ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И ПРОЧНОСТИ НАБУХАЮЩЕГО ГРУНТА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ В ПРОЦЕССЕ ВЫСУШИВАНИЯ Study on the Microstructure and Strength of Expansive Soil at different Dehydration Temperatures

Fenghua Wang, Dongmei Chen, Zhenyu Zhang, Yonggui Li, Ren Zhang, Hao Tang, Yuefeng Yuan, Zhenhua Zhou, Yani Yang, Qian Xiong

Аннотация


Проведены лабораторные исследования влияния температуры (0°С, +25°С, +50°С) на микроструктуру набухающего грунта (провинция Аньхой, Китай), изучены изменения прочности такого грунта при его обезвоживании с применением методов ртутной интрузионной порометрии, сканирующей
электронной микроскопии и одноосного сжатия. Проведен анализ изменений распределения пор по размерам, структуры пор и прочности грунта на растяжение при различных температурах и времени обезвоживания. Результаты показали, что температура по-разному влияет на структуру микропор, распределение пор по размерам и механическую прочность крупнозернистого грунта при обезвоживании. После того, как процесс обезвоживания достигает устойчивого состояния при высоких температурах, набухающий грунт приобретает высокую пористость, а крупные и средние поры имеют относительно большой объем. Кроме того, на поверхности образца имеются соединенные трещины, а минералы плотно уложены друг на друга. Прочность образца на растяжение грунта сначала увеличивается, затем уменьшается и, наконец, со временем стабилизируется. При комнатной или низкой температуре пористость становится низкой, объем крупных и средних пор в образцах грунта с расширяющимся пространством относительно мал, поверхностные трещины минимальны, микроструктура относительно плотная, а прочность образцов сначала увеличивается, а затем, как правило, стабилизируется со временем дегидратации.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.62, No.2


Литература


F. Wang, L.Kong and Z. Zhou, “Study on Pore Structure and Mechanical Property of Expansive Soil under Different Dehydration Conditions,” Appl. Sci., 12, 5981 (2022).

S. Zhang, C. Yuan, Y. Liu and Y. Xia, “Review on researches on horizontal swelling pressure of expansive soilsafter humidification,” Journal of Geotechnical Engineering, 44, 143-147 (2022). (in Chinese)

R. Huang, L. Wu and R. Hu, "Mechanical Analysis of Cut Slope Failures in Expansive Soil Areas,” Acta Geologica Sinica, 81, 1578-1583 (2007). (in Chinese)

X. Zhu, G. Li, Z. Cai, Y. Huang, C. Zhang and H. Chen, “Failure modes and slope stability of expansive soil canal under wet-dry cycles,” Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 36, 159-167 (2020). (in Chinese)

F. Zha, K. Cui, S. Liu, Y. Du and Y. Wu, “Experimental study on cyclic swell-shrink behavior of expansive soils,” Journal of Hefei University of Technology(Natural Science), 32, 399-402 (2009). (in Chinese)

C. Tang, Y. Cui, A. Tang and B. Shi, "Shrinkage and desiccation cracking process of expansive soil and its temperature-dependent behaviour,” Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 34, 2181-2187 (2012). (in Chinese)

Q. Cheng and C. Tang, “Tensile behavior of clayey soils during desiccation cracking process,” Eng. Geol., 279, 1-13 (2020).

X. Feng, L. Kong and A. Guo, “Experimental study of impact of non-uniform shrinkage on engineering behaviors of expansive soil,” Rock Soil Mech., 30, 208-213 (2009). (in Chinese)

A. A. Basma, A. S. Al-Homoud, A. I. H. Malkawi and M. A. Al-Bashabsheh, “Swelling-shrinkage behavior of natural expansive clays,” Appl. Clay Sci., 11, 211-227 (1996).

P. Zhang, Y. Fang, X. Yan and Z. He, “Study of different dry methods for drying remolded bentonite sample with mercury intrusion test," Rock Soil Mech., 32, 388-391 (2011).

E. W. Washburn, “Note on a method of determining the distribution of pore sizes in a porous material,” P. Natl. Acad. Sci. USA, 7, 115-116 (1921).

Y. Zhang, "Experimental study of the effect of freezing-thawing cycles on porosity characters of silty clay by using mercury intrusion porosimetry,” Journal of Glaciology and Geocryology, 37, 169-174 (2015).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.