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寒区河渠水闸防冰冻技术 被引量：1
1
作者 罗红春 张彦杰 +3 位作者 李昊 苏海涛 徐阳 苏东晖 《水利技术监督》 2025年第11期336-339,共4页
寒区河渠水闸常因低温结冰而无法正常开启。通过对国内水闸防冰冻技术的梳理,文章总结了几种常见的防冰冻方法及其适用环境,如加热法、保温法、水循环法、射流法、吹泡法等,这些成熟技术在有电力供应的地区能够有效防止闸门结冰。除此之... 寒区河渠水闸常因低温结冰而无法正常开启。通过对国内水闸防冰冻技术的梳理,文章总结了几种常见的防冰冻方法及其适用环境,如加热法、保温法、水循环法、射流法、吹泡法等,这些成熟技术在有电力供应的地区能够有效防止闸门结冰。除此之外,文章还提出了一些新型防冰冻技术,如超疏水涂料、低表面能涂料、石墨烯涂料、自愈合涂料等,这些技术可在没有电力供应的情况下,解决水闸冰冻问题。实际应用中,需综合考虑施工难度、成本等因素进行合理选择。 展开更多
关键词 防冰冻技术 寒区水闸 低温环境 防冰涂料
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再论冻胀量与冻胀力之关系 被引量：25
2
作者 刘鸿绪 朱卫中 +2 位作者 朱广祥 高爱娣 曾赛星 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2001年第1期63-66,共4页
讨论了新出版的《水工建筑物抗冰冻设计规范》(DL/T5 0 82 - 1998) (98版 )中的地表冻胀量对法向冻胀力影响的问题 .认为地表冻胀量是冻胀率沿整个冻深的叠加 ;法向冻胀力则是在冻结锋面上冻胀应力沿基础影响范围之内的积分 .
关键词 地表冻胀量 冻胀率 法向冻胀力 冻结锋面 微型千斤顶 水工建筑物
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基于TCR传热原理的混凝土复合保温衬砌渠道防冻胀效果研究 被引量：13
3
作者 郭瑞 王正中 +2 位作者 牛永红 刘铨鸿 王羿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期101-106,共6页
中国北方寒冷地区广泛采用保温措施进行渠道防冻胀,在苯板保温防冻胀设计中铺设厚度一般根据半理论半经验确定,并没有考虑衬砌板与保温板接触热阻及交错布置对保温性能与削减冻胀的影响。该文依据固体材料接触热阻(thermal contact resi... 中国北方寒冷地区广泛采用保温措施进行渠道防冻胀,在苯板保温防冻胀设计中铺设厚度一般根据半理论半经验确定,并没有考虑衬砌板与保温板接触热阻及交错布置对保温性能与削减冻胀的影响。该文依据固体材料接触热阻(thermal contact resistance,TCR)原理与压力相关的传热本构模型,提出了混凝土复合保温衬砌新型式。通过ABAQUS有限元软件采用热力耦合模拟将其与普通型式的苯板保温渠道进行比较。结果表明:与普通保温衬砌渠道相比,外界负温时,复合保温衬砌的保温及消减冻胀力效果显著。理论上复合保温衬砌冻胀量消减40%以上,法向冻胀力减少66%,切向冻结力减小58%。对寒区衬砌渠道保温防冻胀设计提供了相应的理论参考。 展开更多
关键词 混凝土衬砌 保温 模型 EPS保温板 TCR 复合保温 防冻胀
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季节性冻土地区渠道防渗防冻胀技术与应用模式 被引量：20
4
作者 何武全 张绍强 +1 位作者 吉晔 杜秀文 《节水灌溉》 北大核心 2012年第11期67-70,共4页
