摘要
冻融循环是影响路基黄土长期性能稳定的重要因素之一。为有效抑制冻融产生的不利影响,利用液体石蜡和相变微胶囊两种相变材料(Phase change materials, PCM)改良黄土。针对两种相变材料,各采用3种不同的配比制备试样,分别进行击实、无侧限抗压强度以及动三轴试验,并分析PCM配比、冻融循环次数对改良黄土物理力学特性的影响。研究结果表明,掺入液体石蜡的黄土最大干密度随掺量增加先上升后下降,最优含水率不断下降;掺入相变微胶囊的黄土最大干密度随掺量增加不断下降,最优含水率不断上升。另外,掺入PCM对黄土强度提升效果显著,其中掺入5%含量的相变微胶囊改良黄土强度提升最大,是天然土的2.9倍;掺入8%含量的液体石蜡改良黄土强度提升次之,是天然土的2.7倍。PCM改良黄土的动回弹模量值随围压增大而增大,随循环应力和冻融循环次数增加而不断下降,关系曲线均接近于线性。试验结果认为,采用相变材料和降低循环应力、提高围压可以降低冻融循环对结构的劣化作用。
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单位太原理工大学; 土木工程学院