Soilfix改良粉砂土路用性能试验研究

基于Soilfix改良粉砂土的击实试验、无侧限抗压强度试验,获得了Soilfix聚合物的最优配合比。据此开展了Soilfix固化剂改良粉砂土的CBR试验、回弹模量试验和干湿循环试验。结果表明,Soilfix固化剂能明显提高粉砂土的路用性能,其CBR及回弹模量均随着干湿循环次数的增加,呈现先显著降低再趋于稳定的趋势。     

加气煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

针对加气煤矸石混凝土耐腐蚀问题,制备了标准试件,进行干湿循环条件下加气煤矸石混凝土抗压强度试验,研究了水灰比、铝粉掺量和干湿循环次数对加气煤矸石混凝土抗压强度和耐蚀系数影响。试验结果表明:标准养护28 d条件下,加气煤矸石混凝土抗压强度与水灰比、铝粉掺量呈负相关变化规律;干湿循环0~15次时,加气混凝土抗压强度有所提高,干湿循环15次后,加气混凝土抗压强度逐渐减小;加气混凝土抗压强度耐蚀系数与水灰比、铝粉掺量呈负相关变化规律,相关性强弱关系为干湿循环90次干湿循环60次干湿循环30次。     

固废基固化材料稳定低液限黏土试验研究

通过室内试验，对比分析了工业固废基固化材料和粉煤灰硅酸盐水泥稳定低液限黏土的无侧限抗压强度、CBR值、水稳定性以及抗干湿循环等性能。结果表明：随着固化材料掺量的增加，工业固废基固化材料稳定土的最佳含水率增大、最大干密度减小。与粉煤灰硅酸盐水泥相比，低掺量（3%）下，工业固废基固化材料稳定土的物理力学性能与之相当；但较高掺量（4%～6%）下工业固废基固化材料稳定土可获得更高的CBR值和无侧限抗压强度。且相同掺量和龄期下，工业固废基固化材料稳定低液限黏土的水稳定性和抗干湿循环性能更优。     

硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用对混凝土力学性能的影响

为研究硫酸盐-干湿循环与冻融复合作用下混凝土的力学性能退化规律，采用试验室加速腐蚀的方法，对混凝土试件进行轴心抗压试验，得到了不同干湿循环次数、混凝土强度和冻融循环次数下混凝土峰值应力、峰值应变及受压应力-应变曲线的变化规律，并对腐蚀后混凝土表观形态和微观形貌进行分析。结果表明：3∶1的干湿循环制度下硫酸钠主要发生物理结晶侵蚀；随着干湿循环次数增加，应力-应变曲线上升段斜率逐渐减小，峰值应力不断下降，峰值应变呈增大趋势；硫酸钠-干湿循环大大加快了冻融循环后试件的劣化速度，随着冻融循环次数增加，混凝土峰值应力逐渐减小，峰值应变逐渐增大。通过回归分析，建立了硫酸盐-干湿循环和冻融环境下混凝土应力-应变曲线方程，模型可为西部地区混凝土结构剩余寿命预测提供理论基础。     

干湿循环作用下土-膨润土强度和渗透特性试验研究

由土-膨润土组成的阻隔墙在干湿循环条件下及重金属侵蚀后,强度和渗透性能严重衰减。为研究强度和渗透性能劣化程度,文中通过干湿循环条件下强度试验和渗透试验,分析无侧限强度和渗透系数的变化规律。结果表明,随着干湿循环次数的增加,无侧限强度降低和渗透系数增大,6次循环后,强度只有原来的50%左右,而渗透系数增大了几个数量级,同样循环次数下,重金属锌离子的侵入,使强度下降一半以上,渗透系数增大一个数量级。     

石灰改良土干湿循环下胀缩性研究

为获取改良土工程设计参数,对李渡红土加入掺合料石灰后,进行了有荷载条件模拟干湿循环过程的试验研究,得到了其胀缩变形变化规律,指出有荷条件下,不同配比的试样随干湿循环次数增多其相对和绝对胀缩率都在逐渐减小;石灰量在一定范围内,土样的绝对和相对胀缩率随土料中含石灰量增多而减小。     

干湿循环对硬黏土的土水特性影响规律研究

 为了客观评估高放核废物地质处置库开挖建设和封存初期围岩面临的非饱和岩土力学问题,针对一种高放核废料储存介质(硬黏土)开展不同干湿循环试验,研究该材料的土水特性变化规律。基于湿度控制吸力方法,研制黏土非饱和测量系统,利用该系统对硬黏土进行不同干湿循环试验,对比分析干湿循环次数和基质吸力变化梯度对硬黏土的土水特征曲线的影响。研究结果发现：干湿循环次数对这种硬黏土的土水特征曲线影响较大,基质吸力变化梯度影响则很小。同时,结合不同干湿循环条件下硬黏土核磁共振细观测试结果,分析出干湿循环和基质吸力对硬黏土的土水特性影响机制。通过分析不同干湿条件下硬黏土的含水分布特征,定量出该硬黏土干湿过程不同孔径内含水变化,揭示其不同孔径含水量等比例变化与水的吸附状态密切相关,为深入理解硬黏土干湿循环过程土水特征曲线变化规律提供试验依据,为高放核废物地质处置围岩水力特性评估奠定试验基础。     

