用劈裂试验方法评价新老混凝土粘结面的抗冻性能

采用新老混凝土粘结立方体试件。通过快速冻融试验探索新老混凝土粘结面在水饱和状态下。冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型对粘结面劈裂抗拉强度的影响。先冻后粘结试件经受冻融循环的次数为0、25、50、75、100和125，先粘结后冻融试件经受冻融循环的次数为0、5、10、15、20、25和30，界面的粗糙度为0．23mm-6．9mm，界面剂采用水泥净浆、水泥砂浆和掺加10％UEA膨胀剂的水泥浆。试验表明。无论是先冻融后粘结还是先粘结后冻融的新老混凝土粘结试件。其粘结面的劈裂抗拉强度均随冻融循环次数的增加而降低。表现为冻融初始阶段的缓降和冻融循环一定次数后的陡降。特别对先粘结后冻融试件。其下降程度更加明显；粘结面的粗糙度和界面剂对粘结劈裂抗拉强度也有不同程度的影响。而对界面剂和新混凝土中掺加引气剂的对比试验表明，引气剂可明显提高新老混凝土粘结面的抗冻性能。     

冻融劣化混凝土压剪作用下力学特性及破坏准则

为研究冻融劣化混凝土动静态抗剪性能,进行了不同冻融循环次数(0,10,25,35和50次)后混凝土在不同法向应力(0,3,6,9和12 MPa)下的压剪强度试验,混凝土强度等级为C30。研究分析了冻融循环次数和法向应力对混凝土剪切强度、峰值应变和黏聚力与摩擦系数的影响。分析结果表明:①随着冻融循环次数的增加,混凝土在相同法向应力状态下的剪切强度均逐渐降低,而且法向应力越大,剪切强度随冻融循环次数的增加而降低的程度越小;当冻融循环次数相同且法向应力不大于单轴抗压强度50%时,剪切强度随法向应力的增大而增大,且冻融劣化程度会影响该增幅效果;②在法向应力相同时,剪切峰值变形随冻融循环次数的增加呈线性增长趋势,对某一冻融循环次数,法向应力的存在增大了混凝土的剪切峰值变形;③摩擦系数和黏聚力都随冻融劣化程度的加深而降低,黏聚力大幅度降低是由于冻融劣化作用起主导作用所致。基于上述试验分析和八面体应力空间二次抛物线形式的压剪破坏准则,构建了平面应力状态下考虑冻融循环次数的混凝土压剪破坏准则。     

冻融环境下钢筋与再生混凝土粘结性能及界面损伤研究

为了揭示冻融环境下钢筋与再生混凝土的粘结破坏机理及其影响因素,对冻融环境下钢筋与再生混凝土的界面粘结试验进行数据统计后,利用几何损伤理论建立粘结退化模型,引入指数函数对损伤滑移曲线进行拟合后,建立冻融环境下钢筋与再生混凝土的粘结滑移损伤本构关系;并从能量损伤的角度分析界面粘结耗能,定义粘结能量因子以量化不同冻融循环次数下界面粘结性能的变化情况。研究表明:当再生骨料取代率为0%和100%时,试件粘结能量相近,且均大于再生骨料取代率为30%和60%的试件粘结能量。在相同再生骨料取代率下,粘结能量因子随冻融循环次数的增加呈减小趋势,耗能能力明显下降;在相同冻融循环次数下,随着再生骨料取代率的增加,粘结能量因子呈先增大后减小趋势,再生骨料取代率为30%时,耗能能力最优。研究成果可进一步完善再生混凝土基本理论体系,并为再生混凝土在实际工程的应用提供参考。     

冻融时引气剂对新老混凝土黏结面劈裂抗拉性能

采用新老混凝土黏结复合立方体试件，通过快速冻融试验，对在界面剂和新混凝土中掺加引气剂的新老混凝土黏结面的冻融劈裂抗拉性能进行了试验研究，探讨了冻融循环次数、引气剂、黏结面粗糙度和界面剂类型等对黏结面劈裂抗拉强度的影响。界面的粗糙度为0.23～6.90mm，界面剂选用掺加1％引气剂的水泥净浆、水泥砂浆和同时掺加10％UEA膨胀剂的水泥净浆。试验结果表明，在界面剂和新混凝土中掺加引气剂可显著提高新老混凝土黏结面的抗冻融性能，在同样条件下，黏结面的抗冻融性能可提高一倍以上，与未掺加引气剂的新老混凝土黏结面相比，黏结面的劈裂抗拉强度随冻融循环次数的增加而降低趋势变缓。根据试验，适当的粗糙度和掺加引气剂的水泥砂浆界面剂对新老混凝土黏结面的抗冻融性能有较好的改善作用。     

