泡沫轻质土的干缩特性试验研究

通过试验,研究了泡沫轻质土的干缩特性及其主要应用因素,并对泡沫轻质土的干燥收缩率的各因素影响规律进行了探讨,以期控制和减少因干缩而产生的开裂。试验结果表明,泡沫轻质土的干燥收缩率随着水泥含量的增加而增大,随着河沙含量的增大而降低,干燥收缩主要发生在成型早期,干缩速度随着龄期的增长而降低。     

芳纶纤维水泥砂浆抗干缩开裂性能研究

文章研究了掺加短切芳纶纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性能的影响,初步分析了芳纶纤维增强水泥砂浆性能的作用机理,为芳纶纤维在水泥砂浆中的应用提供参考资料。     

表面张力与接触角对膨胀土干缩开裂影响的试验研究

用悬滴法对纯水、酒精溶液和肥皂水(表面活性剂)3种液体的表面张力进行测量,比较3种液体表面张力的大小;用躺滴法测量混有十八胺的两种土样的接触角。在此基础上,针对不同表面张力和接触角的膨胀土试样进行收缩开裂试验。试验结果表明:孔隙水表面张力和接触角对膨胀土的收缩开裂有重要影响。表面张力越小的试样,其最终收缩开裂裂隙度越小,但在裂隙发展阶段,脱湿时间相同时,孔隙水表面张力小的土样其收缩开裂裂隙度有可能大于表面张力较大的土样。增大土颗粒与孔隙水间的接触角可以很好的抑制膨胀土的收缩开裂,接触角越大,相同的脱湿时间下土体的收缩开裂裂隙度越小。减小孔隙水表面张力或增大接触角都会使土体中的弯液面曲率半径增大,从而减小土体中的基质吸力。接触角的增大还有可能使弯液面由凹变凸,基质吸力会因此消失,从而很好的抑制膨胀土开裂。     

生物炭对不同土体干缩开裂特性的影响及其机理研究

自然界许多土体失水干缩后常发育裂隙,引起各类工程地质问题,在土中掺入生物炭可以有效改变土体干缩开裂特性。本研究重点针对下蜀土、红黏土两种特殊土体,探究了不同掺量木质生物炭（0,0.01,0.03,0.05,0.1 kg/kg）对土体干缩开裂特征的影响,并结合微观结构分析及液塑限试验结果,阐明了影响机理。结果表明：(1)生物炭对于不同土体的影响有显著区别。生物炭能够加快下蜀土裂隙发育初期的速度,但会降低后期裂隙发育速度并抑制开裂;抑制效果随着掺量的增加而增强,裂隙比最高可下降32.2%。生物炭显著促进红黏土的裂隙发育,且促进效果随着生物炭掺量的增加而愈加明显,裂隙比最高可上升80.4%。(2)生物炭通过两种方式影响土体干缩开裂,一方面是作为非塑性材料占据土体可收缩空间;另一方面是影响土体颗粒的水化膜厚度进而影响土体膨胀。不同生物炭改性土体的开裂特性的不同取决于两种作用方式的相对强弱。     

泡沫沥青稳定碎石混合料干缩特性的试验研究

通过干缩变形试验,分析泡沫沥青稳定碎石混合料的失水率、干缩应变等指标的变化规律,探讨泡沫沥青稳定碎石混合料干缩变形特性的主要影响因素,并与其他材料的干缩特性进行对比。试验结果表明,拌和用水与水泥含量是影响该类混合料干缩变形的主要因素,沥青的存在可以减小混合料的干缩变形,泡沫沥青稳定碎石混合料干缩程度与泡沫沥青再生混合料的相当,但要小于水泥稳定碎石混合料。     

半柔性材料干缩特性研究

通过修正已有的收缩变形测试方法,得到了半柔性材料的干缩变形测试方法.基于半柔性材料的收缩成因,选择水胶比、设计孔隙率和灌浆料类型3个设计参数,探究其对半柔性材料收缩变形的影响规律,并从材料设计上对改善干缩变形提出建议.研究结果表明:半柔性材料的干缩变形随水胶比增大而增大,且不同水胶比半柔性试件干缩率差距较水泥砂浆试件大...     

土体干缩开裂过程的边界效应试验与离散元模拟

为了探究土体干缩开裂过程的边界效应问题,采用不同底面粗糙度的容器开展了多组干燥试验,发现干缩裂隙存在从顶面向下和从底面向上两种典型的发育形式。并且,裂隙发育程度与土样/容器界面接触条件密切相关,从而验证了裂隙发育过程的边界效应。通过理论分析,阐明了上边界的蒸发条件及下边界的接触条件对裂隙发育形式的控制作用。为了能更深入地理解土体干缩开裂边界效应的内在机制,在试验的基础上建立离散元模型,创新性地引入了沿深度的失水速率梯度参数,模拟土样上边界的蒸发条件变化。通过设置底面摩擦系数,模拟土样下边界的接触条件变化。将模拟结果与试验结果进行了对比分析,发现二者具有较好的吻合度。总体上,土体干缩裂隙的发育过程是顶面蒸发失水与底面摩擦两种边界条件共同作用的结果。当底面摩擦系数相对较小时,裂隙发育由蒸发失水主导,大部分裂隙由顶面向下发育。随着底面摩擦系数的增加,底面接触条件对裂隙发育过程的主导作用逐渐增强,由底面向上发育的裂隙数量所占比重也相应增加。     

