对膨胀土膨胀特性的研究

膨胀土随含水量和干密度等因素的变化产生一系列变化特性，体积发生变化，而当体积受限时，产生膨胀力，这对工程会产生一定的影响。在不同的条件下，干密度、含水率和饱和度中的一个或者两个因素可以更好地表现膨胀土的变化特性。通常，在含水量的一定范围内，干密度因素同含水量相同，在另一个范围内，饱和度又与含水量影响因素相同，而当含水量确定时，干密度同饱和度因素是等价的。     

浅谈工勘土工实验室含水率测定的方法及选择

土的含水率是土的三大物理性质指标(密度、比重、含水率)之一,结合土的密度和比重可以导算出土的干密度、饱和度、孔隙比、孔隙度等一系列指标,是土工试验中重要的实测指标之一。含水率的变化会使土的一系列物理、力学性质随之改变,影响到土饱和度的判定以及土的压缩性及稳定性的变化。因此,土的含水率不仅是土工试验检测报告不可缺少的一项指标,也是工程勘察报告的重要依据,是工程建设、设计的重要参数,它被检测的准确度直接对工程总体的质量产生重大影响。因此选择合适的含水率测定方法,确保含水率的准确性至关重要。     

土工试验中值得注意的若干问题

本文对正确测定土的比重、含水率、密度和液限、塑限进行了讨论，分析了固结试验、抗剪强度试验以及土的各项指标间的关系，提出了土工试验中值得注意的若干问题，认为只有把影响试验的各种质量隐患消除于萌芽中，方能保证测试成果的最终质量。     

膨胀土含水率对强度发展的影响

膨胀土随含水量的变化强度发生显著变化。对于这个问题进行了有关的试验研究。结果是,含水量对膨胀土的峰值强度和稳态强度都有较大影响,这对工程的设计和施工的开展有相当重要的意义。     

压实条件及细粒含量对压实土动强度的影响研究

为了深入研究压实条件与细粒含量对土动强度的综合影响,对湖南省五种不同级配的土开展了循环荷载三轴试验,探讨了含水率、干密度、饱和度对不排水动强度的影响规律及机理,分析了不同细粒含量压实土所呈现的动强度特征差异,并引入以压实度和饱和度为自变量的方程来定量表述动强度。研究结果表明:在一定的压实能量下,达到最大干密度的土并不一定具有最大的不排水动强度,对于细粒含量较大的土,动强度由压实度和饱和度同时决定,而对于细粒含量较小的土,动强度基本只受压实度的影响;利用动强度预测方程可以在不掌握击实曲线的前提下预测压实土的不排水动强度,并可以在控制饱和度的前提下得出满足目标不排水动强度所需的压实度。     

掺砂率及初始干密度对改良膨胀土无荷膨胀率影响研究

本文通过室内无荷膨胀率试验,对宜昌市某一级公路改建工程项目路段的膨胀土进行了研究。重点分析了无荷膨胀率与时间、掺砂比例、初始干密度之间的关系,试验研究表明:无荷膨胀变形主要分为快速膨胀、减速膨胀和最终稳定3个阶段;在初始干密度一定时,风化砂改性土的无荷膨胀率会随着掺砂比例的增大先迅速降低然后缓慢降低,风化砂改性土的无荷膨胀率对较大的掺砂量不敏感;在相同的掺砂比例下,风化砂改性土的无荷膨胀率随着初始干密度的增大会迅速增大,它们之间有很好的线性相关性,膨胀土在进行路基填筑时,控制初始干密度有助于减小其膨胀变形,保证路基填土的稳定性。     

土工格栅加筋粘土界面特性试验研究

通过室内试验研究加筋粘性土的加筋效果,并分析含水率对加筋粘性土的抗剪强度指标的影响,其结论为今后土工格栅加筋粘土在工程中的应用提供理论参考依据。     

非饱和膨胀土强度的分形特征

本文从膨胀土微孔隙分形分布的特点出发，导出了膨胀土的强度与基质吸力的关系式，非饱和膨胀土的强度与其吸力在双对数坐标上呈直线相关，这一关系得到了宁夏膨胀土的三轴试验结果的初步证实。     

