摘要：为掌握沥青混凝土内部损伤的演化过程及其裂缝扩展规律,首先在MTS万能试验机上进行沥青混合料间接拉伸试验,获取试验过程中的力、位移和时间参数;同时采用工业CT设备扫描试验前、后的试件,并通过灰度化、图像增强和阈值分割等数字图像处理技术,提取沥青胶砂、粗集料和空隙等组成部分信息;然后,基于所提取的信息建立离散元模型,进行间接拉伸仿真试验,观察试件裂缝的扩展过程,并采集仿真试验过程中的荷载、位移及单元颗粒间连接断裂[WTBX]数量Ncb等参数;最后,对比分析了室内试验和仿真试验的荷载-位移曲线特点;并基于Ncb提出了内部损伤度Dm,基于试件整体的裂缝图像提出了计盒维数指标Dc,分析了损伤度与裂缝扩展的关系。研究结果表明:室内试验与仿真试验的间接拉伸强度接近、荷载-位移曲线变化趋势相同且裂缝分布规律相似,验证了仿真试验的可行性。裂缝的扩展可分为萌生、扩展、贯通和贯通后4个阶段。在萌生和扩展阶段,细观损伤度Dm较低,而在贯通阶段较高。计盒维数Dc与裂缝扩展也密切相关,Dc在裂缝扩展的各阶段内单调变化且规律明显。因此,可利用计盒维数Dc对[WT]CT扫描得到试件的裂缝特征进行定量评价,确定裂缝的扩展程度,并基于裂缝与损伤的联系间接评价沥青混凝土内部损伤。该研究为沥青路面损伤评价提供了新的思路,即可根据路面裂缝状况评价其损伤程度。

摘要：硫酸和硝酸对碳酸盐岩的溶蚀会减少岩溶碳汇量,但其定量关系有待进一步研究。文章根据野外水体中SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度,在室内封闭条件下分别设计了碳酸(0.033 mol·L^(-1))、硫酸和硝酸(0.1~1.7 mmol·L^(-1))(CSN酸)及硫酸、硝酸(0.1~1.7 mmol·L^(-1))(SN酸)对碳酸盐岩的溶蚀实验,实验历时144 h。结果表明:CSN酸中泥晶灰岩和白云岩的溶蚀速率均大于SN酸的。CSN酸中,泥晶灰岩溶蚀速率总体均高于白云岩,平均值分别为1.34 mg·(cm^(2)·d)^(-1)和1.21 mg·(cm^(2)·d)^(-1)。而在SN酸中,二者溶蚀速率差别不大,平均值分别为0.92 mg·(cm^(2)·d)^(-1)和0.93 mg·(cm^(2)·d)^(-1);HCO-3浓度与溶蚀速率结果对应,泥晶灰岩和白云岩在CSN酸溶蚀液中HCO-3平均值分别为1.43 mmol·L^(-1)和1.33 mmol·L^(-1),而在SN酸中泥晶灰岩的HCO-3低于白云岩,平均值分别为0.33 mmol·L^(-1)和0.39 mmol·L^(-1)。CSN酸中HCO-3浓度随酸浓度的增大而减小,而SN酸中其浓度随酸浓度的增大而增大。当SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度为0.1~0.3 mmol·L^(-1)时,碳酸对白云岩的溶蚀作用占75.89%~58.64%,对泥晶灰岩的溶蚀作用占80.21%~59.06%,当SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度大于0.44 mmol·L^(-1)时,其溶蚀作用小于50%。当SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度为0.0~0.2 mmol·L^(-1)时,野外实测数据与模拟数据基本吻合;当浓度>0.2 mmol·L^(-1)时,野外实测碳酸对碳酸盐岩的溶蚀比例高于模拟实验。研究结果进一步说明了硝酸和硫酸对碳酸盐岩溶蚀作用的显著影响,可为其他酸对岩溶碳汇影响提供参考。