有荷条件下膨胀土的干湿循环胀缩变形及强度变化规律

为获取符合工程实际的设计参数,对宁明原状膨胀土进行了有荷载条件模拟干湿循环过程的试验研究,得到其胀缩变形和强度的变化规律。结果表明膨胀土的胀缩变形过程并不完全可逆。在一定荷载变化范围内,经历相同的干湿循环次数,荷载越大膨胀土的绝对和相对胀缩率越小;土的抗剪强度随上覆压力的增大而增大,且在同一级荷载下随着干湿循环次数的增多而衰减,但随着荷载增大其衰减率变小。荷载对干湿循环过程中膨胀土的胀缩幅度及强度衰减具有明显抑制作用。     

硫酸盐和干湿循环作用下早龄期混凝土劣化性能研究

针对硫酸盐侵蚀和干湿循环共同作用下早龄期混凝土试件进行了压汞(MIP)试验、超声波声速测试和单轴压缩试验,测定了不同干湿循环次数下混凝土试件的孔隙率、超声波声速值和抗压强度值随干湿循环次数的经时变化规律。研究结果发现:随干湿循环次数的增加,混凝土的孔隙率经历了一个先减小后增大的过程,而超声波声速值和抗压强度值则经历了一个先增大后减小的过程。上述结果从混凝土内部孔隙结构密实性的变化角度解释了硫酸盐和干湿循环作用对宏观性能作用的影响机制。     

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。     

聚丙烯纤维混凝土的耐久性试验研究

以不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土为研究对象,采用干湿循环和快速冻融试验方法对纤维混凝土的耐久性开展研究,通过试验探讨纤维掺量对混凝土耐久性能的影响,研究试件强度、质量损失率、相对动弹模损失率、氯离子渗透深度随循环次数的变化规律.结果表明:干湿循环条件下,氯离子的渗透深度随着纤维掺量的增加逐渐加深;盐冻循环条件下,混凝土...     

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。     

水泥固化重金属污染土干湿循环特性试验研究

水泥固化/稳定法是修复污染土地基的常用方法,修复后的固化土在外界环境干湿循环作用下的稳定性如何是事关修复成败的关键所在。通过系统的室内试验,着重研究了水泥固化Pb²⁺、Zn²⁺污染土在干湿循环作用下的强度特性、淋滤特性以及微结构变化规律,揭示了水泥固化重金属污染土的微观作用机制。试验结果表明,固化土体的强度及淋滤特性随着水泥掺量的增加得到了显著改善。固化重金属污染土的无侧限抗压强度随干湿循环次数的增加先增大,达到峰值后,随干湿循环次数的继续增大而减小。污染物掺量较低时,重金属离子的滤出浓度在干湿循环作用初期略有降低,此后则有所增加,但变化幅度较小;高污染物掺量时,滤出液中的重金属离子浓度较高,且随着干湿循环次数的增加而不断增大。低污染物掺量下,水泥对Pb²⁺及Zn²⁺固化效果相差不大;高污染物掺量下,水泥对Zn²⁺的固化效果较好。经过干湿循环作用后的固化土的扫描电镜试验结果与与其宏观力学及淋滤特性指标变化规律一致,从微观角度揭示了固化土工程性质的变化机制。     

干湿循环与荷载耦合作用下红黏土胀缩特性

为获取符合工程设计的实际参数,对常规固结仪进行了改造,提出了一种模拟土体在荷载作用下的干湿循环试验方法,对红黏土进行了有荷载条件模拟干湿循环过程的试验研究,得到其胀缩变形的变化规律。结果表明:该方法可以实现不拆卸试样干湿循环试验,克服了以前荷载为0的土体干湿循环试验的缺陷,为工程设计提供更加合理的技术指标;干湿循环下红黏土的胀缩变形不可完全恢复,上覆荷载可以抑制其膨胀性,增强其收缩性;荷载小于50 kPa时,试样膨胀,且压实度越大和初始含水率越小,膨胀性越强;荷载大于100 kPa时,试样收缩,压实度越小和初始含水率越大,收缩性越强;第1次干湿循环对红黏土胀缩性能影响最为显著,随着干湿循环次数的增加,胀缩率曲线越来越平缓,胀缩性能趋于稳定状态。     

水泥基材料准静态压缩疲劳试验研究

本文主要研究了水泥基材料准静态压缩疲劳力学行为。试验循环载荷幅值采用准静态破坏强度的90%,得到了水泥砂浆的剩余强度和剩余弹性模量随疲劳循环次数的变化规律,即亚临界压缩载荷下,水泥砂浆的剩余力学性能的变化规律,其剩余强度是逐渐减小的,而其剩余弹性模量则是一个先增大后减小的过程。     

