非饱和黄土水蒸气扩散规律模型试验研究

黄土强度受含水状态的影响作用较为显著,其随含水状态的周期性变化而变化,进而引起一系列病害。为研究非饱和黄土中水蒸气和温度的扩散运移规律,通过室内填筑模型试验,在重塑黄土中通入高温高压水蒸气,分析了非饱和重塑黄土中水蒸气和温度扩散运移规律。试验结果表明:在非饱和重塑黄土中,水蒸气扩散范围近似为椭球形;水蒸气扩散速率沿径向逐渐减小,增加蒸气压,蒸气扩散速率、扩散范围和增湿程度都将增大;蒸气压在加速水分扩散的同时,加速了温度的运移,气压为50 kPa土体升温速率约为0.75℃·min-1,气压为200 kPa时升温速率1.12℃·min-1;土体密度越大,水蒸气扩散时受到土颗粒的阻碍越大,随着水蒸气径向扩散距离增大,这种阻碍作用越显著,含水率减小的量值越大。

非饱和黄土水分蒸发温度效应试验研究

为进一步掌握西北干旱地区非饱和黄土水分蒸发规律,进行不同环境温度下非饱和黄土水分室内模拟蒸发试验,探讨蒸发过程中土体含水率变化、温度对蒸发速率及累计蒸发量的影响。结果表明:随蒸发时间的延长,土体含水率日改变率逐渐减小;环境温度对土体含水率的影响与土体深度范围、蒸发时段均有关,相同的升温值导致土体含水率的变化量是不相等的,不同的温度范围内土体含水率敏感变化深度不同;环境温度与室温接近时,土体每天的蒸发速率随时间延长没有明显变化,但当环境温度高于室温一定值时,土体每天蒸发速率随时间呈递减状态;环境温度一定时,气候模拟箱自身的冷凝作用使得非饱和土体累计蒸发量随蒸发时长呈波动增加趋势。