水泥土的声波特性及其应用

对不同龄期、不同水泥掺入比的水泥土试块进行超声波测试,利用FFT技术分析得到水泥土超声波信号的主频.结果表明,水泥土的超声波速度随着龄期与水泥掺入比的变化而改变,且受到水泥土试块内部结构的影响     

水泥改良土力学特性试验研究

在大量动静三轴试验的基础上,研究了水泥改良土试样的应力-应变关系,掺和比及围压等影响因素,以及临界动应力、累计塑性应变、弹性应变及回弹模量的变化规律,同时,还研究了水泥土的回弹模量和动弹性应变与振动次数的变化规律.试验结果表明:水泥土的应力-应变曲线呈软化型,存在明显的应力峰值点;动应力存在一个临界值,土体的变形分为衰减型、破坏型及临界型;水泥土的临界动应力是素土的两倍以上,随掺和比的增加而增长,但增长趋势变缓.     

水泥土强度与超声波试验研究

本文通过室内抗压实验及超声波波速实验的方法,对不同水泥掺入比下水泥土的力学性能进行了研究,获得了水泥土材料棱柱体抗压强度与立方体抗压强度之间的关系,以及抗压强度与波速之间的关系式。     

水泥土搅拌法的室内试验研究

为研究水泥搅拌法加固软土的特点和主要力学特征,进行了室内多因素影响下水泥土的配比试验,定量分析了龄期、水泥种类和水泥掺入比对水泥土力学性能的影响,揭示了各种因素对水泥土抗压强度的影响规律.单轴压缩试验结果表明:水泥土抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥种类、水泥掺入比以及养护龄期是影响水泥土抗压强度的主要因素.     

浅谈水泥深层搅拌加固土物理力学影响因素

本文通过实例对影响水泥土力学性质的各种因素进行分析,陈述了水泥掺入比、龄期、水泥种类、原土情况、养护条件及外掺剂对水泥土强度的影响.     

水泥土拉压强度变化规律

以扬州地区典型的砂土、粉土和黏土为对象,利用自制的试验装置进行水泥土抗拉强度试验,研究不同土质水泥土拉压强度变化规律,分析了影响因素,提出典型水泥土拉压强度的经验换算公式.试验结果表明:随着水泥掺入比的增加,水泥土的抗拉强度显著提高;水泥土抗拉强度随龄期变化规律与抗压强度基本一致,即随龄期增长而增大,早期砂土水泥土强度增长速率最快,其次是粉土和黏土水泥土,且砂土水泥土抗拉强度在不同阶段均显著高于粉土水泥土和黏土水泥土;砂土和粉土水泥土的最小拉压强度比值约为0.12,黏土水泥土最小拉压强度比值达0.16,远大于建筑基坑支护技术规程中的0.06,表明扬州地区水泥土拉压强度换算比值相对于规范限值可适当提高.     

硫酸溶液对水泥土强度影响的试验研究

通过由硫酸污染土配制成的水泥土室内模拟试验,对不同硫酸质量比条件下,一定水泥掺量的水泥土试件外观特征及无侧限抗压强度进行实时观测和记录,得到硫酸水泥污染土试件表观特征照片和抗压强度变化曲线;试验结果分析表明,硫酸对水泥土外表形态影响不大,没有出现开裂、起皮等现象,但是对水泥土外表颜色和力学强度产生了明显影响,由污染土配制成的水泥土颜色较干净土配制成的水泥土颜色有了明显变化;硫酸质量比不同,水泥土强度存在很大差异,得出除硫酸质量比为9 000 mg/kg外,其他硫酸质量比条件下的水泥土强度在90 d龄期时均有不同程度的降低,并且探索性地讨论了硫酸导致强度发生变化的原因,文章对水泥土在硫酸污染条件下的应用及工程设计具有一定参考价值.     

深层搅拌法加固软弱土层的室内实验研究

通过配比实验,用搅拌法对3种软弱土层加固,研究了土质类型、水泥掺入比、龄期、水泥牌号和含水量等因素对水泥土强度的影响.研究结果表明:粘土、亚粘土和粉土加固后的强度依次增大;亚粘土和粉土的水泥土强度分别为粘土水泥土的1.45～4.50倍;水泥掺入比越高,强度越大;水泥掺入比为14%和20%时水泥土强度是水泥掺入比为10%时的1.43～2.48倍;龄期与强度增长成正比,龄期为28 d和90 d的水泥土强度是7 d时的2.2～3.2倍,但水泥土强度的增长速度随龄期的增加而变小;用高标号水泥加固的水泥土强度相对较高,含水量高的土加固后强度要低于含水量较低的土强度;加入粉煤灰和外掺剂能增强水泥土的强度或改善其性能;可根据对加固土的强度与龄期等要求,合理地选择加固参数,以满足实际工程的需要.     

水泥土深层搅拌桩复合地基沉降影响因素分析

简要介绍了水泥土深层搅拌桩复合地基的加固机理,通过对其沉降计算模型的分析,指出水泥土的物理力学性质是复合地基沉降量的重要影响因素,并对成桩工艺、水泥掺入比等因素对水泥土的影响进行了定性的分析.     

基于正交试验的有机质浸染砂配合比的设计与研究

海湾相有机质浸染砂普遍存在于我国东南部沿海地区以及海南岛,由于其特殊的存在形式,严重影响了该区域的工程建设与经济发展.因此,为了找出影响水泥土强度的主要因素和优选出不同强度的水泥土配合比,本研究利用正交试验设计有机质浸染砂-水泥土配合比进行了试验与研究,同时采用极差分析、方差分析与直观分析方法对试验数据进行了计算和整理,结果表明:有机质浸染砂-水泥土抗压强度的主要影响因素有掺合料种类、水泥掺入比和水灰比等;影响抗压强度的各因素主次顺序为:掺合料种类→水泥掺入比→水灰比;掺合料种类对强度的影响特别显著,水泥掺入比对其亦有显著影响,而水灰比则仅有一定的影响,最终经优化选取的有机质浸染砂-水泥土配合比具有良好的复现性,可供实际工程使用.     

