邯郸非饱和膨胀土的干燥收缩试验研究

基质吸力和净平均应力的增大均可引起土体的压缩变形。针对物理性质不同的4种非饱和膨胀土体结合试样收缩曲线和土水特征曲线分析了土体干燥过程中基质吸力和孔隙比的关系。试验结果表明:土体干燥收缩过程中随着基质吸力的增大试样不断发生收缩,当基质吸力增大到某一定值时,基质吸力的增大对试样收缩变形无明影响,称此基质吸力为缩限吸力。并且不同性质土体的缩限吸力不相同,缩限吸力值与土体的塑性指数密切相关。在干燥收缩过程中,当试验的饱和度减小到85%时试样完成了绝大部分收缩,当试验饱和度达到70%时土样的孔隙比基本保持不变。     

膨胀土干燥收缩特性试验研究

为研究膨胀土在干燥条件下的收缩演变规律,本文以合肥地区的膨胀土为研究对象,采用室内试验的手段,膨胀土的收缩特性模型和力学特性进行研究。结果表明,对于合肥地区的膨胀土,无论是何种勘察场区或者无论是掺和砂量多少,在干燥收缩过程中,膨胀土的孔隙比与含水量均具有较强的二次函数回归关系,因此提出了适用于和合肥地区的膨胀土收缩特性模型;对无侧限抗压强度峰值σ和函含水量w进行数据拟合结果表明,两者具有良好的指数相关关系,相关系数为0.8014。     

膨胀混凝土干燥收缩落差的研究

本文通过试验证明,膨胀混凝土在水中养护且膨胀稳定之后,处于干燥环境下的失水收缩依然遵循杨-拉普拉斯方程,自由状态下,掺膨胀剂的膨胀混凝土与普通混凝土干燥收缩相同,限制状态下膨胀混凝土中的压应力是导致试验中干燥收缩落差增大的主要原因,能够减少普通混凝土干燥收缩的技术措施—如掺减缩剂或降低水胶比同样能够减少限制状态下膨胀混凝土的干燥收缩落差。在限制条件下预先建立起足够的压应力是补偿后期因水分散失引起收缩应力的关键。     

干湿循环过程中膨胀土的胀缩变形特征

为了了解干湿循环过程中膨胀土的胀缩变形特征,分别开展了两组干湿循环试验。在控制吸力干湿循环试验中,吸力控制范围为 0.4 ～ 262 MPa ,采用了两种吸力控制方法,分别为渗析法（吸力＜ 4 MPa ）和蒸汽平衡法（吸力＞ 4 MPa ）,当每一级吸力达到平衡时,测量试样对应的含水率和体积;在常规干湿循环试验中, 采取了两种干缩路径,分别为全干燥和部分干燥,并测量试样在每次干湿循环过程中的轴向变形及循环结束后的含水率。结果表明： 在脱湿和吸湿过程中,试样孔隙比随吸力变化可分 3 个典型阶段：大幅变化阶段（ 0.4 ～ 9 MPa ）、过渡阶段（ 9 ～ 82 MPa ）和平缓阶段（ 82 ～ 262 MPa ）; 当吸力大于 113 MPa 时,试样的胀缩变形基本可逆,而当吸力小于 113 MPa 时,试样的胀缩变形 表现出明显的不可逆性,且不可逆程度随吸力的减小而增加。试样在常规干湿循环过程中的胀缩变形随循环次数的增加逐渐趋于稳定;胀缩特征受干缩路径的影响非常明显,全干缩路径中测得的膨胀率高于部分干缩路径,膨胀速率随干湿循环次数的增加而增加;试样在干湿循环过程中的膨胀率大小在一定程度上取决于吸湿能力。     

膨胀土收缩特性的研究进展

膨胀土失水后会发生体积收缩,进而产生裂隙,对其力学与工程特性具有重要影响,有关膨胀土收缩的研究也一直备受关注,也取得了多方面的进展。介绍了膨胀土收缩的基本特征、主要影响因素、收缩机理、收缩模型等方面的研究方法与成果,简要分析了存在的问题与不足。建议从以下几方面深化对膨胀土收缩特性的研究:矿物成分及含量与膨胀土收缩特性的关系;考虑膨胀土黏土矿物晶体结构与收缩机理的关系;结构性对土体收缩特性的影响。     

