冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用下早龄期混凝土强度演变及预测模型研究 被引量：4

1

作者 张学鹏 张戎令 +3 位作者 杨斌 肖鹏震 王小平 龙朝飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期205-213,共9页

为了研究冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用对早龄期混凝土力学性能的影响,基于新疆若羌地区实际环境条件,对三种水胶比的早龄期混凝土分别进行冻融循环、硫酸盐腐蚀、冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况下的耐久性试验,分析不同环境作用工况与水胶比... 为了研究冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用对早龄期混凝土力学性能的影响,基于新疆若羌地区实际环境条件,对三种水胶比的早龄期混凝土分别进行冻融循环、硫酸盐腐蚀、冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况下的耐久性试验,分析不同环境作用工况与水胶比交互作用下早龄期混凝土强度经时演变规律和作用机制。同时,基于灰色系统理论与遗传算法,建立早龄期混凝土强度的变权缓冲GM(1,1)模型。研究结果表明:同环境作用工况下,随冻融循环次数增加,早龄期混凝土抗蚀系数均出现先增大后减小的变化规律,并且在腐蚀终期,水胶比与早龄期混凝土抗蚀系数呈负相关。在同水胶比条件下,相较于单一冻融循环工况,冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况对早龄期混凝土抗蚀系数终值的影响程度更高。早龄期混凝土强度预测模型的最大平均预测误差仅为1.893%,具有较好的预测精度,可为寒冷、盐渍土地区混凝土结构服役状态评估提供参考;通过预测模型对不同环境作用工况下早龄期混凝土进行耐久性评估,可知:冻融循环作用下,0.26、0.32、0.38水胶比的早龄期混凝土预测服役寿命分别是75.3 a、24.6 a、15.3 a,而在冻融-硫酸盐腐蚀耦合作用工况下,同水胶比下早龄期混凝土预测服役寿命缩短至30.7 a、22 a、12.7 a。 展开更多

关键词 冻融-硫酸盐腐蚀耦合 早龄期混凝土 强度演变规律 遗传算法 变权缓冲GM(1 1)

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冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯性能

2

作者 李福海 杨宗驰 +4 位作者 刘耕园 刘梦辉 吴昊南 陈昭 李固华 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期53-62,共10页

为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承... 为探究冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)梁抗弯性能的影响,设置7种试验工况,采用三分点加载方式对PP-ECC梁抗弯性能进行研究,分析冻融及冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的荷载-跨中挠度曲线、抗弯承载力及裂缝发展形态差异;基于计算假定和正常环境下PP-ECC梁抗弯承载力的计算模型,结合PP-ECC材料冻融劣化机理,推导出PP-ECC梁在冻融环境下抗弯承载力计算模型;在此基础上引入持荷损伤系数γ,建立冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁抗弯承载力计算模型.研究结果表明:不同持荷比的PP-ECC梁极限抗弯承载力在冻融循环作用下出现不同程度降低,500次冻融循环后,持荷比为0、0.25、0.50的PP-ECC梁极限抗弯承载力分别降低了28.70%、27.09%、35.69%;受拉区PP-ECC材料开裂后不退出工作仍能协同受拉钢筋参与全截面受力;PP-ECC梁在达到极限状态时,受拉区呈多条裂缝稳态发展模式,且随冻融损伤加剧,梁体最大裂缝宽度增大,裂缝数量减少;单一冻融以及冻融-弯曲荷载耦合作用下的PP-ECC梁仍满足平截面假定;基于平截面假定建立的冻融和冻融-弯曲荷载耦合作用下PP-ECC梁的抗弯承载力计算模型吻合度分别在0.88~1.06和0.96~1.10. 展开更多

