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目的 为提高高寒地区喷射混凝土耐久性,改善冻融环境下普通喷射混凝土易开裂、抗冻性能差等问题。方法 在喷射混凝土中掺入混合纤维,通过冻融循环试验、超声波检测、压拉性能试验以及气孔结构测试等方法,研究不同冻融循环次数下喷射混杂纤维混凝土的相对纵波波速、相对压拉强度以及试件内部气孔结构变化规律。通过压拉性能损伤量对试件冻融损伤进行多项评价,分析钢纤维和聚丙烯纤维贡献率与喷射混凝土抗压强度之间的关系,并根据钢纤维和聚丙烯纤维贡献率公式建立喷射混凝土冻融损伤模型。结果 与单掺钢纤维和聚丙烯纤维试件相比,混合掺入1%钢纤维、0.1%聚丙烯纤维喷射混凝土试件的抗压强度损失分别降低了7.5%、33.3%,劈裂抗拉强度损失分别降低了15.6%、35.0%。在弦长尺寸0.1mm<1mm处,混合掺入0.1%聚丙烯和1%钢纤维喷射混凝土气泡弦长频率比单掺1%钢纤维喷射混凝土和单掺0.1%聚丙烯喷射混凝土分别降低了24.9%和27.3%。钢纤维和聚丙烯纤维对抗压强度的贡献率呈现先增长后下降趋势。基于冻融损伤与钢纤维和聚丙烯纤维贡献率建立冻融损伤模型。结论 喷射混杂纤维混凝土力学性能损伤量低,不易...

期刊论文 2024-05-06

目的 为提高高寒地区喷射混凝土耐久性,改善冻融环境下普通喷射混凝土易开裂、抗冻性能差等问题。方法 在喷射混凝土中掺入混合纤维,通过冻融循环试验、超声波检测、压拉性能试验以及气孔结构测试等方法,研究不同冻融循环次数下喷射混杂纤维混凝土的相对纵波波速、相对压拉强度以及试件内部气孔结构变化规律。通过压拉性能损伤量对试件冻融损伤进行多项评价,分析钢纤维和聚丙烯纤维贡献率与喷射混凝土抗压强度之间的关系,并根据钢纤维和聚丙烯纤维贡献率公式建立喷射混凝土冻融损伤模型。结果 与单掺钢纤维和聚丙烯纤维试件相比,混合掺入1%钢纤维、0.1%聚丙烯纤维喷射混凝土试件的抗压强度损失分别降低了7.5%、33.3%,劈裂抗拉强度损失分别降低了15.6%、35.0%。在弦长尺寸0.1mm<1mm处,混合掺入0.1%聚丙烯和1%钢纤维喷射混凝土气泡弦长频率比单掺1%钢纤维喷射混凝土和单掺0.1%聚丙烯喷射混凝土分别降低了24.9%和27.3%。钢纤维和聚丙烯纤维对抗压强度的贡献率呈现先增长后下降趋势。基于冻融损伤与钢纤维和聚丙烯纤维贡献率建立冻融损伤模型。结论 喷射混杂纤维混凝土力学性能损伤量低,不易...

期刊论文 2024-05-06

为研究冻融循环下纤维改良粉砂土路基的含水率、干密度、纤维掺量对土体热物理学特性的影响规律,通过开展室内导热系数测试试验,测得不同含水率、干密度、纤维掺量改良粉砂土的导热系数,分析不同因素对改良粉砂土导热系数的影响。结果表明,在干密度、纤维掺量以及冻融次数相同的情况下,改良路基土的导热系数随含水率的增大呈非线性增长,且当含水率超过12%时,增长速率减小,试验范围内导热系数为0.39~1.32 W/(m·K);在含水率、纤维掺量以及冻融次数相同的情况下,改良路基土的导热系数随干密度的增大呈指数增长,且当干密度超过1.9 g/cm3时,增长速率减小,试验范围内导热系数为0.45~1.87 W/(m·K);在含水率、干密度以及冻融次数相同的情况下,改良路基土的导热系数随纤维掺量的增大线性减小,试验范围内导热系数为0.59~1.3 W/(m·K);在含水率、干密度以及纤维掺量相同的情况下,改良路基土的导热系数随冻融循环次数的增大线性减小,试验范围内导热系数在0.48~1.01 W/(m·K)。研究成果可为西部粉砂土分布地区工程建设提供参考。

