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基于CT扫描研究颗粒形状对砂土力学性质的影响 被引量:2
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作者 王志兵 宁泽华 +1 位作者 王晨 孙广 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期9077-9086,共10页
为了探究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取玻璃珠、石英砂、玻璃渣3种颗粒形状差异较大的砂土作为研究对象。首先通过计算机断层(computed tomography,CT)扫描重构了3种砂土的三维结构,选取了伸长率(EI)、扁度(FI)、球度(S)3个表征颗... 为了探究颗粒形状对砂土力学性质的影响,选取玻璃珠、石英砂、玻璃渣3种颗粒形状差异较大的砂土作为研究对象。首先通过计算机断层(computed tomography,CT)扫描重构了3种砂土的三维结构,选取了伸长率(EI)、扁度(FI)、球度(S)3个表征颗粒形状参数的均值作为砂土颗粒整体形状参数(overall regularity,OR),并对整体形状参数OR进行统计分析。然后配制7种不同形状参数的砂土进行了常规三轴压缩试验得到了其力学强度参数,研究砂土颗粒形状对其力学强度的影响规律。结果表明:7种砂土的应力-应变曲线均为应变软化型,都呈现出先剪缩后剪胀的特性;整体形状参数OR能较好反映砂土的力学特征,即随着整体形状参数OR的减小,应变软化现象变得不明显,但其峰值偏应力呈增大的趋势;砂土的内摩擦角随整体形状参数OR的减小呈线性增长,表观黏聚力急剧增大,但最大剪胀角随OR的减小而减小。此外,将临界内摩擦角与整体形状参数OR进行线性拟合,得到了两者较好的线性关系。 展开更多
关键词 颗粒形状 CT扫描技术 三维重构 整体形状参数 常规三轴压缩试验 临界内摩擦角
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石膏胶结钙质砂的力学性能试验研究
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作者 楼杰 林铭宇 +2 位作者 曾召田 李龚颜 车东泽 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期9927-9934,共8页
珊瑚钙质砂是一种主要成分为碳酸钙的特殊岩土介质,广泛应用于岛礁建设中的军事与民用建筑。然而,目前关于石膏胶结钙质砂的力学性能及其微观机制的研究仍然匮乏。采用无侧限抗压强度试验探讨石膏胶结钙质砂试样的力学性能变化,通过电... 珊瑚钙质砂是一种主要成分为碳酸钙的特殊岩土介质,广泛应用于岛礁建设中的军事与民用建筑。然而,目前关于石膏胶结钙质砂的力学性能及其微观机制的研究仍然匮乏。采用无侧限抗压强度试验探讨石膏胶结钙质砂试样的力学性能变化,通过电镜扫描技术分析了试样微观形貌的演化规律,揭示出石膏胶结钙质砂力学性能变化的微观机制。试验结果表明:在相同水灰比条件下,随石膏掺入比的增加,胶结钙质砂试样的无侧限抗压强度逐渐递增;在相同石膏掺入比条件下,低掺入比(5%和10%)试样的无侧限抗压强度随水灰比的递增而增大,而高掺入比(15%、20%和25%)试样的无侧限抗压强度随水灰比的递增呈现先增大后减小的变化趋势;石膏胶结钙质砂试样存在最佳配比:掺入比为25%、水灰比为0.9。上述力学性能变化的本质原因在于:建筑石膏(主要成分为半水石膏)遇水后发生化学反应,转变为二水石膏,连接了试样内的钙质砂颗粒,使土体颗粒间的胶结作用增强。 展开更多
关键词 石膏胶结 钙质砂 力学性能 微观结构特征
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天然气水合物开采的土力学问题:现状与挑战 被引量:29