冻融循环作用下CFRP-高强混凝土的界面行为

为了研究冻融作用对ＣＦＲＰ－高强混凝土界面性能的影响,对冻融循环作用后的ＣＦＲＰ－高强混 凝土试件进行了双面剪切试验,并建立了基于混凝土塑性损伤模型的有限元模型,对实验结果进行补充 和对比讨论。结果表明:冻融循环使ＣＦＲＰ－高强混凝土粘结性能呈劣化趋势,且劣化速度在循环150 次后加快;随着冻融循环次数的增加,极限端部滑移加速减少;同样荷载条件下ＣＦＲＰ应变发展更快,混 凝土损伤深度增加。基于混凝土冻融本构与塑性损伤的有限元模型与试验结果有较好的吻合性,可以 作为ＣＦＲＰ－高强混凝土冻融作用下的预测模型。     

节理岩体冻融力学特性试验研究

对两种含水率状态下不同连通率的预制节理岩体进行了冻融循环试验,测定了试件冻融后的质量、波速,然后进行了三轴压缩试验,分析了冻融循环作用对节理岩体三轴抗压特性的影响以及损伤变化规律。研究表明:(1)由于含水率不同,冻融损伤后,饱和组节理试件的质量损失和波速衰减较天然组严重,且饱和组试件节理结构面附近劣化程度随着连通率的增加而增大;(2)三轴压缩试验中,两组节理试件三轴抗压特性的冻融效应具有相同的规律,采用二次多项式能很好地拟合峰值强度与冻融循环次数之间的关系;(3)随着冻融循环次数的增加,两组试件冻融损伤变量逐渐增大,且天然组试件抗冻性比饱和组试件强,其中连通率对饱和组试件冻融效应影响显著。     

冻融混凝土基于声发射技术的单轴动态劈拉损伤特性研究

为了研究混凝土冻融劣化后的动态劈拉损伤特性,对历经 0、10、20、30、40 次冻融后的混凝土进行应变速率为 10 － 5 / s、10 － 4 / s、5 × 10 － 4 / s、10 － 3 / s 的单轴劈拉试验,分析了冻融循环次数和应变速率对混凝土劈拉强度和吸能能力的影响,并利用声发射技术分析了劈拉破坏过程中混凝土损伤发展情况。结果表明: 随应变速率增大,劈拉强度线性增大; 随冻融循环次数的增加,劈拉强度线性减小; 随应变速率的增大,混凝土吸能能力增大; 随冻融循环次数的增加,混凝土吸能能力减小; 实时采集的声发射信号可用来描述混凝土劈拉破坏过程; 混凝土劈拉损伤均随应变速率和冻融循环次数的增大而增大,当应变速率为 10 － 3 / s 时的斜率缓慢增加到累计能量的 10% 左右,当加载应力为峰值应力的 80% 左右时,试件内部能量急剧释放,试件迅速破坏。     

混凝土剪切强度影响因素敏感性分析

针对高寒地区混凝土结构发生的冻融破坏现象,以及混凝土结构会发生剪切破坏的特点,利用大型多功能动静力电液伺服三轴试验机和剪切盒装置进行了混凝土剪切试验,研究分析了法向应力、应变速率和冻融循环次数对混凝土剪切强度发展规律的影响。通过定义无量纲形式的敏感性函数,比较了法向应力、应变速率和冻融循环次数3种因素变化对混凝土剪切强度的敏感性,并对各影响因素的敏感性进行排序。分析结果表明:①混凝土剪切强度随法向应力的增大而提高,其试验曲线分为线性上升段、非线性上升段和稳定段3个阶段;混凝土内部微裂缝和孔隙中的自由水是引起混凝土剪切强度随应变速率增大而增大的重要因素;混凝土孔隙率增大是混凝土剪切强度随冻融循环次数的增加而降低的原因。②当混凝土冻融循环次数不高于50次、法向应力不大于35 MPa且加载的应变速率为10-5/s~10-3/s时,冻融循环次数对混凝土剪切强度的敏感性影响较大,法向应力对混凝土剪切强度的敏感性影响较小,应变速率对混凝土剪切强度的敏感性影响最弱。     

