砒砂巖的地區(qū)是我國(guó)水土流失之最,其巖性脆弱,嚴(yán)重影響到了該地區(qū)邊坡的穩(wěn)定性,同時(shí)該地區(qū)的氣候條件惡劣,入冬季節(jié)晝夜溫差大且冬季冰雪覆蓋,屬于季節(jié)性凍土區(qū)。采用改性親水性聚氨酯(W-OH)對(duì)松散易碎的砒砂巖進(jìn)行穩(wěn)定性處理,是一種省時(shí)經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的水土保持方案。然而,面對(duì)砒砂巖地區(qū)惡劣的氣候環(huán)境,提高W-OH材料的凍融循環(huán)能力是實(shí)際工程應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題。基于砒砂巖地區(qū)的氣溫特點(diǎn),對(duì)不同濃度W-OH和砒砂巖混合制作的WOH/砒砂巖固結(jié)體進(jìn)行不同次數(shù)的凍融循環(huán),并測(cè)量其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和彈性模量,并基于自行搭建的超景深顯微鏡試驗(yàn)平臺(tái)原位觀測(cè)了樣品細(xì)觀形貌發(fā)展,以探索其凍融循環(huán)破壞機(jī)理。結(jié)果表明W-OH/砒砂巖固結(jié)體的抗壓強(qiáng)度和彈性模量均隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而降低,低濃度的W-OH/砒砂巖固結(jié)體強(qiáng)度下降快,W-OH濃度越高強(qiáng)度下降越慢,因此高濃度的W-OH/砒砂巖固結(jié)體擁有更好的抗凍融循環(huán)能力;凍融破壞和水蝕作用使得粘結(jié)在砒砂巖顆粒上的WOH膠結(jié)體的脫粘和破裂,最終導(dǎo)致了W-OH/砒砂巖固結(jié)體的凍脹破壞。引入復(fù)合型乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和引氣劑對(duì)W-OH材料進(jìn)行改性,優(yōu)化W-OH/砒砂巖固結(jié)...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究意義及工程背景
    1.2 砒砂巖研究現(xiàn)狀
        1.2.1 砒砂巖的理化性質(zhì)
        1.2.2 砒砂巖區(qū)治理現(xiàn)狀
    1.3 土的固化材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 土壤固化材料國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 土壤固化材料國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 聚氨酯類土壤固化劑研究現(xiàn)狀
    1.4 巖土凍融循環(huán)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 土壤的凍脹變形
        1.4.2 凍融循環(huán)對(duì)巖土力學(xué)性能的影響
        1.4.3 凍融循環(huán)后的微觀特性
    1.5 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 凍融循環(huán)后W-OH/砒砂巖固結(jié)體抗壓特性分析
    2.1 W-OH固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)研究
        2.1.1 試驗(yàn)土樣和W-OH材料
        2.1.2 試樣尺寸及制備
        2.1.3 凍融循環(huán)的實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.4 無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)方法
    2.2 W-OH/砒砂巖固結(jié)體凍融破壞后的無(wú)側(cè)限抗壓性能結(jié)果分析
        2.2.1 W-OH/砒砂巖固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓應(yīng)力應(yīng)變曲線
        2.2.2 凍融循環(huán)次數(shù)及W-OH濃度對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響
        2.2.3 彈性模量的變化分析
    2.3 小結(jié)
第3章 W-OH/砒砂巖固結(jié)體凍融損傷機(jī)理研究
    3.1 W-OH/砒砂巖固結(jié)體宏觀破壞形態(tài)
    3.2 超景深原位觀測(cè)試驗(yàn)概況
        3.2.1 試驗(yàn)土樣和試樣制備
        3.2.2 超景深顯微鏡
        3.2.3 原位觀測(cè)的方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 原位觀測(cè)試驗(yàn)結(jié)果
        3.3.2 圖像二值化處理及固結(jié)體表面孔隙的變化
    3.4 W-OH/砒砂巖固結(jié)體水蝕環(huán)境下凍融破壞分析
    3.5 小結(jié)
第4章 W-OH/砒砂巖抗凍融循環(huán)性能優(yōu)化
    4.1 工程意義
    4.2 改性后W-OH/砒砂巖固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 試驗(yàn)方法
        4.2.2 復(fù)合型EVA和引氣劑的濃度選擇
    4.3 改性后的W-OH/砒砂巖固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度特性
        4.3.1 復(fù)合型EVA改性W-OH材料
        4.3.2 引氣劑改性W-OH材料
    4.4 添加劑的增強(qiáng)機(jī)理
        4.4.1 加入添加劑前后的微觀結(jié)構(gòu)
        4.4.2 FTIR官能團(tuán)檢測(cè)
    4.5 小結(jié)
第5章 W-OH/砒砂巖固結(jié)體的凍融本構(gòu)模型
    5.1 基本原理
        5.1.1 損傷力學(xué)研究現(xiàn)狀
        5.1.2 應(yīng)變等價(jià)原理
    5.2 荷載作用下凍融循環(huán)破壞損傷變量
        5.2.1 W-OH/砒砂巖固結(jié)體凍融損傷定義
        5.2.2 荷載作用下凍融循環(huán)損傷變量
        5.2.3 本構(gòu)方程的參數(shù)確定
    5.3 本構(gòu)模型的驗(yàn)證
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3832650