关键词 冻融-弯曲荷载耦合作用 抗弯性能 聚丙烯纤维水泥基复合材料 抗弯承载力 多裂缝发展

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硫酸盐冻融后沙漠砂混凝土单轴受压力学性能试验研究

3

作者 姜彦杰 刘浩天 +2 位作者 刘海峰 车佳玲 杨维武 《材料导报》 北大核心 2025年第7期115-125,共11页

为研究沙漠砂混凝土(DSC)在硫酸盐冻融环境下抗冻性能及力学性能劣化规律,以沙漠砂替代率(DSRR,0%、20%、40%)、硫酸盐溶液质量分数(3%、5%、7%)及冻融循环次数(0、25、50、75、100、125次)为试验变量进行混凝土单轴受压试验,研究硫酸... 为研究沙漠砂混凝土(DSC)在硫酸盐冻融环境下抗冻性能及力学性能劣化规律,以沙漠砂替代率(DSRR,0%、20%、40%)、硫酸盐溶液质量分数(3%、5%、7%)及冻融循环次数(0、25、50、75、100、125次)为试验变量进行混凝土单轴受压试验,研究硫酸盐冻融后沙漠砂混凝土质量、动弹性模量、轴心抗压强度、峰值应变、弹性模量及损伤等的变化规律;结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)试验分析硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土的劣化机理。试验结果表明:冻融循环初期,硫酸盐冻融环境下混凝土损伤较小。随着冻融循环次数的增加,混凝土性能劣化加剧。在质量分数为7%的Na_(2)SO_(4)溶液中,冻融后混凝土质量、动弹模量、抗压强度、弹性模量降低幅度最大。沙漠砂替代率由0%增大至40%时,硫酸盐冻融环境下混凝土抗冻性能增强。基于Lemaitre应变等价性原理与连续损伤理论,建立硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土损伤本构关系。 展开更多

关键词 沙漠砂混凝土 硫酸盐冻融 应力-应变全曲线 WEIBULL分布 损伤本构关系 微观分析

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亚硫酸盐渍土各冻融周期盐-冻胀规律试验研究 被引量：4

4

作者 潘蕾 张远芳 +1 位作者 陈敬知 张运海 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第1期220-224,231,共6页

为研究罗布泊地区天然亚硫酸盐渍土盐-冻胀各冻融循环周期内的变化规律及影响因素,采用控制初始含水率和干密度的方法进行冻融循环试验。试验结果表明:亚硫酸盐渍土各周期的盐-冻胀率为先增后减的二次函数状,在冻融循环作用下盐溶液浓... 为研究罗布泊地区天然亚硫酸盐渍土盐-冻胀各冻融循环周期内的变化规律及影响因素,采用控制初始含水率和干密度的方法进行冻融循环试验。试验结果表明:亚硫酸盐渍土各周期的盐-冻胀率为先增后减的二次函数状,在冻融循环作用下盐溶液浓度降低,土体内部结构达到临界点,4周期后各周期的盐-冻胀率开始降低;前4周期的盐-冻胀率呈先减速后加速,且随含水率的增大表现明显,土体结构性损伤是盐-冻胀增长加速的主要原因;随初始干密度的增大,盐-冻胀作用在改变土体的孔隙和结构时所需的能量增加,试验中各周期的盐-冻胀率表现出波动性的变化。研究结果表明:亚硫酸盐渍土各冻融周期的盐-冻胀率与土体在各周期所呈现的结构状态有密切关系。 展开更多

关键词 亚硫酸盐渍土 盐-冻胀变化规律 各冻融周期 结构性

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硫酸盐侵蚀与冻融耦合作用下混凝土损伤研究 被引量：6

5

作者 王志伟 马福 《新型建筑材料》 北大核心 2017年第11期40-43,共4页

通过试验研究了先硫酸盐侵蚀后冻融、先冻融循环后硫酸盐侵蚀、硫酸盐侵蚀与冻融循环交互作用3种方式下混凝土质量损失率及相对动弹性模量的变化。结果表明,先硫酸盐侵蚀后冻融工况下混凝土劣化程度大于单一冻融工况,先冻融循环后硫酸... 通过试验研究了先硫酸盐侵蚀后冻融、先冻融循环后硫酸盐侵蚀、硫酸盐侵蚀与冻融循环交互作用3种方式下混凝土质量损失率及相对动弹性模量的变化。结果表明,先硫酸盐侵蚀后冻融工况下混凝土劣化程度大于单一冻融工况,先冻融循环后硫酸盐侵蚀工况下混凝土劣化程度大于单一硫酸盐侵蚀工况,硫酸盐侵蚀与冻融交互作用工况下混凝土劣化程度大于2种工况分别作用下劣化程度的叠加。硫酸盐侵蚀与冻融耦合作用下混凝土劣化进程明显加快,硫酸盐侵蚀与冻融耦合作用过程中形成超叠加效应,二者相互促进,相互影响。 展开更多

