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河道淤泥气泡混合土细观破坏机理模拟分析

长江科学院院报 2017年第1期34卷 114-119,134页

作者：陈晨顾欢达陈冬青苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 苏州市恒正工程质量检测有限公司江苏苏州215134

河道淤泥气泡混合土是由固体土体和微孔组成非均质复合材料,微孔结构形状及分布特征是影响气泡混合土力学性质的主要因素。基于河道淤泥气泡混合土内部微孔分布的细观特征,利用物理力学及数值模拟试验方法,对河道淤泥气泡混合土的力学... 详细信息

河道淤泥气泡混合土是由固体土体和微孔组成非均质复合材料,微孔结构形状及分布特征是影响气泡混合土力学性质的主要因素。基于河道淤泥气泡混合土内部微孔分布的细观特征,利用物理力学及数值模拟试验方法,对河道淤泥气泡混合土的力学性质与微孔细观特征的相关性进行分析,以揭示河道淤泥气泡混合土的强度发挥及破坏机理。根据模拟计算及试验实测得到:大孔径微孔及微孔孔径分布的均匀性是影响气泡混合土力学性质的重要因素;其次,河道淤泥气泡混合土中的气泡掺入量、水泥掺入量也是影响河道淤泥气泡混合土力学性质的主要因素。

关键词：气泡混合土图像处理技术有限元分析塑性区应力分布

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河道淤泥气泡混合土抗剪性能试验研究

广西大学学报（自然科学版） 2020年第1期45卷 161-169页

作者：赵沈花顾欢达吴会龙苏州科技大学土木工程学院

为研究卸荷因素和气泡含量对河道淤泥气泡混合土(FMLSS)抗剪性能的影响,采用应变控制式ZJ型直剪仪对FMLSS进行常规加荷及不同卸荷条件下的直剪试验。试验结果表明:在预压卸荷条件下,卸荷比越小,卸荷后维持的荷载水平越高,FMLSS的抗剪性... 详细信息

为研究卸荷因素和气泡含量对河道淤泥气泡混合土(FMLSS)抗剪性能的影响,采用应变控制式ZJ型直剪仪对FMLSS进行常规加荷及不同卸荷条件下的直剪试验。试验结果表明:在预压卸荷条件下,卸荷比越小,卸荷后维持的荷载水平越高,FMLSS的抗剪性能越强。在卸荷后维持荷载相同的条件下,FMLSS的抗剪性能随着预压荷载的增大而增大;与常规加荷条件下的强度指标相比较,考虑卸荷影响时FMLSS的粘聚力减小,而内摩擦角变化不大;在考察气泡因素影响时,气泡含量对FMLSS抗剪性能影响较大。

关键词：河道淤泥气泡混合土卸荷直剪试验抗剪性能

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气泡混合土抗冻融循环性能试验研究

交通运输研究 2020年第3期6卷 129-136页

作者：万江余红印于浩陈明新罗小刚沈君李钦栋程寅新疆交通建设集团股份有限公司新疆乌鲁木齐830016 交通运输部科学研究院北京100029 新疆交投建设管理有限责任公司新疆乌鲁木齐830049

为解决冻土地区普通路基由于保温性能差导致的路基病害问题,采用保温隔热性能好的气泡混合土作为路基填料,可起到保护冻土、减少病害的作用。为探讨气泡混合土的抗冻性能,选取了不同容重的气泡混合土试件进行冻融循环试验研究,研究气泡... 详细信息

为解决冻土地区普通路基由于保温性能差导致的路基病害问题,采用保温隔热性能好的气泡混合土作为路基填料,可起到保护冻土、减少病害的作用。为探讨气泡混合土的抗冻性能,选取了不同容重的气泡混合土试件进行冻融循环试验研究,研究气泡混合土质量及强度损失规律,从而获知气泡混合土的容重对其抗冻性能的影响;进而,向气泡混合土试件中掺入玻璃纤维,探讨其对气泡混合土抗冻性能的增强作用。结果表明:气泡混合土的抗冻性能随着容重的增大而提高,表现为容重越大,所能经受的冻融循环次数越多,抗压强度和质量损失率越低;容重为800kg/m^3的气泡混合土试件经过15次冻融循环后抗压强度迅速降低,经过100次冻融循环后,试件的质量损失达到9.2%;而容重为1 200kg/m^3的气泡混合土试件在经过50次冻融循环后,抗压强度才开始明显降低,经过100次冻融循环后,试件的质量损失只有4.5%。玻璃纤维能显著提高气泡混合土的抗冻性能,其抗压强度损失率和质量损失率明显较未掺纤维的普通气泡混合土要小,且抗压强度和质量损失的速率明显降低;不同容重的气泡混合土试件掺入纤维后,经过50次冻融循环后,试件的抗压强度损失减少50%以上,质量损失减少40%以上。