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作者 韦昌富 颜荣涛 +4 位作者 田慧会 周家作 李文涛 马田田 陈盼 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期116-132,共17页
有效确定含天然气水合物(以下简称水合物)沉积物的工程力学特性并厘清其随水合物分解过程的变化规律,是实现水合物安全、高效开采的前提和保证。为此,围绕水合物开采过程所涉及的关键土力学问题,从物理力学特性的关键测试技术、沉积物... 有效确定含天然气水合物(以下简称水合物)沉积物的工程力学特性并厘清其随水合物分解过程的变化规律,是实现水合物安全、高效开采的前提和保证。为此,围绕水合物开采过程所涉及的关键土力学问题,从物理力学特性的关键测试技术、沉积物的力学特性、含水合物沉积物的物理力学模型、水合物开采过程土力学多场耦合数值模拟等方面,分析和评述了国内外最新相关研究现状、存在的缺陷与不足,进而探讨了上述研究方向未来的发展趋势。结论认为,尽管经过20多年来的发展,有关水合物开采的理论、方法和技术均取得了显著的进展,但从岩土力学的角度来看,目前仍然面临着以下挑战:①大尺度含水合物沉积物试样的人工制备;②含水合物沉积物微细观组构的精细探测与定量表征;③组构变化对含水合物沉积物力学特性的影响机理与规律;④开采扰动下,流沙发生的条件及对储层稳定性的影响机制;⑤开采扰动下,多相多组分含水合物储层的多过程耦合问题;⑥水合物分解/生成条件下,含水合物沉积物的本构响应;⑦有关水合物开采过程数学模型的适定性问题;⑧高效稳定的水合物开采过程数值模型的全耦合解法。 展开更多
关键词 天然气水合物 沉积物 土力学 力学特性 发展趋势 测试技术 理论模型 数值模拟
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矿物掺合料对活性粉末混凝土力学性能的影响 被引量:9
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作者 唐爱华 王尚伟 +1 位作者 金凌志 赵胜华 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第2期65-69,6,共5页
为了研究不同矿物细掺合料对活性粉末混凝土力学性能的影响,用硅微粉、粉煤灰、石英粉、粉煤灰与石英粉双掺(双掺组)共4种矿物掺合料,分别取代不同比例的硅粉来制作活性粉末混凝土试块;同时,采用不同的养护温度和不同的养护龄期对混凝... 为了研究不同矿物细掺合料对活性粉末混凝土力学性能的影响,用硅微粉、粉煤灰、石英粉、粉煤灰与石英粉双掺(双掺组)共4种矿物掺合料,分别取代不同比例的硅粉来制作活性粉末混凝土试块;同时,采用不同的养护温度和不同的养护龄期对混凝土试块进行养护;最后,测出4组混凝土试块的抗压和抗折强度以及棱柱体的抗压强度,分别绘出抗压和抗折性能曲线。研究结果表明:同一种矿物掺合料,养护温度越高,其抗压和抗折强度越高;在同一养护条件下,粉煤灰改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好,石英粉最差,硅微粉和双掺组介于两者之间。 展开更多
关键词 混凝土 矿物掺合料 抗压强度 抗折强度 养护条件
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粉煤灰和二灰对桂林红黏土力学性质的影响 被引量:20
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作者 刘之葵 郭彤 王剑 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期86-92,共7页