关键词 硫酸盐侵蚀 冻融作用 耦合作用 耐久性

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冻融-干湿循环下硫酸盐渍土强度劣化的宏微观响应

6

作者 雷过 张卫兵 +2 位作者 李晓 刘臻祥 周鑫磊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第6期154-159,165,共7页

冻融-干湿循环是引起硫酸盐渍土强度劣化的主要原因,而土体微观孔隙结构与强度之间有紧密的联系。通过无侧限抗压强度试验、压汞试验、电镜扫描(SEM)试验,采用全局优化法(UGO)分析数据,ImageJ2X处理SEM图像,探究了冻融-干湿循环下硫酸... 冻融-干湿循环是引起硫酸盐渍土强度劣化的主要原因,而土体微观孔隙结构与强度之间有紧密的联系。通过无侧限抗压强度试验、压汞试验、电镜扫描(SEM)试验,采用全局优化法(UGO)分析数据,ImageJ2X处理SEM图像,探究了冻融-干湿循环下硫酸盐渍土强度劣化的宏微观响应关系。结果表明:①冻融-干湿循环作用下,无侧限抗压强度随含盐量呈现先增大后减小的变化趋势,当压实度较低时强度峰值对应的含盐量低;从孔隙分布得出,1~10μm的孔隙占比为强度劣化的阈值,当其占比>50%时强度出现劣化,且劣化现象不可逆。②冻融-干湿作用下的无侧限抗压强度值与微观参数的歪度、结构优度间存在相关性,无侧限抗压强度与歪度呈现正相关,与结构优度呈负相关,且结构优度比歪度对强度影响更加显著。③影响无侧限抗压强度宏观指标劣化程度的微观参数依次为结构优度、歪度、分选系数、平均孔喉半径。本研究从定量分析的层面探究了硫酸盐渍土的宏微观响应关系,为进一步研究盐渍土工程性质提供参考。 展开更多

关键词 强度劣化 宏微观响应 硫酸盐渍土 冻融-干湿循环 无侧限抗压强度试验 压汞试验 电镜扫描试验 全局优化法

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水酶法-冻融耦合技术提取油莎豆油工艺优化 被引量：13

7

作者 敬思群 艾百拉.热合曼 张艳宜 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期182-188,共7页

为提高油莎豆油提取率和油品品质,以油莎豆为原料,以油莎豆油提取率及理化性质为指标,借助气相色谱/质谱联用仪(GC-MS),比较分析溶剂法、水酶法、水酶法-冻融耦合技术3种提油方法的效果。并通过单因素试验和正交试验,优化了水酶法-冻融... 为提高油莎豆油提取率和油品品质,以油莎豆为原料,以油莎豆油提取率及理化性质为指标,借助气相色谱/质谱联用仪(GC-MS),比较分析溶剂法、水酶法、水酶法-冻融耦合技术3种提油方法的效果。并通过单因素试验和正交试验,优化了水酶法-冻融耦合技术提取油莎豆油的工艺。结果表明,采用碱性蛋白酶和纤维素酶复合酶,水酶法提取的最佳工艺参数为:料液比1∶7(g∶mL),酶添加量2.5%,酶解温度70℃,酶解时间6 h,然后经-30℃冷冻、室温融解、4 000 r/min离心分离20 min,在此提取条件下,油莎豆油提油率达74.92%,比单纯水酶法高,而且油脂品质较优。 展开更多

关键词 优化 提取 油莎豆油 水酶法-冻融耦合技术

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基于湿载-冻-融耦合作用的黄土灵敏度特性研究 被引量：2