在我国北方季节性冻土地区,混凝土衬砌防渗渠道的冻胀破坏比较广泛,对工程的危害程度最大。在灌区续建配套与节水改造中,目前常用的渠道防冻胀技术措施主要有保温措施、置换措施、隔水排水措施和结构措施等。根据北方16个大中型灌区调... 在我国北方季节性冻土地区,混凝土衬砌防渗渠道的冻胀破坏比较广泛,对工程的危害程度最大。在灌区续建配套与节水改造中,目前常用的渠道防冻胀技术措施主要有保温措施、置换措施、隔水排水措施和结构措施等。根据北方16个大中型灌区调查资料,总结了不同条件下渠道防渗防冻胀技术的应用模式,认为在渠道防渗工程冻胀破坏严重的地区,应结合灌区的具体情况,采用防渗防冻胀复合结构形式,才能起到较好的防冻胀效果。 展开更多
关键词 渠道防渗 冻害破坏 防冻胀 应用模式
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季节冻土区渠道水分迁移规律及冻胀特性试验研究 被引量：17
5
作者 姜海波 李琳 李志强 《水利水电技术》 北大核心 2020年第2期92-97,共6页
为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的... 为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的微观冻胀特性。结果表明:冻融过程中土样深度16~18 cm处的含水率较高,产生了水分积聚。冻结过程中,土体的微观孔隙结构发生了明显变化,同时发生了裂缝的张开和闭合。在融化阶段,由于冻结水快速融化,土体发生融沉,最大融沉量为6.78 mm。研究成果揭示了渠基土体单向冻融过程中的水分迁移规律、孔隙水的分布状态及其冻胀微观特性,为季节冻土区输水渠道的抗冻胀设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 渠基土体 冻融 水分迁移 CT扫描技术 冻胀特性
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寒冷地区输水渠道冻胀破坏链式分析及减灾研究 被引量：15
6
作者 张如意 姜海波 王正成 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2016年第6期1607-1614,共8页
寒冷地区输水渠道在运行过程中,由于持续负温的影响,地温逐步下降,引起渠基土体水分分布发生变化导致土体冻胀,致使输水渠道结构破坏,这种作用影响所表现出来的链式效应是冻胀破坏作用的重要特征.为了探明寒冷地区输水渠道冻胀破坏机理... 寒冷地区输水渠道在运行过程中,由于持续负温的影响,地温逐步下降,引起渠基土体水分分布发生变化导致土体冻胀,致使输水渠道结构破坏,这种作用影响所表现出来的链式效应是冻胀破坏作用的重要特征.为了探明寒冷地区输水渠道冻胀破坏机理,分析渠道的冻胀破坏因素,引入链式破坏理论进行分析.从系统理论出发,分析冻胀破坏系统的链式关系结构,建立冻胀破坏链式效应关系模型.以寒冷地区渠道衬砌结构冻胀破坏为例,分析经过一个冻融周期,渠基土体颗粒、土体成分组成、气温、地温变化规律和土壤水分迁移规律对渠道衬砌结构冻胀破坏的影响.分析渠道衬砌结构冻胀破坏链式机理,是在外部环境气温、水分等条件输入下,地温分布受土体性质及土体水分的影响,土体水分迁移受地温和土体性质的作用,土体产生冻胀是对地温和水分分布作用的响应,以此为依据提出寒区渠道冻胀破坏断链减灾方法. 展开更多
关键词 链式效应关系 渠道衬砌结构 冻胀破坏因素 断链减灾
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渠系基础冻结过程水热耦合问题数值分析 被引量：9
7
作者 李南生 孙焕纯 柴山 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期43-48,共6页
本文对冬季条件下渠道基础冻结过程的非线性、非稳定水热耦合问题进行了数值模拟。
关键词 渠系基础 冻结过程 水热耦合 数值计算 基础
