高庙子膨润土的胀缩变形特性及其影响因素研究

以高庙子钠基膨润土为对象,研究了干密度、竖向压力、浸泡液体、吸湿方式对其膨胀变形的影响,探讨了浸泡液体变化引起的渗析变形以及加卸载循环中的变形规律。试验表明膨润土的水–力–化学耦合作用非常复杂:干密度、竖向压力、浸泡溶液及其浓度均对膨润土的膨胀变形有显著影响;无荷状态下,饱和蒸气吸湿与浸水饱和两种方法得到的膨胀变形存在巨大差异;先在氯化钠溶液、再在蒸馏水中浸泡的试样的膨胀变形小于直接在蒸馏水中浸泡的试样的膨胀变形。浸泡液体由氯化钠溶液调整为蒸馏水,试样膨胀;而由蒸馏水换为氯化钠溶液,试样则压缩。在高浓度盐溶液中浸泡的初始干密度低的试样,浸泡液体调整为蒸馏水后,初始可产生压缩变形。加卸载循环中的规律比较独特,既表现出塑性压缩变形,亦存在塑性膨胀变形,用巴塞罗那膨胀土模型对其进行了解释。

膨胀土路基的胀缩变形模型试验

为了研究不同气候条件下膨胀土路基的胀缩变形规律,通过8组膨胀土路基模型试验,对广西南友路宁明地段中等膨胀土和湖南常张路慈利地段弱膨胀土,在压实度为90%和不同排水边界条件下,模拟路基分别处于积水、阴天、日照、降雨4种条件,研究膨胀土路基中各位置测点的胀缩变形大小及变化规律等,获得了这两种膨胀土路基的竖向和水平方向的胀缩变形量与变化规律。研究结果对膨胀土路基的设计和施工,保护路基、路面及路基中的构造物具有重要的理论和工程实际意义。

干湿循环作用下击实膨胀土胀缩变形模拟

击实膨胀土在干湿循环作用下产生的胀缩体变可以分解为一个随含水率或吸力改变而同步变化的可逆性分量和一个主要产生于干湿循环过程初期的不可逆性分量。可逆性干湿体变来源于组成土骨架的黏土微观结构变形的可逆性,主要由当前吸力或含水率的变化确定。不可逆性干湿体变分量与干湿循环引起的土的宏观结构的不可逆变化有关,其大小依赖于当前状态与平衡状态的宏观结构的差异。分别给出了可逆性和不可逆性干湿体变分量的数学描述,结合低塑性非饱和土的BBM模型,提出了一个适用于击实膨胀土的实用本构模型。该模型的参数数量少且易于确定。通过对试验结果的模拟,表明本模型比经典的膨胀土BExM模型的模拟效果更好,更易于实用。

初始含水率对红黏土胀缩变形特性的影响试验研究

红黏土是一种特殊土,其作为路基填料时在季节性干湿循环条件下会发生变形破坏,从而导致一系列路基病害的产生。利用收缩仪和膨胀仪,对不同初始含水率下的重塑红黏土土进行了无荷条件下的干湿循环试验,研究了不同初始含水率下红黏土的反复胀缩变形特征。结果表明:初始含水率及干湿循环次数对红黏土的胀缩变形均有影响。随着干湿循环次数的增加,红黏土绝对膨胀率、绝对收缩率绝对值逐渐增大;相对膨胀率、相对收缩率均越来越小;相同的干湿循环次数下,初始含水率越大,红黏土绝对膨胀率、绝对收缩率越大,对于前3次干湿循环,初始含水率越大,相对膨胀率、相对收缩率越小,而对于3次干湿循环之后,初始含水率越大,相对膨胀率、相对收缩率却越大。红黏土在干湿循环中,发生了不完全可逆的胀缩变形。

空心板延伸桥面板桥温度胀缩变形研究

为准确计算空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形,以某空心板延伸桥面板桥为背景进行研究。监测该桥主梁截面温度场和梁端胀缩变形,与分别采用截面平均温度、桥面板温度、规范给出的有效温度标准值计算的梁端胀缩变形值进行对比。采用MIDAS-FEA建立空心板横截面有限元模型,研究结构参数对空心板截面平均温度的影响,并对比我国不同气候区的空心板截面平均温度极值与规范值的差异。结果表明:采用截面平均温度变化值计算空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形较为准确;历史极端高温阶段,随着主梁高度及桥面铺装厚度的增大,空心板截面平均温度最高值降低;采用规范给出的有效温度标准值,可能低估空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形。