8

作者 田俊峰 杨更社 +3 位作者 叶万军 余翔 魏尧 刘慧 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第2期121-125,共5页

黄土的灵敏度是黄土结构特性的重要指标。为了研究湿载-冻-融耦合作用对黄土灵敏度特性的影响,取山西阳曲、陕西洛川、陕西宝鸡等地的黄土为研究对象,对经历不同湿载、冻结、融化过程的3种黄土的灵敏度变化规律进行研究。结果表明,湿载... 黄土的灵敏度是黄土结构特性的重要指标。为了研究湿载-冻-融耦合作用对黄土灵敏度特性的影响,取山西阳曲、陕西洛川、陕西宝鸡等地的黄土为研究对象,对经历不同湿载、冻结、融化过程的3种黄土的灵敏度变化规律进行研究。结果表明,湿载是黄土灵敏度变化的主要影响因素,冻融作用是黄土灵敏度的次要影响因素。塑限含水率时,黄土的灵敏度下降幅度最大;饱和含水率时,黄土的灵敏度达到最小值。3种黄土的灵敏度均与湿载-冻-融作用有着良好的函数关系。 展开更多

关键词 湿载-冻-融作用 耦合 灵敏度 黄土结构

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腐蚀冻融耦合循环作用下碳纤维混凝土抗压强度性能试验研究 被引量：5

9

作者 李涛峰 张多新 《水电能源科学》 北大核心 2022年第5期143-145,共3页

为研究碳纤维对混凝土力学性能的影响,首先分析了不同碳纤维掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)对混凝土抗压强度的改善规律;其次,分析在0.4 moL/L的NaCl溶液腐蚀环境下腐蚀时间对碳纤维混凝土力学性能的影响及在冻融循环作用下碳... 为研究碳纤维对混凝土力学性能的影响,首先分析了不同碳纤维掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)对混凝土抗压强度的改善规律;其次,分析在0.4 moL/L的NaCl溶液腐蚀环境下腐蚀时间对碳纤维混凝土力学性能的影响及在冻融循环作用下碳纤维对混凝土力学性能的影响;最后,基于两种试验构建了腐蚀冻融耦合循环试验,以此来分析碳纤维混凝土力学性能变化。试验结果表明,当碳纤维掺量为0.8%时,混凝土的力学性能提高最多;单一冻融循环对混凝土力学性能影响程度高于单一腐蚀环境对混凝土力学性能的影响程度;腐蚀和冻融环境对混凝土的破坏是相互的,即耦合环境下混凝土力学性能损伤要高于单一环境下混凝土力学性能损伤。 展开更多

关键词 腐蚀环境 冻融循环 腐蚀冻融耦合循环 碳纤维掺量 抗压强度

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冻融循环与硫酸盐侵蚀损伤水工混凝土机理研究 被引量：1

10

作者 袁晓奇 《黑龙江水利科技》 2022年第6期10-13,31,共5页

文章采用超声平测法测量5%MgSO4、5%Na2SO4、1%Na2SO4溶液及水中引气混凝土快速冻融的损伤层厚度,揭示了随冻融循环次数变化不同溶液中未损伤和损伤层的超声波速及损伤厚度变化规律。试验表明:冻融-硫酸盐耦合作用下,可以利用损伤层厚... 文章采用超声平测法测量5%MgSO4、5%Na2SO4、1%Na2SO4溶液及水中引气混凝土快速冻融的损伤层厚度,揭示了随冻融循环次数变化不同溶液中未损伤和损伤层的超声波速及损伤厚度变化规律。试验表明:冻融-硫酸盐耦合作用下,可以利用损伤层厚度衡量混凝土损伤程度;硫酸盐既能促进又可抑制混凝土的冻融破坏,浓度较低时硫酸钠发挥促进作用而浓度较高时发挥抑制作用,硫酸镁的双重腐蚀作用使得其促进冻融破坏的作用最大。 展开更多

