干湿循环下地聚合物固化黄土强度劣化机制与模型研究
采用地聚合物对黄土进行固化处理,通过三轴试验研究了干湿循环下不同掺量地聚合物固化黄土抗剪强度的劣化规律,提出了固化土强度劣化的经验公式.结合X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)、电镜扫描(scanning electron microscopy,简称SEM)和压汞(mercury intrusion porosimetry,简称MIP)试验,分析了水化产物、固化土微观形貌演化与孔隙分布,探讨了地聚合物固化黄土的劣化机制.三轴试验结果表明:相较于素土,固化土的抗剪强度随地聚合物掺量增加而显著提高,黏聚力及内摩擦角最高提升260％和43％;固化土抗剪强度与孔隙率η对地聚合物体积含量Gv的比值η/Gv呈幂函数关系;地聚合物可有效提高固化土的抗干湿耐久性,在9次干湿循环后10％和15％的地聚合物固化土抗剪强度仍保持初始强度的75％以上,但5％的地聚合物固化土在干湿作用下劣化明显,经历9次干湿循环后其强度接近素土;干湿循环对固化土峰值偏应力与黏聚力影响较大,对内摩擦角影响较小.综合考虑地聚合物掺量、围压及干湿循环次数的影响,提出了地聚合物固化土强度劣化经验公式并验证了其准确性.XRD、SEM和MIP试验结果表明:地聚合物的主要水化产物是水化硅酸钙(calcium silicate hydrate,简称CSH)和水化硅铝酸钙(calcium aluminosilicate hydrate,简称CASH),其胶结和充填作用增强土体黏聚力并使土体形成致密的微观结构,从而提高固化土的强度;干湿循环使得土体孔隙扩张并产生新裂隙,导致土颗粒间的胶结破坏,进而劣化固化土宏观强度.
黄土、地聚合物、干湿循环、强度劣化、固化机制、预测模型
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TU416.1(土力学、地基基础工程)
国家自然科学基金;陕西省自然科学基金;长安大学中央高校基本科研业务费专项
2022-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
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