明确冻融作用下裂隙演化规律是揭示土体冻胀融沉变形特性的关键,对保障冻土工程中构筑物的长期安全服役至关重要。本文对不同黏粒含量(5%、10%、15%和20%)试样在不同环境冻结温度下(-5℃、-10℃和-15℃)进行一次各向等温冻融试验,并结合扫描电子显微镜和计算机断层扫描技术分别对裂隙进行直接观测和三维重构,研究了裂隙发育规律和演化机制。试验结果表明,在低于-10℃环境冻结温度时10%和15%黏粒含量试样中产生的裂隙体积含量相对较高。裂隙从表面产生向试样内部发展,裂隙方位角分布较为均匀,而裂隙极角主要分布在与水平面夹角±30o范围内。三维分形维数能很好地反映裂隙的发育程度,数值越高表明裂隙体积含量和不规则程度均越高。黏粒含量影响土体初始孔隙结构、黏粒团聚体形态以及黏粒团聚体内、外孔隙水的赋存特性,不同环境冻结温度条件下黏粒团聚体内、外的结晶应力差引发黏粒团聚体冷缩、膨胀、破碎重新排列等形态变化以及土颗粒间胶结方式改变,从而表现出复杂的裂隙演化规律。
明确冻融作用下裂隙演化规律是揭示土体冻胀融沉变形特性的关键,对保障冻土工程中构筑物的长期安全服役至关重要。本文对不同黏粒含量(5%、10%、15%和20%)试样在不同环境冻结温度下(-5℃、-10℃和-15℃)进行一次各向等温冻融试验,并结合扫描电子显微镜和计算机断层扫描技术分别对裂隙进行直接观测和三维重构,研究了裂隙发育规律和演化机制。试验结果表明,在低于-10℃环境冻结温度时10%和15%黏粒含量试样中产生的裂隙体积含量相对较高。裂隙从表面产生向试样内部发展,裂隙方位角分布较为均匀,而裂隙极角主要分布在与水平面夹角±30o范围内。三维分形维数能很好地反映裂隙的发育程度,数值越高表明裂隙体积含量和不规则程度均越高。黏粒含量影响土体初始孔隙结构、黏粒团聚体形态以及黏粒团聚体内、外孔隙水的赋存特性,不同环境冻结温度条件下黏粒团聚体内、外的结晶应力差引发黏粒团聚体冷缩、膨胀、破碎重新排列等形态变化以及土颗粒间胶结方式改变,从而表现出复杂的裂隙演化规律。
明确冻融作用下裂隙演化规律是揭示土体冻胀融沉变形特性的关键,对保障冻土工程中构筑物的长期安全服役至关重要。本文对不同黏粒含量(5%、10%、15%和20%)试样在不同环境冻结温度下(-5℃、-10℃和-15℃)进行一次各向等温冻融试验,并结合扫描电子显微镜和计算机断层扫描技术分别对裂隙进行直接观测和三维重构,研究了裂隙发育规律和演化机制。试验结果表明,在低于-10℃环境冻结温度时10%和15%黏粒含量试样中产生的裂隙体积含量相对较高。裂隙从表面产生向试样内部发展,裂隙方位角分布较为均匀,而裂隙极角主要分布在与水平面夹角±30o范围内。三维分形维数能很好地反映裂隙的发育程度,数值越高表明裂隙体积含量和不规则程度均越高。黏粒含量影响土体初始孔隙结构、黏粒团聚体形态以及黏粒团聚体内、外孔隙水的赋存特性,不同环境冻结温度条件下黏粒团聚体内、外的结晶应力差引发黏粒团聚体冷缩、膨胀、破碎重新排列等形态变化以及土颗粒间胶结方式改变,从而表现出复杂的裂隙演化规律。
利用相变材料和载体材料制备相变颗粒,替代混凝土骨料以制备相变混凝土是一种提升寒区混凝土耐久性的新型技术。为研究相变混凝土抗压强度与其孔隙特征之间的关联性,以正十四烷(n-tetradecane, C14)和膨胀珍珠岩(expanded perlite, EP)为原材料,制备一种水泥包封的新型相变颗粒(EPC14),随后等体积替换混凝土细骨料制备相变混凝土(phase change concrete, PCC-EPC14),对制备的相变混凝土开展50、100、150、200次冻融循环试验,然后采用单轴压缩试验与核磁共振试验测试相变混凝土的抗压强度与孔隙特征,最后利用分形理论计算相变混凝土的NMR(nuclear magnetic resonance)分形维数,分析抗压强度与NMR分形维数之间的关系。结果表明:相变颗粒与混凝土细骨料的最优体积替代比约为20%,此时,经历200次冻融循环后相变混凝土的NMR分形维数最大,孔隙度最小,抗压强度最大;此外,相变混凝土抗压强度与其NMR分形维数呈正比例关系,与弛豫时间信号面积呈反比例...
