基于主成分分析法的膨胀土膨胀力预测

为探究引起膨胀土膨胀的内在因素与极限膨胀力的关系,以哈密地区膨胀土为试验材料,提取该地区膨胀土的蒙脱石含量、伊利石含量、阳离子交换量、自由膨胀率4个指标作为模型因子,采用主成分分析法(PCA)建立哈密地区膨胀土综合膨胀能力判定式Z值,并将Z值与极限膨胀力进行相关性分析,从而验证Z值准确性。分析结果表明:以上4个指标满足KMO与Bartlett检验,可进行主成分分析;Z值各项指标系数均为正值,Z值可以衡量膨胀土的膨胀能力;Z值与膨胀力满足显著相关性分析,sig值小于0.01,二者具有显著相关性;建立了Z值与膨胀力的函数关系式,Z值与膨胀力呈现正相关关系,在误差允许范围内,通过Z值可预测极限膨胀力大小。研究成果为膨胀土地区灾害防治提供一定理论支撑。     

养护材料对混凝土强度、抗裂性与细观结构的影响分析

为了探究干寒、大温差环境下最有利于混凝土发展的养护材料,对养护剂、橡塑板和土工布3种材料养护下混凝土的强度、抗裂性以及细观结构进行了分析,并与自然养护进行了对比。结果表明:相较于自然养护形式,养护剂养护下的混凝土的抗压强度较差,然而抗裂性却较好,从细观角度而言,孔隙率、气泡平均弦长都较大,气泡间距系数较小;橡塑板的养护形式与自然养护相比,抗压强度试验结果更好,而抗裂性却更差,细观结构中的孔隙率、气泡平均弦长都较小,气泡间距系数较大;土工布的养护形式综合了其他2种养护形式的优点,抗压强度虽较自然养护无太大变化,但混凝土抗裂性有较大提升,且表征混凝土气孔结构的孔隙率、气泡平均弦长及和气泡间距系数等参数试验结果较好,这也从侧面说明土工布养护下的混凝土具有良好的耐久性。总之,在干寒、大温差的环境下,4种养护方式中土工布包裹养护的形式更有利于混凝土的发展。     

高速铁路无砟轨道简支槽型梁静载弯曲试验研究

预应力混凝土槽型梁是一种新型桥梁结构,由道床板、主梁及端横梁等部分组成.对高速铁路无砟轨道16 m后张法预应力混凝土简支槽型梁1:1模型进行静载弯曲试验研究,该试验是国内首次进行的大规模实桥静载试验.对槽型梁的裂缝发展规律、变形特征、支座沉降、应力发展规律等基本受力性能进行分析.试验结果表明:槽型梁在静载作用下其裂缝宽度、刚度、抗裂情况和预应力度满足要求;槽型梁的应力变化符合平截面假定,且受力过程表现出一定的空间形态;试验桥梁的静载弯曲试验合格,其研究成果可为此类桥梁的设计与维护提供参考.     

不同温度下矿物掺合料矿渣活性指数试验研究

对不同温度下矿渣矿物掺合料的水泥砂浆的力学性能进行了试验研究,利用同龄期比强度分析法,对不同温度不同龄期矿渣掺合料活性进行了数值分析,并比较了不同温度对活性指数的影响。结果表明,在龄期达到7 d时,(1)温度20℃:活性指数达到76%;(2)温度10℃:活性指数达到42%。在龄期达到28 d时,(1)温度20℃:活性指数达到109%;(2)温度10℃:活性指数达到76%。表明:(1)不同温度下,在20℃下,活性指数比较高,说明低温会阻碍掺合料的强度发展,使得其强度发展缓慢。(2)不同龄期下,28 d的活性指数比较高,20℃可以达到S95级矿渣,说明掺入矿渣的水泥砂浆后期强度高。     

颗粒细度与粉煤灰水泥胶砂性能的关系

将原状粉煤灰进行粉磨,然后用勃氏法测其比表面积,用SEM分析其颗粒形貌.采用灰色关联分析方法研究了粉煤灰和水泥颗粒细度与粉煤灰水泥胶砂性能的关系.研究表明:选择具有优异颗粒形貌的粉煤灰和水泥是配制高性能粉煤灰混凝土的首要步骤;通过适当提高粉煤灰颗粒细度,适当降低水泥颗粒细度,可以使粉煤灰混凝土获得较高的抗压和抗折强度;通过适当提高粉煤灰颗粒细度,可以减少混凝土拌和用水量,提高混凝土流动性.     

