关键词： 碳酸盐渍土   硅微粉   改良试验   冻融循环耐久性  

摘要： 文章以双洮公路沿线碳酸盐渍土为研究对象,采用恒温箱和压力机测量碳酸盐渍土的冻融循坏耐久性。对盐渍土掺入2%、4%、6%的硅微粉进行改良,将试样分别进行0、3、5、7、10次冻融循环,通过无侧限抗压试验测量其冻融循坏耐久性。经试验研究,试样在经过5次冻融循环之后强度衰减程度基本平稳,普通盐渍土试样强度衰减71.22%,掺加硅微粉试样强度衰减约10%,硅微粉对盐渍土耐久性提升幅度较高。

关键词： 氧化石墨烯   再生混凝土   冻融循环   界面过渡区   微观结构  

摘要： 为了研究冻融循环作用下氧化石墨烯(GO)对再生混凝土(RC)界面过渡区的影响,采用纳米压痕技术对骨料新砂浆和新砂浆旧砂浆2个界面过渡区的微观力学性能进行了研究.结果表明:经历100次冻融循环作用后,氧化石墨烯再生混凝土(GO-RC)和普通再生混凝土(ORC)的力学性能均有不同程度下降;GO在水化过程中的凝结核效应,提高了再生混凝土在各界面过渡区内高密度水化产物的数量,高密度水化硅酸钙的体积分数较ORC提高了7.02%~14.10%;界面过渡区内弹性模量提高了14.79%~17.74%,硬度提高了42.11%~60.80%.GO可以改善再生混凝土的微观结构,提高其抗冻性能.

关键词： 冻融循环试验   岩心超声波测试装置   纵波波速  

摘要： 目前国内外冻融循环试验的规程仍未对细化的岩性给出确切的试验指标选取,试验设备选取的差异性对试验效果存在极大的影响。文章研究针对金沙江玄武岩,在一定的设备条件下,进行不同冷冻、水浴时长的试验,并采用岩心超声波测试装置测试其不同状态下的纵波波速,以此获得一个适应性的实验方案。

关键词： 沥青混合料   冻融循环   渗透性能  

摘要： 我国北方地区沥青路面的冻融破坏普遍存在,导致了沥青混凝土细观结构的损伤,改变了其宏观渗透性能。文中结合冻融循环试验与渗透试验,开展了沥青混合料冻融循环作用下的渗透性能演变研究。

关键词： 冻融循环   土质边坡   水分场   试验研究  

摘要： 以辽宁省灯塔灌区总干渠为工程背景,利用低温环境模拟试验箱内的边坡模型试验,分析冻融循环对土质边坡的水分场的影响。结果表明:边坡表层的水分与气温有比较明显的关联,这种变化会随着深度的增加而减小,同时还呈现出愈加明显的滞后效应;在冻结过程中,受到温度势的影响,土壤水分表现为向冻结锋面迁移;在融化过程中,土壤水分则表现为向土体表面迁移。因此,经过多次冻融循环之后,土体水分场的分布呈现出趋向均衡的态势。结果对相关理论研究和工程实践具有重要的借鉴价值。

关键词： 泥质白云岩   水-岩相互作用   干湿循环   冻融循环   强度劣化  

摘要： 水岩相互作用是岩土工程及相关学科的研究热点。通过干湿和冻融循环试验,对泥质白云岩力学特性的劣化规律及扩容进行研究。研究结果表明:泥质白云岩在干湿和冻融循环作用下均会出现明显不均匀的强度劣化,循环次数为60时,干湿循环比冻融循环对岩石的影响更大;循环次数为60时,冻融循环作用下岩样的抗压强度总劣化度会随围压的增大而增大;干湿和冻融循环作用下,屈服应力、扩容点应力与峰值应力的比值与围压呈线性上升关系;循环次数为60时,低围压下,干湿循环岩样的泊松比大于冻融循环下岩样的泊松比;高围压下,冻融循环岩样的弹性模量大于干湿循环岩样的弹性模量。

关键词： 冻融循环   应力-应变曲线   衰减模型   动弹模   损伤变量  

摘要： 为研究灰岩在不同冻融循环条件下物理力学性能变化情况,利用快速冻融机和2000 kN三轴压缩试验机对不同冻融次数下灰岩进行单轴压缩试验,得到冻融灰岩应力-应变关系曲线。结果表明:随着冻融次数的增加,抗压强度、弹性模量、泊松比均逐渐降低,且降低程度服从指数衰减模型,20次冻融之前,岩样应力-应变曲线塑性阶段不明显,进一步增加冻融循环次数,岩样塑性特征越来越明显,脆性特征逐渐降低;试验得到不同冻融次数下饱水岩样波速均大于干燥状态下的波速,且随冻融次数的增大呈指数形式降低;最后,基于波速建立以岩石动弹模为损伤变量的冻融损伤方程,拟合结果显示损伤随冻融次数的增加而增大,但增长速率逐渐减少。