关键词：气泡混合土冻融循环强度损失质量损失纤维

气泡混合土在水浸环境下的早期性能研究及试块的RFID化管理

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建筑施工 2017年第8期39卷 1298-1301页

作者：苏奇宣景伟黄健周燕平上海同凝节能科技有限公司上海201204

根据实际工程中气泡混合土强度衰减的情况,通过模拟在相应的水浸环境中进行的试验研究,归纳出气泡混合土的早期性能发展规律,为保证气泡混合土在水浸环境下的施工质量提供依据。同时,在试验的试块中嵌入可重复利用的RFID芯片,并利用移... 详细信息

根据实际工程中气泡混合土强度衰减的情况,通过模拟在相应的水浸环境中进行的试验研究,归纳出气泡混合土的早期性能发展规律,为保证气泡混合土在水浸环境下的施工质量提供依据。同时,在试验的试块中嵌入可重复利用的RFID芯片,并利用移动互联管理App,提高了实验室的工作效率。

关键词：气泡混合土早期强度水环境 RFID芯片移动互联管理App

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冻融-盐蚀作用下气泡混合土损伤试验研究

交通运输研究 2020年第5期6卷 14-20页

作者：于浩沈君惠嘉程寅交通运输部科学研究院北京100029

为解决新疆盐渍软土地区路基腐蚀、盐胀等病害问题,研究了气泡混合土试件在冻融-盐蚀复合作用下试件的剥落损伤情况,对比不同配合比的气泡混合土试件的剥落厚度变化规律;采用外包裹彩条布的方式增强气泡混合土试件的抗侵蚀能力,评价其... 详细信息

为解决新疆盐渍软土地区路基腐蚀、盐胀等病害问题,研究了气泡混合土试件在冻融-盐蚀复合作用下试件的剥落损伤情况,对比不同配合比的气泡混合土试件的剥落厚度变化规律;采用外包裹彩条布的方式增强气泡混合土试件的抗侵蚀能力,评价其增强抗侵蚀性能的效果;此外,以仅在盐侵蚀单独作用下的气泡混合土试件的剥落损伤情况作为对比,探讨冻融对气泡混合土损伤的加剧程度。结果表明:采用向气泡混合土试件中掺加矿渣或包裹彩条布的方法均能够显著增强气泡混合土试件的抗盐侵蚀性能和抵抗冻融-盐蚀复合破坏的能力;盐蚀-冻融复合作用下,气泡混合土试件的损伤程度显著高于其仅在盐溶液侵蚀环境下的损伤程度。由此证明,采用耐腐蚀性强、抗冻性好的气泡混合土作为路基填料,可起到减轻路基荷载、增强路基耐久性的作用,是解决新疆盐渍土地区路基病害的有效手段。

关键词：气泡混合土矿渣盐侵蚀冻融循环剥落厚度

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河道淤泥气泡混合土强度发挥及微观机理分析

中国港湾建设 2021年第1期41卷 6-10页

作者：陈生健顾欢达吴江区审图中心江苏苏州215200 苏州科技大学江苏苏州215011

为研究土体内部微孔分布特征对河道淤泥气泡混合土强度发挥的影响,利用数字图像分析方法对河道淤泥气泡混合土内部微孔分布进行了定性及定量分析。试验结果显示,在试验条件下河道淤泥气泡混合土内部优势微孔孔组为等效孔径0.06~0.08 mm... 详细信息

为研究土体内部微孔分布特征对河道淤泥气泡混合土强度发挥的影响,利用数字图像分析方法对河道淤泥气泡混合土内部微孔分布进行了定性及定量分析。试验结果显示,在试验条件下河道淤泥气泡混合土内部优势微孔孔组为等效孔径0.06~0.08 mm与0.20~0.40 mm两个孔组,混合土强度发挥与优势孔组在土中的分布特征具有密切的相关性;增大气泡掺量导致较大孔径孔组微孔数量及面积占比增大,微孔孔径分布不均匀程度提高,混合土强度及刚度降低;增加水泥掺量使混合土中较大孔径孔组微孔数量及面积占比减小,混合土强度及刚度均得到提高。

关键词：河道淤泥气泡混合土等效孔径特征孔组无侧限抗压强度

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酸雨对河道淤泥气泡混合土工程性质的影响

土木建筑与环境工程 2018年第6期40卷 76-84页

作者：夏磊顾欢达上铁轨道安徽铁建工程有限公司安徽蚌埠233000 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

通过渗滤法考察模拟酸雨对河道淤泥气泡混合土的侵蚀作用,试验过程中测定混合土试样的物理力学指标、渗滤液的pH值和Ca^(2+)浓度值以及矿物组分受酸雨渗滤影响后的变化规律,研究考察酸雨对混合土性质的影响。试验结果表明:酸雨导致河道... 详细信息