期刊论文 2023-09-07

为研究冻融循环下纤维改良粉砂土路基的含水率、干密度、纤维掺量对土体热物理学特性的影响规律,通过开展室内导热系数测试试验,测得不同含水率、干密度、纤维掺量改良粉砂土的导热系数,分析不同因素对改良粉砂土导热系数的影响。结果表明,在干密度、纤维掺量以及冻融次数相同的情况下,改良路基土的导热系数随含水率的增大呈非线性增长,且当含水率超过12%时,增长速率减小,试验范围内导热系数为0.39~1.32 W/(m·K);在含水率、纤维掺量以及冻融次数相同的情况下,改良路基土的导热系数随干密度的增大呈指数增长,且当干密度超过1.9 g/cm3时,增长速率减小,试验范围内导热系数为0.45~1.87 W/(m·K);在含水率、干密度以及冻融次数相同的情况下,改良路基土的导热系数随纤维掺量的增大线性减小,试验范围内导热系数为0.59~1.3 W/(m·K);在含水率、干密度以及纤维掺量相同的情况下,改良路基土的导热系数随冻融循环次数的增大线性减小,试验范围内导热系数在0.48~1.01 W/(m·K)。研究成果可为西部粉砂土分布地区工程建设提供参考。

期刊论文 2023-09-07

为研究冻融循环下纤维改良路基土含水率、纤维掺量对土体冻胀融沉特性的影响规律,通过开展室内单向冻融试验,测得不同含水率、纤维掺量下路基土的冻融特性,获得水分场变化、冻胀率、融沉系数、冻融全过程温度场以及结冰温度变化规律。结果表明,1)试样单向冻融过程中,随着深度的增加水相变程度越来越小,且冻融结束后各位置含水率不一致。不同初始含水率下的土样经历冻融循环后其水分重分布比较明显,不同纤维掺量的土样经历冻融循环后其水分分布基本相似。随着纤维掺量的增加,其水分迁移程度减小;2)8%~16%含水率范围内,其冻结竖向位移最大达到1.19 mm,其融化竖向位移最大达到2.56 mm,达到12%含水率时其冻胀率和融沉系数基本趋于稳定。在0%~0.5%纤维掺量范围内,其冻结竖向位移最大达到1.10 mm,其融化竖向位移最大达到2.85 mm; 3)随着纤维掺量的增加其相变潜热越明显,土体结冰温度先降低后上升,在纤维掺量为0.3%时其结冰温度最低为-1.95℃,且达到结冰温度时间最长为14.1 min。研究成果可以为西部粉砂土分布地区铁路及工程建设提供参考。

期刊论文 2023-07-28

为研究冻融循环下纤维改良路基土含水率、纤维掺量对土体冻胀融沉特性的影响规律,通过开展室内单向冻融试验,测得不同含水率、纤维掺量下路基土的冻融特性,获得水分场变化、冻胀率、融沉系数、冻融全过程温度场以及结冰温度变化规律。结果表明,1)试样单向冻融过程中,随着深度的增加水相变程度越来越小,且冻融结束后各位置含水率不一致。不同初始含水率下的土样经历冻融循环后其水分重分布比较明显,不同纤维掺量的土样经历冻融循环后其水分分布基本相似。随着纤维掺量的增加,其水分迁移程度减小;2)8%~16%含水率范围内,其冻结竖向位移最大达到1.19 mm,其融化竖向位移最大达到2.56 mm,达到12%含水率时其冻胀率和融沉系数基本趋于稳定。在0%~0.5%纤维掺量范围内,其冻结竖向位移最大达到1.10 mm,其融化竖向位移最大达到2.85 mm; 3)随着纤维掺量的增加其相变潜热越明显,土体结冰温度先降低后上升,在纤维掺量为0.3%时其结冰温度最低为-1.95℃,且达到结冰温度时间最长为14.1 min。研究成果可以为西部粉砂土分布地区铁路及工程建设提供参考。

