采用自行研发的道路材料冲刷试验仪,开展了3类半刚性基层材料7,28,90d龄期的室内冲刷试验,了冲刷次数、冲刷动水压力以及劈裂强度之间的关系式.研究发现:随着龄期增长,材料的抗冲刷系数有下降的趋势,冲刷应力比指数变化较小,大致在18左右,冲刷深度指数受冲刷动水压力和龄期影响较小,在1.8左右;冻融对材料的抗冲刷系数、冲刷应力比指数的影响可予忽略,材料抗冲刷性能的下降可归结于结构强度的下降.另外,反映砂浆黏结作用的劈裂强度较抗压强度与材料的冲刷抗力有更好的相关性.
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提出了混凝土氯离子扩散系数预测的格构模型;应用能量等效原理,导出了格构梁和连续体氯离子扩散系数之间的解析关系式.基于模拟所得的骨料分布和格构梁与骨料之间的相对位置,确定了每一个格构梁单元的刚度矩阵.通过有限单元分析,获得了混凝土氯离子扩散系数;定量评价了骨料直径、界面氯离子扩散系数和骨料级配对混凝土氯离子扩散系数的影响.基于数值结果,发现混凝土氯离子扩散系数随着骨料直径的增大而减小;随着界面氯离子扩散系数的增大而增大;骨料级配对混凝土氯离子扩散系数有较大影响.
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通过室内单一碳化、单一冻融,以及碳化与冻融交替作用下的混凝土耐久性循环试验,对比分析了混凝土相对抗压强度、相对动弹性模量和碳化深度等指标的变化规律.结果表明:在碳化与冻融交替作用下,混凝土相对抗压强度要比单一冻融作用时大,但程度有限;混凝土相对动弹性模量要比单一冻融作用时小,碳化深度则比单一碳化作用时大.碳化与冻融交替作用下的混凝土抗冻耐久性较之单一冻融作用下有所下降,抗碳化能力较之单一碳化作用下有所减弱.后建立了碳化与冻融交替作用下以碳化时间和冻融循环次数为变量的混凝土抗压强度拟合模型.