通过渗滤法考察模拟酸雨对河道淤泥气泡混合土的侵蚀作用,试验过程中测定混合土试样的物理力学指标、渗滤液的pH值和Ca^(2+)浓度值以及矿物组分受酸雨渗滤影响后的变化规律,研究考察酸雨对混合土性质的影响。试验结果表明:酸雨导致河道淤泥气泡混合土中的矿物水解并以Ca^(2+)离子形式析出,导致混合土中性化。酸雨的酸性越强,土体中性化程度越高,在中性化过程中又有新的矿物生成,使混合土中矿物相对含量发生改变,导致混合土物理力学性质的变化;与正常雨水作用相比,经酸雨作用后的河道淤泥气泡混合土含水率和密度升高,强度降低,破坏模式向脆性化发展,并且酸雨的酸性越强,物理力学性质的变化越明显。

关键词：气泡混合土模拟酸雨溶出特性物理力学性质

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酸雨对河道淤泥气泡混合土性质影响的考察

环境科学与技术 2018年第1期41卷 34-40页

作者：夏磊顾欢达苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

利用室内试验方法对河道淤泥气泡混合土在酸雨作用下的性质变化进行了考察。试验结果表明,河道淤泥气泡混合土的性质受酸雨影响,模拟酸雨酸性越强影响越明显。在较强酸性条件下经60 d浸泡后土体中性化速率明显提高;与气中养护条件相比较... 详细信息

利用室内试验方法对河道淤泥气泡混合土在酸雨作用下的性质变化进行了考察。试验结果表明,河道淤泥气泡混合土的性质受酸雨影响,模拟酸雨酸性越强影响越明显。在较强酸性条件下经60 d浸泡后土体中性化速率明显提高;与气中养护条件相比较,经酸雨浸泡后河道淤泥气泡混合土强度降低,脆性化程度提高,且随着酸雨酸性程度的提高其强度下降及脆性化程度更加明显。

关键词：气泡混合土模拟酸雨溶出特性峰值强度变形模量峰值应变

河道淤泥气泡混合土力学性质的数值模拟分析研究

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河道淤泥气泡混合土力学性质的数值模拟分析研究

作者：陈晨苏州科技大学

学位级别：硕士

随着资源的短缺和人们环保意识的加强,探讨将疏浚淤泥进行资源再生利用的课题在国内外得到了越来越广泛的关注。对淤泥进行轻量化处理就是其中一种办法。本文的研究对象,河道淤泥气泡混合土就是将河道淤泥作为原料土,添加气泡与水泥后... 详细信息

随着资源的短缺和人们环保意识的加强,探讨将疏浚淤泥进行资源再生利用的课题在国内外得到了越来越广泛的关注。对淤泥进行轻量化处理就是其中一种办法。本文的研究对象,河道淤泥气泡混合土就是将河道淤泥作为原料土,添加气泡与水泥后混合制成的。一些研究表明,这种新型土工材料具有轻质、高强、自立性、环保性及良好的施工性等,因此在工程中具有良好、广泛的应用前景。但这项研究在我国仍处于起步阶段,尚有很多内容等着人们去研究。本文在室内试验的基础上,结合数值模拟分析对河道淤泥气泡混合土的力学性质及破坏机理等进行了以下几个方面的研究:首先,通过室内试验的方法确定数值模拟所需的不同配合比下河道淤泥气泡混合土的各种参数,运用有限元软件ABAQUS对河道淤泥气泡混合土试样的模型进行了静力与动力模拟,将模拟结果与实际试验进行了对比验证和进一步的模拟分析。研究表明,数值模拟所得结果与实际试验吻合度较高,同时,不同水泥掺入量、气泡掺入量及加载方式均会对其强度与变形特性产生影响。其次,基于河道淤泥气泡混合土内部微孔分布的细观特征,利用物理力学及数值模拟试验方法,对河道淤泥气泡混合土的力学性质与微孔细观特征的相关性进行分析,以揭示河道淤泥气泡混合土的强度发挥及破坏机理。根据模拟计算及试验实测得到,河道淤泥气泡混合土中的含水率、气泡掺入量及水泥掺入量是影响土体内部微孔分布的重要因素,而大孔径微孔及微孔孔径分布的均匀性也很大程度上影响着气泡混合土的力学性质。最后,通过固结压缩试验分析研究了影响河道淤泥气泡混合土的结构性的因素,在修正剑桥模型的基础上,结合淤泥气泡混合土的力学性质,引入了反映轻质混合土结构性的参数,对修正剑桥模型的屈服面方程及应力-应变关系进行了改进,并给出了改进后模型参数的提取方法。

关键词：气泡混合土有限元分析应力分布结构性本构模型