简易轴向拉伸试验仪设计及试样合理尺寸的试验研究

针对现有土工抗拉仪存在的缺陷与不足,设计改良出一套简易轴向拉伸试验仪。通过四角调节螺栓和夹具设计,消除摩擦阻力和端部应力集中,通过轴心线的控制避免试样偏心受拉。可以完成不同尺寸长方体试样的抗拉试验。 由于目前试样尺寸没有统一标准,为了得到试样的规范尺寸并分析试样尺寸对抗拉特性的影响,利用设计的拉伸装置,对不同截面和长细比试样进行试验。 得到的试验结果有：ω= 18.0%,ρd= 1.30 g/ cm^3时,不同截面试样平均抗拉强度值在 14. 2 ～ 14. 6 k Pa,平均极限位移值在8×10^-2～ 9×10^-2mm;ω= 22.0%,ρd= 1. 45 g/ cm^3时,不同长细比试样平均抗拉强度值在 14. 4 ～ 14. 9 k Pa,平均极限位移值与长细比的关系式可表示为 b= 9.706 7×（l/ a）-6. 97。 分析表明：只要试样的物理状态（含水率 ω和干密度ρd） 相同,不论含水率ω 是否小于或大于塑限值,抗拉强度值均不受截面和长细比的影响;含水率 ω 低于塑限值时,极限拉伸位移不随试样的截面变化;含水率高于塑限值时,极限拉伸位移与长细比呈递增的线性关系。 计算每组试样抗拉强度值的极差和标准差并分析数据的离散性,结合制样难易程度和用土量等方面综合考虑,提出截面边长2.5 cm,长细比3 的试样尺寸较为合理,为今后开展土体抗拉强度研究提供可靠依据。

宝兰铁路重塑黄土的轴向拉伸试验研究

为了揭示"宝兰重塑黄土"的抗拉特性,设计了一台测量精确、应用方便的土体抗拉试验装置,利用此装置对重塑黄土试件进行轴向拉伸试验,得到重塑黄土的应力-位移关系曲线、干密度和含水率对抗拉特性的影响规律。研究结果表明:重塑黄土抗拉强度随含水率的变化存在峰值,表现出两种不同的破坏形态,在塑限前主要受弹性变形控制,超过塑限后主要受塑性变形控制;重塑黄土的抗拉强度与干密度之间呈指数关系;重塑黄土的极限位移与干密度之间成线性关系。

水泥改良黄土压缩性试验研究

为了探索一定水泥掺量条件下压实度和养护龄期对水泥黄土压缩特性的影响规律,在室内进行了一维固结试验。数据分析表明：压实度越大,夯实水泥改良黄土的压缩系数越小;龄期达到7d以后,夯实水泥改良黄土在较低压实度下,压缩系数降低速度最快;龄期达到3d后,夯实改良黄土压缩性的衰减系数近似为-0.004。

灰岩单轴抗压特性的浸水效应研究

为了考察软岩浸水后软化行为对单轴抗压特性的影响,取河南陈四楼煤矿二1煤底板太原组灰岩为试验材料,在三种不同的加载速率下,对不同浸水时间下试样进行单轴压缩试验,得到关于灰岩抗压特性的浸水效应。试验结果表明:在一定的加载速率下,随浸水时间增加,抗压强度和弹性模量逐渐减小,且降低幅度越来越小;随浸水时间增加,试样逐渐由弹性变形转变为塑性变形,但极限应变基本不变;试样内部不可逆的损伤破坏加剧,总应变能和弹性能与浸水时间呈指数关系,耗散能随浸水时间的变化可以用线性关系拟合。