冻融作用下土石混合体-混凝土界面强度劣化、孔隙结构演化及颗粒运移研究北大核心CSCD |
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引用本文: | 唐丽云,李屹恒,于永堂,金龙,高志刚,贾海梁,孙强,刘晨昕.冻融作用下土石混合体-混凝土界面强度劣化、孔隙结构演化及颗粒运移研究北大核心CSCD[J].冰川冻土,2023(3):1047-1062. |
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作者姓名: | 唐丽云 李屹恒 于永堂 金龙 高志刚 贾海梁 孙强 刘晨昕 |
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作者单位: | 1.西安科技大学建筑与土木工程学院710054;2.西安建筑科技大学土木工程学院710055;3.中联西北工程设计研究院710076;4.中交第一公路勘察设计研究院710004;5.西安科技大学地质与环境学院710054; |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(42071100,41971095,42271144);陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2022KXJ-086)资助。 |
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摘 要: | 土石混合体-混凝土界面在寒区工程广泛分布,其界面处颗粒骨架受冻融影响塌陷、重组,极易诱发界面强度劣化,是影响寒区工程安全运营的难题。解析冻融影响下界面的强度行为,揭示界面强度与孔隙结构和颗粒骨架的互馈效应,是解决此难题的关键。开展土石混合体-混凝土界面室内直剪试验,借助NMR分层测试及PFC数值模拟,获取界面区抗剪强度参数及孔隙结构演化特性,明晰界面颗粒旋转运移特征;基于分形维数理论,定量评价界面孔隙结构变化,阐释冻融下界面强度劣化机理。即强度骤降阶段界面处土石颗粒受冻胀挤压,其有序排列被打乱,联结、互锁作用弱化,此时孔隙体积、分形维数均增大,界面整体性下降;反翘阶段界面处大块土颗粒分裂重组、骨架塌落,形成块石为核、黏土在外覆盖的包裹体结构,孔隙内部复杂程度降低导致抗剪强度小幅提升;随冻融次数增加,碎石外土颗粒剥落,界面区孔隙体积及颗粒旋转量缓慢增大,界面逐渐脱黏劣化。研究成果对工程构筑物孕灾机制具有指导价值。
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关 键 词: | 冻融循环 土石混合体-混凝土界面 NMR 抗剪强度 PFC |
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