期刊论文 2023-07-28

为研究冻融循环下寒区粉质黏土力学性质变化,室内展开了粉质黏土(SC)、水泥改性粉质黏土(CSC)、纤维改性粉质黏土(PFSC)及水泥-纤维改良粉质黏土(CPFSC)四种土样的单轴压缩力学试验、冻融循环力学试验及微观电镜扫描。研究发现:单轴压缩下粉质SC与PFSC应力-应变曲线呈延性变形特征,而CSC和CPFSC则呈脆性破坏特征;随着聚丙烯纤维掺量的逐渐增大,纤维改良粉质黏土的单轴抗压强度和变形能力均增强;掺水泥纤维的粉质黏土,单轴抗压强度增大而变形能力减弱;冻融循环对水泥改良粉质黏土的抗压强度影响最大,其次为粉质黏土;冻融循环对纤维改良粉质黏土和水泥-纤维改良粉质黏土抗压强度的影响较小;冻融循环前后4种土体的抗压强度降低幅度分别为18.46%、35.96%、12.04%、13.57%;微观电镜扫描结果显示,聚丙烯纤维与水泥土之间紧密连接,且纤维未发生断裂,纤维与水泥胶结土之间起到了很好的相互作用。

期刊论文 2022-09-09 DOI: 10.19860/j.cnki.issn1005-8249.2022.04.019

为研究冻融循环下寒区粉质黏土力学性质变化,室内展开了粉质黏土(SC)、水泥改性粉质黏土(CSC)、纤维改性粉质黏土(PFSC)及水泥-纤维改良粉质黏土(CPFSC)四种土样的单轴压缩力学试验、冻融循环力学试验及微观电镜扫描。研究发现:单轴压缩下粉质SC与PFSC应力-应变曲线呈延性变形特征,而CSC和CPFSC则呈脆性破坏特征;随着聚丙烯纤维掺量的逐渐增大,纤维改良粉质黏土的单轴抗压强度和变形能力均增强;掺水泥纤维的粉质黏土,单轴抗压强度增大而变形能力减弱;冻融循环对水泥改良粉质黏土的抗压强度影响最大,其次为粉质黏土;冻融循环对纤维改良粉质黏土和水泥-纤维改良粉质黏土抗压强度的影响较小;冻融循环前后4种土体的抗压强度降低幅度分别为18.46%、35.96%、12.04%、13.57%;微观电镜扫描结果显示,聚丙烯纤维与水泥土之间紧密连接,且纤维未发生断裂,纤维与水泥胶结土之间起到了很好的相互作用。

期刊论文 2022-09-09 DOI: 10.19860/j.cnki.issn1005-8249.2022.04.019

为提升寒冷盐碱地区面板混凝土的耐久性,将聚丙烯纤维掺入到面板混凝土中,进行不同盐溶液浓度下的冻融循环试验。结果表明:掺入纤维对面板混凝土的抗盐冻性能有较大幅度提升,当聚丙烯纤维掺量为1kg/m3时,面板混凝土的抗盐冻性能表现最佳;面板混凝土在中等盐浓度(3.5%)下的冻融损伤要大于在低等浓度(2%)和高等浓度(5%)下的冻融损伤。这一研究成果可为面板混凝土设计施工提供借鉴。

期刊论文 2021-10-18 DOI: 10.15920/j.cnki.22-1179/tv.2021.10.009

为提升寒冷盐碱地区面板混凝土的耐久性,将聚丙烯纤维掺入到面板混凝土中,进行不同盐溶液浓度下的冻融循环试验。结果表明:掺入纤维对面板混凝土的抗盐冻性能有较大幅度提升,当聚丙烯纤维掺量为1kg/m3时,面板混凝土的抗盐冻性能表现最佳;面板混凝土在中等盐浓度(3.5%)下的冻融损伤要大于在低等浓度(2%)和高等浓度(5%)下的冻融损伤。这一研究成果可为面板混凝土设计施工提供借鉴。

期刊论文 2021-10-18 DOI: 10.15920/j.cnki.22-1179/tv.2021.10.009
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