为了研究粉煤灰和二灰掺量及养护时间对桂林红黏土的改良效果,进行了直剪试验、固结试验以及电镜扫描试验。试验结果表明,粉煤灰的掺入提高了红黏土的抗剪强度,但超过一定量(18%粉煤灰掺量)反而会降低红黏土黏聚力,各掺量粉煤灰红黏土... 为了研究粉煤灰和二灰掺量及养护时间对桂林红黏土的改良效果,进行了直剪试验、固结试验以及电镜扫描试验。试验结果表明,粉煤灰的掺入提高了红黏土的抗剪强度,但超过一定量(18%粉煤灰掺量)反而会降低红黏土黏聚力,各掺量粉煤灰红黏土随养护龄期的延长,抗剪强度呈先增后缓趋势。二灰改良红黏土,在早期强度剧增,且强度随养护时间增长而大幅增加,一定龄期内,二灰红黏土黏聚力随二灰掺量呈先增后减趋势。粉煤灰和二灰的掺入均增大了红黏土的压缩模量,且随养护时间的延长而逐渐增大。红黏土中随粉煤灰、石灰的加入,发生一系列物理化学反应,从微观结构分析得知土中孔隙减少,结构性较素红黏土好。 展开更多
关键词 粉煤灰 二灰 抗剪强度 压缩性 微观结构
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纳米石墨粉对红黏土力学性质的影响 被引量:11
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作者 陈学军 李家成 +1 位作者 宋宇 白汉营 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期97-102,共6页
对添加了纳米石墨粉的红黏土以击实进行了重塑样制备,设计了不同掺量纳米石墨粉在红黏土最优含水率下的三轴固结不排水试验;通过应力-应变曲线,分析了不同掺量纳米石墨粉对红黏土力学性能的影响,得出了抗剪强度和抗剪强度指标的规律,并... 对添加了纳米石墨粉的红黏土以击实进行了重塑样制备,设计了不同掺量纳米石墨粉在红黏土最优含水率下的三轴固结不排水试验;通过应力-应变曲线,分析了不同掺量纳米石墨粉对红黏土力学性能的影响,得出了抗剪强度和抗剪强度指标的规律,并采用SEM微观手段对其改善机理进行了分析。试验结果表明:抗剪强度和黏聚力C随纳米石墨粉掺量的增加先增加后减小,内摩擦角φ基本保持不变,得出适量的纳米石墨粉对红黏土的力学性质有显著的提高,最优掺量在1%~2%之间。研究认为,纳米石墨粉红黏土呈现出的力学性质,与纳米石墨粉对红黏土孔隙结构的影响、纳米石墨粉对红黏土颗粒的黏附胶结密切相关。 展开更多
关键词 纳米石墨粉 掺量 红黏土 力学性能 机理
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不同pH值条件下干湿循环作用对桂林红粘土力学性质的影响 被引量:13
7
作者 刘之葵 李永豪 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期107-112,共6页
分析了不同p H值条件下干湿循环作用对红粘土抗剪强度、压缩模量的影响。p H值相同条件下,干湿循环次数增加时红粘土的粘聚力会降低,干湿循环次数越大,降低得越明显。红粘土的内摩擦角随着循环次数的增加而变大,但是当循环达到一定次数... 分析了不同p H值条件下干湿循环作用对红粘土抗剪强度、压缩模量的影响。p H值相同条件下,干湿循环次数增加时红粘土的粘聚力会降低,干湿循环次数越大,降低得越明显。红粘土的内摩擦角随着循环次数的增加而变大,但是当循环达到一定次数时,则会降低。干湿循环次数一定时,随着p H值的增大或减小,红粘土的粘聚力均会减小。在干湿循环次数相同时,溶液酸性或碱性增大时内摩擦角均有不同程度的增大,但无明显变化规律。干湿循环作用使红粘土的压缩模量减小,压缩系数增大。 展开更多
关键词 红粘土 干湿循环作用 抗剪强度 压缩模量 桂林
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不同酸碱度对改良红黏土力学性质及结构的影响 被引量:6
8
作者 刘之葵 陈逸方 邱晓娟 《人民长江》 北大核心 2016年第16期77-82,共6页
