干湿循环作用下水泥-CCCW改性红层残积土表观裂隙及剪切特性研究

作     者：陈宾 黄旭华 胡杰铭 廖家路 张召 

作者机构：湘潭大学 河海大学 湖南省有色地质勘察局二总队 中南大学 

出 版 物：《工程地质学报》 (Journal of Engineering Geology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(资助号:42207227) 湖南省自然科学基金项目(资助号:2022JJ40586) 国家建设高水平大学公派研究生项目(资助号:202306710072) 

主　　题：红层残积土 水泥基渗透结晶型防水材料 干湿循环 剪切强度 表观裂隙 微观机制 

摘      要：红层残积土具有胶结性差、遇水易膨胀、软化的特点，难以直接用作工程填料，提出采用水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)作为外掺剂对其进行改良。通过对不同干湿循环次数下(0～7次)的试样开展剪切试验、扫描电镜试验和X射线衍射试验，分析改良土宏观力学性能、细观裂隙及微观孔隙特征的变化规律，揭示CCCW对土体宏观力学和抗干湿劣化能力的改良机制。结果表明：(1) 改良土剪切强度和黏聚力均随CCCW掺量的增加先增大后减小，CCCW最优掺量为2%；(2) 7次干湿循环后，CCCW掺量为2%的改良土平均裂隙率、裂隙宽度相较CCCW=0%(对照组)分别下降了80.1%、56.6%，说明CCCW的掺入可以抑制胀缩裂隙的发育，保持土体结构的完整性，提高土体的抗干湿劣化能力；(3) CCCW的络合-沉淀反应，促进了水化产物生成，形成了由CaCO3晶体、絮状凝胶与土颗粒相互搭接的三维网状结构，在土体中起到了填充和骨架作用，提高改良土的强度。