摘要：通过正交试验对透水混凝土进行配合比设计,测试了透水混凝土的孔隙率、干密度、渗透系数、抗压强度、抗折强度与抗冻等级,通过极差分析对试验结果进行分析,得出骨料粒径、水胶比和孔隙率对各项基本性能的影响规律。运用超声波检测技术对透水混凝土试件的超声波波速进行了测定,研究了超声波波速与各项基本性能之间的关系。在冻融试验中研究了超声波波速随冻融循环次数增加的变化规律,并构建它们的量化模型。结果表明,超声波波速与透水混凝土各项性能指标的相关性良好。研究为使用超声波波速评价透水混凝土各项基本性能及冻融损伤程度提供了理论依据。

摘要：水库中的黏土、砂、有机物和无机矿物等结合并沉淀形成了水库底泥,水库底泥通常以不规则非均质体的黏土胶状物存在,呈流塑状态,具有良好的可塑性,颗粒之间较为松散。水库底泥的堆积会使水库的蓄水和防洪能力减弱,进而缩小水库容量,缩短水库寿命,影响航运交通等。另外水库底泥的长久堆积,其所含有的有机物还可能会对周边环境造成污染,水环境安全指数降低,进而对人类生存构成潜在的威胁,因此迫切需要对水库底泥进行资源化利用。为提高水库底泥在建筑材料领域的附加值利用率,将水库底泥作辅助胶凝材料制备透水混凝土。通过正交试验对水库底泥透水混凝土进行配合比设计优化研究,分析矿渣粉、水库底泥和增强剂对水库底泥透水混凝土干密度、总孔隙率、有效孔隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度等性能指标的影响,研究超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度之间的关系,探究试件的质量和超声波波速随冻融循环次数的演化规律。结果表明,随着水库底泥的掺入,水库底泥透水混凝土的干密度、抗压强度和超声波波速不断下降,孔隙率和透水系数不断增大;矿渣粉掺入使得试件的干密度、抗压强度和超声波波速先增大后减小,孔隙率和透水系数先减小后增大;增强剂对试件的性能指标影响不明显。3种因素对水库底泥透水混凝土的干密度、总孔隙率、有效空隙率、透水系数、超声波波速和28 d抗压强度影响排序为水库底泥掺量>矿渣粉掺量>增强剂掺量;超声波波速与孔隙率、透水系数和28 d抗压强度的曲线拟合相关性良好;随着冻融循环次数增加,试件质量损失率逐渐增大、超声波波速逐渐下降,矿渣粉和增强剂可以改善试件的冻融耐久性。研究成果将推进水库底泥在制备建筑材料中的开发与应用,有望为水库底泥透水混凝土的进一步应用提供参考。

摘要：为研究多次振动对新浇混凝土性能的影响,设计新浇混凝土振动模拟试验,利用振动台对新浇混凝土施加多次振动荷载,测试其超声波波速,利用试验结果分析试块超声波波速的变化过程与规律。试验结果表明:新浇混凝土基准试块超声波波速经历了快速增长、缓慢增长和基本稳定3个阶段,振动试块经历了快速增长、缓慢增长、迅速降低和基本稳定4个阶段;振动试块在龄期48 h内超声波波速增长速率比基准试块大且其波速先达到峰值;在龄期3~7 d内随着振动次数增加,振动试块超声波波速快速下降且该现象具有一定的累积效应,而基准试块超声波波速持续增长;龄期7 d后,振动试块超声波波速逐渐趋于稳定,最终稳定值低于基准试块稳定值。

摘要：基于正交试验对自密实混凝土(SCC)进行基本的配合比设计,测试了试件7 d及28 d的抗压强度和超声波波速.试验结果通过极差与方差进行分析,得出砂率、粉煤灰及矿粉掺量对2项基本性能的作用顺序及显著性,且构建了试件的强度与波速的量化模型.结果表明,矿粉与粉煤灰掺量对试件的7 d强度有显著的影响,而砂率、粉煤灰及矿粉掺量对试件7 d、28 d波速及28 d强度作用均不明显.经过模拟曲线表明,波速与试件强度相关性良好.本研究为使用波速评价SCC强度提供了依据.

摘要：为探明脆性岩石破坏过程中裂纹与声发射、电阻率和波速之间的协同演化规律,通过设计并开展花岗岩单轴加载条件下的联合测试试验,揭示了岩石受载裂纹演化过程中3种信号的响应特征,并通过工程实测,获得了地层探测时电阻率与超声波波速的变化规律.试验结果表明:脆性岩石破坏是由“低能稳定无序状态”向“高能非稳定有序状态”转变的过程,裂纹演化则是由随机的无序扩展转变为条带式的集中有序破裂,具有自组织临界特征;脆性岩石声发射能量概率密度呈现线性分布,其破坏能量演化过程满足幂律分布,加载后期局部高应力水平下的能量幂律分布曲线逐渐向全过程幂律分布曲线逼近,表明高能非稳定状态的岩石更容易产生突发性破坏;岩石破裂过程中的电阻率、超声波波速和声发射随裂纹演化呈阶段性响应特征,岩石受载进入裂纹稳定和非稳定扩展阶段后,宜采用波速损伤变量和声发射损伤变量描述岩石损伤特性,综合考虑裂纹体积应变、声发射、电阻率和波速能准确识别岩石的峰前特征应力;通过工程实测超声波的变化规律,将地层划分为完整、较完整、破碎和极破碎4个等级,破碎含水地层具有低波速、低电阻率特征,电阻率与波速相互验证、互为补充.此方法可为深部地下工程建设围岩质量评价、岩体损伤实时监测提供理论依据.

