粉煤灰对钢纤维混凝土力学性能的影响研究

文章采用常规力学性能试验研究了粉煤灰、养护龄期等对钢纤维粉煤灰混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并通过侵蚀冻融循环试验模拟实体工程环境对钢纤维粉煤灰混凝土耐久性劣化的影响。试验结果显示:粉煤灰对钢纤维混凝土的综合力学性能均存在一定程度的劣化作用,尤其是早期力学性能,粉煤灰用量越大,力学性能衰减越显著,但在适合掺量的条件下,随养护龄期的延长能够降低劣化效果,粉煤灰对各项力学性能劣化影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随养护龄期的延长,钢纤维粉煤灰混凝土的各项力学指标呈对数曲线增加,养护龄期3d时各项力学强度的影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随侵蚀冻融循环次数的增加,钢纤维粉煤灰混凝土的力学抗折性能显著下降,破坏时最大挠度值呈下降趋势,混凝土由塑性状态向脆性状态过度,侵蚀冻融循环30次的最大挠度值下降25.8%,抗折强度值下降18.5%。     

冻融作用对粉煤灰混凝土力学特性的影响研究

为了研究粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响,通过试验,研究了水灰比和粉煤灰掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度等力学指标的影响。结果表明,水灰比越大,混凝土抗冻性能越差,冻融循环次超过30次时抗冻性能大幅降低;随着粉煤灰掺量的增多,混凝土28d和56d的动态弹性模量和抗折强度都表现出先增大后减小的变化趋势,适量的粉煤灰掺量能够改善混凝土的抗冻性。综合考虑,粉煤灰掺量不宜大于10%。     

工业废渣回收利用的试验分析

以张家口地区典型的土凝岩,尾铁矿为研究对象,通过击实试验参量试验,龄期试验,水稳定性试验对工业废渣作为建筑材料进行了可行性分析。结果表明:在养护条件和养护龄期形同的情况下,试件的无侧限抗压强度随土凝岩掺入量的增加而逐渐提高,强度增长率变化不太明显;不论是否浸水,试件的无侧限抗压强度都会随着养护龄期的增长而增大,其中龄期7天到28天,强度增长率最大,然后逐渐趋于平缓,达到最大值。在6%~12%的土凝岩的掺量下,改良试验土料的抗压强度随着土凝岩掺量的增加而增大,增长趋势较平缓。总的来讲,土凝岩改良的尾铁矿的效果是十分明显的,基本可以满足建筑施工要求,这就为今后工业废渣回收利用,解决工业废渣环境污染问题提供了一个较好的基础。     

木质素改良土液塑限的试验研究

以长深高速一处取土场取粉砂作为试验土样,在不同掺量,不同养生龄期下利用液塑限联合测定法进行界限含水率试验。试验设定0、3%、6%、9%、12%、15%六个掺量,1d、28d两个养生龄期。试验结果表明:木质素改良土的液塑限会随着木质素掺量的增加而减小,1d龄期的木质素改良土塑性指数会先有小幅度升高,而后还会降低。随着养生龄期的增长,液限与塑限则整体会有下降趋势,而塑性指数则会趋于6左右。     

循环冲击荷载下喷射混凝土的动态力学性能及破坏模式研究

地下空间中频繁的动态荷载扰动会对支护结构的安全造成严重威胁。为探究喷射混凝土在高应变率循环冲击荷载下的动态力学性能变化和破坏模式,本文依托老营盘隧道,采用直径50mm的分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB）对混凝土试件开展循环冲击试验,从应力—应变行为、动态力学性能指标、能量转化规律、破坏模式等方面进行分析。研究结果表明,随着冲击次数增加,喷射混凝土峰值应力逐渐减小、极限应变和平均应变率逐渐增大;喷射混凝土吸收能基本不变,反射能增加、透射能降低;冲击过程中喷射混凝土试件中心细长微裂缝逐渐发育并增多,裂缝从外侧向中心处延伸,最后裂缝贯穿整个混凝土结构,发生突变破坏。     