关键词 超声检测 冻融-硫酸盐 损伤机理 混凝土

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动荷载-水-冻融共同作用下混凝土宏观裂缝扩展与演变的研究进展 被引量：7

11

作者 马昆林 王中志 +2 位作者 龙广成 谢友均 曾晓辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第19期19091-19098,共8页

混凝土是土木工程建设的重要材料。由于设计、施工、服役环境及其材料自身等原因,混凝土在投入使用时就存在部分非结构裂缝。工程实践发现,在长期动荷载作用下,混凝土裂缝会在长度、宽度和深度方向出现扩展和演变,而动荷载和环境共同作... 混凝土是土木工程建设的重要材料。由于设计、施工、服役环境及其材料自身等原因,混凝土在投入使用时就存在部分非结构裂缝。工程实践发现,在长期动荷载作用下,混凝土裂缝会在长度、宽度和深度方向出现扩展和演变,而动荷载和环境共同作用将会加快裂缝的扩展,加速混凝土材料的劣化,导致混凝土力学和耐久性能降低,严重影响其结构安全。动荷载的长期作用将导致混凝土裂缝尖端附近的应力场和位移场出现复杂的变化,从而引起应力集中和应变能释放,当裂缝尖端应力强度因子大于材料断裂韧度时,裂缝将发生失稳扩展。动荷载对裂缝中的水产生动水压,动水压作用下水对裂缝内壁产生反复冲刷和溶蚀,导致裂缝内壁的集料和水化产物流失,从而加速了裂缝的扩展。低温冻融过程中,水在裂缝内壁反复结冰溶解,在裂缝内产生了冻胀应力,而动荷载作用使裂缝发生的体积变化增大了冻胀应力,同时冻融对裂缝内壁的集料和水化产物产生了剥蚀作用,加速了混凝土裂缝的扩展。动载-水-冻融共同作用对混凝土宏观裂缝的扩展演化更加复杂,目前尚无系统研究。本文归纳了目前对混凝土宏观裂缝在动载-水-冻融共同作用下扩展演变研究的最新进展,梳理了动荷载作用下水和冻融对裂缝扩展演化的加速机制、裂缝扩展与演化的计算方法和有效预测模型,并提出了该研究方向需要进一步解决的问题,以期为进一步掌握混凝土结构的长期服役性能、完善混凝土结构损伤理论及养护维修技术奠定基础。 展开更多

关键词 混凝土 宏观裂缝 动荷载-水-冻融耦合 裂缝扩展 冲刷溶蚀 冻胀剥蚀

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冻融循环与水流冲磨耦合作用下混凝土损伤进程 被引量：5

12

作者 白银 叶小盛 +3 位作者 刘海祥 吕乐乐 宁逢伟 张丰 《水利水电快报》 2019年第11期64-69,共6页

冬季寒冷地区与水流接触的混凝土,常常会受到冻融循环和水流冲磨的双重作用,二者耦合后的作用机理及损伤进程尚不明确。研究了混凝土在冻融循环和水流冲磨耦合作用下的损伤进程,从混凝土质量损失、相对动弹性模量出发进行混凝土损伤评价... 冬季寒冷地区与水流接触的混凝土,常常会受到冻融循环和水流冲磨的双重作用,二者耦合后的作用机理及损伤进程尚不明确。研究了混凝土在冻融循环和水流冲磨耦合作用下的损伤进程,从混凝土质量损失、相对动弹性模量出发进行混凝土损伤评价,详细分析了C40、C50、C55混凝土分别在单独冻融循环、单独水流冲磨以及冻融-冲磨耦合作用下的损伤进程。结果表明:耦合作用下混凝土表面剥落严重,且质量损失超过了单独冻融循环和单独冲磨作用下质量损失之和。同时,冻融-冲磨耦合作用下的相对动弹模下降较多,C40混凝土的相对动弹模低至52%,加快了混凝土的失效过程;冻融循环作用导致混凝土结构疏松,进而促进了水流对混凝土的冲磨作用,使混凝土损伤加剧。 展开更多

