本文關(guān)鍵詞：紫紅色砒砂巖凍融循環(huán)下變形特性及微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究　出處：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 原狀砒砂巖 凍脹 融沉 凍融循環(huán) 結(jié)冰潛熱

【摘要】：砒砂巖區(qū)的產(chǎn)沙量是以非徑流的凍融風(fēng)化侵蝕為主形成的,凍融循環(huán)作為一種溫度變化的具體形式,可以被理解為一種特殊的強(qiáng)風(fēng)化作用。本文以內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯準(zhǔn)格爾旗紫紅色砒砂巖作為研究對(duì)象,通過(guò)三溫凍融、超景深、壓汞試驗(yàn),研究并分析了凍融次數(shù)、含水率對(duì)原狀砒砂巖變形特性的影響以及反復(fù)凍融后砒砂巖微觀結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:砒砂巖每一個(gè)凍融周期的完成大體都經(jīng)歷迅速降溫、恒溫凍結(jié)、迅速升溫、恒溫融化和繼續(xù)升溫5個(gè)階段。凍融循環(huán)過(guò)程可以很清晰反應(yīng)砒砂巖在凍結(jié)和融化中固相、液相相互轉(zhuǎn)化時(shí)其內(nèi)部熱量的變化,以及砒砂巖凍結(jié)、融化過(guò)程的體積變化。在凍結(jié)過(guò)程中凍脹量隨時(shí)間增大遵循對(duì)數(shù)函數(shù)規(guī)律增加;當(dāng)含水率大于10.27%時(shí),發(fā)生凍脹明顯,試樣凍脹量會(huì)隨凍融次數(shù)增加而增大;當(dāng)含水率為11.53%及以上時(shí),凍融循環(huán)大于6次,凍脹率趨于平緩。在融化過(guò)程中,含水率在12%到13%之間存在一個(gè)閾值,小于該閾值時(shí),融沉系數(shù)隨著含水率的增大而增長(zhǎng),當(dāng)土體含水率達(dá)到該閾值含水率,融沉系數(shù)隨著凍融次數(shù)的增加而趨于平緩,含水率是引起凍融總變形的主要影響因素。含水率小的原狀砒砂巖反復(fù)凍融后發(fā)生壓縮變形,含水率大的發(fā)生隆起變形,但最終的融沉都會(huì)趨于穩(wěn)定。含水率越大,反復(fù)凍融對(duì)砒砂巖內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)影響越大,含水率小凍融對(duì)砒砂巖微觀結(jié)構(gòu)影響淺。當(dāng)含水率為8.56%時(shí),孔深相對(duì)高差50%在450 um以內(nèi);當(dāng)含水率為13.7%時(shí),砒砂巖的凍融孔深達(dá)到最大值,高差相差達(dá)610um,所占面積達(dá)41.5%。
[Abstract]:The sediment yield in the soft rock area is mainly formed by non-runoff freeze-thawing weathering erosion. The freeze-thaw cycle is a specific form of temperature change. It can be understood as a special kind of strong weathering. This paper takes the fuchsia soft rock of Zhungeer Banner of Inner Mongolia Autonomous region as the research object, through three temperature freezing and thawing, the depth of field, mercury injection test. The freeze-thaw times were studied and analyzed. The effect of water content on the deformation characteristics of undisturbed Pisha sandstone and the variation of microstructure of Pisha sandstone after repeated freezing and thawing. The results show that the completion of each freezing and thawing cycle of arsenopyst has generally experienced rapid cooling down. The freeze-thaw cycle process can clearly reflect the change of internal heat of Pisha sandstone during freezing and melting solid phase and liquid phase conversion. And the volume change of the freezing and thawing process of arsenopyst. During the freezing process, the frost heave increases with time and follows the law of logarithmic function. When the moisture content is greater than 10.27, the frost heave is obvious, and the frost heave will increase with the increase of freeze-thaw times. When the moisture content is 11.53% or above, the freeze-thaw cycle is more than 6 times, and the frost heaving rate tends to be gentle. In the melting process, there exists a threshold between 12% and 13%, which is less than this threshold. The thawing coefficient increases with the increase of moisture content. When the soil moisture content reaches the threshold moisture content, the thawing coefficient tends to smooth with the increase of freezing and thawing times. Water content is the main factor that causes the total deformation of freeze-thaw. The undisturbed arsenic sandstone with low moisture content occurs compression deformation and uplift deformation after repeated freezing and thawing. However, the final thawing will tend to be stable. The larger the moisture content, the greater the impact of repeated freezing and thawing on the microstructure of arsenite, and the smaller the water content is, the more shallow the impact is on the microstructure of Pisha sandstone, when the moisture content is 8.56. The relative height difference of pore depth is within 450um; When the water content is 13.7, the depth of frozen-thawed pores reaches the maximum, the difference of height reaches 610umand the area occupied is 41.5.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU45

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