水泥浆凝结硬化时内部结构与超声频谱的变化

论述了超声脉冲穿过硬化过程中的水泥浆时超声频谱的变化,并分析了声速,频率幅值与水泥浆期龄之间的关系。实验证明超声频率是观察硬化水泥浆早期结构的变化及测定水泥凝结时间的有效方法。     

混凝土非均匀性对超声波衰减作用的模拟分析

为深入了解超声波在混凝土中的衰减特征和混凝土随机非均匀性的对应关系,首先,基于数字图像处理技术以混凝土骨料的含量、粒径为变量,建立了混凝土的数字模型;其次,引入Kelvin-Voigt本构关系表征超声波传播过程中的黏弹性;再次,应用谱比法分别测量了骨料和水泥砂浆的品质因子参量,并将其引入超声波控制方程;最后,在此基础上采用交错网格有限差分方法模拟了超声波在混凝土中的传播,并从能量和频率角度分析了骨料粒径、骨料含量、水泥砂浆波速和品质因子等随机参数对混凝土中超声波传播的影响。研究结果表明：超声波散射衰减对混凝土随机性最为敏感,是造成超声波能量衰减的主要衰减模式;黏弹性虽然会进一步造成能量的衰减,但是相比于散射,其影响可以忽略;对混凝土进行超声波无损检测的建议入射频率为50～100 kHz。研究为建立混凝土性能特征和超声波传播参数之间的映射关系提供了有益参考。     

超声波检测桩身混凝土缺陷的信号频谱分析研究

介绍了超声波法检测混凝土缺陷的原理,分析了混凝土中缺陷与超声波声学参数之间的关系.对混凝土试样进行声波测试,利用频谱分析方法得出超声波的频谱特性.通过比较完整混凝土与有缺陷混凝土声波测试的频谱差异,对混凝土内部缺陷情况进行综合判断.以某一工程的桩身混凝土声波检测为例,说明利用频谱分析方法对桩身混凝土缺陷进行判断能够取得较为满意的结果.     

周期性固—气粗糙界面的超声波衍射

建立了基于模式匹配法的周期性固－气界面声波衍射理论模型,其求解稳定,精确,优于直接边界积分法,采用该模型进行银－气锯齿界面的超声频谱预测,结果表明,周期性粗糙界面导致在某些频率处的反射叔谱奇异极小值为波型转换的结果。     

矩阵理论在黏接结构界面脱黏超声检测方法中的应用

黏接结构界面脱黏的超声检测与评价是一个有难度的前沿性课题。基于传递矩阵方法并将脱黏界面层假定为流体薄层,推导了体波入射下具有流-固（气-固和液-固）耦合界面的脱黏结构中声反射与透射系数表达式。将该方法应用于两层结构并与已有结果对比验证了所推公式的正确性。研究了声波入射角度、频率的变化对具有刚性联接界面的黏接结构和具有流-固耦合界面的脱黏结构中体波传播特性的影响。结果表明,体波在多层结构中的传播模式主要依赖于入射角度、频率等参数。若声波的入射角度和频率取值适当,可以将刚性联接、气-固以及液-固耦合界面进行区分。      

土层地震反应显式计算中阻尼矩阵系数的选取

针对LS-DYNA程序关于土层地震反应显式计算中形成阻尼矩阵的方法开展讨论.首先,讨论了采用质量比例阻尼矩阵假定对各阶振型阻尼比带来的影响;然后分别应用时域和频域分析方法对三种不同类型土层的地震反应进行计算,通过比较时域和频域的计算结果,探讨了采用质量比例阻尼矩阵假定对计算结果的影响;最后,对质量比例阻尼系数的确定提出了建议:当仅计算土层地震位移反应或当土层基频高于下卧基岩输入地震波的主要激励频率条件下计算土层地震加速度反应时,以目前由土层基频计算质量比例阻尼系数的方法是可行的;但当土层基频接近于,特别是远低于输入地震波的主要激励频率时,应用土层基频和输入地震波反应谱峰值频率的算术平均值替代土层基频计算质量比例阻尼系数,可有效提高土层地震加速度计算精度.     

锚杆锚固质量的超声导波检测技术研究

采用低频超声纵向导波检测了锚杆的锚固质量.首先研究了调制波类型及激励信号周期数对信号频谱的影响,优选出汉宁窗调制的正弦波信号作为检测信号,然后数值模拟研究了20~100 kHz纵向导波在锚杆锚固段上界面的反射情况,进行了纵向导波在锚杆底端与锚固段上界面反射回波的时间差确定锚固锚杆的脱锚长度,进而确定锚杆的粘结密实度的理论与试验研究,结果表明:随着频率的增大,锚固段上界面的反射回波系数逐渐减小.锚固段上界面反射回波系数的试验与数值模拟结果变化趋势差异较大,原因为传感器具有谐振频率及传感器与锚杆接触面耦合存在能量损失.粘结密实度测定的试验与理论结果吻合较好.      

连续窄带调频超声波测距方法

传统的连续调频超声波系统尽管具有平均输出功率高的优点,却需要使用宽带超声波传感器.本文提出了一种连续窄带调频的超声波测距方法.此方法的一个重要特点是,通过窄带调频技术,可用普通的超声波传感器取代宽带超声波传感器应用于传统的连续调频超声波系统中.