关键词 冻融循环 水流冲磨 冻融-冲磨耦合 混凝土损伤 损伤进程

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高浓度盐侵蚀与冻融耦合作用下混凝土宏微观性能劣化规律研究 被引量：1

13

作者 楚建勋 贺建国 孙勋 《交通科技》 2023年第6期129-132,共4页

文中通过对比清水冻融与高浓盐侵蚀-冻融耦合作用下混凝土力学强度及宏、微观结构的变化,研究高浓度盐侵蚀-冻融耦合作用下混凝土宏微观性能的影响及劣化机理。结果表明,清水冻融与盐蚀-冻融循环作用下,混凝土力学强度始终呈现劣化趋势... 文中通过对比清水冻融与高浓盐侵蚀-冻融耦合作用下混凝土力学强度及宏、微观结构的变化,研究高浓度盐侵蚀-冻融耦合作用下混凝土宏微观性能的影响及劣化机理。结果表明,清水冻融与盐蚀-冻融循环作用下,混凝土力学强度始终呈现劣化趋势且盐蚀-冻融作用下劣化速度更快。盐蚀-冻融作用下,冰体冻胀应力及结晶膨胀压力使得盐蚀-冻融作用下混凝土产生大量贯通裂缝,加速混凝土损伤劣化,混凝土试样结构剥蚀更加严重,试样剥落量更大。 展开更多

关键词 混凝土 盐蚀-冻融 硫酸盐侵蚀 宏微观性能 耐久性能

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硫酸盐环境对活性粉末混凝土抗拉强度的影响 被引量：3

14

作者 安明喆 王海鹏 +3 位作者 韩松 韩明明 余自若 张戈 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期144-150,共7页

通过硫酸盐冻融-干湿循环耦合作用试验,研究Na_2SO_4溶液浓度对预加载活性粉末混凝土劈裂抗拉强度的影响规律,并结合SEM、XRD微观分析方法研究其破坏机理。结果表明:0%、5%、10%浓度Na_2SO_4浓度溶液冻融-干湿循环耦合作用下,劈裂抗拉... 通过硫酸盐冻融-干湿循环耦合作用试验,研究Na_2SO_4溶液浓度对预加载活性粉末混凝土劈裂抗拉强度的影响规律,并结合SEM、XRD微观分析方法研究其破坏机理。结果表明:0%、5%、10%浓度Na_2SO_4浓度溶液冻融-干湿循环耦合作用下,劈裂抗拉强度的变化经历初期劣化、强化和后期劣化共三个阶段。Na_2SO_4溶液浓度对劈裂抗拉强度的影响较大,其中,5%浓度的影响最大,其次为10%浓度,最后为0%浓度。冻融循环、干湿循环过程中的温度交变作用是初期劈裂抗拉强度下降的主要原因;侵蚀过程中产生的Na_2SO_4晶体和石膏晶体对裂缝和孔隙起到填充作用,未水化水泥和硅灰二次水化产生的修复作用,共同作用使得劈裂抗拉强度经历了强化段;后期劣化阶段结晶更好的石膏晶体与钙矾石晶体等侵蚀性产物的有害膨胀应力与Na_2SO_4结晶应力共同作用造成基体损伤。5%浓度Na_2SO_4溶液耦合循环6次后,活性粉末混凝土、C60高性能混凝土的劈裂抗拉强度损失率分别为6.09%、48.89%,活性粉末混凝土在耦合作用下的耐久性远优于C60高性能混凝土。 展开更多

关键词 活性粉末混凝土 硫酸盐浓度 冻融-干湿循环 耦合作用 劈裂抗拉强度 微观机理

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浅埋隧道冻结法施工地表冻胀融沉规律及冻结壁厚度优化研究 被引量：48

15

作者 郑立夫 高永涛 +1 位作者 周喻 田书广 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2110-2121,共12页

