改良膨胀土的干湿循环特性试验研究

干湿循环作用对改良膨胀土的工程性质存在重要的影响,而目前这方面的研究成果很少。以掺石灰和粉煤灰改良的典型合肥膨胀土为研究对象,通过系统的室内试验,研究在干湿循环作用下,改良膨胀土的膨胀性、界限含水量、颗粒分布以及无侧限抗压强度等方面的变化规律,深入探讨干湿循环作用对改良膨胀土工程性质的影响。结果表明,改良膨胀土的膨胀量、液限、塑性指数、黏粒含量随干湿循环次数的增加而增大,而塑限、粉粒含量以及无侧限抗压强度则随干湿循环次数的增加而减小。     

福建土楼墙身夯土材料抗压强度无损检测方法研究

针对福建土楼墙身夯土材料强度的无损检测方法进行研究。通过对回弹仪工作原理以及夯土材料强度的研究,对回弹仪进行加大弹击杆端的改进以提高其测试精度,结合夯土试块的抗压强度试验建立起不同年代夯土材料专用测强曲线。并通过现场实测,验证改进后回弹仪的适用性,为在役土楼的现场无损检测打下了基础,有助于进一步完善土楼保护措施。     

干湿循环作用下碳酸盐对混凝土腐蚀规律的试验研究及建议

试验研究了干湿循环机制下碳酸盐对混凝土的腐蚀规律试验,通过分析碳化深度、抗压强度及混凝土质量的变化,讨论了碳酸盐对混凝土碳化的腐蚀影响,并对混凝土碳化程度评定提出了建议。研究结果表明,混凝土的碳化速度在NaHCO_3溶液的作用下加快。随着干湿循环次数的增加,NaHCO_3溶液浓度从0.3%增加到0.5%时,混凝土碳化深度明显增加;混凝土的抗压强度在NaHCO_3溶液的作用下影响较大。结合在失效干湿循环次数时,混凝土试块的质量损失率的统计,其平均质量损失率为6.24%,可以参照混凝土试块的质量损失率对混凝土试块是否失效进行初步的判断。     

干湿循环效应下黄土抗拉强度试验研究EI北大核心CSCD

采用单轴拉伸法对原状和重塑黄土干湿循环下的抗拉强度进行试验研究,通过试验数据探讨原状和重塑黄土的抗拉强度与含水率和干湿循环次数的关系,分析干湿循环下黄土的抗拉强度衰减机制。试验结果表明:原状和重塑黄土的抗拉强度随含水率的减小呈非线性的增大,为负指数函数关系;同一含水率下的原状和重塑黄土的抗拉强度随干湿循环次数的增加而减小,最后基本趋于稳定。多次的干湿循环后原状黄土的抗拉强度衰减值与重塑黄土的抗拉强度衰减值和黄土抗拉结构强度之和基本相等,证明多次的干湿循环作用打破了原状黄土的原有结构,使得其抗拉结构强度消失;间接说明经过多次干湿循环后原状和重塑黄土的吸附强度衰减值相同,并使得原状和重塑黄土具有基本相同的结构。     

干湿循环效应下黄土抗拉强度试验研究

采用单轴拉伸法对原状和重塑黄土干湿循环下的抗拉强度进行试验研究,通过试验数据探讨原状和重塑黄土的抗拉强度与含水率和干湿循环次数的关系,分析干湿循环下黄土的抗拉强度衰减机制。试验结果表明:原状和重塑黄土的抗拉强度随含水率的减小呈非线性的增大,为负指数函数关系;同一含水率下的原状和重塑黄土的抗拉强度随干湿循环次数的增加而减小,最后基本趋于稳定。多次的干湿循环后原状黄土的抗拉强度衰减值与重塑黄土的抗拉强度衰减值和黄土抗拉结构强度之和基本相等,证明多次的干湿循环作用打破了原状黄土的原有结构,使得其抗拉结构强度消失;间接说明经过多次干湿循环后原状和重塑黄土的吸附强度衰减值相同,并使得原状和重塑黄土具有基本相同的结构。     