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梯形渠道砼衬砌冻胀破坏力学分析 被引量：17
8
作者 肖旻 李寿宁 贺兴宏 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期89-93,共5页
通过对砼衬砌梯形渠道的冻胀破坏特征和机理的探讨,对渠道衬砌结构及其所受荷载进行简化,并分析其受力情况。认为梯形渠道边坡板与底板间由伸缩缝隔开,二者互为约束,但不能互相提供弯矩,将二者间的连结简化为铰结是合理的。指出渠道所... 通过对砼衬砌梯形渠道的冻胀破坏特征和机理的探讨,对渠道衬砌结构及其所受荷载进行简化,并分析其受力情况。认为梯形渠道边坡板与底板间由伸缩缝隔开,二者互为约束,但不能互相提供弯矩,将二者间的连结简化为铰结是合理的。指出渠道所受冻胀力和冻结力并不是独立的起作用,二者之间相互影响、相互依赖。针对小尺寸、整体性较好的梯形渠道提出了一种确定坡板所受法向冻结力作用点的方法,并结合新疆塔里木灌区实际情况,以灌区内典型土质、温度、水分条件下的克木克尔来克渠为例进行计算。结果表明,该渠道最大弯矩在距坡板底部约1/3坡板长处,法向冻结合力作用点在距渠坡板顶端1/3坡板长处,符合工程实际情况。 展开更多
关键词 梯形渠道 冻胀破坏 力学分析
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聚苯板和聚氨酯板渠道保温防冻胀效果及经济性分析 被引量：7
9
作者 赵彦琳 吉晔 +2 位作者 张宏 张宇峰 沈莹莹 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第5期197-201,共5页
针对用于衬砌渠道中不同保温材料防冻胀的性能,在黑龙江省蛤蟆通灌区采用现场试验方法,对聚苯板和聚氨酯板渠道保温防冻胀不同方案的渠道基土温度、冻胀量以及经济性进行了对比分析。结果表明:混凝土衬砌渠道铺设保温板后具有明显的保... 针对用于衬砌渠道中不同保温材料防冻胀的性能,在黑龙江省蛤蟆通灌区采用现场试验方法,对聚苯板和聚氨酯板渠道保温防冻胀不同方案的渠道基土温度、冻胀量以及经济性进行了对比分析。结果表明:混凝土衬砌渠道铺设保温板后具有明显的保温防冻胀作用,可以有效地防止或减弱渠基土体冻胀的发生;在蛤蟆通灌区及其相似地区,选用不小于4cm厚的聚氨脂板或不小于8cm厚的聚苯板,可以获得理想的防冻胀效果;聚氨脂板保温性能更佳,但同等条件下造价高于聚苯板30%左右。聚苯板经济性更好,更适宜在实际工程中推广应用。 展开更多
关键词 渠道衬砌 保温防冻胀 聚苯板 聚氨酯板 经济性分析
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寒冷地区供水工程引水明渠结冰问题数值模拟 被引量：4
10
作者 景何仿 李春光 +1 位作者 吕岁菊 周炳伟 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2009年第4期27-31,共5页
以宁夏吴忠金积供水工程为例,对在冬季寒冷地区利用引水明渠从河流或水库引水时遇到的结冰问题进行研究。利用一维非恒定水力热力耦合数学模型对3种典型工况下引水明渠水温分布进行数值模拟,得出不同水深、不同风速时的初始结冰位置。... 以宁夏吴忠金积供水工程为例,对在冬季寒冷地区利用引水明渠从河流或水库引水时遇到的结冰问题进行研究。利用一维非恒定水力热力耦合数学模型对3种典型工况下引水明渠水温分布进行数值模拟,得出不同水深、不同风速时的初始结冰位置。利用冰盖厚度发展数学模型对10 a来冰盖发展情况进行数值模拟,并与经验公式计算结果进行对比,得到了较为一致的结果。根据数值模拟结果,得出寒冷地区引水明渠冬季供水时渠水温度的分布规律,总结出影响水温分布及初始结冰位置的因素。 展开更多