土体干缩开裂过程的边界效应试验与离散元模拟

为了探究土体干缩开裂过程的边界效应问题,采用不同底面粗糙度的容器开展了多组干燥试验,发现干缩裂隙存在从顶面向下和从底面向上两种典型的发育形式。并且,裂隙发育程度与土样/容器界面接触条件密切相关,从而验证了裂隙发育过程的边界效应。通过理论分析,阐明了上边界的蒸发条件及下边界的接触条件对裂隙发育形式的控制作用。为了能更深入地理解土体干缩开裂边界效应的内在机制,在试验的基础上建立离散元模型,创新性地引入了沿深度的失水速率梯度参数,模拟土样上边界的蒸发条件变化。通过设置底面摩擦系数,模拟土样下边界的接触条件变化。将模拟结果与试验结果进行了对比分析,发现二者具有较好的吻合度。总体上,土体干缩裂隙的发育过程是顶面蒸发失水与底面摩擦两种边界条件共同作用的结果。当底面摩擦系数相对较小时,裂隙发育由蒸发失水主导,大部分裂隙由顶面向下发育。随着底面摩擦系数的增加,底面接触条件对裂隙发育过程的主导作用逐渐增强,由底面向上发育的裂隙数量所占比重也相应增加。     

基于数字图像相关技术的土体干缩开裂过程研究

在干燥条件下,土体极易蒸发失水收缩产生开裂,深入研究土体干缩开裂过程对准确掌握干旱气候环境中的土体工程性质响应特性具有重要意义。通过对黏性土开展室内干燥试验,采用数码相机实时记录土体表面裂隙的动态发育过程,结合数字图像相关技术,获取土体收缩开裂全过程。结果表明:①裂隙通常在土体表面张拉应力集中处产生,裂隙产生后周围应力场得到迅速释放并发生重排,且裂隙间倾向于成直角相交;②土体表面的位移场和应变场可以有效反映土体收缩开裂过程中的动态特征,能为分析和预测裂隙的演化过程提供重要参考信息;③土体被裂隙分割成不同的块区,每个块区在收缩过程中都存在收缩中心现象,且各块区的收缩中心位置会随时间而变化;④数字图像相关技术能有效识别不同图像之间的灰度特征值,能在完全不扰动土样的条件下准确获取土体表面干缩变形信息的时空演化特征,为研究土体干缩开裂动态过程及机理提供了优越的技术手段,具有较好的推广价值。     

混合型缓冲材料水分迁移及干缩开裂规律研究

膨润土砂混合物在高放射性废弃物地下填埋处置工程中有着广泛的应用,其在养护过程中对结构完整性、裂隙数量和变形尺寸都有着很高要求。为了研究掺砂率和厚度对混合型膨润土在干缩过程中的含水率变化及开裂规律的影响,本研究制备了不同掺砂率、厚度的试样进行室内恒温干燥试验,并对整个过程含水量进行连续监测。试验结果表明,增大试样厚度及适当提高掺砂率均有助于抑制膨润土收缩变形和开裂行为,试验得到试样最小裂隙率时的掺砂率范围为20%~30%;干燥过程中试样蒸发率受到进气值和土颗粒间气液接触面积变化的影响;试样干燥过程随厚度的增大而延长,而残余含水率随掺砂率的增大而降低;引入干燥系数k并对其研究发现,水分迁移速率与试样厚度呈负相关,与试样掺砂率呈正相关。     

聚丙烯纤维对水泥砂浆干缩开裂的影响

通过圆环法的对比试验,研究了不同体积分数下聚丙烯纤维对水泥砂浆干缩开裂形态的影响,结果表明:聚丙烯纤维体积分数越高,水泥砂浆出现初始裂缝的时间越晚;各种体积分数下聚丙烯纤维水泥砂浆的裂缝形态均为多发型细微裂缝.分析了不同体积分数聚丙烯纤维对水泥砂浆干缩开裂性能的作用机理,以及多缝出现的原因.     