基于冻融循环理论的沥青混合料抗裂性能研究

层底抗拉强度和层底抗拉应变(弯拉强度)是评价沥青路面结构抗裂性好坏的主要指标之一。本文基于冻融循环理论,利用自行设计的冻融循环试验,对掺有不同含量外加剂SBS(0%、4%、5%、6%)的AC-16、SMA-16的沥青混合料,分别在冻融循环次数为0次、6次、12次、18次的条件下进行进行试验。结果表明:级配类型为AC-16、SMA-16的两种沥青混合料抗拉强度和抗拉应变均随着冻融循环次数的增加而减小;在任意冻融循环条件下,当SBS含量为5%时,两种级配的沥青混合料,层底抗拉强度均有明显的提高,且AC-16沥青混合料抗裂性要好于SMA-16沥青混合料。     

海相淤泥类水泥土强度试验主要影响因素分析

通过对不同有机质含量的海相淤泥进行水泥土固化配方试验,分析龄期、有机质含量和添加剂对无侧限抗压强度的影响,通过研究发现:(1)水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增长而提高,给出了以7d强度为基准的龄期为T时的强度预测公式;(2)随着有机质含量的增大,水泥土强度呈现逐渐递减的趋势,两者之间近似呈线性关系;(3)添加8%粉煤灰后,水泥土无侧限抗压强度有了明显幅度的提高。     

水泥搅拌桩水泥土强度特性试验研究

文章通过对某沿海高速公路的软土地基进行水泥搅拌桩固化试验,测试其桩体水泥土的重度和无侧限抗压强度,分析水泥搅拌桩强度的影响因素,统计得到了以14 d和28 d强度预测90 d强度的公式。研究结果表明:水泥土重度比未加固前约增加1.6%~6.1%,水泥土强度随固化龄期和水泥掺量的增长而增大,随土体含水量的增大而降低。     

双孔洞倾角对红砂岩抗拉强度及破坏特征影响的试验研究

为了研究双孔洞倾角对红砂岩抗拉强度及破坏特征的影响,对含不同双孔洞倾角的红砂岩进行单轴抗拉试验,通过高速摄像机记录其破坏过程,并结合ANSYS数值模拟软件分析其破坏过程中应变场演化规律。进一步探究双孔洞倾角对红砂岩抗拉强度及破坏特征的影响。结果表明:随双孔洞倾角的增大,(1)红砂岩的抗拉强度呈现先降低后升高再降低的变化趋势;(2)试样破坏模式由裂纹贯穿单孔洞破坏向裂纹沿着单孔洞边缘贯穿破坏再向裂纹贯穿双孔洞破坏;(3)应变集中区逐渐将双孔洞与试样边缘连通,且最大应变表现出与抗拉强度相同的变化规律。     

路基应用场景下尾矿土的力学特性试验研究

尾矿土的大量积存是目前亟待处理的重要问题,而将其作为填料用于路基修筑已在实际工程中被证明是合理有效的解决途径。为揭示路基应用场景下尾矿土的力学特性,文章开展了考虑湿度与围压变化的不固结不排水三轴剪切试验。结果表明：不同湿度与应力状态下尾矿土应力应变曲线均为硬化或稳定型,且Konder双曲线模型可准确描述尾矿土的变形行为;尾矿土的弹性模量与峰值破坏强度表现出明显的湿度敏感性与应力依赖性,具体表现为含水率的升高与围压的降低均导致弹性模量与峰值破坏强度发生衰减。此外,随着湿度水平逐渐增大,尾矿土的粘聚力与内摩擦角有所降低。研究所得可为路基工程中尾矿土的资源化利用提供理论依据与技术指导。     

乳化沥青冷再生混合料路用性能试验分析

文章阐述了乳化沥青冷再生混合料原材料的性能特点和参数指标,介绍了混合料的级配设计方案,并通过室内试验分析了厂拌RAP冷再生混合料的路用性能。试验结果表明:随着RAP使用量的增加,抗压回弹模量和抗压强度、劈裂抗拉强度和破坏劲度模块、弯拉应变和弯拉强度等都呈下降的规律,但是随着RAP用量的增加,动稳定度却随之缩减,且渗水系数也随着RAP的缩减而呈现二次多项式增加;TSR随着RAP用量的增加而处于稳定的状态中,即冻融劈裂强度比在此环境内必为定值,然而却远远低于规范的技术标准;在同一温度下,劈裂抗拉强度和抗压回弹模量之间呈幂函数的关系变化式,最终需要根据材料的抗压回弹模量和劈裂抗拉强度将乳化沥青冷再生材料区分为主要的四类。     