红黏土在土类划分上属于特殊性土,由于其特殊的成因过程及成因环境,工程性质也有很大区别。为了研究地下水环境酸碱度对改良土的强度影响,通过将改良土体浸泡到不同酸碱度的溶液中,测试改良土的力学性质,研究不同掺量、浸泡时间和溶液... 红黏土在土类划分上属于特殊性土,由于其特殊的成因过程及成因环境,工程性质也有很大区别。为了研究地下水环境酸碱度对改良土的强度影响,通过将改良土体浸泡到不同酸碱度的溶液中,测试改良土的力学性质,研究不同掺量、浸泡时间和溶液酸碱度对改良红黏土的影响和作用机理。再通过电镜扫描,研究改良红黏土的微观结构,探讨其与力学性质改善的关系。试验结果表明,从宏观上,在酸性环境下改良土凝聚力均随浸泡时间的增长而减小。从微观上,土粒的搭接形式、搭接程度以及颗粒间的胶结程度决定了土体的物理力学性质,而酸碱环境使改良红黏土结构发生变化,土粒间黏结程度得到改善。 展开更多
关键词 改良红黏土 溶液酸碱度 力学性质 微观结构
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海水腐蚀条件下喷射混凝土力学性质演化规律研究 被引量:1
9
作者 宋宇 王建强 +5 位作者 黄翔 甘小卉 李辉 张铭致 薛明明 陈学军 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第2期330-339,共10页
为了系统研究喷射混凝土在海水腐蚀条件下的力学性质变化规律,本文以人工配制海水对喷射混凝土进行干湿循环来模拟天然海水腐蚀喷射混凝土工况,开展喷射混凝土的力学性能试验,分析水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、速凝剂掺量对喷... 为了系统研究喷射混凝土在海水腐蚀条件下的力学性质变化规律,本文以人工配制海水对喷射混凝土进行干湿循环来模拟天然海水腐蚀喷射混凝土工况,开展喷射混凝土的力学性能试验,分析水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、速凝剂掺量对喷射混凝土腐蚀前、后力学性能的影响规律,确定最佳配合比。结果表明:腐蚀前、后的喷射混凝土强度和动弹性模量与水泥用量呈正相关,与水灰比、砂率、速凝剂掺量呈负相关,随粉煤灰用量增加呈现先增加后减小趋势。喷射混凝土在人工海水腐蚀作用下的最佳配合比为:水灰比0.45、水泥用量450kg/m^(3)、粉煤灰掺量20%、砂率45%、速凝剂掺量3%、减水剂掺量为0.8%。 展开更多
关键词 海水腐蚀 喷射混凝土 混凝土强度 动弹性模量 最佳配合比
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桂林地区酸、碱污染红黏土力学效应弱化试验研究 被引量:10
10
作者 牟春梅 韦瑜玺 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期109-118,共10页
为了研究酸、碱污染对红黏土力学性质的影响,分别使用酸(HCl)溶液和碱(NaOH)溶液对桂林雁山红黏土进行浸泡,考虑酸浓度(0、1%、4%、8%)和养护时间(7,14d),碱浓度(0、4%、8%、12%)和养护时间(7,14d)双因子因素,通过室内试验,包括固结试... 为了研究酸、碱污染对红黏土力学性质的影响,分别使用酸(HCl)溶液和碱(NaOH)溶液对桂林雁山红黏土进行浸泡,考虑酸浓度(0、1%、4%、8%)和养护时间(7,14d),碱浓度(0、4%、8%、12%)和养护时间(7,14d)双因子因素,通过室内试验,包括固结试验、三轴试验(UU)和直剪试验(快剪),分析酸碱污染对桂林雁山红黏土压缩性指标和抗剪强度指标的变化。试验结果表明:1)红黏土在HCl和NaOH中浸泡后,其压缩模量、黏聚力与内摩擦角逐渐减小,且随着酸、碱浓度及养护时间增加,减小的幅度增大;2)对比经HCl和NaOH浸泡红黏土,在相同养护时间下,经HCl浸泡红黏土的压缩模量、黏聚力的变化程度大于经NaOH浸泡红黏土的变化,内摩擦角反之;3)随着养护时间增加,经HCl浸泡的红黏土黏聚力与内摩擦角的变化程度小于经NaOH浸泡红黏土的变化,压缩模量反之。对试验结果分析后认为:在酸碱溶液作用下,红黏土的化学成分、颗粒大小及形状都将发生变化,使其原本稳定的结构状态发生改变,导致桂林地区酸碱污染红黏土力学效应弱化。 展开更多
