木质素协同矿渣碳化改良黄土冻融特性试验研究

木质素; 矿渣; 黄土; 冻融循环; 冻融特性; 变形; 力学性能; 寒区工程;
["张胜源","张吾渝"] 2025-03-04 期刊论文
【目的】黄土广泛分布在我国西北地区,其特有的大孔隙结构和垂直节理发育特征,在冻融循环作用下,易引发冻胀、融沉以及裂缝扩展等工程问题,对寒区工程的稳定性与耐久性构成严重威胁。针对此问题,选择采用木质素与矿渣对青海西宁地区黄土进行碳化改良,探讨改良黄土的冻融特性及微观机理。【方法】通过一维冻融循环模型试验,系统分析开放条件下冻融循环作用对改良黄土温度变化、水分迁移、冻胀力、冻胀量及变形性能的影响规律,同时采用扫描电镜试验和X射线衍射试验对土体微观结构与成分变化进行分析。【结果】结果显示:改良土体展现出卓越的保温性能,35cm以下深度温度始终保持在0℃以上,未发生冻结现象;水分迁移主要发生在30cm深度范围内,且补水量低于重塑黄土;改良土体的冻胀力主要集中在10cm深度范围内,最大冻胀量为20mm,较重塑黄土降低20%;在冻融循环前后,改良黄土均保持较高的动应力水平。【结论】结果表明:改良黄土表现出优异的抗冻性能,同时,改良土体在冻融循环前后均具有较高的刚度和抗变形能力,能够有效抵抗循环荷载引起的结构劣化。木质素与矿渣的协同改良机理主要体现在化学反应、物理填充和结构增强三个层面:木质素通过其...
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