【摘要】：在人工結(jié)構(gòu)性土研究中,膠結(jié)材料可采用環(huán)氧樹脂或者水泥等,然而其膠結(jié)強度過大,與實際膠結(jié)差異較大,選用一種合適的膠結(jié)材料很有必要。本文選用聚乙二醇,以不同比例與膨潤土的混合物作為膠結(jié)材料,鋼珠作為骨架顆粒材料,制成三軸試樣,研究不同孔隙比、孔隙填充率和聚乙二醇含量對應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的影響,對比分析了膠結(jié)量對宏觀強度指標(biāo)的影響,得出了以下結(jié)論:膠結(jié)試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系表現(xiàn)為強軟化型,這與聚乙二醇這種膠結(jié)材料的性質(zhì)及其在試樣中的含量有關(guān)。隨著圍壓的增大試樣的應(yīng)力應(yīng)變的峰值強度增大,聚乙二醇含量和孔隙比對試樣的力學(xué)特性也分別有著顯著的影響。孔隙填充率為70%時,內(nèi)摩擦角隨著聚乙二醇含量增大而先減小后增大再減小。孔隙填充率為80%時,內(nèi)摩擦角隨著聚乙二醇含量增大而先減小后增大。孔隙填充率為70%的試樣的粘聚力小于孔隙填充率為80%的試樣。巖土材料的細觀力學(xué)參數(shù)對其宏觀力學(xué)特性的影響是研究巖土材料力學(xué)特性發(fā)展演化機理及其演化規(guī)律的關(guān)鍵,基于已有的顆粒膠結(jié)試驗研究成果,借助PFC3D顆粒流軟件數(shù)值模擬,研究了試樣破壞的細觀特征以及宏觀強度指標(biāo)之間的關(guān)系,在應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線和強度指標(biāo)兩方面進行了對比,同時從微觀角度分析了荷載作用下,不同應(yīng)變時,試樣的力鏈、速度場和位移場的演化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)接觸力鏈隨著應(yīng)變的增大而增粗。速度場隨著應(yīng)變的增大,左中部和右中部顆粒有向外運動的趨勢,并且低圍壓下尤甚。位移場具有與速度場相似的規(guī)律。并結(jié)合參數(shù)敏感性分析,探討了細觀參數(shù)對宏觀力學(xué)特性的影響,發(fā)現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的初始斜率,即彈性模量只受摩擦系數(shù)、加載速率、平行粘結(jié)法向強度和平行粘結(jié)切向強度的影響。平行粘結(jié)剛度對應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的殘余強度影響很小。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU528
【圖文】：

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文成樣的關(guān)鍵之處在于將膠結(jié)材料均勻的分布在試樣當(dāng)中，按以下-1 和 2-2 參數(shù)，對各項材料進行稱重。土的重量以后，在烘箱內(nèi)進行烘干。度調(diào)到 100 攝氏度左右，內(nèi)對聚乙二醇進行加熱融化。將鋼珠顆粒進行混合并攪拌。攪拌好的材料進行稱重和制樣，成樣如圖 2-2 所示。

結(jié)試樣的試驗研究器及試驗原理用的試驗儀器是應(yīng)變控制式三軸儀（如圖 3-1）。一般將三軸試驗分為排水試驗（UU），固結(jié)不排水試驗（CU）和固結(jié)排水試驗（CD），劃時的排水狀態(tài)。到本試驗是以鋼珠作為骨架，聚乙二醇和膨潤土作為膠結(jié)材料，有著較也有良好的滲透性，為了更加符合本試驗，擬采用第一種試驗方案即固在固結(jié)和剪切進程中都將排水閥門開啟 。試驗時先用橡皮膜將試樣密封，接著將封好的試樣放入壓力室內(nèi)，然后并擰緊進水孔螺絲帽。裝完試樣以后進行固結(jié)剪切，如果應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系壞，峰值點并不存在，15%處時軸向應(yīng)變的偏應(yīng)力值即破壞強度。如果為脆性破壞，存在相應(yīng)的應(yīng)力峰值點，應(yīng)力峰值點即為破壞強度。依據(jù)度指標(biāo)。

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本文編號：2735918