浅埋隧道对地表冻胀、融沉变形有严格要求。针对珠机城际轨道交通项目联络通道冻结壁设计改进问题,基于热-力耦合理论,利用有限差分数值计算方法对冻结法施工全过程进行模拟,通过比较研究不同厚度冻结壁模型引起的地表冻胀、融沉变形及... 浅埋隧道对地表冻胀、融沉变形有严格要求。针对珠机城际轨道交通项目联络通道冻结壁设计改进问题,基于热-力耦合理论,利用有限差分数值计算方法对冻结法施工全过程进行模拟,通过比较研究不同厚度冻结壁模型引起的地表冻胀、融沉变形及隧道管片变形规律,实现冻结壁厚度的优化设计。研究表明:(1)该数值模型可有效模拟地表冻胀、融沉变形,利用已查明数值误差对计算结果进行折减可得到较为准确的实际变形预测值;(2)不同模型地表冻胀、融沉规律大致相同,但变形量及影响范围随冻结壁厚度减小呈递减趋势,当冻结壁厚度为2.5 m及以下时变形基本满足规程要求;(3)土体冻胀、融沉变形并非简单的互逆过程,融沉变形通常大于冻胀变形,平均超出量达40%,应特别注意;(4)冻结壁厚度越大相应产生的冻胀力越大,通过优化冻结壁厚度可有效控制隧道管片附加应力及变形的产生,保护已建隧道结构安全;(5)综合选定2.5 m为冻结壁改进厚度,成果直接应用于4#联络通道冻结法施工,经现场监测表明该优化方案有效、可行,对类似工程冻结壁厚度设计具有较好的推广应用价值。 展开更多

关键词 浅埋隧道 冻胀、融沉变形 热-力耦合理论 冻结壁 厚度优化

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冻融作用下多年冻土边坡局部稳定性研究 被引量：14

16

作者 褚志成 雷胜友 +4 位作者 原喜忠 郭长志 王汉文 陈鹏辉 陈虹宇 《水利与建筑工程学报》 2019年第6期23-28,共6页

为进一步研究多年冻土边坡在冻融作用下的局部稳定性,针对多年冻土边坡局部冻融的特殊性,考虑冻融循环对边坡土体的损伤作用,基于有限元建立温度场、应力场耦合的多年冻土边坡稳定性分析方法,以东北大兴安岭多年冻土地区某路堑边坡为研... 为进一步研究多年冻土边坡在冻融作用下的局部稳定性,针对多年冻土边坡局部冻融的特殊性,考虑冻融循环对边坡土体的损伤作用,基于有限元建立温度场、应力场耦合的多年冻土边坡稳定性分析方法,以东北大兴安岭多年冻土地区某路堑边坡为研究对象,对边坡的冻融过程以及稳定性进行分析。结果表明:在冻融作用下,边坡季节活动层融化深度与环境温度有较强的相关性;坡顶特征点位移随时间变化趋势呈"台阶"状,可分为快速发展阶段和稳定发展阶段;比较有限元方法与极限平衡法计算结果的差异,证明了有限元方法的合理性,对多年冻土边坡防护治理有很好的指导意义。 展开更多

关键词 多年冻土边坡 热-力耦合 冻融过程 边坡稳定性 极限平衡法

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基于水热耦合的寒区隧道仰坡稳定性研究

17

作者 李思悦 刘志强 《河南科技》 2024年第10期50-54,共5页

【目的】研究我国西北部寒冷地区的隧道仰坡稳定性及其季节温度效应的变化规律。【方法】建立寒区隧道仰坡的水热全耦合数学模型,以冻融环境变化为模拟分析基础,对其水热环境和稳定性进行数值模拟计算。【结果】结果表明,寒区隧道仰坡... 【目的】研究我国西北部寒冷地区的隧道仰坡稳定性及其季节温度效应的变化规律。【方法】建立寒区隧道仰坡的水热全耦合数学模型,以冻融环境变化为模拟分析基础,对其水热环境和稳定性进行数值模拟计算。【结果】结果表明,寒区隧道仰坡稳定性与土体冻融状态相关;临空面土体受环境温度影响较为明显,而内侧土温变化不显著。【结论】当温度降低,土体冻结层厚度增加时,仰坡稳定性表现较好;气温回暖季节冻融层融化,仰坡破坏滑移面几乎与坡面平行并向上延伸,极易发生滑塌灾害。 展开更多