关键词 桂林 酸碱污染红黏土 力学效应弱化 试验研究
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桂林地区酸污染红黏土力学效应弱化试验 被引量:8
11
作者 牟春梅 付青 刘奕畅 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期52-57,7,共7页
选取具有代表性的桂林市雁山区红黏土作为试验土样,以盐酸为酸污染物,配置3种不同质量分数的酸溶液,将盐酸溶液的质量分数和红黏土在酸溶液中的浸泡时间作为影响因素,对酸污染红黏土的力学性质进行了研究,以揭示酸污染红黏土力学效应弱... 选取具有代表性的桂林市雁山区红黏土作为试验土样,以盐酸为酸污染物,配置3种不同质量分数的酸溶液,将盐酸溶液的质量分数和红黏土在酸溶液中的浸泡时间作为影响因素,对酸污染红黏土的力学性质进行了研究,以揭示酸污染红黏土力学效应弱化机理。研究结果表明:酸污染红黏土的压缩性增强,抗剪强度降低,黏聚力减小,且随着盐酸质量分数的增加和浸泡时间的延长,这种弱化更加明显。污染红黏土中Fe2O3和Al2O3的减少、Si O2的增加、Ca CO3和MgCO3的溶解及离子交换,是导致污染红黏土力学性质弱化的根本原因。 展开更多
关键词 酸污染红黏土 力学效应弱化 压缩系数 抗剪强度
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桂林地区碱污染红黏土力学效应弱化试验 被引量:4
12
作者 牟春梅 韦瑜玺 张岩 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期376-382,共7页
为了研究碱污染对红黏土力学性质的影响,使用氢氧化钠(NaOH)溶液对桂林雁山红黏土进行浸泡,考虑碱浓度(0、 4%、 8%、 12%)和养护时间(1、 7、 14 d)双因子因素,通过室内直剪试验和固结试验,分析碱污染对桂林雁山红黏土力学性质的变化... 为了研究碱污染对红黏土力学性质的影响,使用氢氧化钠(NaOH)溶液对桂林雁山红黏土进行浸泡,考虑碱浓度(0、 4%、 8%、 12%)和养护时间(1、 7、 14 d)双因子因素,通过室内直剪试验和固结试验,分析碱污染对桂林雁山红黏土力学性质的变化。试验结果表明:随着碱浓度及养护时间的增加,红黏土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角减小;浸泡后红黏土的孔隙比增大,压缩系数增大,压缩模量减小。碱-土相互作用是导致桂林地区碱污染红黏土力学效应弱化的根本原因,其相互作用导致红黏土颗粒间的胶结物被溶解后又重新生成絮状物,使其原本稳定的结构状态发生改变。 展开更多
关键词 碱污染 红黏土 力学效应 弱化 桂林
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纳米膨润土改良红黏土力学特性机理分析 被引量:10
13
作者 李佳明 陈学军 +2 位作者 黄翔 宋宇 陈李洁 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期147-154,共8页
为研究纳米膨润土对桂林红黏土的改良效果,通过三轴试验、X射线衍射试验、X射线荧光光谱分析试验和扫描电镜试验,分析不同掺量的纳米膨润土对红黏土力学性质的影响,并探索改良土的作用机理。结果表明,红黏土的抗剪强度、粘聚力、内摩擦... 为研究纳米膨润土对桂林红黏土的改良效果,通过三轴试验、X射线衍射试验、X射线荧光光谱分析试验和扫描电镜试验,分析不同掺量的纳米膨润土对红黏土力学性质的影响,并探索改良土的作用机理。结果表明,红黏土的抗剪强度、粘聚力、内摩擦角随着纳米膨润土掺量的增加呈先增大后减小的趋势,最优掺量分别为2.23%、2.87%、1.76%,当纳米膨润土掺量相同时,抗剪强度与围压成正比例关系;纳米膨润土使红黏土中高岭石、赤铁矿的半定量增加,石英的半定量减少,并且使化学成分中Al2O3、Fe2O3分别提高了5.67%、1.93%;加入纳米膨润土后,红黏土的结构从粒团结构变化至絮状结构,颗粒间由点点接触转变为面面接触,颗粒的边缘轮廓变得模糊,孔隙率、分型维数降低,结构致密性增强。 展开更多
