国家自然科学基金(51369010)
- 作品数：14 被引量：23H指数：3
- 相关作者：肖桂元栾利强高利宋宇余意更多>>
- 相关机构：桂林理工大学中国地质大学同济大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 铜污染宁明膨胀土的微观形态及剪切强度特性被引量：2
- 2020年
- 通过开展不固结不排水(UU)三轴剪切试验,分析了铜污染宁明膨胀土的剪切强度变化规律。通过扫描电子显微镜(SEM)试验、X射线荧光光谱分析以及马尔文激光粒度试验,研究了铜污染宁明膨胀土的微观机理与粒径变化特征。试验结果表明:宁明膨胀土表现出较为明显的应变硬化趋势,随着Cu2+质量浓度的增大,宁明膨胀土的抗剪强度明显减弱,硬化趋势也逐渐弱化。由于铜的侵蚀,宁明膨胀土的Al、K、Fe元素的质量分数随Cu2+质量浓度的增大而减少。铜污染后土颗粒间的孔隙增大,面-面叠聚作用明显增强,土颗粒骨架更为脆弱。铜污染后的宁明膨胀土中,粒径约为22μm的微团聚体分解,粒径约为4μm的颗粒累积量随Cu2+质量浓度的升高而逐渐升高。
- 韦桐忠肖桂元安冉江廷荟
- 关键词：重金属污染剪切强度粒径分布
- 不同养护方式对混合砂浆抗冻性能影响研究
- 2023年
- 为了解决混凝土用砂资源问题和在应对冰冻环境时传统养护方式局限性的问题,将淡化海砂、机制砂、混合砂等3种砂类成型的试件,用慢冻法进行冻融循环试验,探讨了标准养护条件下的抗冻性能。实验结果表明:淡化海砂和机制砂的比例为6︰4时,成型的混合砂试件在抗冻性能表现上优于单一砂类。此外在解决传统养护方式局限性问题时,对混合砂试件采取4种不同平行养护方式,针对其抗冻性能进行对比研究,并在养护龄期到达28 d时取平行试样内部样品,通过SEM对其微观结构进行探究和分析。结果表明:采用外养护的混合砂试件抗压强度损失率较低,但冻融后孔隙率变化幅度较大,说明其在低次数的冻融循环表现较好;采用内养护的混合砂试件冻融循环后,孔隙率变化幅度小,可以有效控制孔隙发育,但其本身抗压强度略低;当同时采用这两种养护方式时,混合砂试件冻融循环后质量、抗压强度损失率、孔隙率增长均较小,在SEM微观结构的结果分析中,也观察到较少裂缝,且抗压强度可达到标准养护的水平。综上研究后发现,适当比例混合砂的使用,能够解决混凝土用砂资源问题,在成型试件时和成型试件后,同时施作内养护和外养护可提高试件抗冻融循环的能力。
- 栾利强赵瑞宇文双寿任俊颖张静怡
- 关键词：混合砂养护方式微观结构冻融循环
- 基于刚度协调的路桥过渡段路面疲劳寿命预估被引量：5
- 2022年
- 为了克服路与桥显著的沉降差异,从本质上解决桥头跳车问题,通过刚度协调分析方法,采用ABAQUS建立五层体系三维有限元模型,以断裂力学为基础,分析了单因素和多因素作用下路桥过渡段面层路面性能的变化规律,进而建立了结构组合和力学控制指标多因素疲劳寿命预估模型。结果表明:应力强度因子KⅡ随着面层与基层、面层与搭板层、面层与土基刚度差的减小而递减。面层疲劳寿命随着面层模量、轴载增长而减小,随着面层厚度、基层厚度、基层模量、搭板层厚度、搭板层模量、土基模量、车速增长而增大;对路面疲劳寿命敏感性次序为:面层厚度>车速>土基模量>轴载>搭板层厚度>基层厚度>面层模量>基层模量>搭板模量。研究成果可为我国桥头搭板处沥青路面合理设计提供相应的理论支撑,同时为我国疲劳寿命研究提供一种新方法。
- 栾利强栾利强张婧怡肖桂元赵瑞宇
- 关键词：路面工程路桥过渡段应力强度因子桥头跳车
- KCl溶液对红黏土骨架结构与抗剪强度影响的试验研究
- 2022年
- 为深入探究KCl溶液引起红黏土力学性质发生改变的原因,对不同浓度(0.00,0.01,0.10,0.30、0.50、1.00 mol/L)KCl溶液污染后的红黏土开展了热分析试验、渗透试验和直剪试验,得出红黏土结合水失重温度区间和结合水含量、渗透性及抗剪强度的变化规律。结果表明:随着KCl溶液浓度的增加,红黏土中含量增多,由于红黏土颗粒表面负电荷紧密吸附着阳离子,引起红黏土颗粒表面Zate电位增加,使得固定层中对扩散层中排斥作用变大,扩散层厚度变厚,导致土中弱结合水的失重温度区间减小,强结合水的失重温度区间增大;红黏土孔隙溶液中随着KCl溶液浓度的增加,引起红黏土颗粒表面负电荷与KCl溶液中的K+相互作用,导致结合水含量增加,且主要改变弱结合水含量;随着红黏土中结合水含量增加,土中黏滞阻力变大,导致红黏土渗透性变弱和抗剪强度降低。本研究结果可为改良红黏土工程性质提供参考依据。
- 刘冲肖桂元刘闯张达锦
- 关键词：红黏土KCL结合水抗剪强度
- 重金属Cu2+污染作用下红黏土的膨胀变形特性被引量：3
- 2021年
- 为探讨重金属离子对红黏土膨胀变形特性的影响,针对不同初始干密度的红黏土试样,采用浓度为0、2.5、5.0、10.0g/L的CuSO4溶液浸泡侵蚀方法,开展重金属污染作用下的无荷载膨胀率试验;利用X射线衍射和X射线荧光光谱试验,分析了污染前后红黏土的矿物组成以及各类元素的构成.结果表明:红黏土试样的最终膨胀率与初始干密度呈正比关系,较大的初始干密度能明显降低红黏土的初始膨胀速率,但存在最终膨胀率大的缺点;在相同初始干密度条件下,污染土样最终膨胀率随CuSO4溶液浓度的增大先减小后增大;CuSO4溶液中的CuOH+离子破坏了红黏土中原有的硅氧键,导致相同初始干密度条件下,溶液浓度较低时,出现污染土样的膨胀率反而较无污染状态下的土样膨胀率低的现象.