关键词 引水明渠 初始结冰位置 冰盖厚度 水温分布 数值模拟
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冰与混凝土坝坡间的冻结强度模拟试验 被引量：5
11
作者 张小鹏 李洪升 李光伟 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期385-389,共5页
根据实际水库观测冰盖与护坡的冻结情况，在实验室内进行模拟水库冰盖与护坡局部断面的冻结试验．采用冰与混凝土板间的冻结，进行一次冻结、多次冻结、冰晶冻结、雪冰冻结等模式．分析出冰压力与冻结力的关系；在不同温度下测得各种冻... 根据实际水库观测冰盖与护坡的冻结情况，在实验室内进行模拟水库冰盖与护坡局部断面的冻结试验．采用冰与混凝土板间的冻结，进行一次冻结、多次冻结、冰晶冻结、雪冰冻结等模式．分析出冰压力与冻结力的关系；在不同温度下测得各种冻结情况中的冻结强度，给出冻结强度随着温度变化的规律和数值．其结果为寒区平原水库坝坡抵抗冰推力破坏提供了设计参数． 展开更多
关键词 冰盖 护坡 冻胀 冻结 混凝土
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灌淤冻土复合衬砌渠道保温防冻胀效果分析 被引量：11
12
作者 张栋 郭璇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期122-129,共8页
为解决河套灌区渠道混凝土衬砌冻胀破坏问题,该研究提出由聚氨酯和聚苯乙烯2种材料组成的复合衬砌结构,建立渠道基土水热力耦合数值模型,通过现场试验和数值模拟方法分析不同衬砌结构下基土地温、含水率、冻胀量及等效应力变化。结果表... 为解决河套灌区渠道混凝土衬砌冻胀破坏问题,该研究提出由聚氨酯和聚苯乙烯2种材料组成的复合衬砌结构,建立渠道基土水热力耦合数值模型,通过现场试验和数值模拟方法分析不同衬砌结构下基土地温、含水率、冻胀量及等效应力变化。结果表明:与无保温衬砌结构相比,阴坡聚苯乙烯复合衬砌结构和聚氨酯复合衬砌结构下基土最低地温分别提高67.1%和64.7%,最大迁移含水率分别减少8%和9%,最大冻胀量分别减少80%和81%,基土内等效应力明显减小。这2种复合衬砌结构具有保温效果好、冻胀变形小等优点,可作为寒区渠道保温防冻胀衬砌结构的选择。同时数值模型计算结果与试验值基本吻合,说明此数值模型可合理地描述渠道基土冻结过程中地温和冻胀量变化。研究可为寒区渠道防冻胀衬砌结构设计提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 冻土 渠道 衬砌结构 保温 防冻胀 水热力耦合模型
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巴家咀水库泄洪塔冻融耐久性评估 被引量：3
13
作者 唐光普 孙彬 +4 位作者 董振平 周燕 王庆霖 邸小坛 刘西拉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期77-82,共6页
对巴家咀水库的混凝土泄洪塔进行冻融损伤检测,依据检测结果对该混凝土结构的冻融耐久性进行初步评估.在检测过程中,综合考虑水库水位变动情况和当地气温波动情况,在具有代表性的部位钻取芯样,利用混凝土表面硬度与混凝土强度存在的相... 对巴家咀水库的混凝土泄洪塔进行冻融损伤检测,依据检测结果对该混凝土结构的冻融耐久性进行初步评估.在检测过程中,综合考虑水库水位变动情况和当地气温波动情况,在具有代表性的部位钻取芯样,利用混凝土表面硬度与混凝土强度存在的相关关系,采用里氏硬度计测试混凝土芯样表面硬度,反映混凝土冻融损伤规律.检测结果表明,混凝土冻融后的强度损失率与冻融循环次数存在线性关系,应用所提出的冻融损伤模型可对冻融混凝土的使用寿命进行合理的推断与评定. 展开更多
