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寒区再生集料水泥稳定碎石路基的力学和温缩性能

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冰川冻土 2022年第2期44卷 506-514页

作者：张立群张学峰崔宏环河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000

为解决废旧沥青混合料(RAP)和铁尾矿砂(ITS)固废处理问题,将两者充当砂石料掺加到水泥稳定碎石中,通过无侧限抗压试验、弯拉试验和温缩试验对水泥稳定碎石进行路用性能研究,分析了RAP和ITS掺量对水泥稳定碎石的影响。结果表明:RAP掺量... 详细信息

为解决废旧沥青混合料(RAP)和铁尾矿砂(ITS)固废处理问题,将两者充当砂石料掺加到水泥稳定碎石中,通过无侧限抗压试验、弯拉试验和温缩试验对水泥稳定碎石进行路用性能研究,分析了RAP和ITS掺量对水泥稳定碎石的影响。结果表明:RAP掺量一定时(25%),ITS掺量增加有利于提高水泥稳定碎石的抗压强度和弯拉强度,但会增大材料的温缩应变和温缩系数,降低温缩性能,其中ITS45(ITS掺量为45%)有较好的温缩性能;ITS掺量一定时(60%),RAP掺量增加不利于水泥稳定碎石的抗压强度,但可以提高水泥稳定碎石的弯拉强度,降低温缩应变和温缩系数,其中RAP70(RAP掺量为70%)温缩性能达到最优;与ITS45相比,RAP70有更宽泛的施工温度区间。

关键词：水泥稳定碎石无侧限抗压强度弯拉强度温缩性能 RAP ITS

玻璃幕墙对北方农村住宅节能改造的可能性探索

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建筑节能（中英文） 2024年第2期52卷 104-110页

作者：冯帅彬亓玉栋高国旭山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东省土木工程防灾减灾重点试验室山东青岛266590

针对农村自建房能耗较大及冬季用天然气取暖花费较高等特点,以河北石家庄地区农村住宅为例,通过对建筑围护结构改造及对太阳能取暖利用的探究,分析建筑能耗的变化。结果表明,改造建筑的围护结构,可以使建筑能耗有所降低。在建筑南外墙... 详细信息

针对农村自建房能耗较大及冬季用天然气取暖花费较高等特点,以河北石家庄地区农村住宅为例,通过对建筑围护结构改造及对太阳能取暖利用的探究,分析建筑能耗的变化。结果表明,改造建筑的围护结构,可以使建筑能耗有所降低。在建筑南外墙加装玻璃幕墙,提高太阳能取暖效率,可使建筑取暖能耗进一步降低。用正交实验法分析不同因素对建筑能耗的影响程度后发现,在建筑南外墙加装玻璃幕墙后,其余三面外墙加保温层对建筑冷热负荷影响较大;玻璃幕墙上开窗对夏季冷负荷影响最大,加遮阳可有效降低室内夏季冷负荷且对冬季采暖影响较小;玻璃类型对建筑负荷影响较小。由此提出了石家庄地区农村住宅的最优改造方案。

关键词：玻璃幕墙节能改造农村建筑 DeST

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偏高岭土对废玻璃混凝土的力学性能影响

新材料·新装饰 2024年第4期6卷 5-8页

作者：李志强赵子兵翁维素阎杰谢军河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口057000 河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点试验室河北张家口057000 河北省高校绿色建材与建筑改造应用技术研发中心河北张家口075000

为提高废玻璃混凝土的性能,进一步增加废玻璃混凝土的实际运用范畴,文章研究偏高岭土对废玻璃混凝土力学性能与耐久性能的影响。试验设置了四种取代率的偏高岭土与玻璃粉,通过复掺或单掺的方式等质量取代强度为C30混凝土中的水泥,并且... 详细信息

为提高废玻璃混凝土的性能,进一步增加废玻璃混凝土的实际运用范畴,文章研究偏高岭土对废玻璃混凝土力学性能与耐久性能的影响。试验设置了四种取代率的偏高岭土与玻璃粉,通过复掺或单掺的方式等质量取代强度为C30混凝土中的水泥,并且为了提高废玻璃的利用率,将玻璃砂以20%的取代率等质量取代各实验组的细骨料。结果表明,加入偏高岭土可有效提高废玻璃混凝土的力学性能,尤其是对废玻璃混凝土早期抗压强度有显著提升作用,混凝土力学性能随着掺量的增加呈先增大后减少的趋势,最佳取代率为10%玻璃粉与10%偏高岭土。

关键词：偏高岭土废玻璃混凝土力学性能

多孔固沙砖机械沙障防风固沙效果的风洞试验研究

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振动与冲击 2023年第19期42卷 266-274页

作者：孙婧王君王海龙洪俊哲张少云河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000 河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 石家庄铁道大学交通运输学院石家庄050043