新型墙体材料砌体干缩开裂的对策

新型墙体材料包括砖类、小型空心砌块类、泡沫砌块类、墙板类和蒸压加气混凝土砌块类等五大品种。它们在强度、干缩、吸水性和保水性、表面强度和粗糙程度、砂浆粘附力等方面与普通粘土砖差异很大 ,如收缩值 :粘土砖为０～０．２‰ ,混凝土空心砌块为０．３７‰ ,中型粉煤灰硅酸盐砌块０．７‰～１‰。当前突出的问题是干缩开裂、渗漏吸湿、强度不够。易出现竖向裂缝的部位有门窗洞口在过梁和窗台部位 ,自由长度较长的墙体 ,通缝或纵横墙体交叉部位 ,不同材料砌块混砌的接槎部位 ,与框架柱的连接部位 ,与梁垂直交叉的墙体梁下角部位 ,在墙上…     

水稳类基层干缩开裂的原因及预防措施

对水泥稳定类基层材料干燥收缩的机理、影响因素进行了详细而全面的分析，并在此基础上提出了有效的预防措施，以尽量减少水泥稳定类基层材料的干缩裂缝。     

碱激发矿渣混凝土干缩特性研究

该文研究了水胶比、激发剂种类、碱当量不同情况下的碱激发矿渣混凝土的干缩性能,并与普通硅酸盐水泥混凝土的干缩性能进行对比。结果表明:碱激发矿渣混凝土比普通硅酸盐水泥混凝土干缩大,其干缩率随水灰比的增大而减小;水玻璃激发的碱激发矿渣混凝土干缩率最大;随碱当量增大,碱激发矿渣混凝土的干缩逐渐增大;采用水玻璃作为激发剂,碱激发矿渣混凝土的干缩率随水玻璃模数的增大而增大。     

高强再生混凝土干缩特性

研究了再生粗细骨料对混凝土干缩性能的影响,试验结果表明,再生骨料对混凝土的干缩影响显著,尤其是再生细骨料。重点研究了高强再生粗骨料混凝土的干缩特性,通过高强再生混凝土配合比优化设计,再生粗骨料混凝土的干缩率仅稍大于天然粗骨料混凝土,与其基本相当。在再生混凝土中掺膨胀剂具有很好的补偿收缩效果,达到高强再生混凝土微干缩的目的。研究表明,干燥环境养护对再生混凝土强度的影响明显大于普通混凝土,因此,再生混凝土更需注意保湿养护。还从界面结构和骨料特性分析了再生混凝土的干缩机理。     

PP纤维水泥界面粘接与抗干缩开裂性能研究

和酸或碱水溶液处理聚丙烯（PP）纤维表面,可改善纤维-水泥界面的粘结性能,并提高PP纤维水泥砂浆的抗干缩开裂性能。     

玄武岩纤维对黏土干缩开裂特征的影响

黏土的膨胀收缩会导致裂缝的产生,裂缝的产生会显著改变其水理-力学性能,常引起各类工程地质问题。为了研究玄武岩纤维对黏土抗裂性的改善作用,进行了室内试验,对取自呼和浩特市郊区某建筑工地黏土,共设计5组试样以定量分析纤维掺量对黏土开裂的影响,并采用数字图像处理技术进行了分析,并结果表明：土体试样的开裂可分为三个阶段,分别为裂隙产生阶段、裂隙网格形成阶段、裂隙宽度扩展阶段;在掺入纤维的土体试样中,其裂隙之间的正交性会发生改变,并会产生更多的死端裂隙;玄武岩纤维抑制了土体的开裂,降低了裂隙宽度、裂隙比,随着纤维含量的增加,土体试样首次开裂所对应的含水率减小。     

矿粉稳定钢渣基层材料干缩温缩性能试验研究

为合理利用建筑废弃物—钢渣,研究矿粉稳定钢渣用作基层材料可行性,解决半刚性基层材料易开裂等问题。通过试验,对不同矿粉掺入量的矿粉稳定钢渣基层材料进行室内干缩温缩试验,分析时间及温度对其干缩温缩性能的影响,并对水泥稳定碎石、水泥稳定钢渣进行对比分析。试验结果表明:不同的矿粉剂量对矿粉稳定钢渣干缩温缩性能有影响,矿粉剂量越高,矿粉稳定钢渣干缩温缩系数越大。干缩系数随时间呈先增大趋势,30 d后趋于平缓。温缩系数随温度升高呈先降低后升高趋势,0℃的温缩系数最低;混合料干缩系数:水泥稳定钢渣矿粉稳定钢渣水泥稳定碎石,混合料温缩系数:矿粉稳定钢渣水泥稳定碎石水泥稳定钢渣。     

再生泡沫混凝土吸水率及干缩特性研究

采用废旧混凝土经破碎、筛分而成的粒径小于2.36 mm的再生细骨料制备泡沫混凝土,通过单因素试验探究水灰比、减水剂掺量及聚丙烯纤维掺量对其吸水率与干缩特性的影响规律。结果表明,再生泡沫混凝土的吸水率随水灰比的增大而增大,随减水剂掺量的增大而显著减小,水灰比0.76与减水剂掺量0.3%对应的吸水率最小,纤维掺量并不显著影响吸水率特性;再生泡沫混凝土的干缩值随减水剂掺量、纤维掺量的增大而显著减小,减水剂掺量0.2%与纤维掺量0.2%对应的干缩值最小,水灰比并不显著影响干缩特性。