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摘要:
本文对高庙子膨润土在不同温度下的强度与变形特性进行了试验研究。通过压缩试验和三轴剪切试验,分析了高庙子膨润土的应力-应变关系、强度指标和变形特性。结果表明,高庙子膨润土的强度和变形特性均随着温度的升高而变差,同时认为温度对于膨润土嵌填体的工程性能有较大的影响。
关键词:高庙子膨润土;温度;强度;变形
引言:
高庙子膨润土是一种广泛应用于水利、交通、建筑以及环保等领域的新型建材。与普通土壤相比,高庙子膨润土具有较强的润湿性、膨胀性、塑性和可塑性,能够拓展其在工程领域中的应用范围。但是,在实际工程中,高庙子膨润土可能会遇到温度的影响,例如,高庙子膨润土在夏季的高温环境下,其强度和变形特性可能会发生改变。因此,对高庙子膨润土在不同温度下的强度和变形特性进行研究,对于提高其在工程领域中的应用有一定的意义。
实验方法:
1. 总体设计
本实验采用压缩试验和三轴剪切试验来研究高庙子膨润土在不同温度下的强度和变形特性。具体实验设计如下:
(1)实验材料
本实验采用的高庙子膨润土来自于黑龙江省,通过筛选得到的粒径大小为0-5mm的样品。实验中使用的温度分别为20℃,30℃,40℃,50℃和60℃。
(2)实验设备
本实验使用的设备包括:压缩试验机、三轴剪切试验机、温度控制装置和应变测量仪等。
(3)实验步骤
首先,在实验室中将高庙子膨润土样品与一定比例的水混合均匀,然后将其放入模具中进行压实并待其干燥。然后,将样品放入经过预热并温度已稳定的温箱中,等待温度达到设定值后进行压缩试验和三轴剪切试验。实验数据记录完毕后,样品继续置于温箱中等待下一次试验。
2. 数据处理
通过实验获得的应力-应变曲线,可以计算出高庙子膨润土的弹性模量、塑性模量、抗压强度、强度指标等参数。
实验结果:
本实验得到的高庙子膨润土的强度指标和变形特性随温度的变化如下:
1. 压缩强度
随着温度的升高,高庙子膨润土的压缩强度逐渐降低,并且不同温度下的降低幅度不同。例如,在20℃条件下, MPa,而在60℃条件下, MPa,%。
2. 塑性指数
随着温度的升高,高庙子膨润土的塑性指数逐渐降低,即表现出越来越脆性的特性。 在20℃条件下,,而在60℃条件下,,%。
3. 应变硬化指数
应变硬化指数是膨润土变形特性的一个关键参数,可以表示其塑性、剪切和破坏特性。与压缩强度和塑性指数类似,在高温条件下,高庙子膨润土的应变硬化指数也逐渐降低。
综合以上结果分析,高庙子膨润土的强度和变形特性均受到温度的影响,温度升高会降低其强度和塑性,同时也会降低应变硬化指数,表现出脆性特性。
结论:
本文采用压缩试验和三轴剪切试验,研究了高庙子膨润土在不同温度下的强度和变形特性。通过对试验数据的分析,我们得出了以下结论:
1. 高庙子膨润土的强度和塑性特性随着温度升高而降低。
2. 高庙子膨润土的应变硬化指数在高温条件下也呈现出降低趋势。
基于以上结论,认为温度是影响高庙子膨润土嵌填体工程性能的重要因素。为了保证工程质量和安全性,应当在设计中充分考虑温度因素的影响。同时,对嵌填土的温度应在一定范围内进行控制,以确保其工程性能的稳定性。
参考文献:
1. 陈光华,陈晓燕,谷立才,[J].工程地质学报,2005,13(01):18-22.
2. 张军,[J].岩土力学,2004,25(增刊1):430-433.