基于PIV技术的高吸力下压实膨润土径向劈裂试验研究

基于粒子图像测速(PIV)技术,采用饱和盐溶液蒸汽平衡法控制试样的吸力,对具有不同吸力的压实膨润土进行了一系列的径向劈裂试验.在径向压缩过程中用高速相机和Davis8.0采集软件拍摄图像,用PIVview2C软件得到试样径向压缩过程中裂隙开展情况和位移矢量场,同时结合其扫描电镜微观(SEM)试验进行了机理分析.试验结果表明:具有不同高吸力值试样的荷载-位移关系曲线均呈应变软化现象,并且上述现象随着吸力的增加越来越显著;峰值载荷随着吸力的增加而增加;当试样达到峰值载荷时未发现明显裂隙,试样发生压缩变形;而峰值过后可观测到明显裂隙,位移矢量场基本呈对称分布于劈裂面两侧;随后载荷迅速跌落,试样破环,破坏部分由于位移较大,矢量场显示为空白区.SEM微观试验结果表明随着吸力的增加集聚体间的吸附作用增加,从而导致劈裂强度随着吸力的增加而增加.

不同制样方法对非饱和膨胀土抗拉强度的影响

不同制样方法对非饱和膨胀土微观结构和力学性质具有显著影响。基于粒子图像测速系统(PIV)的径向劈裂试验,研究不同制样方式对非饱和膨胀土抗拉强度、破坏过程以及裂隙分布的影响。试验结果表明:不同制样方式的膨胀土试样在荷载-位移曲线和位移矢量场图像的对比中也有所差异,干化制样的荷载-位移曲线峰值荷载最高,其次为静压法直接制样,控制干密度不变的静压法直接制样的峰值最低。干化制样得到的试样中土体内集聚体的形状呈现片状,另外两种制样方式均呈现颗粒状,与二者相比,干化制样的试样其集聚体周围的孔隙更少,土体更为致密,因此表现为抗拉强度更高。