关键词 冻融损伤 里氏硬度 强度损失率
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废旧轮胎柔性护岸减缓渠道冻胀数值模拟 被引量：6
14
作者 吴颖 周成 +2 位作者 何宁 何建村 吴艳 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期1777-1781,1793,共6页
我国北方寒冷地区,混凝土衬砌防渗渠道冻胀破坏分布广泛且损害严重,造成巨大经济损失。针对此情况,研究废旧轮胎柔性护岸护底防冻胀破坏技术,设计了一种利用废旧轮胎作为保护层的膜料防渗柔性渠道,轮胎内填充材料分为回填土或高水比速... 我国北方寒冷地区,混凝土衬砌防渗渠道冻胀破坏分布广泛且损害严重,造成巨大经济损失。针对此情况,研究废旧轮胎柔性护岸护底防冻胀破坏技术,设计了一种利用废旧轮胎作为保护层的膜料防渗柔性渠道,轮胎内填充材料分为回填土或高水比速凝充填体,并利用ADINA软件分别对混凝土衬砌、填土轮胎和高水比速凝材料填充轮胎三种工况进行了数值模拟。结果表明,柔性渠道结构能显著降低渠道冻胀量和冻胀应力,抗冻胀效果良好。 展开更多
关键词 废旧轮胎 渠道冻胀 高水比速凝材料 柔性渠道 数值模拟
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高寒地区坝防冻保温层设计与冰拔破坏防护技术研究
15
作者 杨博文 《水利技术监督》 2025年第11期348-351,共4页
为提升高寒地区水电站工程的运行性能,防护大坝免受冰拔破坏。文章以新疆喀腊塑克水利枢纽工程为对象,设计水坝防冻保温层,剖析水坝冰拔破坏影响因素,提出避免冰拔破坏的防护技术。结果显示,JR基聚合材料抗冻拔技术展现出良好稳定性,浮... 为提升高寒地区水电站工程的运行性能,防护大坝免受冰拔破坏。文章以新疆喀腊塑克水利枢纽工程为对象,设计水坝防冻保温层,剖析水坝冰拔破坏影响因素,提出避免冰拔破坏的防护技术。结果显示,JR基聚合材料抗冻拔技术展现出良好稳定性,浮式空气扰流组合式防冰系统设计保温层,提升了水利工程保温性能。研究成果可为同类高寒地区水坝抗冻拔处理工程提供宝贵实践范例。 展开更多
关键词 高寒地区 水坝 防冻保温层 冰拔破坏 防护技术
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兴电灌区渠道冻胀破坏机理与工程措施分析研究
16
作者 沈圣云 孙继成 《甘肃水利水电技术》 2025年第9期51-54,共4页
兴电灌区位于高寒地区,渠道冻胀破坏问题相对突出。渠道冻胀主要是由持续负温与非均匀温度场的驱动、水分补给与水压力失衡的诱发、冻胀性地基土的内在控制等原因所致。采用“砂砾石垫层-复合土工膜”协同技术,对地下水位埋深较浅的挖... 兴电灌区位于高寒地区,渠道冻胀破坏问题相对突出。渠道冻胀主要是由持续负温与非均匀温度场的驱动、水分补给与水压力失衡的诱发、冻胀性地基土的内在控制等原因所致。采用“砂砾石垫层-复合土工膜”协同技术,对地下水位埋深较浅的挖方渠段进行施工处理,通过“防渗-排水”措施,有效控制了冻胀破坏过程;采用“聚苯乙烯保温板主动保温-被动缓冲”协同技术,对冻胀风险较高的渠段进行施工处理,利用保温板的低导热特性,阻断了负温向渠基土的传递,从源头上抑制了渠道土体的冻结破坏,通过“保温-缓冲”双重作用,有效保障了渠道结构的稳定。工程应用实践表明,两项施工处理措施显著提升了渠道结构的稳定性,能够有效预防渠道冻胀破坏过程,大幅度降低工程运维成本。 展开更多
关键词 渠道冻胀机理 防冻胀措施 应用效果 兴电灌区
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旱寒地区U形玻璃钢和混凝土渠道抗冻胀性能的研究 被引量：9
17
作者 程传胜 田军仓 +1 位作者 王斌 高靖 《水资源与水工程学报》 2015年第6期173-177,共5页