脱湿路径下考虑干湿循环和体变影响的膨胀土土水特征

为了研究干湿循环和体积变化对膨胀土土水特征曲线的影响,利用改进的非饱和土真三轴仪,对经历不同干湿循环后的弱膨胀土进行脱湿试验,测得每级脱湿稳定后的质量含水率和孔隙比。试验结果表明：干湿循环次数越大,饱和后的孔隙比越大,而脱湿后的孔隙比越小。干湿循环后膨胀土的含水率和孔隙比随着吸力的增大而减小;在基质吸力的增大作用下,质量含水率–吸力关系曲线、饱和度–吸力关系曲线出现交叉现象,孔隙比–吸力关系曲线出现交叉聚拢现象;干湿循环次数越大,脱湿完成后膨胀土的体积含水率和饱和度越小,体现了干湿循环后膨胀土的土水特征与体变特性的耦合效应。以Fredlund-Xing模型为基础,构建以质量含水率表达的考虑干湿循环影响的SWCC方程,再建立考虑干湿循环影响的膨胀土的体变方程,最后得出以饱和度表达的考虑干湿循环和体积变化影响的SWCC方程,这3个模型均能够很好地描述不同干湿循环后膨胀土的质量含水率、孔隙比和饱和度的变化规律。     

毛细水干湿循环对土遗址风化影响的试验研究

地下水位的波动引起毛细水对上部遗址体的反复作用,导致遗址体处于干湿循环交替的状态中,从而致使土遗址不断经受反复的湿胀干缩变化,使得遗址体内部发育大量的裂隙,内部结构变疏松,对遗址体造成极大的破坏,最终使遗址体抵抗外界侵蚀的能力下降,加速了土遗址的风化劣变。采用西安地区凤栖塬黄土模拟遗址原址土样进行室内干湿循环模拟试验,研究了在毛细水作用下经过多次干湿循环后,土样的外观形貌、无侧限抗压强度、抗水崩解性、微观结构的变化以及抗压强度随含水率的变化规律,结果表明:随着干湿循环次数的增加,土样的裂隙不断加以发育并相互贯通、无侧限抗压强度逐渐下降、崩解速度整体上呈现出上升的趋势、土颗粒粒径变小且空隙间距变大。     

干湿循环下重塑膨胀土动力特性分析

基于干湿循环下重塑膨胀土的动三轴试验结果,从动应力、动弹性模量、阻尼比和弹塑性变形的变化关系分析膨胀土的动力特性。结果表明:在不同的干湿循环次数下,动弹性模量均随动应变的增大而减小;用指数衰减模型确定了不同干湿循环次数下的最大动弹性模量,且第1次干湿循环对最大动弹性模量影响显著;阻尼比随着干湿循环的增加而增大,随着动应变的增大而逐渐趋于平缓;弹性变形随动应力幅值呈线性增大,且干湿循环对弹性变形有增强效果。弹性变形随振动次数的增加出现2种变化:振动稳定时,弹性变形随振动次数的增多趋于稳定;振动破坏时,弹性变形在振动前期快速破坏。     

高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验研究

为了研究水灰比、砂率和矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的影响,对一系列混凝土试块进行了干湿循环后的轴压试验,分析了不同次数干湿循环下试块抗压强度和质量变化规律。结果表明:砂率对硫酸盐环境下混凝土质量变化及抗压强度影响很小;水灰比越小,抗硫酸盐侵蚀能力越强;掺加矿物掺合料能明显改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。     

