【摘 要】
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硫酸盐盐渍土及其固化土在降温过程中的盐胀与冻胀两者相互耦合,本文依托于国家自然科学基金项目(51878322)和甘肃省科技重大专项(19ZD2FA001),为探究单纯盐胀对硫酸盐盐渍土影响,采用加入乙二醇消除冻胀,研究硫酸盐盐渍土在正温以及负温下无冻胀的单纯盐胀变化,在乙二醇作用下,冻胀得以消除,盐渍土的升降温过程不产生冰水相变,盐渍土体积变化以及土体内部结构改变全部由盐晶体的析出和溶解而产生的盐
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硫酸盐盐渍土及其固化土在降温过程中的盐胀与冻胀两者相互耦合,本文依托于国家自然科学基金项目(51878322)和甘肃省科技重大专项(19ZD2FA001),为探究单纯盐胀对硫酸盐盐渍土影响,采用加入乙二醇消除冻胀,研究硫酸盐盐渍土在正温以及负温下无冻胀的单纯盐胀变化,在乙二醇作用下,冻胀得以消除,盐渍土的升降温过程不产生冰水相变,盐渍土体积变化以及土体内部结构改变全部由盐晶体的析出和溶解而产生的盐胀和溶陷造成。进行不同含盐量非固化盐渍土和固化盐渍土单次降温试验和冻融循环试验,研究了两者的单纯盐胀规律,并通过固化盐渍土固化剂模数和降温速率对其盐胀的影响等试验分析研究固化土和非固化土的盐胀变化规律,采用扫描电子显微镜(SEM)和压汞试验(MIP)分析了盐胀过程中的微观形貌变化。本文得到以下主要结论:(1)非固化盐渍土和固化盐渍土单次降温的单纯盐胀研究固化盐渍土总体盐胀量远小于非固化盐渍土,两者盐胀量均随Na2SO4含量增大而增大;随氯-硫酸根离子比值的增大而先减少后增加,5%Na2SO4含量的非固化盐渍土盐胀量随Na Cl含量增大而急剧增大。固化盐渍土Na Cl含量为0时,盐胀量较高。固化盐渍土相比非固化盐渍土结构性增强,固化盐渍土结构性随其Na2SO4含量的提高而变差,Na2SO4含量过大时,胶结结构被有所破坏,胶结作用减弱。(2)非固化盐渍土和固化盐渍土冻融循环的单纯盐胀研究相比非固化盐渍土,固化盐渍土总体盐胀量都远小于非固化盐渍土。两者盐胀量和溶陷量在冻融循环中均随Na2SO4含量增大而增大,随氯-硫酸根离子比值增大先减小后增大,溶陷量先增大后减小。非固化盐渍土的盐胀溶陷对温度变化较为敏感,基本都在温度变化后的1h内迅速盐胀或者溶陷且之后趋于稳定。固化盐渍土Na2SO4含量小于1.0%时,冻融循环盐胀量变化较小。Na2SO4含量较大的固化盐渍土盐胀和溶陷变化时间较非固化盐渍土则明显延长。经过冻融循环后固化盐渍土结构都较为松散,胶结作用减弱;固化盐渍土大孔隙占比则明显低于非固化盐渍土,总体孔隙分布更趋于平均。(3)固化盐渍土不同固化剂模数和不同降温速率下的单次降温盐胀研究氯-硫酸根离子比值一定时,固化盐渍土盐胀量随固化剂模数的增加而增加。盐胀在正温下发展较快,在负温下仍持续增加,随着固化剂模数提高,固化盐渍土的孔隙数量开始增多,大孔隙占比也有所提高。随着降温速率的加快,固化盐渍土盐胀量减小,同时盐胀增加较为迅速的温度区间也有所提高,并且负温下盐胀占比增大。
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