地聚物胶结粗粒填料性能冻损劣化规律与损伤预测研究

摘要

粗粒填料性能优劣直接影响高铁路基坚固性、稳定性和耐久性。通过对地聚物胶结粗粒填料开展冻融循环试验和力学特性试验，研究了级配、压实度和冻融循环次数对地聚物胶结粗粒填料完整性、强度、刚度的影响，并定量探讨了地聚物胶结粗粒填料性能的冻融损伤演化规律。结果表明：地聚物胶结B组粗粒填料质量损失率在压实度和冻融循环次数不变情况下小于A组，且随压实度降低而提高，随冻融循环次数增加非线性增大，4～5次冻融循环后胶结粗粒填料的总体质量损失率均超过5%；地聚物胶结粗粒填料强度劣化、刚度衰减程度均随压实度减小而增大，随冻融循环次数增加先增大后趋于稳定；在高压实度（95%）下，A组粗粒填料强度损失小于B组，在低压实度（89%）下反之，A组粗粒填料的刚度衰减幅度约为B组料的2倍；推导了基于抗压强度和冻融循环次数的损伤演化模型，定量表征了地聚物胶结粗粒填料在冻融作用下损伤特性，除89%压实度A组填料，各组的整体损伤因子集中在0.25～0.4区间中。研究成果可为地聚物胶结粗粒填料工程应用与推广提供理论支撑。

关键词

粗粒填料 / 地聚物 / 冻融循环 / 质量损失率 / 强度劣化 / 损伤演化

基金资助

国家自然科学基金(42330704,41902282); 江苏省碳达峰碳中和科技创新专项(BE2022605); 南京市科技计划发展项目(202211011)