融化壓縮下水泥改良凍土的微觀孔隙特征演變

作者：尹振華,張建明,張虎,王宏磊

摘要：水泥改良凍土在融化壓縮下的微觀孔隙演變特征研究,對了解水泥改良凍土的過程具有重要意義。將水泥改良后的凍土進行融化壓縮實驗,通過冷凍干燥法對試驗后的土樣進行電鏡樣品制取并獲取其微觀特征圖像。對試驗土樣進行比重測試,得到土樣真實的三維孔隙比。最后以真實孔隙比作參考,確定圖像分割所選取的灰度值并提取其孔隙特征。結合融化壓縮試驗結果,對水泥改良凍土的孔隙數量、面積、定向角及豐度值隨改良土壓縮量的變化關系進行了分析。研究結果表明:經過水泥改良后的凍土,大孔隙結構強度增大明顯;隨著水泥摻量及養護齡期的增加,孔隙比與孔隙面積變大,壓縮量變小;隨著土體壓縮量的增大,孔隙的定向角分布逐漸由均勻狀向鋸齒狀發展;土樣壓縮過程中,豐度值大于0.5的孔隙發生壓縮明顯,孔隙逐漸趨于細長狀,并且隨著壓縮量的增大,孔隙豐度值的分布越來越趨于正態分布。孔隙微觀結構演變研究為闡釋水泥改良凍土宏觀力學特性增強的機制提供了科學依據。

發文機構：中國科學院西北生態環境資源研究院凍土工程國家重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：水泥改良凍土融化壓縮微觀孔隙特征定向角豐度值cement improved frozen soilthaw compressionmicroscopic pore characteristicsorientation angleabundance value

分類號： TU411.92[建筑科學—巖土工程]