关键词 红黏土 纳米膨润土 力学特性 改良机理
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游离氧化铁对红黏土力学特性的影响 被引量:13
14
作者 刘莉 颜荣涛 +2 位作者 牛富俊 颜梦秋 徐玉博 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期810-816,共7页
游离氧化铁对红黏土力学特性存在显著影响,为分析其影响机理,采用柠檬酸钠、碳酸氢钠和连二亚硫酸钠的混合溶液(DCB法)去除红黏土中游离氧化铁,以去除和未去除游离氧化铁红黏土为研究对象,通过室内试验研究了两种试样的土水特征曲线、... 游离氧化铁对红黏土力学特性存在显著影响,为分析其影响机理,采用柠檬酸钠、碳酸氢钠和连二亚硫酸钠的混合溶液(DCB法)去除红黏土中游离氧化铁,以去除和未去除游离氧化铁红黏土为研究对象,通过室内试验研究了两种试样的土水特征曲线、不同含水率条件下的抗剪强度和失水收缩特性。结果表明:吸力在较高范围内,同一含水率时去铁红黏土的基质吸力和总吸力整体高于未去铁红黏土的基质吸力和总吸力;红黏土无论在去游离氧化铁还是未去游离氧化铁时其试样的渗透吸力都很小,几乎可以忽略;基质吸力的影响导致红黏土抗剪强度随含水率增大而降低,去铁过程减小土颗粒胶结效应引起红黏土抗剪强度明显下降,主要表现为有效黏聚力的下降。去铁后红黏土收缩率明显高于未去铁红黏土,主要归结于游离氧化铁胶结土颗粒作用抑制其收缩。 展开更多
关键词 红黏土 游离氧化铁 基质吸力 抗剪强度 收缩特性
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PVA纤维改善内养硫铝酸盐水泥基材料力学与抗裂性能分析
15
作者 栾利强 宋星君 +2 位作者 江永盛 余和德 任俊颖 《混凝土》 北大核心 2024年第12期89-93,共5页
针对硫铝酸盐水泥基修复材料易开裂的问题,以及弥补高吸水聚合物(Super Absorbent Polymer,SAP)带来的强度缺陷,引入聚乙烯醇纤维,借助响应面法优化聚乙烯醇纤维/SAP硫铝酸盐水泥基体系。再依据干缩试验、断裂能试验,明确优化后,两种材... 针对硫铝酸盐水泥基修复材料易开裂的问题,以及弥补高吸水聚合物(Super Absorbent Polymer,SAP)带来的强度缺陷,引入聚乙烯醇纤维,借助响应面法优化聚乙烯醇纤维/SAP硫铝酸盐水泥基体系。再依据干缩试验、断裂能试验,明确优化后,两种材料的协同作用对体系抗裂性能的影响。结果表明:体系抗折强度随聚乙烯纤维的加入呈现先上升后下降趋势,当纤维长度为12 mm,掺量为1.65%,分散剂掺量为0.22%时,提升效果最佳;纤维与SAP组较常规组收缩率降低了65.12%,断裂能提高了11.77倍,证明纤维与SAP的协同作用,对修复材料性能改善具有积极效应。 展开更多
关键词 响应面法 高吸水聚合物-聚乙烯醇纤维 力学性能 抗裂性能 微观分析
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粗骨料形状对混凝土力学性质的影响 被引量:20
16
作者 邢心魁 刘晶 +2 位作者 孙冠晓 闫茂龙 张坤鹏 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期61-63,67,共4页