冻融循环与疲劳荷载作用下混凝土损伤研究

为研究冻融循环与轴向疲劳荷载作用下混凝土力学性能损伤演化规律,对混凝土试件分别进行冻融循环、疲劳加载、先冻融循环后疲劳加载和先疲劳加载后冻融循环4种损伤试验,以试件经历损伤后的抗压强度劣化作为损伤评价指标研究混凝土的损伤特性和机理,同时研究相对动弹性模量和质量的劣化规律。研究结果表明:不同联合作用下,混凝土的相对动弹性模量均呈现降低趋势。冻融循环单一因素作用下,混凝土强度随冻融次数的增加逐渐降低;疲劳荷载单一因素作用下,混凝土强度随疲劳次数增加呈先升后降的趋势,疲劳4万次时,混凝土的损伤度为1.8%;先冻融循环后疲劳加载作用下,即混凝土先受冻融循环作用,再受1万次应力水平(0.1 f_c~0.5 f_c)的疲劳荷载作用时,随疲劳次数的增加,试件的强度均呈现升高趋势;先疲劳加载后冻融循环作用下,随冻融次数的增加,混凝土的力学性能损伤显著,历史疲劳次数为0.5万次和1万次,再经历75次冻融循环作用时,其损伤度分别为19%和24.2%。研究成果可为建立符合实际工程的混凝土结构耐久性设计理论提供较可靠的基础依据。     

冻融环境下引气混凝土双轴拉-压强度和破坏准则的试验研究

本文对掺引气剂混凝土进行了不同次数快速冻融试验，用电子显微镜观察了经受不同次数冻融循环后混凝土微观结构的变化，并进行了6种应力比下的双轴拉-压试验，观察了试件破坏形态，测得了混凝土试件的抗拉强度和抗压强度。试验发现，掺引气剂混凝土在双轴拉-压荷载作用下，其抗拉强度和抗压强度均随冻融循环次数的增加而明显降低。在此基础上，分析了双轴拉-压极限强度随冻融循环次数的变化规律，并在主应力空间和八面体应力空间建立了同时考虑冻融循环次数和拉压比的破坏准则。     

煤炭采空区对水库渗漏影响研究

结合咸阳市某拟建水库的工程地质条件及采空区赋存状况,通过现场试验,探查了采空区边缘裂隙带分布特征,在分析采动对岩体完整性及渗漏性影响的基础上,评价了采空区的稳定性及其对水库渗漏性的影响。评价结论认为,水库水体荷载不会引起采空区"活化",采空区对拟建水库渗漏影响较小。现阶段,采空区引起的水库增加的极限渗漏量为1 004.41 m3/d,约占水库设计年平均流域径流量的0.87%,随着时间推移,采空区将逐步趋于稳定,渗漏量将逐步降低。鉴于此,建议对采空区加强监测。     

海涂冲刷观测工艺实践

海涂冲刷观测在使用声纳测深、测量仪器测量不甚合理的情况下，设计了一套适用于海涂冲刷观测、制作结构简单、使用成本低、具有自沉功能的冲刷观测装置工艺。     

斜坡上封闭水平板波浪上托力试验研究

波浪对平板的上托力是海上透空结构物设计的重要依据，不同布置形式的平板波浪上托力有不同的变化规律。本文通过系列模型试验，对斜坡上尾部封闭的水平板波浪上托力产生的机理进行了详细的分析和论述，认为影响其大小的直接因素与尾部透空情况相同，仍为几何因素、动力因素和空气垫层因素，但各因素对波浪上托力的影响程度发生了很大变化。试验结果表明，板下最大冲击压强与最大总上托力并不总是同步发生，其压强分布形式也不尽相同，应分别考虑。     