针对鱼卡至一里坪线新建地方铁路工程,设计了一种多孔固沙砖方格机械沙障作为本线的风沙防护措施。基于风洞试验,通过净风下0°~90°不同铺设角度的沙障风压分布及其变化特点研究,得到最优铺设角度工况;进而在风沙条件下分析了最优工况... 详细信息

针对鱼卡至一里坪线新建地方铁路工程,设计了一种多孔固沙砖方格机械沙障作为本线的风沙防护措施。基于风洞试验,通过净风下0°~90°不同铺设角度的沙障风压分布及其变化特点研究,得到最优铺设角度工况;进而在风沙条件下分析了最优工况时沙障的防风固沙效果。结果表明:净风条件下,多孔固沙砖沙障所受风压呈对称分布,沙障边缘处平均风压系数波动较中部位置处大;且沙障所受风压对铺设角度变化敏感,0°~15°铺设角度内,多孔固沙砖沙障平均风压系数稳定,受压较小,是最优铺设角度范围;风沙条件下,在最优铺设角度0°时,障后风速衰减明显,沙粒主要被阻拦在第1排固沙砖前,而穿过孔洞和翻越的沙粒依次沉降在不同排数的方格内;第1排固沙砖后方格内平均沙粒沉积率为116.75 g/(m^(2)·s),占方格总积沙量的88%,固沙效果最明显。

关键词：多孔固沙砖机械沙障风洞试验铺设角度平均风压系数沙粒沉积率

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高铁路基水泥粉煤灰填料冻融特性研究

铁道科学与工程学报 2022年第10期19卷 2785-2793页

作者：崔宏环闫利赵嘉河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院河北张家口075000

为了研究高铁路基改良粗颗粒填料的冻融特性,采用粗粒土单向冻融试验装置开展高铁路基改良填料单向冻融试验。研究改良填料在冻融过程中受改良剂种类和改良剂掺量等因素影响,其内部温度、水分迁移、水分重分布和冻胀变形的变化规律,分... 详细信息

为了研究高铁路基改良粗颗粒填料的冻融特性,采用粗粒土单向冻融试验装置开展高铁路基改良填料单向冻融试验。研究改良填料在冻融过程中受改良剂种类和改良剂掺量等因素影响,其内部温度、水分迁移、水分重分布和冻胀变形的变化规律,分析采用水泥和水泥粉煤灰改良后的粗颗粒填料的冻胀机理。试验结果表明:在单向冻结过程中,通过填料内部冻结深度变化可将填料冻结过程分为快速冻结、缓慢冻结和稳定冻结3个阶段,填料内部不同深度处的温度变化滞后于顶板温度变化;粉煤灰的掺入对水泥改良填料内部温度变化过程影响较小,但会减小填料的冻结深度;外部环境形成的温度梯度是填料内部水分迁移的驱动因素,2类填料冻结过程中内部水分向冻结锋面产生迁移,3次冻融循环后,冻结锋面所处深度含水率最高,距离冻结锋面越远,水分迁移作用越弱,体积含水率波动范围越小;水泥粉煤灰填料的毛细作用会导致填料持水能力增强,致使水泥粉煤灰填料在冻融过程中水分重分布现象较弱;2类改良后的填料均属于不冻胀类材料,其最大冻胀率均未出现在第1次冻结过程中,粉煤灰颗粒的存在会增大填料的冻胀敏感性,导致水泥粉煤灰填料的冻胀变形量高于水泥改良填料,且粉煤灰掺量越大,填料冻胀变形量越大。

关键词：高铁路基改良填料温度场水分迁移水分重分布冻融变形

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寒区高吸力非饱和土的破坏准则研究

冰川冻土 2022年第5期44卷 1581-1592页

作者：宋锦坡崔宏环胡淑旗高鹏飞河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院河北张家口075000

针对北方寒旱区路基边坡时常因拉剪强度不足而发生浅层滑坡的现象,通过常规三轴试验探究了冻融和高吸力对非饱和土的强度特性影响。结果表明:随着冻融次数的增加,非饱和土的土-水特征曲线逐渐下移,抗拉强度与抗剪强度逐渐减小;随着基质... 详细信息