干湿循环作用下压实黄土动强度性质试验研究

为了解干湿循环作用下压实黄土动强度的变化规律,对不同干湿循环路径的试样开展土动三轴试验和扫描电镜试验,得到不同干湿循环次数下压实黄土的动强度和微观结构图像。结果表明:压实黄土的动强度和动强度指标随干湿循环次数增加先减小再逐渐增大,受干湿循环幅度影响,曲线的转折点明显不同;动强度指标劣化度随干湿循环次数增加先增大再减小,甚至出现负值;临界干湿循环次数n_c是压实黄土整体结构损伤和整体结构强化的界限,不同干湿循环幅度的临界干湿循环次数不同。干湿循环过程中土样的宏观与微观结构特征表明,增湿过程孔隙数量不断增多和减湿过程土样表面及内部出现裂隙导致了压实黄土结构损伤和动强度降低;土颗粒结构向镶嵌结构发展,孔隙结构向均匀小孔隙演化和基质吸力使土样趋于密实是结构强化和动强度提高的主要原因。     

低应力水平下土遗址力学特性的干湿循环效应

为分析干湿循环对土遗址力学性状的影响规律及作用机制,以遗址粉土为研究对象,采用自制的可分层取样试验装置开展长达15个月的干湿循环测试工作。在完成一定次数的干湿循环后,分别取样进行低应力条件下三轴排水剪切试验,并对部分土样进行相关微观试验。三轴排水剪切试验结果表明,与初始土样相比,1次干湿循环土样的应变软化特征显著增强,但随着干湿循环次数的继续增加,其应变软化性整体上呈减弱趋势;同时,黏聚力c、变形模量E0也都呈现出1次循环后明显增大随后逐渐减小的变化规律。因此,在土遗址浅层破坏修复工程中,建议采用干湿循环稳定后低应力水平下的力学参数进行相关计算。结合压汞试验结果,认为造成上述土体强度及变形参数随干湿循环次数非单调变化的主要原因是,第1次干湿循环后土样团粒内孔隙体积减小,而循环后期团粒内、颗粒间及颗粒内孔隙体积增大。同时,遗址粉土力学特性的干湿循环效应主要受粉土中黏粒"三维网架"的均匀收缩和局部破坏所控制,与黏土的干湿循环作用机制存在本质差异。研究可为土遗址预防性保护及加固提供技术依据和理论支撑。     

氯盐干湿循环次数对TRC加固RC柱抗震性能影响

为了研究在侵蚀环境下纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete,TRC)加固RC柱的抗震性能,设计制作了9根钢筋混凝土方柱,其中,3根为对比柱,其余6根为TRC加固柱。采用时控开关控制的水泵定时抽水的方式对水槽内的全部试件进行氯盐干湿循环试验。氯盐干湿循环完成后,对9根试件进行了低周往复加载试验,分析了不同氯盐干湿循环次数对TRC加固柱抗震性能的影响。结果表明:在氯盐干湿循环下,TRC加固能够限制裂缝的发展,提高试件的开裂荷载、屈服荷载和峰值荷载,增大加固试件屈服前的刚度,延缓屈服后的刚度退化,提高加固试件的变形能力和耗能能力;氯盐干湿循环会降低TRC的力学性能;氯盐干湿循环对加固试件的开裂荷载影响不大,但随着氯盐干湿循环次数的增加,加固试件的屈服荷载和峰值荷载减小,耗能能力降低,位移延性系数先增大后减小再增大,在试件屈服前后,刚度退化速率变化规律与位移延性系数相同,但到了位移加载后期,氯盐干湿循环次数对试件刚度退化无明显影响。因此,随着氯盐干湿循环次数的增加,TRC加固RC柱的整体抗震性能有一定程度降低。     

干湿循环条件下橡胶混凝土单轴抗压力学性能耐久性试验研究

主要研究了盐溶液干湿循环条件下不同老化时间橡胶混凝土圆柱体的轴压力学性能。试验中对橡胶掺量为0、10%、20%、30%的四组混凝土圆柱试件均进行了0、90、180次干湿循环处理,通过对处理后的试件进行轴心抗压试验测得应力-应变曲线,分析了不同橡胶掺量和不同老化时间对橡胶混凝土力学性能的影响。试验表明:随着橡胶掺量的增加,橡胶混凝土抗压强度和最大荷载处对应的峰值应变均逐渐降低,但同一橡胶掺量下混凝土随着盐溶液干湿循环次数的增加,峰值应变变化不大;经过90次和180次干湿循环后,橡胶掺量为0、10%、20%的混凝土抗压强度增加明显,而掺量为30%的混凝土经过180次干湿循环后抗压强度降低9.16%。     

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。