摘要：针对在不同条件下,磁流变液使超声波传播特性发生显著变化的现象,设计并制作了研究磁流变液调制超声波传播特性的实验装置。通过实验研究了不同磁感应强度、不同磁场方向对超声波在磁流变液中的传播特性的影响,分析了磁场对超声波传播速度与幅值调制的迟滞特征,并对上述现象特性进行了定性解释。研究结果表明,超声波在磁流变液中的传播速度、幅度不仅与磁场作用下形成链状结构的粗细、方向性有很大关联,而且存在明显的迟滞性。

摘要：矸石胶结充填开采是一种重要的充填开采方法,然而,酸性矿井水会严重影响矸石胶结充填体的强度。在本研究中,将矸石胶结充填体试件分别置于不同环境(空气、水、硫酸溶液、硫酸与荷载耦合)中,测试了不同龄期试件的抗压强度、电阻率及超声波波速,监测了加载过程中试件的声发射能量数值,同时结合扫描电镜和X衍射分析不同龄期充填体的微观结构。结果表明,1)空气中与水中养护的充填体抗压强度的增长趋势随龄期的增加而逐渐减缓。硫酸溶液中的充填体强度在前90天大于空气及水中养护的充填体强度。硫酸溶液与荷载耦合作用下充填体的强度随龄期的下降速率比单一硫酸溶液作用的较为缓慢;2)不同龄期矸石胶结充填体电阻率与超声波波速与强度有较好的对应关系。受侵蚀后矸石胶结充填体的破坏形式较为多样,且在加载不同阶段表现出不同的声发射能量特征,可以将声发射能量激增作为充填体的破坏前兆;3)侵蚀产物前期填充充填体内部孔隙,提高了其强度,后期会导致充填体膨胀开裂,强度降低。施加40%应力强度比的荷载会抵抗硫酸溶液的侵蚀。本文研究结果可以为充填体的耐侵蚀设计提供参考。

摘要：为研究龄期对超声回弹综合法检测混凝土构件计算抗压强度与实测抗压强度的误差率,本文设计并制作了强度等级分别为C20、C30、C40的混凝土构件。在自然条件下测试C20、C30、C40混凝土构件的回弹值、超声波波速、抗压强度,测试龄期长达730 d,并根据规范计算混凝土计算抗压强度。对比分析龄期对混凝土构件回弹值、超声波波速、计算抗压强度、实测抗压强度的影响,根据试验结果线性拟合回弹值、超声波波速与混凝土构件实测强度的关系。结果表明:三种标号的混凝土构件回弹值发展规律与抗压强度相似;超声波波速随龄期变化可明显分为三个阶段;长龄期下(180 d以后),使用超声回弹综合法计算设计等级较高的混凝土构件(C40及以上)时强度可能会偏高(10%以内),计算设计等级较低的混凝土构件(C30及以下)时强度可能会偏低(10%以内)。长龄期下,超声波波速、回弹值均能较好地表征10~70 MPa的混凝土构件抗压强度,并具有较高的线性相关性,相关系数分别为0.95、0.93。

摘要：为研究核废料缓冲回填材料的超声波特征,本文利用岩石三轴压缩伺服仪和超声波测试系统,开展侧限压缩和常规三轴压缩2种应力路径和2种超固结比状态OCR=0.83和2.9的压实黏土-砂混合物的三轴压缩试验和超声波测试。结果表明:侧限压缩试验的纵、横波波速(V_(p)、V_(s))曲线表现出与轴压-轴向应变曲线相似的3阶段特征,但V_(p)曲线具有滞后效应;常规三轴压缩试验的V_(p)增加,V_(s)降低,V_(p)和V_(s)变化与围压有关。动剪切模量和动泊松比(G_(d)和μ_(d))的曲线分别与V_(s)和V_(p)的曲线相似,围压主要影响动剪切模量的大小;V_(p)和V_(s)与有效平均压力(p)有关,V_(p)和V_(s)与p的关系可用二次函数较好描述;横波信号的主频逐渐增大,主振幅先减小后增大,主频变得不易分辨,围压越大,横波信号衰减越强;Ⅰ和Ⅱ区随偏压加载而逐渐融合,横波分裂效应减弱。研究结果可为核废料缓冲回填材料的配比设计提供参考。

摘要：为探究多次爆破作用下,损伤累积效应对大跨度硐室围岩松动圈的影响规律,结合某大跨度硐室爆破工程,采用声波法和钻孔窥视法对其爆破开挖过程中硐室围岩松动圈进行监测,利用现场试验结果分析大跨度硐室围岩损伤累积及松动圈变化规律。结果表明:随着爆破次数的增加,超声波波速不断减小;围岩损伤值增大,但增长速率不断降低,最后逐渐趋于稳定。多次爆破作用后,硐室围岩松动圈半径由原来的2.8 m逐步扩大为3.2 m,且硐室顶部的松动圈对比边墙处较大。因此,在大跨度硐室施工中应重点考虑硐室顶部的围岩稳定性,且在围岩支护和安全防护时应充分考虑多次爆破造成的围岩损伤累积效应对围岩松动圈半径变化的影响。