孔隙率对砂岩强度影响的损伤力学研究

本文从损伤力学的基本概念出发，应用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ破坏准则，得到了抗压强度与损伤因子的关系，同时用统计分析方法，建立了试件内部孔隙分布的一种基本模型，进一步推导出孔隙率对试件抗压强度影响的理论关系，该关系与试验结果颇为一致。     

红柳根系对塔里木河岸坡土体起动规律影响研究

为了研究红柳根系对塔里木河岸坡土体起动的影响规律,对不同植被根系体积密度及不同的根系分布方式下的根-土复合体进行起动特性试验,并分析植被根系影响下起动切应力变化规律,得到了根系影响下河岸土体起动切应力与植被根系体积密度及土体干密度的定量关系式。试验结果表明:不同根系放置形式土体抗水流冲刷的由大到小分别为相交放置,竖直放置,倾斜放置。当有红柳根系覆盖河岸土体时,土体的起动切应力得到了明显提高。     

水流剪切对细颗粒泥沙絮凝作用实验研究的综述

综述了实验揭示的水流剪切条件与絮团特征参数(尺寸、分形维数)之间的关系,总结了同向絮凝的机理研究,并就絮凝实验研究过程中的一些问题提出了建议.     

矿物掺合料对水泥水化性能的影响研究

为综合判定抚顺、鸡西、石河子、六枝、淮南和中梁山六个地区的煤矿石的活性情况,通过煅烧手段和XRD测试方法对煤矸石进行试验分析,得出结论:当煅烧温度为800～900℃时,高岭土等粘土矿物会转变为类偏高岭石相,基本上不含硅铝尖晶石和莫来石相;煅烧温度为900～1 000℃时,高岭土虽仍以偏高岭石相为主,但开始出现硅铝尖晶石和莫来石;1 000～1 200℃,高岭土的莫来石化进一步增加;当煅烧温度达到1 200℃,煅烧产物的莫来石特征峰已明显增强,已由偏高岭土转变为莫来石相,主要成分是莫来石和非晶质二氧化硅;通过对比得出六个不同地区的煤矸石最佳活化温度为900℃,并且煤矸石的活性主要来源于高岭土等黏土和长石类矿物在高温下形成的无定型SiO_2和Al_2O_3。因此,在水泥水化过程中,煤矸石中的SiO_2和Al_2O_3会和Ca(OH)_2发生反应,使得化学平衡方程向左移动。     

人工渠道糙率系数影响因素的试验研究

通过物理模型试验资料分析,探讨了矩形渠道的糙率与渠道水深、弗汝德数的变化规律。分析得出:当底坡不变时,随着弗汝德数Fr的增大,糙率n值逐渐减小。在缓流渠道中,渠道糙率n随弗汝德数Fr变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率n值随弗汝德数Fr的速率较慢。糙率系数n随水深h的变化关系与流态有关。缓流中,随着水深h的增大,糙率n值减小;急流中,当弗汝德数11.51时,糙率系数n随水深h的增大而增大。     

边坡开挖对铁路隧道的影响分析

在已有铁路线附近施工,对桥梁和隧道等铁路构造物造成一定的影响,对既有铁路的运营形成一定的安全隐患。结合某铁路隧道附近的边坡开挖,通过有限元模拟计算,详细分析了边坡开挖对铁路隧道结构的影响。研究表明边坡开挖引起隧道的应力和变形较小,但爆破作业引起的振动对列车的运营存在安全隐患。     

我国植被恢复对土壤性状影响研究综述

 生态修复是改善生态环境的重要手段,对于土壤、水文、植被等多方面具有影响。介绍了植被恢复对土壤水分、土壤密度、土壤有机质、土壤氮等4个方面的影响。结果表明：①植被恢复对土壤的影响有利有弊,大多数情况下植被恢复降低土壤水分,提高养分含量,降低土壤密度;②从不同的指标来看,植被恢复改善土壤性状所需时间不同,从3年至20年以上;有些立地条件下,人工造林土壤性状长期低于天然林;③对于改善土壤性状没有明显作用的植物种,在进行合理配置后,有可能产生很好的改良土壤作用。在此基础上提出植被恢复需进一步明确的各类指标目标阈值及措施。