为对比分析不同材料U形渠道对其抗冻胀效果的影响,采用有限元分析软件ADINA以衬砌板为研究对象进行仿真模拟分析。结果表明,玻璃钢渠道阴、阳坡最大冻胀变形比混凝土大27.44%、27.34%,但冻胀变形变化率减小了4.49%~16.19%,冻胀变形均匀... 为对比分析不同材料U形渠道对其抗冻胀效果的影响,采用有限元分析软件ADINA以衬砌板为研究对象进行仿真模拟分析。结果表明,玻璃钢渠道阴、阳坡最大冻胀变形比混凝土大27.44%、27.34%,但冻胀变形变化率减小了4.49%~16.19%,冻胀变形均匀;玻璃钢渠道有很强的适应变形能力,使衬砌板的等效应力、法向冻胀力分别减小了43.86%、39.96%,很大程度上减小了渠道的冻胀破坏,值得实践并推广。 展开更多
关键词 U形玻璃钢渠道 U形混凝土渠道 冻胀变形 仿真模拟
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抗冻胀渠道防渗的结构形式研究进展 被引量：12
18
作者 王丹 刘晓娟 李俊峰 《水资源与水工程学报》 2009年第1期62-64,67,共4页
深入分析了季节性冻土区渠道冻害的原因,概括了目前抗冻胀防渗渠道的主要结构形式,结合国外较成熟的GCL渠道防渗结构技术,对我国经济合理且抗冻胀的新型渠道防渗结构形式进行了探讨,对进一步研究季节性冻土区渠道防渗具有借鉴意义。
关键词 渠道防渗 抗冻胀 结构形式 季节性冻土
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渠道衬砌抗冻胀问题研究 被引量：4
19
作者 张伯平 牟过斌 刘海军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A01期5130-5135,共6页
研究了渠道衬砌体冻胀破坏的机理，提出削减和抵抗相结合的抗冻胀思路：探讨了冻结力及冻胀力的计算方法：并由此推算出衬砌体抗冻胀应采用的混凝七强度标号和砌体横截面各部位相应的厚度尺寸，拟定出渠道衬砌抗冻胀破坏的合理断面；提... 研究了渠道衬砌体冻胀破坏的机理，提出削减和抵抗相结合的抗冻胀思路：探讨了冻结力及冻胀力的计算方法：并由此推算出衬砌体抗冻胀应采用的混凝七强度标号和砌体横截面各部位相应的厚度尺寸，拟定出渠道衬砌抗冻胀破坏的合理断面；提出了解决渠道衬砌体抗冻胀问题的具体措施，并在陕西省渭南市石堡川水库干支渠道抗冻胀设计中应用，取得很好效果。既解决了工程抗冻胀问题，节省工程维修费用，又大大地提高了灌溉渠道输水效率，节约水资源。 展开更多
关键词 水利工程 渠道衬砌 冻胀破坏 冻结力 冻胀力 结构措施
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除冰盐浓度对混凝土盐冻影响的研究 被引量：6
20
作者 周志云 史晓婉 +1 位作者 李强 张晶磊 《水资源与水工程学报》 2012年第5期102-105,共4页
为研究除冰盐浓度对混凝土盐冻破坏的影响,对浓度分别为0%、1%、3%、5%和7%的NaCl除冰盐溶液冻结形成的盐水冰进行单轴无侧限抗压破坏以及混凝土0%、3%的NaCl溶液慢冻循环试验,得出盐水冰的浓度与弹性模量的关系以及混凝土随冻融次数增... 为研究除冰盐浓度对混凝土盐冻破坏的影响,对浓度分别为0%、1%、3%、5%和7%的NaCl除冰盐溶液冻结形成的盐水冰进行单轴无侧限抗压破坏以及混凝土0%、3%的NaCl溶液慢冻循环试验,得出盐水冰的浓度与弹性模量的关系以及混凝土随冻融次数增加力学性能的变化,通过改善后的胶剥落理论,对除冰盐溶液在中等浓度时混凝土产生的盐冻剥蚀破坏最为严重的现象给出了合理解释。 展开更多
关键词 道路工程 混凝土盐冻剥蚀 盐水冰 除冰盐浓度
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