚀产物在形貌上相差不多。

关键词： Lignin  

摘要： The strength of silty soil in the Yellow River flood area is low caused by poor grain composition and other features. In order to improve the strength of silty soil in the Yellow River flood area, the lignin is used to reinforce the silty soil. The relationship between the unconfined compression strength of silty soil and the mixing amount of lignin, the number of freezing and thawing cycles and curing period are analyzed. The unconfined compression strength test and freezing and thawing test are carried out on soil reinforced by lignin with a certain moisture content. The experimental results show that the lignin can improve the unconfined compression strength of silty soil. Under a certain number of freezing and thawing cycles, the unconfined compression strength of lignin-improved soil increases at first and then decreases with the increase of lignin proportion. The unconfined compression strength of silty soil is greatest when the mixing amount of lignin is 5%. When the amount of lignin is constant, the unconfined compression strength of reinforced soil increases with curing period. When the mixing amount of lignin is 5%, the strength of lignin-improved soil at 28 days is 1.77 times stronger than at 7 days. As the number of freezing and thawing cycles increases, the unconfined compression strength of lignin-improved soil decreases. Under the same number of freeze-thaw cycles, the reduction of unconfined compression strength in lignin-improved soil is less than that of plain soil, demonstrating that the durability of lignin-improved soil is better than that of plain soil. Based on SEM analysis, it can be clearly shown that lignin can effectively fill the pores between soil particles to improve the strength of soil. However, it does not gradually increase with the increase of mixture amount, and an optimal amount of admixture exists. © 2020, Science Press. All right reserved.