关于混凝土植筋粘结锚固问题的研究

在忽略胶自身特点和混凝土变形的基础上,建立了植筋粘结锚固的基本方程,并对植筋粘结应力的分布,极限承载力的计算,基本锚长的确定等粘结锚固问题进行了分析探索,具有较大的参考意义。     

低黏土矿物含量原状泥岩膨胀力试验研究

以兰新铁路第二双线某典型原状泥岩为对象，采用平衡加荷法，进行了3组不同膨胀特性土体在初始含水量分别为2%，6%，10%，14%和18%时原状泥岩试验，以研究土体自身膨胀特性和初始含水量对原状泥岩膨胀力的影响。试验结果表明:膨胀力时程曲线变化与土体渗水速度相关；膨胀力随初始含水量增大逐渐减小，膨胀力增量随含水量增量增长变化规律为先增后减；膨胀力与土体蒙脱石含量有关，低初始含水量时，膨胀性矿物颗粒含量对土体膨胀力影响显著；高初始含水量时，膨胀性矿物颗粒含量对土体膨胀力影响减弱。通过对试验数据的进一步分析，拟合了土体等效蒙脱石含量和初始含水量两种工况下环刀样膨胀力经验式，试验结果与计算结果相吻合，为膨胀泥岩地区工程建设提供了一定的理论支撑。     

改性环氧树脂固体颗粒冲蚀磨损试验研究

采用气流挟沙喷射法对改性环氧树脂材料进行固体颗粒冲蚀磨损试验,考查冲蚀速度和角度对其冲蚀磨损的影响,并探讨了其冲蚀磨损机理,对比了相同冲蚀条件下几种材料冲蚀率的大小。实验结果表明,改性环氧树脂材料冲蚀率与冲蚀速度近似呈线性关系;在不同的冲蚀速度下,改性环氧树脂材料的冲蚀率在45°冲蚀时最大,表现出半塑性材料的冲蚀特征;在相同的冲蚀条件下,改性环氧树脂材料冲蚀率是对比材料(如M30砂浆、水泥石等)冲蚀率的1/16~1/4,适合用作强风沙流环境下混凝土桥梁墩身的防护材料;冲蚀形貌扫描电子显微镜照片表明,冲蚀能量的法向分量使材料表面产生裂纹和破碎,而其切向分量使材料表面产生切削。     

高填黄土明洞土拱效应及土压力减载模型分析

通过室内模型试验研究高填方明洞土压力随填土高度的变化规律以及高填方明洞的拱效应,并比较以松散土体或EPS板做为变形层的减载效果及有无边坡对土压力的影响。试验结果表明:当填土达到一定高度后,明洞上方将产生土拱效应,拱顶部分土压力将由拱脚附近土体分担,由于土拱效应的不稳定性,使拱顶土压力随填土高度呈非线性规律变化,采用EPS板做为变形层的加筋减载效果优于松散土体,拱脚土压力受边界条件的影响较大。根据加筋减载原理和模型试验结果,建立了加筋减载力学计算模型,利用朗肯土压力理论,提出采取设置变形层和铺设土工格栅减载措施的高填方明洞顶的非线性土压力计算公式。通过现场试验证明土工格栅减载效果的有效性、耐久性以及本文计算方法的正确性,这对高填方明洞以及土工格栅减载结构的设计施工具有参考价值。     

矿物掺合料和孔结构对混凝土抗渗性的影响

通过硬化水泥浆体孔结构、混凝土力学性能和氯离子渗透等性能的测试,研究了孔结构对不同强度等级混凝土抗渗性的影响.结果表明:直径小于20nm的孔与混凝土的强度及抗渗性均成正关联,为无害孔;直径大于20nm的孔与混凝土的强度及抗渗性均成负关联,为有害孔;硅灰和粉煤灰双掺及硅灰、粉煤灰和矿渣三掺对水泥浆体孔结构均产生不同程度的影响,可以减少有害孔,增加无害孔,同时还可以降低孔隙率,减小平均孔径及最可几孔径,增大孔表面积;在混凝土中掺入矿物掺合料进行孔结构的细化和优化是提高混凝土抗渗性的有效途径.