长期浸水对未完工隧洞围岩及衬砌结构的影响

新疆某无压输水隧洞饱和水土体洞段在未完工的情况下被水长时间浸泡,造成围岩二次加速变形,通过浸水前后收敛变形数据反演土体物理力学参数,并对隧洞衬砌结构内力及配筋结果进行对比验算。

长期浸水作用下重塑黄土渗透特性变化规律分析

为探究长期浸水作用下黄土渗透性变化特性,针对黑方台因长期灌溉作用导致台塬整体不断产生沉陷,下部黄土处于长期浸水状态,浸水作用下黄土性质也随之变化等问题,采用室内变水头试验和电镜扫描试验对浸水与未浸水黄土进行对比,研究两种工况下黄土渗透性变化规律。结果表明:长期浸水作用使黄土渗透性降低;浸水与未浸水两种工况黄土渗透性均随干密度和初始含水率增大而减小,黄土渗透性与干密度拟合曲线符合指数函数关系,相关系数大于0.963;相同干密度与初始含水率条件时,浸水工况相较未浸水工况黄土渗透性低10%;浸水工况黄土渗透性降低主要是由于黄土颗粒间胶结物质溶解导致黄土内部结构变化引起。浸水作用下黄土渗透性研究对预测台塬地下水位变化以及滑坡防治具有积极意义。

长期浸水状态下石膏土的承载特性试验研究

以伊拉克某石化项目为依托,通过现场浸水载荷试验和室内土工试验探讨了石膏土在长期浸水状态下的承载性能和变形特性,分析了石膏土产生溶陷沉降的机理。研究结果表明:石膏土的溶陷性可参照盐渍土的浸水载荷试验进行评价和分析,在本试验条件下该地区石膏土层为轻微溶陷性土;长期浸水状态下石膏土的沉降量可增长4.7~6.48倍,承载力降低12.5%;石膏土的密实度、土中石膏及其他易溶盐水溶性大小对其承载力影响较大,浸水前后以石膏为主要成分的石膏土,石膏的含量沿深度降低62.6%~83.7%,总盐量降低44.1%~63.9%,有机质降低71.9%~82.4%,三氧化硫降低44.7%~46.8%,其他盐类降幅较大。研究结果可为类似工程的设计、施工及检测提供参考与借鉴。

聚硫建筑密封胶长期浸水耐久性研究

通过对传统与改性聚硫建筑密封胶产品长期浸水耐久性及其影响因素的对比试验分析研究,发现不同种类的密封胶、有无底涂、不同浸水周期、不同浸泡介质、不同试验基材均对试验结果有不同程度的影响,分析了长期浸水后密封胶易与黏结基材界面发生破坏的原因并提出了相应的解决方案及建议,旨在为产品研发者和相关部门在选用大型水利工程用聚硫密封胶时提供技术支撑和改进方向。

水泥稳定盐渍土路基浸水稳定性研究

为防止水泥稳定盐渍土路基在长期浸水条件下发生失稳、沉降等病害,以残留强度比为评价指标,研究了浸水时长、压实系数和水泥剂量对水泥稳定盐渍土浸水稳定性的影响。结果显示:随浸水时间延长,水泥稳定盐渍土的残留稳定度逐渐降低,但在浸水5d后下降速率有所减缓并趋于稳定;残留稳定度随压实系数和水泥剂量的增大呈线性增长趋势,说明提高压实度和水泥剂量可有效提升盐渍土路基的浸水稳定性。

浸水作用对葫芦素煤矿2-1煤自燃特性影响规律研究

研究煤自燃的影响因素是防治煤炭自燃工作的基础。影响煤自燃的因素有很多,浸水过程对煤的自燃也有一定的影响,煤体长期浸水后表面孔隙率会发生变化,部分有机物质融水、部分亲水物质被溶解,物理和化学性质均发生变化。长期浸水的煤体失水后重新氧化,氧化速率更快,自燃发火期更短。采用煤自燃特性的实验对原煤与不同浸水时间煤样在氧化升温过程中的主要气体产物(CO、CO_(2))、耗氧速度、交叉点温度进行研究,相关对葫芦素煤矿开采过程中煤自燃的防治具有重要的科学意义。

湿热条件下钢渣沥青混凝土力学性能劣化规律

钢渣粗集料体积安定性不良且变异性大,容易造成钢渣沥青混凝土在长期服役过程中出现体积膨胀和耐久性风险。为此,通过压蒸试验分析钢渣粗集料的体积安定性,利用钢渣-辉绿岩粗集料单掺或混掺方式进行5种沥青混凝土配合比设计。以辉绿岩沥青混凝土和压蒸后稳定的钢渣粗集料制备的沥青混凝土作为基准,开展60℃不同浸水时间下钢渣沥青混凝土体积膨胀特性、间接拉伸强度和耐疲劳性能衰减规律研究,通过不同钢渣掺量与浸水时间建立了钢渣沥青混凝土长期浸水体积膨胀率预估模型,利用浸水时间和钢渣掺量提出了残留强度与残留疲劳寿命预估模型以分析力学性能衰减规律。结果表明:压蒸试验可快速检验钢渣粗集料不良体积安定性;钢渣沥青混凝土长期浸水后的间接拉伸强度、模量及疲劳寿命均呈明显衰减趋势;钢渣沥青混凝土的间接拉伸强度与疲劳试验结果具有良好的线性相关性,利用间接拉伸强度残留率可实现钢渣沥青混凝土使用耐久性的快速评价;钢渣沥青混凝土体积膨胀与强度损失、模量损失及疲劳寿命损失呈指数下降关系;不良钢渣颗粒体积膨胀破坏对钢渣沥青混凝土力学性能劣化具有决定性作用,应在钢渣源头与选材上控制钢渣稳定性。

