透明土强度特性与细观机制的试验研究

摘要：

以熔融石英砂为骨架材料、纳米级疏水性气相二氧化硅粉为胶结剂、正十二烷和15号白油的混合矿物油为孔隙流体配置的新型透明土,具有良好的透明度和适中的强度,是开展岩土工程物理模型变形发展过程与破坏机理研究的理想相似材料.针对影响该新型透明土强度特性的主要影响因素,采用直剪试验研究了含水率和石英砂粒径对透明土强度的影响规律,并采用光学显微镜分析了透明土强度变化的细观结构机制.研究结果表明:①透明土试样在低轴压下的位移-力曲线表现出软化特性,而在高轴压下表现出硬化特性;②含水率对透明土试样的黏聚力影响较为明显,而对内摩擦角影响较小,其强度的最佳含水率为23％左右;③随着石英砂颗粒粒径的增大,试样的黏聚力呈线性降低而内摩擦角呈先缓慢后快速增加的趋势;④在细观结构上,孔隙大小、胶结剂与混合液的胶结作用影响透明土的黏聚力,而团聚石英砂颗粒间的咬合互锁、细颗粒石英砂的润滑作用影响透明土的内摩擦角.

关键词：透明相似材料、含水率、颗粒粒径、抗剪强度、细观结构

所属期刊栏目：40

分类号：TU41(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金52079135

在线出版日期：2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：47-51,89