利用相变材料和载体材料制备相变颗粒,替代混凝土骨料以制备相变混凝土是一种提升寒区混凝土耐久性的新型技术。为研究相变混凝土抗压强度与其孔隙特征之间的关联性,以正十四烷(n-tetradecane, C14)和膨胀珍珠岩(expanded perlite, EP)为原材料,制备一种水泥包封的新型相变颗粒(EPC14),随后等体积替换混凝土细骨料制备相变混凝土(phase change concrete, PCC-EPC14),对制备的相变混凝土开展50、100、150、200次冻融循环试验,然后采用单轴压缩试验与核磁共振试验测试相变混凝土的抗压强度与孔隙特征,最后利用分形理论计算相变混凝土的NMR(nuclear magnetic resonance)分形维数,分析抗压强度与NMR分形维数之间的关系。结果表明:相变颗粒与混凝土细骨料的最优体积替代比约为20%,此时,经历200次冻融循环后相变混凝土的NMR分形维数最大,孔隙度最小,抗压强度最大;此外,相变混凝土抗压强度与其NMR分形维数呈正比例关系,与弛豫时间信号面积呈反比例...
利用相变材料和载体材料制备相变颗粒,替代混凝土骨料以制备相变混凝土是一种提升寒区混凝土耐久性的新型技术。为研究相变混凝土抗压强度与其孔隙特征之间的关联性,以正十四烷(n-tetradecane, C14)和膨胀珍珠岩(expanded perlite, EP)为原材料,制备一种水泥包封的新型相变颗粒(EPC14),随后等体积替换混凝土细骨料制备相变混凝土(phase change concrete, PCC-EPC14),对制备的相变混凝土开展50、100、150、200次冻融循环试验,然后采用单轴压缩试验与核磁共振试验测试相变混凝土的抗压强度与孔隙特征,最后利用分形理论计算相变混凝土的NMR(nuclear magnetic resonance)分形维数,分析抗压强度与NMR分形维数之间的关系。结果表明:相变颗粒与混凝土细骨料的最优体积替代比约为20%,此时,经历200次冻融循环后相变混凝土的NMR分形维数最大,孔隙度最小,抗压强度最大;此外,相变混凝土抗压强度与其NMR分形维数呈正比例关系,与弛豫时间信号面积呈反比例...
黄河流域冬季凌汛灾害频发,抢险难度大,可能造成沿岸巨大的经济损失和严重的社会影响。本文针对黄河河冰高分遥感影像的几何特征、空间特征和纹理特征等复杂信息,提出一种高分遥感影像凌汛灾害监测信息识别提取方法。基于改进的ε-毯子分形理论开展河冰遥感影像的分形边缘检测与分割,利用支持向量机算法,智能分类识别不同种类河冰空间分布信息。本文研究方法可快速且准确地提取各类河冰纹理特征和区分河冰的类别,总体分类精度达到93%以上。本研究成果可为凌汛灾害风险的管理调控提供一定的决策依据。
黄河流域冬季凌汛灾害频发,抢险难度大,可能造成沿岸巨大的经济损失和严重的社会影响。本文针对黄河河冰高分遥感影像的几何特征、空间特征和纹理特征等复杂信息,提出一种高分遥感影像凌汛灾害监测信息识别提取方法。基于改进的ε-毯子分形理论开展河冰遥感影像的分形边缘检测与分割,利用支持向量机算法,智能分类识别不同种类河冰空间分布信息。本文研究方法可快速且准确地提取各类河冰纹理特征和区分河冰的类别,总体分类精度达到93%以上。本研究成果可为凌汛灾害风险的管理调控提供一定的决策依据。