针对北方寒旱区路基边坡时常因拉剪强度不足而发生浅层滑坡的现象,通过常规三轴试验探究了冻融和高吸力对非饱和土的强度特性影响。结果表明:随着冻融次数的增加,非饱和土的土-水特征曲线逐渐下移,抗拉强度与抗剪强度逐渐减小;随着基质吸力的增加,抗剪强度逐渐增大,抗拉强度逐渐降低。鉴于传统的抗拉抗剪联合公式不能很好地反映经冻融作用之后高吸力非饱和土抗拉区破坏包线的实际情况,通过引入“界值”概念,提出一种新的抗拉区绘制破坏包线的方法对传统公式进行修正,修正后的公式具有很好的适用性,可以为寒旱区非饱和土边坡稳定性计算提供可靠的理论依据。

关键词：高基质吸力非饱和土冻融循环抗拉强度抗剪强度

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季节冻土区水泥改良路基土的温缩性能研究

冰川冻土 2021年第1期43卷 204-213页

作者：崔宏环刘卫涛张立群河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院河北张家口075000

基于季节冻土区冻融循环条件,利用高低温交变试验箱与静态应变仪,进行了不同配比水泥改良路基土的温缩试验研究。结果表明:水泥改良土的温缩应变呈"螺旋式"变化,温缩应变随水泥掺量增加逐渐增加,初始温度循环对水泥改良土影响较大,经历... 详细信息

基于季节冻土区冻融循环条件,利用高低温交变试验箱与静态应变仪,进行了不同配比水泥改良路基土的温缩试验研究。结果表明:水泥改良土的温缩应变呈"螺旋式"变化,温缩应变随水泥掺量增加逐渐增加,初始温度循环对水泥改良土影响较大,经历三次温度循环后水泥土温缩应变特性已相当明显且变化规律趋于稳定,土体内部物化反应也达到平稳,但多次循环后掺量6%的水泥土内部反应机理较其他掺量不同,且对温度变化的敏感度较低,温缩应变与系数相对较小。在冀北地区,掺量6%水泥土可用作季节冻土区道路的基层或底基层,为水泥土在季节冻土区的应用提供了试验依据。

关键词：季节冻土区水泥改良土温度循环温缩

冻融条件下非饱和路基土的强度及微观特性研究

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冰川冻土 2019年第5期41卷 1115-1121页

作者：崔宏环秦晓鹏王文涛王盼盼河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院河北张家口075000

为探究非饱和路基粉质黏土在冻融条件下的强度及微观特性的影响,对路基非饱和粉质黏土进行了冻融循环试验、非饱和土直剪试验、氮吸附试验,结果表明:非饱和土强度随冻融循环的增加呈先减小后趋于稳定的趋势,冻结负温为-10℃黏聚力降低... 详细信息

为探究非饱和路基粉质黏土在冻融条件下的强度及微观特性的影响,对路基非饱和粉质黏土进行了冻融循环试验、非饱和土直剪试验、氮吸附试验,结果表明:非饱和土强度随冻融循环的增加呈先减小后趋于稳定的趋势,冻结负温为-10℃黏聚力降低最明显,通过BET法求得试样经历不同外部条件影响后的比表面积值,根据氮吸附试验的等温线计算出非饱和路基土的分形维数,试验试样的比表面积与分形维数都随冻融循环次数的增加先增大后减小,冻融循环3次时达到最大值,随冻结负温的降低而降低。从微观的角度解释了非饱和路基粉质黏土经多次冻融循环后,基质吸力对非饱和土的黏聚力影响的原因。

关键词：冻融非饱和路基土强度氮吸附分形维数微观特征

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季冻区高铁路基改良粗颗粒填料耐久性研究

铁道科学与工程学报 2021年第9期18卷 2225-2233页

作者：崔宏环王伟浩闫利张振寰邵博源朱超杰河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点试验室河北张家口075000 河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000

针对季冻区的特殊环境以及高铁运行稳定的高要求,研究改良粗颗粒填料的耐久性能,对改良前后的粗颗粒填料的力学性质等进行分析,并结合灰色关联分析方法,评价改良填料的适用性。研究结果表明:改良剂均可以提高粗颗粒填料的强度、水稳定... 详细信息

针对季冻区的特殊环境以及高铁运行稳定的高要求,研究改良粗颗粒填料的耐久性能,对改良前后的粗颗粒填料的力学性质等进行分析,并结合灰色关联分析方法,评价改良填料的适用性。研究结果表明:改良剂均可以提高粗颗粒填料的强度、水稳定性和抗冻融耐久性;粉煤灰可以减小水泥改良填料强度差的变化幅度;未改良填料的抗冻系数衰减率随着冻融循环次数增加呈现波浪式变化,且增减幅度较大,而改良填料基本呈现先递减再趋于稳定的趋势;结合灰色关联度分析方法,得到改良粗颗粒填料的适用性:水泥填料最佳,水泥粉煤灰填料次之,石灰填料最差。

关键词：铁路路基改良粗颗粒填料耐久性灰色关联分析