考虑吸附与毛细作用的饱和冻土SFCC模型

摘要：

土体冻结特征曲线(SFCC)是对冻土中未冻水含量随负温变化关系的数学描述,是研究冻土水热迁移、冻胀、本构关系等问题的重要基础.目前对于SFCC的研究,其经验表达式居多,而物理机制研究相对较少.通过考虑土颗粒与冰界面的吸附作用及冰相尖点的毛细作用,基于冰水相变平衡压力由吸附压力与毛细压力两部分共同组成,从孔隙尺度提出一个新的饱和冻土SFCC模型.模型计算结果表明,当颗粒半径逐渐增大时,相同温度下未冻水含量将不断减小,SFCC也会变得更加陡峭.基于核磁共振设备对单分散SiO2微球冻融过程SFCC进行测试,试验结果与数学模型进行比较验证,结果表明新的SFCC模型与试验结果吻合较好,且具有明确的物理意义,可以为冻土基础研究提供理论依据.

关键词：冻结特征曲线、吸附作用、毛细作用、Clapeyron方程

所属期刊栏目：41

分类号：TU445(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;中南大学创新驱动项目;中南大学中央高校基本科研业务费专项资金

在线出版日期：2020-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2573-2582