木质素纤维—粉煤灰改良土三轴实验研究

发布时间：2017-05-25 09:11

  本文关键词：木质素纤维—粉煤灰改良土三轴实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现今,寒区路基工程面临严峻的问题——冻融循环对路基的破坏。无数的学者在这方面投入大量的研究,成果累累,但是这个问题仍旧难以得到妥善的解决。其中研究较多的是改良土,诸如粉煤灰改良土、水泥改良土、石灰改良土等,而这类掺加无机物的改良土抗冻融能力不足。因此,一种新型的具有良好抗冻融性能且强度满足工程需要的改良土等待人们的发现。本文通过三轴实验研究分析了木质素纤维-粉煤灰改良土在工程中应用的可能性,试图寻找到既满足强度需要,又满足成本控制的木质素纤维配比。具体而言,本文进行了一系列单变量重复UU实验,实验设置了五种不同木质素纤维掺量,三种试样养护条件,三个试样含水率以及三个围压,共计135组实验。文章对实验结果进行了分析,有如下结论：(1)分析了同木质素纤维含量、同含水率、同养护条件而不同围压下试样的应力-应变特性,发现1)试样均为应变软化；2)试样轴向应变较小时,三个围压的应力-应变曲线基本重合,从而验证了实验的准确性;(2)从围压、木质素纤维含量、含水率和养护条件四个方面分析了试样峰值强度后,得知1)其他条件相同时,试样含水率越高,峰值强度越小：2)静置养护和冻融循环均会减小峰值强度：3)静置养护条件下,木质素纤维含量为0.5%的试样强度最高：冻融循环条件下,木质素纤维含量为1%的试样强度最高：(3)研究了以上两种工程上可用的试样的抗剪强度和弹性模量,得出了它们与含水率的函数关系。从函数关系得知1)木质素纤维掺入量越大,内摩擦角、粘聚力和弹性模量极值对应的含水率越大；2)静置养护可增大试样的弹性模量,而冻融循环则会减小。由以上实验,可以得知,木质素纤维-粉煤灰改良土在工程上有应用的可能性,本论文建议在非寒区可采用木质素纤维掺量为0.5%的粉煤灰改良土,在寒区可采用木质素纤维掺量为1%的粉煤灰改良土。
【关键词】：木质素纤维-粉煤灰改良土 三轴实验 峰值强度 抗剪强度 弹性模量
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-23
• 1.1 研究背景11
• 1.2 路基改良土研究现状11-18
• 1.2.1 国内研究现状11-15
• 1.2.2 国外研究现状15-17
• 1.2.3 路基改良土研究的不足之处17-18
• 1.3 木质素纤维研究现状18-19
• 1.3.1 木质素纤维简介18
• 1.3.2 木质素纤维国内外研究现状18-19
• 1.3.3 木质素纤维作为路基改良土添加料的潜力19
• 1.4 研究内容和技术路线19-22
• 1.4.1 研究内容19-21
• 1.4.2 技术路线21-22
• 1.5 本章小结22-23
• 2 土常规实验以及三轴实验操作步骤23-29
• 2.1 土料的常规室内实验23-25
• 2.1.1 颗粒级配实验23-24
• 2.1.2 压实度实验24-25
• 2.2 实验操作步骤25-26
• 2.2.1 制样25-26
• 2.2.2 养护及压样26
• 2.2.3 实验结果验证26
• 2.4 本章小结26-29
• 3 改良土应力-应变特性以及峰值强度分析29-73
• 3.1 应力-应变及峰值强度随围压的变化关系29-47
• 3.1.1 含水率为11.2%时,应力-应变及峰值强度随围压的变化关系29-34
• 3.1.2 含水率为13.2%时,应力-应变及峰值强度随围压的变化关系34-41
• 3.1.3 含水率为15.2%时,应力-应变及峰值强度随围压的变化关系41-46
• 3.1.4 本节小结46-47
• 3.2 峰值强度随木质素纤维含量的变化关系47-52
• 3.2.1 含水率=11.2%时,峰值强度随木质素纤维含量的变化关系47-49
• 3.2.2 含水率=13.2%,峰值强度随木质素纤维含量的变化关系49-50
• 3.2.3 含水率=15.2%,峰值强度随木质素纤维含量的变化关系50-52
• 3.2.4 本节小结52
• 3.3 峰值强度随含水率的变化关系52-61
• 3.3.1 养护条件=0天时,峰值强度随含水率的变化关系52-55
• 3.3.2 养护条件=15天静置时,峰值强度随含水率的变化关系55-58
• 3.3.3 养护条件=15天冻融时,峰值强度随含水率的变化关系58-61
• 3.3.4 本节小结61
• 3.4 峰值强度随养护条件的变化关系61-71
• 3.4.1 含水率=11.2%时,峰值强度随养护条件的变化关系61-64
• 3.4.2 含水率=13.2%时,峰值强度随养护条件的变化关系64-67
• 3.4.3 含水率=15.2%时,峰值强度随养护条件的变化关系67-70
• 3.4.4 本节小结70-71
• 3.5 最优木质素纤维配比71-72
• 3.6 本章小结72-73
• 4 目标试样组抗剪强度和弹性模量分析73-79
• 4.1 试样抗剪能力分析73-76
• 4.1.1 计算内摩擦角和粘聚力的方法——“σ_1-σ_3”法73-74
• 4.1.2 目标试样的内摩擦角和粘聚力计算结果集74
• 4.1.3 目标试样组1和2的内摩擦角和粘聚力74-76
• 4.2 目标试样组弹性模量分析76-78
• 4.3 本章小结78-79
• 5 结论与展望79-81
• 5.1 结论79
• 5.2 展望79-81
• 参考文献81-84

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