大气作用下膨胀土地基的水分迁移与胀缩变形分析

运用土体渗流和蒸发理论,建立了大气-非饱和土相互作用模型;以现场观测的气象数据作为边界条件,进行了地基土中水分迁移的数值模拟,得到了大气作用下地基土体含水量的动态分布规律。计算结果表明,地基土中含水量变化幅度随深度增加而递减,3.5 m深度以下土体的体积含水量基本不变,从而确定了南宁地区膨胀土地基的大气影响层深度为3.5 m。在此基础上,结合已有膨胀土胀缩性指标的干湿循环效应研究成果,提出了一种同时考虑干湿循环效应和1.0 m深处含水量变化的膨胀土地基胀缩变形计算方法,通过算例将该法与传统方法进行比较,结果显示该法更加符合工程实际。

上覆荷载作用下胀缩性土干湿循环过程中胀缩变形规律研究

进行了限制侧向膨胀、允许侧向收缩时压实膨胀土、压实红黏土在不同上覆荷载作用下干湿循环试验,定量分析了在干湿循环过程中膨胀土、红黏土的胀缩变形规律.研究结果表明:在相同的干湿循环次数下,膨胀土、红黏土试样的胀缩变形幅度随上覆荷载的增加而逐渐减小,上覆荷载的作用能够不同程度地抑制膨胀性土的胀缩变形.

膨胀土胀缩变形量的人工神经网络预测模型

膨胀土的膨胀特性会对工程造成很大的危害,对膨胀土的膨胀量进行预测具有重要的现实意义。针对膨胀土特殊工程性质,分析了胀缩变形量的影响因素。结合人工神经网络原理,建造了膨胀土胀缩变形量的人工神经网络预测模型。采用 BP 神经网络和所建造的数学模型,对膨胀土的胀缩变形量进行预测。结果表明,该模型映射精度较高,有较好的实际应用价值。

干湿循环条件下红粘土的胀缩变形特性研究

由于红粘土具有高含水率、高塑性、高孔隙比等特殊的工程性质,特别是路基表面失水收缩产生了开裂,使得路基产生了一些病害。论文以六盘水内环快线红黏土基填料为研究对象,对红粘土进行干湿循环,测量干湿循环过程中红粘土的胀缩变形和裂缝特性,揭示了干湿循环条件下红粘土胀缩变形和裂缝的演变规律。

膨胀土的胀缩变形机理及其工程应用

阐述了膨胀土的基本特征，研究了膨胀土的胀缩变形机理即物理化学作用机理和力学作用机理，论述了膨胀土地区的结构物应采取的必要工程措施，以防止其胀缩变形导致的结构物失效．

膨胀土胀缩变形与渗透性规律试验研究

大气和地下水共同影响下,膨胀土路基或边坡工程在一定深度范围内将出现明显的干缩湿胀变形,其渗透性能也会出现显著变化,并进一步诱发膨胀土路基或边坡的失稳破坏。为系统研究竖向荷载和干湿循环作用下膨胀土胀缩变形与渗透性能变化规律,采用温控气压固结渗透仪分别进行不同荷载和干湿循环作用下的膨胀、收缩与渗透试验,研究膨胀土在不同荷载和干湿循环条件下的胀缩变形规律,确定膨胀土水渗透系数和气渗透系数变化规律。研究成果能够用于确定膨胀土容许胀缩变形量和容许竖向荷载,提出明确的膨胀土路基或边坡的最小防护深度和限制荷载,优化膨胀土路基和膨胀土边坡设计方案。

干湿循环过程中压实黄土的胀缩变形特性研究

为了研究干湿循环过程中压实黄土的胀缩变形特征,利用自主设计的黄土增减湿过程模拟装置,制备了初始含水率为10%,干密度分别为1.45、1.55、1.65 g/cm^(3)的土柱,首先将其浸水饱和,然后在自然条件下干燥收缩至初始状态,如此进行3次反复干湿循环试验。结果表明:浸水直至土体饱和过程中,土体会持续膨胀,膨胀应变ε随时间呈三段式增长现象;自然蒸发减湿过程中,土体体积随时间逐渐减小。干湿循环过程中,吸力随时间变化经历微弱变化期-急速变化期-平稳期3个阶段,且与土体胀缩应变呈对应关系。通过整理试验数据分别得到了土体浸水膨胀阶段应变ε和收缩阶段孔隙比与基质吸力的拟合关系,能够很好的表征压实黄土的胀缩变形特性。