干湿循环条件下水泥粉煤灰固化南沙淤泥土试验研究

通过水泥和粉煤灰等固化剂对南沙淤泥进行固化处理,并在模拟滨海环境下进行干湿循环试验,通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、扫描电镜试验,研究不同干湿循环次数和不同水泥粉煤灰掺量对其力学性能和微观结构的影响。研究结果表明:固化淤泥土的内摩擦角、黏聚力、无侧限抗压强度随干湿循环次数的增加而呈现先上升后下降的特点,随着水泥,粉煤灰掺量的增加而增加。微观试验结果表明:干湿循环影响固化淤泥土中胶凝体晶体颗粒的生成,从而影响固化土结构的致密性。     

膨胀土裂隙生成特征研究

以南京绕城高速公路路基弱膨胀土为研究对象,通过改变膨胀土的含水率,在实验室内对降雨蒸发交替作用下膨胀土裂隙开裂过程进行模拟,观测并统计分析裂隙特征的关键因素,研究不同含水率及不同循环次数对裂隙的长度、宽度、数量的影响。研究结果表明:在一次干湿循环过程中,裂隙生成速度随时间变化先快后慢,最终达到稳定;在整个干湿循环过程中,每次循环结束时裂隙数量呈逐渐增多的趋势,在第五次干湿循环之后裂隙发育最终达到稳定。     

非饱和重塑膨胀土各向等压加载试验研究

为分析裂隙和胀缩对非饱和膨胀土屈服和水量变化特性的影响,首先对重塑膨胀土试样进行常温条件的干湿循环,使其形成不同程度的裂隙和孔洞;其次以多功能土工三轴仪为研究工具,对已产生结构损伤的重塑土试样进行控制吸力为常数、净平均应力增大的各向等压加载试验。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,膨胀土试样裂隙和孔洞发育愈加明显,排水能力相应提高;同一吸力条件下,屈服应力随着干湿循环次数的增大而减小;同一干湿循环次数条件下,试样所受吸力越大,屈服应力则相应增大;干湿循环次数增多时,膨胀土的压缩指数在发生屈服前后呈现不同规律,前者一直增大,而后者可看作一常数。     

干湿循环作用下融雪剂对玻璃纤维水泥土力学性能影响的试验研究

为研究在干湿循环作用下不同种类融雪剂对玻璃纤维水泥土力学性能的影响,制备浓度为0.2mol/L的醋酸钾、氯化镁和硫酸钠溶液作为融雪剂溶液,将养护后的无纤维水泥土和有纤维水泥土试块在不同种类的融雪剂溶液中浸泡3d,然后将试块取出放入烘干箱内分别进行8～10次干湿循环。进而分析融雪剂类型、干湿循环次数对试块表面破坏状态、强度和质量等的影响。试验结果表明：经过10次干湿循环后,醋酸钾融雪剂溶液对试块质量和强度的影响程度小于氯化镁溶液和硫酸钠溶液,说明醋酸钾融雪剂对水泥土侵蚀作用较小;试块表面裂纹随着干湿循环次数的增加逐渐增多加深,在经历相同干湿循环次数后,有纤维水泥土试块的裂纹发展程度、质量损失率和强度损失率均低于无纤维水泥土试块,说明通过添加玻璃纤维可有效提高水泥土抗干湿循环和融雪剂侵蚀的能力。     

膨胀土裂隙生成特征研究

以南京绕城高速公路路基弱膨胀土为研究对象,通过改变膨胀土的含水率,在实验室内对降雨蒸发交替作用下膨胀土裂隙开裂过程进行模拟,观测并统计分析裂隙特征的关键因素,研究不同含水率及不同循环次数对裂隙的长度、宽度、数量的影响。研究结果表明:在一次干湿循环过程中,裂隙生成速度随时间变化先快后慢,最终达到稳定;在整个干湿循环过程中,每次循环结束时裂隙数量呈逐渐增多的趋势,在第五次干湿循环之后裂隙发育最终达到稳定。     

