冻融循环对花岗岩-混凝土二元体界面强度劣化特性研究

论文摘要

混凝土作为岩体工程防护中常用的材料,发挥其支护性能的最主要前提是混凝土与岩石之间具有良好的粘结性,但是在高海拔寒区及人工冻结施工过程中,冻融循环对岩石与混凝土粘结性能提出全新的考验。本文针对花岗岩-混凝土试样界面的强度特性开展试验研究,重点研究冻融环境下不同界面性状对界面强度劣化影响程度,研究成果可为高海拔寒区及人工冻结工程支护提供基础性参考依据。本文通过人工制作不同的粗糙度和亲疏水界面的花岗岩试块,而后,对称浇注混凝土,制作成不同界面性状的花岗岩-混凝土二元体试样;采用精细化测定方法,对界面的粗糙度和亲疏水状况进行定量化测定;随之,对试样进行0、10、20、30和50次冻融循环试验,并采用变角剪切试验的方法,测定其界面的剪切强度;最后,对破坏后试样界面的断口形貌进行精细化测定。根据试验结果得到以下主要研究结论:①在不同冻融循环次数后,试样界面会产生不同程度的损伤脱粘,且试样表面脱落、龟裂及开裂等现象显著;②花岗岩-混凝土试样界面的剪切强度与粗糙度指标存在正相关性,而与接触角度为负相关性;此外,界面强度随着冻融循环次数的增加而降低,在0-30次冻融循环阶段,界面剪切强度下降速率较快,随后下降速率逐渐降低;③考虑亲水条件下花岗岩-混凝土二元体粘结性能的复杂性,开展试样破坏后的断口形貌进行精细化测量,分析破坏后的界面性状和形貌特征,得到在冻融循环作用下,混凝土粘附量与剪切强度之间存在着相同的变化趋势;④提出花岗岩-混凝土二元体界面剪切强度理论表示方法,并根据该模型公式的计算结果与试验结果进行验证,两者匹配度较好。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨阳

导师: 申艳军

关键词: 花岗岩混凝土二元体界面,冻融循环,粗糙度,亲疏水,剪切强度

来源: 西安科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,无机化工,建筑科学与工程,建筑科学与工程

单位: 西安科技大学

分类号: TU45;TU528

总页数: 76

文件大小: 5954K

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