成都地铁17号线东延伸段膨胀土胀缩变形力学特性

为了研究成都地区典型膨胀土深基坑的支护参数,采用现场调研、室内试验、数据分析和现场监控量测等方法,以成都地铁17号线二期东延伸段威灵站深基坑工程为例,开展膨胀土的自由膨胀率、无荷载膨胀率及膨胀力等胀缩变形力学特性研究。结合现场施工监控量测分析,研究了各施工步骤下基坑的支护桩水平位移、断面支撑轴力和地面竖向位移的情况。研究结果表明:(1)该地区膨胀土主要分布在地下5~10 m深度处,主要为弱膨胀土,自由膨胀率在50%以内;(2)试验土样的无荷载含水率与含水率有较大的关系,遇水后的无荷载膨胀率随着土样含水率的增加而降低;(3)随着土体含水率的增加,试验土样的膨胀力呈线性降低趋势;(4)随着基坑的开挖,支护桩的水平位移逐渐增大,其主要发生在第1道支撑和第3道支撑之间,桩体主要向基坑内侧偏移,少部分向基坑外侧偏移;(5)支撑轴力出现过大的现象,当开挖至轴力监测点ZL32-3支撑位置时,ZL32-1测点处的支撑轴力超过设计值约50 kN;(6)从地面竖向位移监测结果来看,该工程深基坑开挖支护设计总体可控。

浅论膨胀土在胀缩变形过程中的应力应变状态

根据土力学原理和研究实践,从非膨胀性粘土的应力应变状态入手,讨论了不同条件下的膨胀性粘土的应力应变状态,分析了其胀缩变形机理、过程和结果,解释了膨胀土地区几种特殊现象。

木家具胀缩变形的控制

木家具由于使用实木、人造板等木质纤维材料作为主要原料,受到木质纤维材料干缩湿胀基本属性的制约。为提高产品质量,在零部件的加工中,必须使设计和制造工艺合理,并严格控制材料的含水率。

加工工艺对木家具胀缩变形的影响

空气相对湿度的变化会导致木材含水率的变化,进而引起木材产生形变.即在潮湿环境中膨胀,干燥环境中收缩.木材的这种干缩湿胀特性,致使木家具在制作或使用过程中,零部件产生变形,引起木框架的扭曲,接合处的崩裂,实木板的缩胀,贴面板的翘曲,涂层的剥落等一系列缺陷,从而直接影响到木家具的使用性能和寿命.为避免上述缺陷的产生,一般可从以下两个方面采取适当的加工工艺.

膨胀剂对混凝土胀缩变形及强度特征影响试验研究

为研究膨胀剂对特定比例大体积混凝土力学性能的影响,选取三种膨胀剂(UEA、CSA和MgO),测试分析不同含量膨胀剂对混凝土胀缩变形和强度特征的影响。试验结果表明:在试验基础配比基础上,膨胀剂种类不同,所需含水量不同,其坍落度亦有明显差异;在相同配比情况下,掺加MgO膨胀剂混凝土整体和易性优于UEA和CSA膨胀剂混凝土;在不低于施工标准强度条件下,MgO膨胀剂试样胀缩变形较UEA和CSA膨胀剂试样效果更好;掺加膨胀剂的混凝土抗压强度随膨胀剂掺量增加而降低。三种膨胀剂试样均达到高强度标准要求,其中掺加MgO膨胀剂试样强度更为稳定。

大型环类零件调质处理胀缩变形浅析

减少大型环类零件调质热处理前各部余量,是降低生产成本、提高产品质量的有效途径之一。减少余量不但能够缩短后续加工周期,而且可以保留更多的调质后性能优异的组织;因此,在保证后续加工要求的前提下,调质余量越小越好。而在实际生产中,确定留量需首先掌握此类零件的变形规律。

干湿循环下膨胀土胀缩性能试验

采用压缩仪和收缩仪,对重塑膨胀土进行了无荷条件下的反复膨胀和收缩试验。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加,试样的最终膨胀率和最终收缩率逐渐减小;膨胀变形明显减小,而收缩变形减小的幅度不大;试样的最终高度均呈现减小趋势;收缩系数不断减小,最终趋于稳定;采用绝对膨胀率、相对膨胀率、绝对收缩率和相对收缩率等参数可以合理描述干湿循环作用下膨胀土的胀缩变形特征。

膨胀土湿胀干缩特性试验

为研究膨胀土湿胀干缩变形与含水率变化的一般规律,采用压缩仪和收缩仪对重塑膨胀土进行了无荷载条件下的分级浸水膨胀试验和收缩试验。结果表明:试样的初始干密度越大,初始含水率越小,土体的膨胀系数越大,最终膨胀率也越大;初始干密度越大,初始含水率越小,土体的收缩系数越小,最终线缩率和体缩率也越小;膨胀系数和收缩系数反映了膨胀土受含水率变化而产生变形的特性,可作为评判膨胀土胀缩性能的指标。