关键词 寒区隧道仰坡 冻-融状态 水-热耦合数值模拟 边坡稳定性

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盐渍地区抗腐蚀混凝土耐久性试验研究 被引量：21

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作者 蒋卫东 陈啸 +1 位作者 闫俊 刘斌 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期280-283,共4页

研发了适用于西北盐渍地区特殊地质水文环境的掺有粉煤灰和高效减水剂的耐腐蚀双掺混凝土.在实验室对混凝土的抗腐蚀、抗渗、抗碳化、抗冻融性能进行了试验,并在盐渍地区对混凝土的抗腐蚀和抗渗性能进行了现场试验.通过试验得出了粉煤... 研发了适用于西北盐渍地区特殊地质水文环境的掺有粉煤灰和高效减水剂的耐腐蚀双掺混凝土.在实验室对混凝土的抗腐蚀、抗渗、抗碳化、抗冻融性能进行了试验,并在盐渍地区对混凝土的抗腐蚀和抗渗性能进行了现场试验.通过试验得出了粉煤灰掺量与各混凝土耐久性能指标之间的关系.在混凝土中掺加粉煤灰和减水剂的方法能够改善混凝土抗硫酸盐腐蚀的性能和抗渗性能,但掺加粉煤灰对混凝土的抗碳化性能有不利影响;这种配方也使混凝土的抗冻性能变差.经综合考虑,推荐在盐渍地区使用粉煤灰掺量为40%的双掺混凝土,使各项耐久性指标都较高. 展开更多

关键词 耐久性 抗硫酸盐腐蚀 抗蚀系数 抗渗 碳化 冻融

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青藏高原多年冻土地段灌注桩混凝土的研究和对策 被引量：7

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作者 石人俊 潘庭玉 +1 位作者 刘美茹 张烷 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2006年第3期56-61,共6页

研究目的:针对青藏高原多年冻土地段建设铁路、公路遇到桥跨结构混凝土灌注桩基强度的发展,耐久性和热传递对冻土结构扰动的技术难题等情况,提出相应对策。研究方法:对青藏公路桥基混凝土的耐久性破坏进行调研、室内模拟试验、现场暴露... 研究目的:针对青藏高原多年冻土地段建设铁路、公路遇到桥跨结构混凝土灌注桩基强度的发展,耐久性和热传递对冻土结构扰动的技术难题等情况,提出相应对策。研究方法:对青藏公路桥基混凝土的耐久性破坏进行调研、室内模拟试验、现场暴露试验及清水河、昆仑山口桩基试验。研究结果:青藏公路冻土地段桩基混凝土长期处于恒负温下,硬化强度达不到设计等级;耐久性破坏主因是正、负温频繁交替引发冻融破坏,未发现有硫酸盐侵蚀破坏迹象;混凝土初温和水化热使界面冻土结构破坏,较长时间后,界面冻土才能回复到原始冻结状态。研究结论:掺用引气减水剂或早强引气减水剂拌制低温早强耐久混凝土可以满足对于混凝土灌注桩强度、耐久性和冻土结构稳定性的要求。若采用负温(-5^-20℃)混凝土方案时,须注意抗冻剂可能产生对界面冻土结构稳定性和环保的负面影响。 展开更多

关键词 低温混凝土 负温混凝土 抗冻剂 引气减水剂 冻融破坏 硫酸盐腐蚀

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严寒地区公路桥梁混凝土结构耐久性问题与设计 被引量：1

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作者 许德龙 《林业科技情报》 2024年第3期168-170,共3页

该文总结了严寒地区公路桥梁混凝土结构常见的耐久性问题,比如,冻融破坏、冻裂破坏、碱-集料反应、钢筋锈蚀和化学腐蚀等,并逐一分析耐久性问题产生的原因,从而采取针对性设计以提高混凝土结构的耐久性。

关键词 耐久性 冻融破坏 碱-集料反应 钢筋锈蚀 化学腐蚀

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