非饱和膨胀土强度的分形特征

本文从膨胀土微孔隙分形分布的特点出发，导出了膨胀土的强度与基质吸力的关系式，非饱和膨胀土的强度与其吸力在双对数坐标上呈直线相关，这一关系得到了宁夏膨胀土的三轴试验结果的初步证实。     

黄泛区粉土-玻璃纤维增强聚合物复合材料布界面摩擦特性试验

玻璃纤维增强聚合物复合材料（GFRP）强度高、耐热性好、抗碱性腐蚀能力较强,目前已广泛的应用于土木工程领域中。为了研究黄泛区粉土和GFRP布之间的界面摩擦特性,利用TZY-1型土工合成材料综合测定仪开展了直剪摩擦试验研究,分析了含水率、压实度和法向应力对界面摩擦特性的影响。结果表明,黄泛区粉土和GFRP布的界面摩擦强度随着压实度的增大而增大;界面摩擦强度在土体的含水率最优时达到最大,超过最优含水率后会下降;界面抗剪力随着法向应力的增大而增大,摩擦系数随着法向应力的增大而降低。      

温度循环条件下粉土质砂的物理力学特征研究

为研究夏季极端高温天气对粉土质砂物理力学性质的影响,以重庆市某边坡土体为研究对象,通过室内试验模拟分析在夏季高温条件下日间暴晒,土温升高;夜间冷却,土温降低的循环过程对粉土质砂的力学特征的影响。试验结果表明:经过多次温度循环作用土样的含水率与密度不断下降;土样内聚力随温度循环次数升高;土样的内摩擦角基本保持稳定,不会随温度循环产生明显变化。当温度循环达到18次以后土样密度下降速度变快,而内聚力达到最大并开始保持稳定。在升温-冷却循环条件下土样抗剪强度增大,这主要是由内聚力增大所导致,因此内聚力是对温度循坏最为敏感的抗剪强度指标。试验结论为进一步研究温度循环对粘性土物理力学特征的影响和极端高温气候条件下的岩土工程设计施工提供重要参考。     

不同掺量风化砂对宜昌市某公路膨胀土特性的影响研究

针对湖北省宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建工程项目中广泛存在的膨胀土及当地可以充分利用的风化砂展开试验研究,分别针对原状膨胀土和掺入10%～50%的风化砂改良膨胀土进行击实试验及膨胀性指标室内试验。通过在原状膨胀土中掺入不同含量的风化砂进行试验,可以发现掺风化砂可以改变膨胀土的含水特性和密实特性;掺不同含量的风化砂对膨胀土的膨胀性指标影响较大,可以显著抑制膨胀土的膨胀性,达到路基填料的标准。     

土遗址锚固用烧料礓石拌合遗址土浆液龄期性能

为寻求与土遗址更为兼容的锚固灌浆材料,选择烧料礓石与民勤县明长城红沙堡遗址土以1∶1比例拌合的浆液材料,对其结石体进行了不同龄期收缩率、含水率、波速、渗透系数、密度、抗折强度和抗压强度的测定及微观结构变化观测。试验结果表明,结石体在龄期28天的收缩率、波速及含水量基本趋于稳定,而抗折强度和抗压强度28天后仍持续发展,直到龄期90天时保持稳定。微观结构观察结果较好地证明了以上规律。烧料礓石前期水化及后期碳化反应保证浆液早期及后期强度。同时渗透系数及密度与遗址土的相近,保证了结石体与遗址土体的兼容性。研究初步表明,该浆液适宜于土遗址锚固工程中使用。     

无收缩共聚环氧树脂的力学性能

对纯环氧树脂及其与膨胀性单体 NSOC 共聚得的收缩、或等密度、或膨胀的共聚环氧树脂试样作了应力-应变实验和动态力学试验。由于 NSOC 的引入,树脂的强度和玻璃化温度均下降,表明分子链结构对性能的影响超过聚合时体积膨胀引起的效应。     

