固化粉土的微觀特性試驗研究.pdf

1、固化土的微觀結構研究是一項基礎性研究工作。分析固化土的微觀特性,可以從微結構入手分析固化劑對土作用的本質,確定土的微結構特性參數(shù)與其宏觀工程性質的關系,進而研究土的固化機理,為土壤固化劑的開發(fā)研制提供可靠的科學依據(jù)和理論指導。
　　 本文以國家自然科學基金《粉土的固化機理及固化粉土工程性質研究》(N0.40872173)為依托,以固化粉土作為研究對象,采用掃描電鏡試驗和壓汞試驗等微觀測試手段,系統(tǒng)研究了摻加石灰、水泥以及石灰+水

2、泥固化粉土的微結構特性。本文取得的主要研究成果有:
　　 (1)系統(tǒng)回顧了國內外土的微結構特性研究方法與定量參數(shù)的研究現(xiàn)狀,指出了上述研究中存在和需要解決的問題。
　　 (2)對固化粉土電鏡圖像進行了處理。以往將圖像分割為顆粒和孔隙兩部分,在此基礎上,本文對圖像分割進行改進,運用。MATLAB編制分割程序,將掃描電鏡圖像分割為顆粒、孔隙、接觸帶三個部分,接觸帶能夠更好的表征顆粒之間的膠結狀況。通過對試樣在不同放大倍數(shù)下的

3、孔隙面積率的對比分析,得出了電鏡圖像定量分析時的最優(yōu)放大率。
　　 (3)確定了用顆粒的平均面積、顆粒的平均等效直徑、顆粒的圓形度、顆粒的分布分維、接觸帶的平均面積、接觸帶的平均等效直徑、接觸帶的圓形度、接觸帶的分布分維、孔隙的平均面積、孔隙的平均等效直徑、孔隙的圓形度、孔隙的分布分維、孔隙而積率等參數(shù)來研究固化粉土的微結構特性,這些特征參數(shù)能夠反映固化粉土的顆粒、接觸帶和孔隙的基本情況。
　　 (4)將多元逐步回歸分析

4、引入到主要微結構參數(shù)的研究中,以無側限抗壓強度為因變量,對微結構參數(shù)進行多元逐步回歸分析,確定了顆粒平均圓形度、顆粒分布分維、接觸帶平均面積、接觸帶分布分維、孔隙面積率為固化粉土的主要微結構參數(shù),并研究了主要微結構參數(shù)與無側限抗壓強度的關系。
　　 (5)定性研究了固化粉土顆粒形態(tài)、顆粒單元體間的接觸狀態(tài)、孔隙的大小和分布；定量研究了固化粉土的微結構參數(shù),探討了固化粉土微結構特性隨固化劑種類、固化劑摻量、養(yǎng)護齡期的變化規(guī)律。