混凝土是一种力学行为复杂的多相复合材料。通过PFC2D模拟,对四种不同形状粗骨料混凝土试件的应力-应变曲线,破坏形态及破坏过程中的能量变化进行对比分析。结果表明:混凝土单轴受压开裂裂缝都是绕骨料产生的,粗骨料本身不发生破坏;混... 混凝土是一种力学行为复杂的多相复合材料。通过PFC2D模拟,对四种不同形状粗骨料混凝土试件的应力-应变曲线,破坏形态及破坏过程中的能量变化进行对比分析。结果表明:混凝土单轴受压开裂裂缝都是绕骨料产生的,粗骨料本身不发生破坏;混凝土的单轴受压强度与砂浆基质与粗骨料外边缘有效接触面积有关,非圆形骨料较圆形骨料的界面接触面积大抗压强度也高,对应的峰值应变也越大,应力应变曲线下降段也越陡些。 展开更多
关键词 颗粒流 混凝土 骨料 能量 形状
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基于霜种子法制备含甲烷水合物砂土的力学特性
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作者 唐昊 颜荣涛 +2 位作者 于鸿飞 吴远成 杨德欢 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期675-684,共10页
实验室制备具有典型代表特征的均匀试样是研究天然气水合物沉积物力学特性的前提条件。通过含甲烷水合物砂土(HBS)的三轴剪切试验,首先对比富气法和霜种子法制得HBS试样的力学特性区别,并分析其差异机制;同时,系统性研究霜种子法制备的... 实验室制备具有典型代表特征的均匀试样是研究天然气水合物沉积物力学特性的前提条件。通过含甲烷水合物砂土(HBS)的三轴剪切试验,首先对比富气法和霜种子法制得HBS试样的力学特性区别,并分析其差异机制;同时,系统性研究霜种子法制备的HBS试样变形和强度特性受水合物饱和度的影响规律。试验结果表明:霜种子法制得试样强度高于富气法制备的试样,主要原因在于富气法制得HBS试样中水合物分布相对不均匀;霜种子法制得试样强度和割线模量随水合物饱和度上升而提高,其内摩擦角基本不受水合物饱和度影响,但黏聚力与水合物饱和度呈现明显的正相关影响趋势。 展开更多
关键词 天然气水合物 三轴试验 力学特性 霜种子法 富气法
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高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性 被引量:1
18
作者 曾召田 张瀚彬 +2 位作者 吕海波 车东泽 潘斌 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期49-56,共8页
在深地质处置库运营过程中,作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中,其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性,对MX-80膨润土粉末进行不同时长(t=0、15、30、45、60、90 d)的高温强碱作... 在深地质处置库运营过程中,作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中,其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性,对MX-80膨润土粉末进行不同时长(t=0、15、30、45、60、90 d)的高温强碱作用预处理(温度T=90℃,碱溶液浓度CNaOH=0.5 mol/L),通过室内试验研究了MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数等物理性能指标随反应时长t的变化规律,并选择部分代表性试样进行X射线衍射(XRD)试验和热重分析(TGA)试验,从微观角度对高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性进行解释。结果表明,高温强碱作用预处理后,MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数在0~45 d内急剧下降,45 d后趋于稳定,90 d后三者降幅分别为13.6%、18.5%、58.1%;膨润土的主要矿物蒙脱石含量大幅减少,钠长石含量有所增加,90 d后二者变化量分别为-23.3%、+3.7%;膨润土颗粒吸附的自由水、弱结合水和强结合水的含量减少,90 d后三者含量分别减少2.84%、0.13%、0.24%;高温强碱条件下膨润土物理性能随时间发生劣化效应的根本原因在于膨润土中有效成分蒙脱石发生溶解,其含量下降导致比重、膨胀指数和比表面积降低。 展开更多
