冻融循环对气泡混合轻质土物理特性的影响研究

针对气泡混合轻质土在寒区应用时可能受到的冻融循环作用,制备了密度为0.6 g/cm~3的气泡混合轻质土试样,通过室内试验研究了冻融循环对气泡混合轻质土体积、密度及气孔结构等物理特性的影响.试验结果表明,冻融循环作用下气泡混合轻质土的体积变化率不超过1.5%.而密度的变化则与气泡混合轻质土的初始含水量密切相关,初始含水量低时,气泡混合轻质土的密度会先随冻融循环次数的增多而变大;初始含水量高时,则规律相反.随着冻融次数的增多,气泡混合轻质土的表层结构会受到一定程度的破坏,造成孔径增大,土样表面会出现剥落的现象.     

聚丙烯纤维混凝土在低温条件下力学性能的研究

针对聚丙烯纤维在混凝土中的应用问题进行了试验研究,通过聚丙烯纤维混凝土与普通混凝土的对比试验,结果表明：聚丙烯纤维能有效减小混凝土的自收缩,抑制混凝土塑性裂缝的产生,改善混凝土的抗渗、抗裂和抗冻性能。     

粗粒盐渍土大型冻融循环剪切试验

针对冻融循环后粗粒盐渍土的强度将直接影响盐渍土地区路堤的稳定性,而采用常规剪切试验将导致粗粒盐渍土的颗粒效应问题,基于西北地区粗粒盐渍土的冻融特点和剪切试验原理,设计研发了将冻融循环试验和剪切试验结合的大型粗粒土冻融循环剪切试验装置,可有效测试在不同温度条件下材料的强度特性。依托某公路盐渍土试验段项目,采用天然粗粒盐渍土模拟下路堤,测试其在经过冻融循环后的强度变化特点,并利用测试数据进行实际工况的数值计算。结果表明：随着冻融循环次数的增加,靠近冷端土体的粘聚力逐渐增大,内摩擦角先减小后增大;靠近暖端的土体强度逐渐减小,9次冻融循环后,靠近暖端的土体内摩擦角有一定增大;采用该天然粗粒盐渍土填筑的下路堤的强度变化量较小,路堤强度基本稳定。     

冻融循环作用后钢筋混凝土柱的偏心受压性能

为了研究冻融循环作用对钢筋混凝土柱偏心受压性能的影响,对经历0,75,100,125,150次冻融循环作用后的立方体试块进行了抗压强度试验,并设计制作了30根钢筋混凝土柱,将其经历0,75,100,125,150次冻融循环作用后进行偏心受压静力试验.分析了混凝土相对抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量与冻融循环次数的关系,研究了冻融循环次数、轴向力偏心距对钢筋混凝土柱偏心受压性能的影响.研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,试验柱的开裂荷载和极限荷载都逐渐减小,极限变形逐渐增大,部分试件由大偏心受压破坏转变为小偏心受压破坏.现行混凝土结构设计规范关于钢筋混凝土偏心受压柱极限承载力的计算理论适用于冻融循环作用后的钢筋混凝土柱.     

地基冻-融循环离心模型试验研究

在清华大学已完成的模型的模拟试验基础上 ,对地基经两个冻 -融循环进行离心模拟的重复试验 ,两个重复试验数据几乎一致表明该套寒区离心模型试验装置和测试系统是可行和可靠的 ;相同条件下有荷和无荷地基在冻 -融循环下重复试验显示 ,适当的荷载可抑制地基冻胀 ;自由冻胀量与实际相符 ;地基内温度变化情况和相应的冻胀融沉特征相同、数据相近 ,说明试验数据正确     

钢筋锈蚀的机理与锈蚀钢混构件的力学性能研究

结构在使用过程中由于环境因素的影响、人们的非正常使用、灾害性荷载的作用以及结构设计和施工过程造成的缺陷,导致其材料性能逐步退化。材料性能退化包括混凝土碳化腐蚀、钢筋锈蚀、冻融循环、碱骨料反应等,而材料性能退化导致的构件开裂、变形加剧以及承载力下降等后果直接影响结构的外观、正常使用甚至危及结构的安全,使结构的使用寿命常常达不到人们所预期的目标,造成经济以及生命损失。这种由于结构自身性能退化而导致的结构失效就是目前在结构工程界引起广泛关注的耐久性问题。     

