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

作     者：唐丽云 李屹恒 于永堂 金龙 高志刚 贾海梁 孙强 刘晨昕 TANG Liyun;LI Yiheng;YU Yongtang;JIN Long;GAO Zhigang;JIA Hailiang;SUN Qiang;LIU Chenxin

作者机构：西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中联西北工程设计研究院陕西西安710076 中交第一公路勘察设计研究院陕西西安710004 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 

基　　金：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 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2023年第45卷第3期

页      码：1047-1062页

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。

主 题 词：冻融循环 土石混合体-混凝土界面 NMR 抗剪强度 PFC 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.7522/j.issn.1000-0240.2023.0081

馆 藏 号：203123339...