关键词 膨润土 高温强碱条件 物理性能 时效性 蒙脱石溶解
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Na_(2)SO_(4)溶液作用下碱激发钨尾矿强度和微观特性研究
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作者 李善梅 曹佳豪 +2 位作者 夏炜燕 曹贤发 蒙剑坪 《混凝土》 北大核心 2025年第2期105-110,114,共7页
沿海城市和盐碱地的土木工程建设无法避免材料受Na_(2)SO_(4)的侵蚀。为研究碱激发钨尾矿的抗Na_(2)SO_(4)侵蚀性能,以NaOH、KOH、Na_(2)SiO_(3)、K_(2)SiO_(3)为激发剂,测试不同浸泡龄期的试样无侧限抗压强度。试验结果表明:随浸泡龄... 沿海城市和盐碱地的土木工程建设无法避免材料受Na_(2)SO_(4)的侵蚀。为研究碱激发钨尾矿的抗Na_(2)SO_(4)侵蚀性能,以NaOH、KOH、Na_(2)SiO_(3)、K_(2)SiO_(3)为激发剂,测试不同浸泡龄期的试样无侧限抗压强度。试验结果表明:随浸泡龄期增长,NaOH和KOH激发钨尾矿的强度均先增大再减小,K_(2)SiO_(3)和Na_(2)SiO_(3)·9H_(2)O激发的钨尾矿的强度减小。结合XRD、SEM、FTIR和ICP等微观测试结果可知,Na_(2)SO_(4)对该类材料的危害并非石膏和钙矾石导致,而是由于溶液与凝胶体系之间离子交换和扩散导致。离子间相互作用导致凝胶形貌和组构均发生改变,高钙低钠容易形成膜状凝胶,高钠易形成碎屑状、球状和三维网状凝胶,K^(+)替代凝胶中的Na^(+)易形成溶蚀孔。膜状凝胶对强度提高的贡献最大,团粒状次之,碎屑状、球状和三维网状次次小,溶蚀孔最小。 展开更多
关键词 碱激发 钨尾矿 微观特性 离子扩散
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风化花岗岩裂隙对盾构隧道衬砌地震易损性曲线的影响
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作者 张文杰 向平 +3 位作者 李英波 张飞宇 王志兵 于啸波 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期175-188,共14页
以穿越风化花岗岩地层的广州市轨道交通五号线盾构区间隧道为工程背景,建立裂隙-双隧道非线性时程分析模型,采用增量动力时程分析方法,探究裂隙角度、长度及注浆填充组合工况下的隧道衬砌易损性曲线的变化规律。采用弯矩比作为衬砌损伤... 以穿越风化花岗岩地层的广州市轨道交通五号线盾构区间隧道为工程背景,建立裂隙-双隧道非线性时程分析模型,采用增量动力时程分析方法,探究裂隙角度、长度及注浆填充组合工况下的隧道衬砌易损性曲线的变化规律。采用弯矩比作为衬砌损伤指标,采用地表峰值加速度和地表峰值速度作为地震强度指标,得到隧道衬砌的易损性曲线,阐明裂隙对隧道衬砌的抗震性能影响。结果表明:衬砌损伤概率会随裂隙在震动方向上投影长度增大而提高;衬砌损伤概率与裂隙长度呈正相关关系;对裂隙进行C25砂浆填充之后,隧道衬砌的地震损伤概率降低,表明工程实践中对裂隙进行填充的操作既可以提高围岩静稳定性,也可以提高隧道衬砌抗震性能。节理裂隙对围岩的局部劣化作用导致隧道衬砌地震损伤概率增加,效果与隧道场地剪切波速降低后相近。 展开更多
关键词 盾构隧道 地震响应 地震易损性 裂隙 风化花岗岩
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