- 肖桂元韦桐忠江廷荟安冉朱杰茹
- 关键词：红黏土膨胀性重金属污染矿物组成离子交换络合反应
- 温度与干湿循环对红黏土液塑限影响的研究被引量：1
- 2022年
- 温度的变化,影响着红黏土的物性特征,尤其是液塑限等,加上干湿循环的影响,对红黏土的物性特征影响更为明显。为了研究温度与干湿循环对红黏土液塑限的影响,以桂林红黏土为研究对象,在含水率与压实度相同的条件下,分别进行红黏土经历干湿循环与不经历干湿循环的界限含水率实验。试验结果表明:土在不同温度、不同循环次数下的塑限、液限以及塑形指数不是一个定值。对比经历干湿循环与不经历干湿循环的红黏土,在相同温度下,随着循环次数的增加,土样的w_(L)逐渐降低,而土样的w_(P)和I_(P)却没有明显的变化规律;在相同的循环次数下,随着温度的升高,土样的w_(L)和I_(P)呈现先降低后升高,w_(P)呈现逐渐增大的现象。试验成果可以为工程实际提供理论参考。
- 史建飞肖桂元
- 关键词：温度干湿循环塑限塑性指数
- 氯化钙对红黏土的影响及其作用机理分析被引量：1
- 2022年
- 为探讨氯化钙对桂林红黏土持水能力、力学性能、界限含水率的影响,采用氯化钙改良桂林红黏土,有针对性地开展土体干化试验、不固结不排水直接剪切试验、界限含水率试验。试验结果表明:质量为土体质量比例10%的氯化钙添加入桂林红黏土中致使其液限含水量下降、塑限含水量稍有上升,总体上表现出塑性指数下降;氯化钙加入桂林红黏土中,孔隙水中的Ca^(2+)导致黏土颗粒表面的双电层被压缩,扩散层水膜变薄,致使红黏土液限含水量降低。在25℃时,氯化钙与水反应的产物主要是CaCl_(2)·6H_(2)O、CaCl_(2)·6H_(2)O溶液具有大于水的比热容,蒸发速率小于纯水,使得氯化钙—红黏土裂隙发育程度弱于红黏土素土,持水能力得到提高。氯化钙的加入减弱了红黏土的力学性质,掺加氯化钙后红黏土黏聚力整体呈增大趋势,内摩擦角呈降低趋势。
- 江廷荟
- 关键词：红黏土氯化钙持水性能力学性能
- 不同应变类型红黏土归一化特性分析被引量：3
- 2017年
- 基于红黏土不排水三轴剪切试验,采用人工制备2种不同压实度红黏土试样,分别测定其变形特性,研究不同应变类型红黏土的应力应变曲线归一化特性。试验结果表明:试验过程中出现应变弱塑性与应变强塑性这2种应变类型曲线,压实度对红黏土应变类型存在较大影响;2种应变关系曲线皆可用双曲线函数模型进行拟合;利用主应力差渐近值对不同应变类型的红黏土进行归一化分析均取得了较为理想的效果,对应变强塑性红黏土的曲线拟合效果优于应变弱塑性红黏土;本次试验用红黏土在重塑过程中损失了部分结构性,宜继续对比原状红黏土即结构性红黏土的应力-应变关系,构建结构性土本构模型。
- 肖桂元黄翔
- 关键词：红黏土双曲线模型应力应变关系
- 洞庭湖区网纹红土路基及边坡稳定性分析被引量：1
- 2016年
- 湖南省南县至益阳高速公路沅江—资阳段广泛分布第四系更新统(Q2)网纹红土,该类土的分布具有普遍性和区域性。为全面了解其工程特性,结合工程地质调绘、钻探、原位测试、土工试验、数值模拟分析等手段,对网纹红土的成因、物理性质、强度及变形、膨胀性等工程特性进行试验研究,为判断网纹红土作为高速公路路基填料的适宜性及路堑边坡坡比选取等提供参考。
- 姚军曹海涛
- 关键词：洞庭湖区网纹红土路基填料边坡稳定性
- 桂林红黏土土质学特征试验研究被引量：5
- 2015年
- 以桂林市临桂县临桂镇蔚蓝星城一期工程场地的红黏土为例,采用X衍射试验、电镜扫描试验,分析了桂林红黏土的土质学特征。从微观角度分析了桂林红黏土具有孔隙比、剪切强度较大,压缩性、密实度较小,塑性较高的原因。在工程实践中,可以通过施加外部荷载,改变红黏土的颗粒排列组合,从而提高红黏土的密实度和承载力。
- 陈学军高利宋宇余意
- 关键词：红黏土电镜扫描力学特征