建筑垃圾再生填料在绿道路基中的应用

以温岭某地城中村改造的房屋拆迁建筑垃圾填料为研究对象,在分析其组分构成的基础上,对砖,混凝土块和石块进行点荷载强度试验,分析其强度差异性;进行重型击实和振动击实试验,从击实特性曲线和击实前后颗粒破碎等方面对比两种击实方式的差异性;进行CBR试验、浸水条件下的回弹模量试验,分析再生填料力学性能。研究结果表明:砖、混凝土块和石块的强度存在显著差异是引起颗粒“二次破碎”的关键;振动击实后的填料干密度远大于重型击实;填料CBR值和浸水后的回弹模量值满足路基设计技术水平。建筑垃圾再生填料力学性能和工程性能均满足相关规范要求,具有进一步推广应用的价值。

红砂岩及其改良土水稳定性试验研究

通过对红砂岩进行崩解试验,总结了其崩解规律及崩解机理;分别利用水泥及石灰对崩解土进行改良处理,对养护28 d龄期后的红砂岩改良土进行干湿循环和长期浸水试验,探究其在干湿循环和长期浸水条件下无侧限抗压强度及质量的变化规律。研究结果表明,红砂岩水稳定性极差,遇水后极易崩解,第一次崩解后,粒径大于5 mm的颗粒含量仅剩31%,粒径越大,崩解性就越强,崩解速度就越快;利用水泥和石灰改良后的红砂岩,水稳定性大大提高。胶凝材料掺量较高(8%)时,经5次干湿循环后,水泥改良土的强度损失率低于石灰改良土,试件结构较为完整,质量损失率与石灰改良土基本相同。故高掺量时,水泥改良土抗干湿循环的能力更强;胶凝材料掺量较低(4%、6%)时,水泥改良土的强度损失率高于石灰改良土,试件破损严重,有大块脱落现象,质量损失率高于石灰改良土。故低掺量时,石灰改良土抗干湿循环的能力更强。长期浸水条件下,改良土的干缩湿胀作用较小,且胶凝材料继续发生水化反应,故水泥改良土和石灰改良土强度均呈现上升趋势。相比而言,水泥改良土强度增长幅度更高,长期浸水下表现的水稳定性更好。

动水作用下水泥混凝土桥面防水黏结层的水稳定性研究

为研究动水作用下水泥混凝土桥面防水黏结层的水稳定性,采用水敏感性测试仪模拟动水作用,对比分析了AMP-100二阶反应型桥面防水黏结剂(二阶反应型)、聚合物改性沥青基纤维增强型防水涂料(聚合物改性沥青型)和SBS热沥青共3种常用防水黏结层材料分别在干燥、真空浸水(长期作用)、动水(短期作用)、动水+浸水(短期+长期作用)和冻融等水损害条件作用下,对桥面防水黏结层拉拔和剪切强度造成的影响。结果表明:考虑短期+长期作用的水损害条件,对防水黏结层的力学性能削弱最大,对试件抗水损害要求最苛严,且其水作用方式最符合路面实际情况,故推荐该水损条件用于防水黏结层的水稳定性评价。对于二阶反应型,动水作用(第3.5 h)对力学强度的削弱约为真空浸泡作用的第45 h和第46 h;对于聚合物改性沥青,动水对力学强度的削弱约为真空浸泡第36 h和第27 h;对于SBS热沥青,动水对拉拔强度的削弱约为真空浸泡第30 h,剪切强度的削弱大于真空浸水;二阶反应型在未受到水损害作用时,其力学性能好于聚合物改性沥青型,然而在受到水损害条件作用后,其力学能力衰减较快,显著低于聚合物改性沥青。此外,SBS热沥青防水黏结层的力学性能差于二阶反应型和聚合物改性沥青。

采用水泥增强沥青的抗剥落性能

沥青混凝土路面水损害的根本原因是沥青从集料上发生了剥落。试验表明 ,用水泥浆处理集料或用水泥取代部分矿粉 ,都能有效地增强沥青抗剥落性能 。

聚苯乙烯泡沫颗粒轻量土水稳定性试验研究

为研究在长期浸水条件下聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒轻量土的水稳定性,通过密度试验和无侧限抗压强度试验研究了轻量土的物理力学性能。研究表明:EPS颗粒轻量土的单轴应力-应变曲线具有应变软化特性,可分为四个阶段:压缩密实阶段、弹性阶段、屈服阶段和破坏后阶段;浸水环境不会影响其应力-应变曲线的类型。浸水时间越长,应力-应变曲线峰值越高,平均变形模量越大,破坏应变越小。同时,轻量土的密度和强度具有良好的稳定性。浸水180 d土的密度绝对变化量为-0.01~0.02 g/cm^3,相对变化量为-3.43%~3.52%;强度的绝对增长量为192.51~618.40 k Pa,相对增长量为42.23%~108.34%,完全能够抵抗浸水环境的侵蚀作用。EPS颗粒轻量土是一种多孔弹塑性材料,其长期浸水条件下良好的水稳定性可使其在南方多雨及河网密集地带应用,轻质高强的特点可有效解决承载力不足、边坡失稳等工程问题。