特定环境下FRP与混凝土正拉黏结性能试验研究

通过纤维增强塑料(FRP)与混凝土试件的正拉黏结强度试验来研究碳化、冻融循环、盐溶液干湿循环下FRP与混凝土之间的黏结耐久性.碳化、干湿循环作用后,CFRP与GFRP试件的正拉黏结强度有一定提高,表明这两种复合材料体系可以用来加固碳化、盐溶液干湿循环作用地区的混凝土结构.冻融循环作用达到一定循环次数后,正拉黏结强度随着冻融循环次数增加逐渐降低,这与冻融降低了混凝土强度有关,冻融循环对复合材料与混凝土的黏结界面也有不利影响,因此这两种复合材料体系用于加固承受冻融作用的混凝土结构时,需要考虑耐久性问题.     

冻融损伤对再生混凝土耐久性及与钢筋粘结性能分析

制作掺入引气剂和未掺入引气剂的100％粗骨料取代率的再生混凝土RC1和RC2两组试件以及掺入引气剂和未掺入引气剂的普通混凝土NC1和NC2两组试件,并分别对经过不同次数冻融循环试件的抗压强度、质量损失率、动弹性模量损失率进行研究。结果表明,冻融后各组试件的抗压强度、质量损失率及动弹性模量损失率均降低,对于添加引气剂的NC1和RC1两组试件损失较小,其中RC1组试件在200次冻融后抗压强度损失接近40％,质量损失率达0．5％,动弹性模量损失率38．5％。100％取代率并加入引气剂的ZRC组试件冻融后进行中心拨出实验,发生劈裂破坏和钢筋拔出破坏2种形式。再生粗骨料混凝土与钢筋的极限粘结应力均随冻融次数的增加而降低,200次冻融后极限粘结应力下降33．5,荷载滑移曲线既有上升段也有下降段。     

冻融、疲劳及两者耦合作用下BFRP片材力学性能退化规律试验研究

通过对包含不同层数玄武岩纤维(BFRP)布片材试件进行冻融循环试验、疲劳试验以及后续静力拉伸试验,分析考察了冻融、疲劳及两者耦合作用后,试件弹性模量、抗拉强度和破坏应变变化规律,并探究了不同作用工况引起试件力学性能退化作用机制,结果表明：随冻融循环次数、疲劳次数以及耦合循环次数增加,试件抗拉强度和破坏应变整体均呈下降趋势,但弹性模量变化未呈现显著规律性,不同工况作用后弹性模量变化幅度均不超过3.8%;随包含BFRP布层数增多,试件抗拉强度和破坏应变降低幅度呈增加趋势,原因主要是试件包含纤维层数越多,纤维丝束及其粘结界面存在初始缺陷就越多;通过分析微观形貌发现,冻融与疲劳耦合作用后试件同时兼具断丝与粘结界面纵向开裂损伤特征,这使得耦合作用导致损伤均大于其中单一因素作用;冻融与疲劳耦合作用下,包含2、3和4层BFRP布试件抗拉强度分别退化5.2%～11.9%、1.8%～13.4%和7.7%～20.2%,其破坏应变分别降低5.0%～10.5%、5.2%～15.2%和7.9%～17.8%;相比疲劳,冻融循环引起试件损伤较明显时,耦合作用放大效应也会更为显著,此时冻融与疲劳耦合作用对试件力学性能...     

饱水度对水泥净浆成核温度的影响规律研究

通过制备不同饱水度水泥净浆试件并记录每次冻融循环过程中试件内部温度变化,研究饱水度对水泥净浆成核温度的影响规律.结合压汞法得到的水泥净浆孔结构分析冻结过程中可结冰孔孔隙率的变化.研究表明:在温度范围为-40～4℃的冻融循环过程中,饱水度在76%～100%范围内,水泥净浆平均成核温度随饱水度的降低而降低,当饱水度低至68%时,没有出现成核温度.当饱水度大于92%时,成核温度升高幅度尤其增大.在冻结过程中,可结冰水含量是关系到成核温度的关键,受温度和饱水度影响,用可结冰孔孔隙率表示.可结冰孔孔隙率随着温度的降低而增大,当温度降低到一定值之后,可结冰孔孔隙率趋于恒定,饱水度越大,该定值越大.在温度降低的过程中,水泥净浆的可结冰水含量越大,冰核越容易形成.