含水分土壤和沙的热导率测定

利用热探针对土壤和黄沙的热导率进行测定,得到土壤与黄沙的热导率随含水率、密度的变化曲线,并利用1stOpt软件得到基于不同密度和含水率的沙与土的热导率拟合公式。     

纳米蒙脱土对遇水膨胀丁腈橡胶性能的影响

以纳米蒙脱土为增强剂与丁腈橡胶、吸水树脂(交联聚丙烯酸钠)等共混,制备了遇水膨胀橡胶。用扫描电镜观察了遇水膨胀橡胶的形貌,测试了力学和吸水膨胀性能。结果表明,添加纳米蒙脱土能显著提高遇水膨胀橡胶吸水前后的力学强度,改善橡胶中吸水树脂的分散性,降低其质量损失率。另外,研究了纳米蒙脱土含量对遇水膨胀橡胶吸水率的影响,对遇水膨胀橡胶在酸、碱、盐水和高温去离子水等不同介质溶液中的膨胀行为进行了探讨。     

黄土中爆炸空腔体积规律的数值模拟

黄土中爆炸成腔的大小与黄土参数具有密不可分的关系,其中黄土的天然密度和含水率是主要影响因素。利用ANSYS/LS-DYNA软件进行三维建模,模拟黄土中爆炸成腔的过程,与黄土中爆炸试验结果进行对比,从空腔体积、峰值应力、爆后土体密度3个方面验证数值模拟的可行性。以土体天然密度和含水率作为影响因素,对黄土中爆炸空腔的体积规律进行数值模拟研究,得到三维拟合规律,发现天然密度对爆后空腔体积影响较大,含水率对其影响较小。     

振动荷载作用下重载铁路路基粗颗粒土填料临界动应力试验研究

由于重载铁路路基表层为粗颗粒土填料,直接承受轨道结构传递的列车动载往复作用,其临界动应力会影响累积变形,利用自行开发的动三轴试验系统进行不同围压、动应力幅值、含水率条件下粗颗粒土填料的持续振动试验,获得粗颗粒土累积动应变与振次关系曲线,并分析围压、含水率对累积动应变增长影响;在获得不同含水率条件下粗颗粒土的临界动应力比线基础上提出计算临界动应力经验公式。     

碱激发粉煤灰-钢渣粉协同固化膨胀土力学特性与微观机理研究

针对北疆供水一期工程的膨胀土受干湿-冻融循环作用引起力学特性劣化诱发的工程灾变问题,本工作采用钢渣粉、粉煤灰两种工业废渣作为固化材料,NaOH作为碱性激发剂对膨胀土进行改良,通过开展无侧限抗压强度、直接剪切、侧限压缩、SEM扫描电镜和X射线衍射试验,探究碱性激发工业废渣固化膨胀土的力学特性和微观结构机理。试验结果表明：(1)随着不同改良试剂的依次加入,孔隙结构得到改善,黏聚力不断增大,当粉煤灰质量掺量约为15%,钢渣粉掺量约为18%,烧碱掺量约为5%时,改良的膨胀土结构整体性最为致密,黏聚力达到峰值,土体抗压抗剪强度达到最高,固化效果最为显著。(2)最优配合比的改良土随着养护龄期的延长,生成的水化硅酸系列凝胶增多,胶结程度增强,孔隙含量减少,土体密实性和整体结构得到明显改善,抗压和抗剪强度均有较大幅度的提高,说明龄期对改良土体强度的形成有大幅度的影响。(3)通过对不同试验材料掺量下最佳改良土体的微观机理分析,可知随钢渣粉和烧碱的加入有针棒状的水化硅酸钙以及无定形状的硅铝酸盐凝胶物质生成,胶结联结土颗粒形成团聚体,颗粒间接触点增加,土体结构稳定性增强,从宏观力学行为上表现为固化土体整体强...     

大豆与木片共磨制备无胶纤维板的工艺研究

目的为了解决纤维板中游离甲醛释放的问题,基于大豆与木片共磨技术开展无胶纤维板研究。方法利用一定比例大豆和木片原料共磨并制备无胶纤维板,通过对板坯密度、板坯含水率、预处理时间、热压时间、热压温度等几个变量的研究,分析其对无胶纤维板力学性能的影响。结果在单因素试验范围内,随着密度和板坯含水率的增加,板材物理力学性能均有所提升。方差分析表明,热压温度对板材物理力学性能的影响最大,在最优条件下压制出来的板材静曲强度为10.12MPa、弹性模量为1653.94 MPa、吸水厚度膨胀率为19.7%、内结合强度为0.476 MPa。结论当板材密度为0.8 g/cm3,预处理时间为3 d,热压时间为30 min,热压温度为180℃时,压制出的无胶纤维板综合性能最佳。