不同应变速率下裂隙砂岩强度特性及贯通破坏模式研究

施工开挖速度及工作面推进速率会对周围岩体的变形破坏行为产生极大的影响。为研究不同应变速率下裂隙砂岩强度特性及贯通破坏模式,利用伺服压力机对其进行单轴压缩,分析了裂隙砂岩力学特性、贯通破坏模式等随应变速率的变化规律,并从能量演化角度阐释了不同应变速率下裂隙砂岩的力学行为。结果表明:(1)裂隙砂岩试样峰值强度会随应变速率的增加,呈增大趋势且增幅逐渐变大,与完整砂岩相比,其应力—应变曲线呈现较大应力波动;(2)裂隙砂岩贯通模式主要以拉剪贯通为主,且随着应变速率增大,试样三裂隙区域破坏程度更大,剪贯通模式越为显著;(3)随着应变速率的增加,总能量、弹性能及耗散能均随应力的增大而增大,且应变速率越大,储存的弹性能所占输入总能量的比例越大,而耗散能所占比例越小。     

水泥、土凝岩改良黏性土路用性能试验研究

文章通过室内试验和理论分析,以轻质粉黏土为研究对象,进行了击实试验、无侧限抗压强度试验,以及冻融试验,研究了水泥和土凝岩两种改良剂对黏性土路用性能的影响。结果表明:改良黏性土无侧限抗压强度随水泥、土凝岩含量的增加而增加;且相同条件下土凝岩改良黏性土强度比水泥改良黏性土强度高;标准养护条件下,同等改良剂含量的改良土7d和14d的无侧限抗压强度呈明显上升趋势,28d后的无侧限抗压强度的增长趋势较为平缓;浸水条件下,则为7d到28d的无侧限抗压强度呈下降趋势,当养护龄期超过28d后,土凝岩改良土的无侧限抗压强度呈逐渐上升趋势;经冻融试验后的改良土试件,无侧限抗压强度明显降低。     

“工厂法”沉管隧道早期性能的足尺试验研究

由于沉管隧道管段体积大、结构形式复杂、施工工艺复杂,容易因温度、收缩以及约束等原因,造成管段结构在预制阶段出现危害性裂缝,进而影响结构的服役性能和耐久性能。文章依托在建港珠澳大桥沉管隧道工程实例,开展了足尺试验,对"工厂法"沉管管节关键部位的温度和应变发展实施了监测,分析对比了温度发展规律和应变发展规律。分析结果表明:在早期因混凝土水化热引起温度上升,整个管段结构膨胀受拉,温度到达峰值后逐渐下降,结构也收缩恢复;但由于混凝土自收缩等因素的存在,结构最终收缩受压。研究所提供的试验结果可作为深入进行数值分析的一个基础。     

橡胶粉改性CA砂浆对轨道板受力的影响分析

文章基于橡胶粉改性CA砂浆力学性能的优越性,采用大型有限元软件ANSYS建立CRTSI型板式无砟轨道模型,研究轨道板在温度荷载与列车荷载分别作用下的应力状态,分析橡胶粉含量从0%到20%变化时,轨道板应力状态的变化情况。结果表明:温度荷载作用下,轨道板应力状态有所改善,其中,轨道板纵向拉、压应力,横向拉、压应力,板中、板角位移均随着橡胶粉含量的增大而逐渐减小,从而减轻轨道板翘曲变形;列车荷载作用下,轨道板应力状态尤其是横、纵向拉应力的最大值会随着改性CA砂浆中橡胶粉含量的增大而逐渐降低。     