路堤填筑膨胀土收缩特性分析

以原状膨胀土以及压实度为90,93和96重塑膨胀土和石灰改性膨胀土为实验对象,对土样进行了6次干湿循环,并开展了收缩试验,研究结果表明:掺灰对于抑制膨胀土的收缩作用显著,对于工程应用意义重大,但掺灰对于缩限的改变并不明显。     

膨胀土收缩开裂过程及其温度效应

温度作为主要的外部环境因素之一,对膨胀土水-力学性质有重要影响。为了了解膨胀土在不同温度条件下的干缩开裂特性,开展了一系列干燥试验。试验中共配制了9组初始饱和的泥浆试样,干燥环境温度分别为22℃,60℃和105℃。在干燥过程中,实时监测试样的含水率变化及表面裂隙的演化过程,利用数字图像处理技术,对裂隙图像进行了定量分析,获得了表面裂隙率R_sc;采用填充法,测量了裂隙的体积。结果表明：在干燥初期,试样中水分蒸发速率为常数,且随温度的增加而增加,试样达到残余含水率所需时间随温度的增加而减小;裂隙出现时对应的临界含水率w_IC受温度的影响非常明显,当温度从22℃增加到105℃时,w_IC从38.0%增加到90.9%;在裂隙发展前期,R_sc增速较缓,随后进入快速发展期,较小的含水率变化可导致R_sc迅速增加;当含水率接近终期临界含水率w_FC或缩限时,裂隙发展趋于稳定,且w_FC基本不受温度的影响;在高温环境下,膨胀土的裂隙发育程度较低温环境高,存在明显的温度效应。     

南宁地区膨胀土膨胀力的现场测试

以广西南宁膨胀土为研究对象,考虑气象因素的影响,进行了现场膨胀力测试。测试场地设置桩和框锚结构,在土体中沿水平方向和垂直方向设置土压力盒,测试浅层土体水平向和竖向膨胀力,膨胀力的测试经历了一个完整的雨季。测试结果表明,土体膨胀力的变化与降雨入渗息息相关,"旱涝急转"的过程会造成土体膨胀力骤然变化,但雨季的持续又会对土体水平向和竖向膨胀力带来不同影响。现场对膨胀土竖向和水平向膨胀力的测试结果可为工程设计的优化提供参考。     

非饱和重塑土的干燥收缩试验研究

基质吸力和净平均应力的增大均可引起土体的压缩变形。针对砂土、粉土、黏土和软土4种不同类型土体,结合试样收缩曲线和土水特征曲线分析了土体干燥过程中基质吸力和孔隙比的关系。试验结果表明:土体干燥收缩过程中随着基质吸力的增大试样不断发生收缩,当基质吸力增大到某特定值时,基质吸力的增大对试样收缩变形无明显影响,称此基质吸力为缩限吸力。屈服吸力s0和缩限吸力ss将试样收缩过程分为弹性阶段、弹塑性阶段和缩限阶段3个阶段。并且不同类型土体的缩限吸力不相同,缩限吸力值与土体的塑性指数密切相关。在干燥收缩过程中,当试样的饱和度减小到90%时试样完成了绝大部分收缩,当试验饱和度达到70%时土样的孔隙比基本保持不变。     

膨胀土地基及处理

本文介绍了膨胀土的胀缩特性 ,并通过实例剖析 ,进一步阐明了膨胀土地基的处理方法。     

粉煤灰加气混凝土干燥收缩特性的研究

试验研究初始含水率、相对湿度、温度和试件尺寸等因素对粉煤灰加气混凝土干燥收缩的影响,并结合实际使用条件分析了这些因素对加气混凝土使用过程干燥收缩的影响。     

环境温、湿度对水泥基材料干燥收缩的影响

研究了标准水养28d后水泥砂浆在20℃、35℃且相对湿度为100％～50％不同环境条件下的干爆收缩规律,主要考虑水灰比、硅灰、粉煤灰三种因素的影响。结果表明：随着相对湿度的降低,水泥砂浆的干燥收缩不断增长,但增长速率逐渐减慢。同一相对湿度条件下,水泥砂浆收缩随着环境温度的提高而增大;且相对湿度越低,这种趋势越明显。     