干湿/冻融循环作用下改良隔离墙的渗透性及孔隙结构

以凹凸棒土为改良隔离墙材料,通过渗透试验分析凹凸棒土掺量、苯酚质量浓度和干湿/冻融循环作用对隔离墙渗透系数的影响,结合核磁共振试验研究隔离墙孔隙结构,讨论凹凸棒土的掺入对干湿/冻融循环作用下隔离墙防渗效果的影响.结果表明：隔离墙渗透系数随凹凸棒土掺量增大而减小,随干湿/冻融循环次数增加而增大,不随苯酚质量浓度变化而变化;凹凸棒土可使干湿/冻融循环作用下隔离墙的渗透系数降低,且随着干湿/冻融循环次数的增加,隔离墙中小孔隙分布减少,中孔隙增多;凹凸棒土可增强隔离墙的防渗效果,亦可抑制干湿/冻融循环作用对其产生的破坏;冻融循环作用对隔离墙渗透系数及孔隙结构的影响大于干湿循环作用.     

干湿循环作用下赣南红砂岩风化土的摩擦强度研究

为了研究红砂岩土的摩擦强度,以赣南地区红砂岩风化土为研究对象,分别进行了5次干湿循环模拟,分析不同含水率、密实度和循环次数对红砂岩土内摩擦角的影响.试验结果表明:红砂岩风化土的内摩擦角随着循环次数的增加而减小,受前4次循环作用影响较大;当循环次数达到5次以后,内摩擦角几乎不再变化.     

基于剩余强度退化的膨胀土非线性疲劳损伤模型

通过在室内进行膨胀土的常规直剪和干湿循环试验,探讨了低应力条件下膨胀土的黏聚力随循环次数、循环幅度的变化规律;运用损伤力学的研究方法,基于剩余黏聚力定义损伤变量,据此建立了反映循环次数和循环幅度变化的非线性疲劳损伤模型。研究结果表明:在相同循环幅度和初始控制含水率下,膨胀土的剩余黏聚力随循环次数的增加而衰减;在相同循环次数和初始控制含水率下,膨胀土的剩余黏聚力随循环幅度的增加而衰减;利用室内简单试验建立的非线性疲劳损伤模型可以用来计算干湿循环作用下膨胀土的损伤度。     

不同水环境下高分子材料改性粉土的试验研究

针对粉土的不良工程特性,采用高分子材料对粉土进行改性。通过无侧限抗压强度、干密度与含水率的变化曲线确定其最优含水率;对最优含水率的改性粉土进行渗透试验、毛细水上升试验、抗冲刷试验以及干湿循环作用下强度特性试验。研究表明：①改性粉土渗透系数得到了明显的降低;②改性粉土毛细水作用得到了明显改善,毛细水作用的上升高度大幅度降低;③随降水时间的延长,试样质量损失呈递增的变化规律,但递增量很小,表明改性粉土有较好的抗冲刷能力;④随干湿循环次数的增加,强度衰减较弱,破坏应变与最大应力变化很小;⑤土经高分子材料改性后,有较好的水稳定性,适于粉土地区高速公路建设中,作为路基填土使用。     

试验方法对掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响的分析

对掺入20%粉煤灰+30%矿渣的掺合料混凝土试块分别采用试验室干湿交替循环、全浸泡和半浸泡不同的试验方法。对若干次试验循环后的掺合料混凝土试块外观变化,质量损失、孔隙率变化、抗压强度的记录和微观结构的扫描,分析和研究试验方法对掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。     

超声法检测蒸压加气混凝土砌块抗压强度影响因素的研究

通过正交试验,研究了含水率、耦合剂种类、干密度、干湿循环次数等因素对超声法检测蒸压加气混凝土砌块抗压强度的影响。试验结果显示:干湿循环次数对超声波波速和蒸压加气混凝土砌块抗压强度的影响最大。通过试验得出的超声法检测蒸压加气混凝土砌块抗压强度的最优检测条件为:含水率10%、耦合剂为牙膏、干密度为700kg/m~3~800kg/m~3、干湿循环次数为0次。