煤矸石改良膨胀土特性及其最佳掺量条件下的孔隙结构表征   总被引：2，自引：2，他引：0  

张雁  殷潇潇  刘通 《农业工程学报》2018,34(22):267-274

为减小膨胀土对土木工程设施及农业生态环境的危害,进行掺加煤矸石粉改良膨胀土的试验研究。该文以内蒙古兴和县高庙子乡的膨胀土和煤矸石为研究对象,通过无荷膨胀试验、有荷膨胀试验和收缩试验确定煤矸石粉的最佳掺量,对最佳煤矸石粉掺量的膨胀土进行干湿循环试验,利用直剪试验测定每次干湿循环后试件的抗剪强度指标;通过压汞试验测得孔隙特征值,从微观角度揭示强度变化机理。试验结果表明:煤矸石粉掺量为6%时抑制膨胀土的胀缩性效果最佳;干湿循环作用使素膨胀土黏聚力和内摩擦角均有所衰减,掺入煤矸石粉后强度衰减得到控制;随干湿循环次数的增加孔径逐渐向大孔范围聚集,团粒结构增多,使素膨胀土的抗剪强度指标降低;经过5次干湿循环,掺加煤矸石粉土样的大孔孔隙密度比素膨胀土降低约35%,煤矸石有效阻止膨胀土的强度劣化。  相似文献   

基于Menger海绵模型的煤矸石粉改良膨胀土微结构特征     

王明磊  张雁  殷潇潇 《农业工程学报》2020,36(23):124-130

为解决膨胀土对工程结构以及农业生态环境的危害，进行煤矸石粉改良膨胀土的试验研究。对煤矸石粉掺量为0、3%、6%、9%的膨胀土土样进行压汞试验，测得微观孔隙特征值；选取Menger海绵模型建立孔隙分分形模型，计算土体孔隙分形维数，探究土体孔隙分形维数与孔隙特征参数以及煤矸石粉掺量变化的关系。结果表明：随着煤矸石粉掺量增加，土中大孔隙所占的含量较素膨胀减少61.5%，孔隙类型从团粒间孔隙转化为颗粒间孔隙；煤矸石粉的掺入改变了土体的孔隙结构特征，煤矸石粉与膨胀土发生胶结反应，孔隙连通性降低，使得总孔隙体积、孔隙率、孔隙平均孔径、孔隙临界孔径等孔隙特征参数呈减小趋势；基于分形理论分析孔隙分形维数，分形维数随煤矸石粉掺量的增加而增加，且与孔隙特征参数呈显著相关性。孔隙分形维数反应了孔隙特征参数以及孔隙发育程度，为土的孔隙表征提供方法借鉴。  相似文献