凍融干濕作用下硫酸鹽漬土的耐久性研究
本文關(guān)鍵詞:凍融干濕作用下硫酸鹽漬土的耐久性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:西北地區(qū)存在日夜溫差大、多集中式降雨、強(qiáng)蒸發(fā)作用等環(huán)境特征,使得區(qū)域內(nèi)的土體經(jīng)受著凍融、干濕交替作用等,不但加劇了土體的鹽漬化,同時(shí)使得鹽漬土的工程性能及其開發(fā)受到極大制約。因此,加強(qiáng)凍融、干濕作用下鹽漬土的耐久性等方面的研究,是使鹽漬土獲得工程應(yīng)用在理論指導(dǎo)方面的科學(xué)補(bǔ)充。本文選取河西走廊的硫酸鹽漬土為研究對(duì)象,制取鹽漬土重塑樣。分別進(jìn)行凍融干濕作用下試樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、微觀試驗(yàn)及崩解試驗(yàn)等。結(jié)合微觀特征及宏觀現(xiàn)象對(duì)不同作用下鹽漬土耐久性規(guī)律加以研究,得到如下的結(jié)論:(1)凍融循環(huán)作用中,抗壓強(qiáng)度隨循環(huán)次數(shù)不斷衰減,質(zhì)量損失逐漸增大,但經(jīng)過一次凍融作用后,試樣強(qiáng)度會(huì)有所增強(qiáng);干濕循環(huán)作用中,抗壓強(qiáng)度隨循環(huán)次數(shù)增加而降低,質(zhì)量損失逐漸增大,并具有階段性;干濕凍融聯(lián)合循環(huán)作用中,法向應(yīng)變還是徑向應(yīng)變受凍融作用影響較大,干濕作用加速了土體形變,但對(duì)最終的累積形變影響不大。(2)凍融干濕作用下,土樣的微觀結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大變化。凍融循環(huán)作用中,一次凍融循環(huán)后,土體中孔隙數(shù)量增多,但總面積是減小的。土單元體中的仍有以結(jié)晶態(tài)存在的硫酸鹽,在土骨架中起到連接作用。凍融循環(huán)破壞時(shí),大孔隙面積占有較大比例,微結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化;干濕循環(huán)作用中,一次干濕循環(huán)后,孔隙面積大幅減小,顆粒干縮效應(yīng)明顯,土顆粒接觸緊密。干濕循環(huán)破壞時(shí),孔隙數(shù)量大幅增加,土體中裂隙發(fā)育顯著,大孔隙對(duì)裂隙發(fā)育貢獻(xiàn)很大。(3)凍融干濕作用下,土樣的崩解規(guī)律存在差異。凍融作用中,凍后和融后的試樣的崩解曲線與原始樣的崩解曲線比較接近,而干濕作用后的試樣,崩解時(shí)間明顯增長(zhǎng),崩解緩慢。不同先后次序的聯(lián)合作用,土體崩解曲線并非典型的“S”曲線。干濕作用后、凍融干濕作用后及干濕凍融作用后,試樣都會(huì)有“結(jié)皮現(xiàn)象”,一定程度上延緩了崩解進(jìn)程。鹽漬土崩解過程受到土樣初始狀態(tài)控制。
【關(guān)鍵詞】:硫酸鹽漬土 凍融作用 干濕作用 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 崩解特性 微觀特性
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU448;P642.14
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- Abstract4-9
- 第一章 緒論9-19
- 1.1 研究背景及研究意義9-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及問題11-16
- 1.2.1 土體凍融干濕研究11-14
- 1.2.2 土體微觀結(jié)構(gòu)研究14-15
- 1.2.3 土體的崩解性研究15-16
- 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線16-19
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-17
- 1.3.2 技術(shù)路線17-19
- 第二章 基本物理力學(xué)性質(zhì)19-25
- 2.1 鹽漬土取樣19-20
- 2.2 基本物理性質(zhì)試驗(yàn)20-22
- 2.3 易溶鹽分析22
- 2.4 擊實(shí)試驗(yàn)22-24
- 2.5 本章小結(jié)24-25
- 第三章 凍融、干濕作用下鹽漬土強(qiáng)度特性研究25-40
- 3.1 重塑樣制備25-26
- 3.2 主要試驗(yàn)儀器設(shè)備26-27
- 3.3 凍融試驗(yàn)27-32
- 3.3.1 凍融試驗(yàn)方法27-28
- 3.3.2 凍融試驗(yàn)結(jié)果28-32
- 3.4 毛細(xì)水干濕作用試驗(yàn)32-37
- 3.4.1 干濕作用方法32-33
- 3.4.2 干濕試驗(yàn)結(jié)果33-37
- 3.5 凍融干濕循環(huán)應(yīng)變特征37-39
- 3.6 本章小結(jié)39-40
- 第四章 凍融、干濕作用下鹽漬土微觀特性研究40-52
- 4.1 掃描電鏡試驗(yàn)40-42
- 4.1.1 儀器設(shè)備40-41
- 4.1.2 試樣制備41
- 4.1.3 試驗(yàn)步驟41-42
- 4.2 微觀特性分析42-49
- 4.2.1 結(jié)構(gòu)形貌觀察42-45
- 4.2.2 孔隙定量分析45-49
- 4.3 微觀特征與強(qiáng)度關(guān)系探討49-50
- 4.4 本章小結(jié)50-52
- 第五章 凍融、干濕作用下鹽漬土崩解特性研究52-65
- 5.1 崩解試驗(yàn)52-54
- 5.1.1 試驗(yàn)方法52-53
- 5.1.2 儀器設(shè)備53
- 5.1.3 試樣制備53-54
- 5.1.4 試驗(yàn)步驟54
- 5.2 崩解特性分析54-63
- 5.2.1 崩解特征參數(shù)54-55
- 5.2.2 重塑鹽漬土的崩解性55-58
- 5.2.3 不同狀態(tài)下鹽漬土崩解性58-63
- 5.3 本章小結(jié)63-65
- 第六章 結(jié)論和展望65-67
- 6.1 主要結(jié)論65-66
- 6.2 展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 在學(xué)期間的研究成果71-72
- 致謝72-73
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