脱湿速率对膨胀土堑坡稳定性的影响分析

以广西南宁膨胀土为研究对象,设置不同温湿度条件引起的脱湿环境,测试不同脱湿速率作用下,膨胀土的收缩特性以及持水能力,预测不同脱湿速率作用下非饱和土体渗透曲线,并对膨胀土边坡雨水入渗过程进行数值模拟计算。试验结果表明,脱湿速率越小,膨胀土收缩变形越大,这说明自然条件下湿度大的气候里,经过缓慢蒸发,表层土体的膨胀潜势会较大。数值计算结果表明,脱湿速率较小时,降雨后边坡雨水入渗的影响深度较大,这说明,湿度大的气候条件下,长期的蒸发过程,会导致更大的降雨入渗深度,从而不利于膨胀土边坡的稳定。     

脱湿速率影响下的膨胀土工程性状与持水特征初探

通过控制恒温恒湿箱的温湿度工作参数,实现饱和膨胀土在不同脱湿速率条件下的状态变化,借助收缩试验和非饱和三轴试验,研究脱湿速率对膨胀土收缩特性、强度特性与持水特性的影响规律。试验结果表明,膨胀土的收缩系数随脱湿速率的减小而变大,并先呈现线性脱湿过程,后呈现非线性脱湿特征;在相同含水率条件下,膨胀土的吸附强度亦随脱湿速率的减小而增大,尤在含水率和围压较低时更趋明显。结合吸附强度与吸力关系的乘幂函数表达式,利用收缩系数和吸附强度反算出不同脱湿速率下的膨胀土"双线性"土水特征曲线,发现不同脱湿速率时曲线下降段接近平行趋势,脱湿速率越小,膨胀土的进气值越大,相同含水率时的吸力越高。     

非饱和重塑膨胀土的强度试验研究

通过不同干密度、不同吸力的非饱和重塑膨胀土的三轴剪切试验,研究分析了广西非饱和重塑膨胀土的应力应变硬化与软化和体变剪缩剪胀特性与土样内部的孔隙孔径大小及孔隙间的连通性的相关性,研究表明低密度试样内部孔隙孔径较大且连通性较好,应力–应变曲线表现为硬化和体变呈剪缩性,当土样密度增大后逐步由硬化–剪缩向软化剪胀转化,同时研究发现非饱和重塑膨胀土的的吸力强度与吸力的双曲特性。     

轻烧氧化镁膨胀剂对水泥浆体干缩性能的影响

研究了轻烧氧化镁膨胀剂和粉煤灰用于水泥浆体的干缩变形;探讨了轻烧氧化镁膨胀剂和粉煤灰复合作用下对水泥浆体的抗干缩能力.结果表明:轻烧氧化镁和粉煤灰单掺时均能减小浆体的干燥收缩,二者复合双掺后对水泥浆体的干燥收缩减小的幅度更大,表现出更好的抗干缩能力.     

土体干燥过程中的体积收缩变形特征

通过开展室内试验,分别研究了初始饱和的糊状试样和不同压实状态的压实试样的体积收缩变形特征。对于糊状试样,采用液体体积置换法测量了试样干燥过程中的体积变化,获得了完整的收缩曲线,试验结果表明：糊状试样的收缩过程可分正常收缩、残余收缩和零收缩 3 个阶段;绝大部分收缩变形发生在进气点之前即土体处于饱和状态。对于压实试样,初始干密度和含水率对收缩特征有重要影响：初始干密度增加对体积收缩变形起抑制作用,而初始含水率的增加对体积收缩变形起促进作用。此外,压实试样的体积收缩存在明显的各向异性,且对初始含水率的敏感程度高于初始干密度。最后,根据试验结果,提出了压实试样收缩应变与初始干密度和含水率之间的函数关系式。     

补偿大体积混凝土温度收缩的双膨胀源膨胀剂的研究

本文分析了现有膨胀剂在补偿大体积混凝土收缩方面的不足，介绍了一种双膨胀源膨胀剂。经试验证明。这种膨胀剂既能提供较大的早期膨胀，又能提供稳定的后期膨胀，对补偿大体积混凝土后期的温度收缩十分有利。