关键词： 公路路基   抗冻融特性   试验研究   固化砂   强度形成机理   无侧限抗压强度试验  

摘要： 在深季冻区,使用化学方法固化砂质边坡表层后,由于冻融循环的影响,固结层易发生破坏。为了研究新型固砂剂TD-1固化砂体后的抗冻融特性,从微观方面对其强度形成机理进行分析;使用湿冻法、干冻法对固化砂进行试验,模拟其在有、无雨雪条件下的冻融循环;冻融循环后,通过无侧限抗压强度试验,研究固化砂无侧限抗压强度随冻融循环次数的变化,以及应力随应变的变化。结果表明:(1)使用湿冻法进行冻融循环试验,随着冻融循环次数的增加,试样抗压强度逐渐降低,降低速率由快变慢,之后趋于稳定,试样破坏形式从脆性破坏逐渐向塑性破坏过渡;(2)使用干冻法进行冻融循环试验,随着冻融循环次数的增加,试样抗压强度逐渐增大,增大速率由快变慢,之后趋于稳定,试样破坏形式为脆性破坏。

关键词： 土力学   粗颗粒填料   冻融循环   恒温冻结   高铁路基   水-热-汽效应   荧光素追踪  

摘要： 为研究高铁路基非饱和粗颗粒填料水-热-汽效应,研发了适用于冻融循环作用下水-热-汽迁移特征追踪的试验装置,采用荧光素为示踪剂追踪外界补水中液态水上升的高度和变化规律。首先开展一系列关键性技术试验验证了试验方法和装置的有效性。而后在试验装置研发的基础上,开展试验研究冻融循环过程中,恒温降温模式下开放补水的非饱和粗颗粒填料中的水-热-汽效应。试样每次冻结时长72 h,融化12 h,分为3次冻结和2次融化。试验结果表明,恒温冻结模式下,冻深随着冻结次数的增加而增加。冻结过程中,粗颗粒填料外界水分补给主要以气态水的形式向土样内部迁移,融化时土样内部水分会向外界迁移。最大补水量出现在第2次冻结中。试验结束时,上冷浴盘顶部出现冰层,已冻区含水率的增幅相对比较均匀。反复冻融循环作用下,高铁路基粗颗粒填料的水、汽迁移和相变可导致路基中冰层的形成和强度的改变。

关键词： 地聚物混凝土   普通混凝土   盐碱侵蚀   冻融循环   应力-应变曲线  

摘要： 地聚物混凝土(Geopolymer Concrete)以其良好的力学性能、耐高温性能、化学稳定性,在建筑材料领域越来越受青睐,是一种新型环境友好型建筑材料。此外,我国西部盐碱地区、北方除冰盐地区、东部沿海地区的不利环境每年对混凝土结构造成了大量盐碱、冻融破坏现象。盐碱-冻融环境对混凝土材料造成的累积损伤不可逆,长期处于该环境下,会逐渐加速混凝土材料的破坏,影响混凝土结构正常使用。为了进一步研究地聚物混凝土在盐碱-冻融环境下的损伤特性,本文以偏高岭土和粉煤灰为主要原料制备地聚物混凝土,模拟盐碱-冻融环境对地聚物混凝土进行损伤特性试验研究,并设置普通混凝土作为对比试验。为实际应用中地聚物混凝土在严寒地区的推广提供一些理论依据。(1)研究了盐碱侵蚀作用下普通混凝土和地聚物混凝土的力学特性。结果表明:在盐碱侵蚀作用下两种混凝土随着侵蚀周期的增加,试件表面均未出现明显损伤;质量、相对动弹性模量、抗压强度均呈先缓慢增加后渐趋平稳趋势,相同侵蚀周期下,普通混凝土质量增加率、相对动弹性模量增加率、抗压强度增加率均高于地聚物混凝土。在复盐和氯盐中浸泡的地聚物混凝土试件相对动弹性模量、抗压强度均低于硫酸盐和水中浸泡的试件。(2)研究了普通混凝土和地聚物混凝土在盐溶液中经历不同冻融循环次数后的损伤特性。结果表明:在盐碱环境下,随着冻融次数增加,普通混凝土试件表面损伤渐趋明显,质量、相对动弹性模量、抗压强度均表现出先增加后减小趋势;地聚物混凝土试件表面损伤逐渐严重,质量呈先增加后减少趋势,相对动弹性模量、抗压强度均呈先渐趋平稳后加速下降趋势。75次冻融循环后,普通混凝土的冻融破坏程度由强到弱依次为复合盐冻、硫酸盐冻、氯盐冻、水冻。相同冻融次数下,地聚物混凝土的冻融破坏程度由强到弱依次为复合盐冻、氯盐冻、水冻、硫酸盐冻。并基于试验数据提出了混凝土在盐碱-冻融环境下的损伤劣化模型。(3)研究了盐碱-冻融循环条件下地聚物混凝土和普通混凝土的单轴受压应力-应变曲线和本构关系。建立了不同盐碱侵蚀作用下考虑混凝土峰值应力、峰值应变、控制参数α、β与冻融次数的应力-应变本构关系模型。结果表明:在盐碱环境下,随着冻融次数增加,地聚物混凝土峰值应力呈先趋于平稳后加速减小趋势,峰值应变呈先缓慢增加后快速增加趋势,普通混凝土峰值应力呈先增加后降低趋势,峰值应变呈先缓慢增加后快速增加趋势。在相同盐溶液、相同冻融次数条件下,地聚物混凝土上升段参数α均小于普通混凝土,下降段参数β均大于普通混凝土,说明地聚物混凝土的延性和塑性变形性能不如普通混凝土。