冻融作用下木质素纤维改良黄土力学与热学特性试验研究

作     者：董超凡 张吾渝 张瑞星 黄雨灵 高英 DONG Chaofan;ZHANG Wuyu;ZHANG Ruixing;HUANG Yuling;GAO Ying

作者机构：青海大学土木工程学院青海西宁810016 青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室青海西宁810016 西安交通大学城市学院陕西西安710018 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2022年第44卷第2期

页      面：612-622页

核心收录：

学科分类：07[理学] 081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52168054) 青海省科技计划项目(2020-ZJ-738) 陕西省科技厅一般项目(2021-JQ-892)资助 

主　　题：木质素纤维 改良黄土 冻融循环 力学特性 导热系数 

摘      要：冻融循环作用是造成寒区工程病害的主要因素之一。为探究冻融循环对木质素纤维改良黄土力学和热学的影响,通过轻型击实试验、冻融循环试验、不固结不排水三轴剪切试验、热常数分析试验和X射线衍射试验,以木质素纤维掺量、冻融循环次数和围压为变量展开研究。结果表明:随着掺量的增加,改良黄土的最大干密度降低,最优含水率升高;随着冻融循环次数的增加,试样的应力-应变曲线由应变硬化型向应变弱软化型转变;试样的质量损失率、破坏强度、弹性模量、黏聚力、内摩擦角和导热系数均随着冻融循环次数的增加呈下降趋势,在经历第1次冻融循环后衰减率最高,并且总是在掺量为5%时达到最大值;试样的破坏强度和黏聚力在经历6~9次冻融循环后趋于稳定;黄土及掺量为5%的改良黄土在X射线衍射分析中成分相似,未发现新的物质生成,因此,木质素纤维是一种绿色的物理固化材料。该研究成果可为寒区土体加固提供新思路。