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硫酸盐冻融作用对沙漠砂混凝土声发射特性影响
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作者 刘浩天 孙竟鹏 +3 位作者 刘海峰 董水博 车佳玲 杨维武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1647-1661,共15页
为了研究硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土(DSC)冻融损伤和声发射(acoustic emission,AE)特性,开展不同Na2SO4溶液质量分数(3%、5%、7%)、冻融循环次数(0、25、50、75、100、125次)沙漠砂混凝土(沙漠砂替代率DSRR,0、20%、40%)冻融后单轴... 为了研究硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土(DSC)冻融损伤和声发射(acoustic emission,AE)特性,开展不同Na2SO4溶液质量分数(3%、5%、7%)、冻融循环次数(0、25、50、75、100、125次)沙漠砂混凝土(沙漠砂替代率DSRR,0、20%、40%)冻融后单轴受压试验,利用声发射技术对试验全过程进行动态监测,分析Na2SO4溶液质量分数、冻融循环次数和DSRR对沙漠砂混凝土抗冻性能的影响,建立硫酸盐冻融环境下沙漠砂混凝土声发射累计振铃计数与宏观力学特性内在联系。结果表明:峰值应力、声发射振铃计数峰值和Ib峰值均随冻融循环次数增加呈降低趋势,随DSRR增加逐渐增大,DSRR为40%沙漠砂混凝土整体力学性能和抗冻性能较好,质量分数7%Na2SO4溶液沙漠砂混凝土冻融破坏程度大于3%、5%Na2SO4溶液。声发射相对累计振铃计数与相对峰值应力满足指数函数关系,相关系数R2>0.90。硫酸盐冻融后沙漠砂混凝土试件在单轴受压过程中拉伸型和剪切型裂纹交替转化,拉伸型裂纹占主导地位,剪切型裂纹起促进作用。Ib值曲线的震荡变化特征与沙漠砂混凝土非均匀性以及微裂纹和宏观裂缝发展情况密切相关,反映了沙漠砂混凝土内部损伤演化过程。研究成果可为沙漠砂混凝土在硫酸盐冻融环境下工程实际应用提供参考。 展开更多
关键词 沙漠砂混凝土 硫酸盐冻融 单轴受压 峰值应力 声发射
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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
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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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硫酸盐冻融下沙漠砂混凝土抗冻性能及基于GM(1,1)模型强度预测
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作者 刘海峰 姜彦杰 +3 位作者 孙竟鹏 车佳玲 杨维武 朱立晨 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期12151-12161,共11页
为了研究硫酸盐冻融循环作用下沙漠砂混凝土(DSC)抗冻性能及强度规律,以不同质量分数硫酸盐溶液(3%、5%、7%Na_(2)SO_(4))为冻融介质进行冻融循环试验,分析硫酸盐冻融下DSC表观特征、质量损失率、相对动弹性模量、抗蚀系数、超声波速损... 为了研究硫酸盐冻融循环作用下沙漠砂混凝土(DSC)抗冻性能及强度规律,以不同质量分数硫酸盐溶液(3%、5%、7%Na_(2)SO_(4))为冻融介质进行冻融循环试验,分析硫酸盐冻融下DSC表观特征、质量损失率、相对动弹性模量、抗蚀系数、超声波速损失率变化规律;建立硫酸盐冻融下沙漠砂混凝土GM(1,1)强度预测模型。研究结果表明,随着冻融循环次数增加,混凝土质量损失率、超声波速损失率增大,抗蚀系数与相对动弹性模量降低。沙漠砂替代率(DSRR)从0增至40%时混凝土表现出较好抗冻性能;当DSRR为60%时,过量沙漠砂的掺入对混凝土抗冻性能产生不利影响。较大质量分数硫酸盐溶液加剧混凝土破坏,降低了预测寿命。GM(1,1)模型预测结果平均相对误差小于2%,具有较好预测精度,可为西北地区硫酸盐冻融环境下混凝土结构服役评估提供参考。 展开更多
关键词 硫酸盐冻融 沙漠砂混凝土(DSC) 沙漠砂替代率(DSRR) GM(1 1)模型 寿命预测
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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:7
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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 -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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水冻融和硫酸盐溶液冻融环境下MKPC砂浆的耐久性评价 被引量:3
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作者 钱达友 杨建明 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第2期359-366,共8页
为了评价磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆的抗水和抗硫酸盐溶液冻融性能,测试了快速冻融条件下MKPC砂浆试件的强度发展和质量损失,并与同强度等级的硅酸盐水泥(P·O)砂浆试件相比较,试验结果证实:在水冻融循环75次和5%Na2SO4溶液冻融50次后P... 为了评价磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆的抗水和抗硫酸盐溶液冻融性能,测试了快速冻融条件下MKPC砂浆试件的强度发展和质量损失,并与同强度等级的硅酸盐水泥(P·O)砂浆试件相比较,试验结果证实:在水冻融循环75次和5%Na2SO4溶液冻融50次后P·O砂浆试件(M2)完全失去强度,而具有同样强度等级的MKPC砂浆试件(M1)在水冻融循环75次和5%Na2SO4溶液冻融100次后的强度剩余率均高于75%。在水和5%Na2SO4溶液中冻融循环50次时,M2试件的质量损失均已超过5%的破坏标准,而M1的质量损失远低于5%。上述结果说明MKPC砂浆试件的抗水冻融和抗硫酸盐溶液冻融性能远高于硅酸盐水泥砂浆试件,且抗盐冻融性能好于抗水冻融性能。 展开更多
关键词 磷酸钾镁水泥砂浆 硫酸盐冻融 强度 质量损失 吸水率
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