干湿循环下水泥改性红土的抗剪强度特性研究

作     者：南海宇 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄英;保华富

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

主      题：水泥改性红土 直接剪切试验 抗剪强度 养护时间 增湿时间 干湿循环 循环次数 

摘      要：本文选题来源于国家自然科学基金项目“云南红土型大坝的干湿循环效应研究(项目编号:51568031),针对干湿循环作用对云南红土型大坝的影响,结合目前干湿循环作用下改性红土抗剪强度特性研究中存在的问题,以水泥改性红土为研究对象,以干湿循环作为控制条件,考虑浸润时间、养护时间、增湿时间、干湿循环顺序、水泥含量等影响因素,通过直接剪切试验结合理论分析的方法,研究了干湿循环作用对水泥改性红土抗剪强度特性的影响。通过研究得到了以下结果。增湿条件下水泥改性红土的抗剪强度特性:(1)浸润条件下,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线呈弱软化现象,水泥含量在5.0%～11.0%之间时,浸润时间约在10h～12h时,抗剪强度存在极大值。(2)随养护时间的延长,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线顶点突出软化现象显著;抗剪强度及抗剪强度指标呈增大变化的趋势。(3)随增湿时间的延长,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线下降软化现象显著;抗剪强度及抗剪强度指标呈快速减小趋于稳定的变化趋势。(4)随水泥含量的增大,水泥改性红土的抗剪强度及抗剪强度呈增大变化的趋势,且水泥含量对黏聚力的影响远大于对内摩擦角的影响。干-湿循环下水泥改性红土的抗剪强度特性:(1)随养护时间的延长,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线顶点突出软化现象显著;抗剪强度及抗剪强度指标呈增大变化的趋势。(2)随干-湿循环次数的增加,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线位置下降软化现象显著;抗剪强度及抗剪强度指标呈波动减小的变化趋势,其中循环次数为1n时,抗剪强度及抗剪强度指标降幅最大。(3)随水泥含量的增大,水泥改性红土的抗剪强度及抗剪强度呈增大变化的趋势,且水泥含量对黏聚力的影响远大于对内摩擦角的影响。湿-干循环下水泥改性红土的抗剪强度特性:(1)随养护时间的延长,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线顶点突出软化现象显著;抗剪强度及黏聚力呈增大的变化趋势,内摩擦角略微增大但不明显。(2)随湿-干循环次数的增加,水泥改性红土的剪应力-剪位移关系曲线位置上升顶点突出软化现象显著,抗剪强度及抗剪强度指标呈急剧增大-缓慢减小的变化趋势,其中循环次数为1n时,抗剪强度及抗剪强度指标存在极大值。(3)随水泥含量的增大,水泥改性红土的抗剪强度及抗剪强度呈增大变化的趋势,且水泥含量对黏聚力的影响大于对内摩擦角的影响。(4)相比干-湿循环作用,经过湿-干循环作用下的水泥改性红土的抗剪强度、黏聚力及内摩擦角更大。