活性粉末混凝土偏压构件受力性能试验研究

为探讨RPC材料应用于隧道管片结构中的可行性,文章通过22根活性粉末混凝土(PRC)构件的大偏心受压试验,确定了不同截面尺寸、配筋率以及有无钢纤维条件下RPC偏心受压构件的承载特性,得到了各级荷载条件下试验柱的整个截面的应变分布特征。研究结果表明,偏心荷载作用下RPC偏心受压试件截面应变符合平截面假定,采用RPC材料制作隧道管片结构时,其厚度可有较大幅度的降低;试件截面厚度对其承载力的影响最为显著;由于RPC材料本身的抗拉、压强度较高,钢筋在RPC偏压结构中所起的作用逐渐减弱,RPC结构可适当减少其配筋量。     

再生骨料混凝土抗压强度分析及性能改善研究

文章分别研究制备了天然骨料混凝土(NAC)、预湿处理后的再生骨料混凝土(RAC-W)以及水泥砂浆预处理后的再生骨料混凝土(RAC-C),进行混凝土单轴抗压强度试验。结果表明：RAC-C在7 d养护龄期下的抗压强度高于RAC-W和NAC,而RAC-C在28 d养护龄期下的抗压强度大于RAC-W但低于NAC;RAC-C的压缩破坏主要是水泥砂浆失效所致,并伴有再生骨料的破坏,而RAC-W在压缩破坏下,断裂面主要出现在再生骨料和旧水泥砂浆之间的过渡区;通过水泥砂浆预处理的再生骨料可以大大提高再生骨料混凝土的抗压强度。     

含超细矿物掺合料快硬混凝土抗侵蚀性能分析

为了研究超细矿物掺合料对快硬混凝土抗侵蚀性能影响,文章通过浸泡抗侵蚀试验,以抗折强度和抗侵蚀系数为指标,研究超细矿物掺合料掺量、不同侵蚀溶液种类、不同侵蚀龄期对快硬混凝土抗侵蚀能力的影响,测试了在浓度分别为5%NaCl、5%MgSO4、5%Na2SO4溶液环境下,不同超细矿物掺合料掺量快硬混凝土的力学性能,并探讨了快硬混凝土受侵蚀机理。结果表明：在不同种类侵蚀溶液养护制度下,超细矿物掺合料掺量为5%～10%时,可以明显提高快硬混凝土各龄期的抗折强度;快硬混凝土受侵蚀是一个复杂的物理化学过程,不同种类侵蚀溶液对快硬混凝土抗侵蚀系数的影响不尽相同;不同龄期快硬混凝土侵蚀破坏的主导机制不一样。     

二灰稳定土试验与研究

主要介绍以石灰、粉煤灰和土为原材料,所组成的二灰稳定土的试验方法,试验要点,依据标准及试验结果,以实测的计量数据,分析讨论这些试验结果之间的线性关系.试验研究证明二灰土早期强度较低,且后期强度增长缓慢;分析发现抗压回弹模量的增长与龄期具有显著的线性关系;无侧限抗压强度、弯拉强度、弯拉回弹模量只有7d与28d之间具有明显的线性关系.     

季冻区隧道砂岩三轴压缩力学特性及损伤本构模型研究

为研究季冻区围岩强度及变形规律,文章以辽宁地区公路隧道为工程背景,采用MTS815.02三轴试验系统对经历不同冻融循环次数后的砂岩试样进行三轴压缩试验,研究岩石力学参数随冻融循环次数的变化规律,并基于Weibull分布函数和D-P屈服准则建立考虑冻融作用的岩石统计损伤本构模型,结合试验数据对模型进行验证,结果表明:砂岩的力学特性受冻融影响显著,峰值强度、弹性模量随冻融循环次数增加呈指数递减,泊松比随冻融循环次数增加呈指数递增,峰值强度、弹性模量随围压的增大而逐渐增大,泊松比随围压的增大而逐渐减小;基于Weibull分布建立的考虑冻融作用的统计损伤本构模型与试验结果吻合度良好,验证了该模型的准确性与合理性;Weibull分布参数F_0、m均随冻融循环次数的增加而逐渐减小,且二者的改变均对模型理论曲线产生显著影响。