有机质浸染砂砂浆微观结构及本构模型研究

发布时间：2020-06-22 05:45

【摘要】：为研究最优配合比下有机质浸染砂水泥土的微观结构及本构模型,首先以有机质浸染砂为研究对象,通过气相色谱质谱仪对有机质浸染砂进行有机质成份的定性和定量分析,通过EDS和)XDR试验对其进行了化学成份分析。然后以最优配合比下的有机质浸染砂水泥土为研究对象,通过不同龄期的电镜扫描分析了有机质浸染砂水泥土微观结构随龄期的变化规律和固结机理;接着通过无侧限抗压强度试验研究其破坏机理和抗压强度,并通过最小二值法和应力应变曲线得出其单轴作用下的本构模型;最后通过不固结不排水三轴剪切试验研究其应力应变关系和修正后的邓肯-张本构模型。本论文的主要研究成果如下:(1)得出有机质浸染砂中有机质的19种分子式和分子结构,其中分子结构中含有大量的羧基,经过各种反应后生成H+,使有机质浸染砂呈弱酸性状态,有机质浸染砂的主要组成成份为SiO2;(2)通过7、14、21和28天龄期的有机质浸染砂水泥土的微观结构分析发现颗粒体积不断增大、孔隙面积减小,颗粒间表面由粗糙逐渐光滑;(3)通过MATLB对电镜扫描结果进行定量分析得出7、21和28天对应的颗粒百分比为 0.6550、0.8158 和 0.8458;(4)最优配合比下的有机质浸染砂的固结机理包括水泥和有机质浸染的水化水解反应、碳酸化作用、硬凝反应和腐殖酸作用,同时腐殖酸阻碍了水泥土的水化反应;(5)单轴受压状态下水泥土破坏包括抗衡外力、弹性变形、裂缝蔓延和失稳破坏四个阶段;(6)三轴试验的具体成果如下:①试样破坏包括垂直裂缝贯通、对称锥型裂缝、单锥型裂缝、单斜裂缝、多斜裂缝和凸肚六种类型;②最优配合比下的有机质浸染砂水泥土表现为明显的硬化型,同时应变为5%到6%之间时达到应力最大值,随之试样发生脆性破坏,应变在6%到7%之间时可以明显观察到试样上的裂缝;③同一龄期水泥土试样的最大应力值与围压呈正比关系,围压与峰值应力对应的应变呈反比例关系,水泥土刚度、硬化速度均和龄期呈正比关系;(7)依据单轴作用下的应力应变曲线,利用最小二值法对单轴作用下的本构模型进行了分段弹塑性本构研究;(8)依据不同围压下的应力应变关系、莫尔-库伦定律和相关理论研究得出适用于最优配合比下有机质浸染砂水泥土修正后的邓肯-张模型参数。
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU578.1
【图文】：

逦有机质浸染砂砂浆微观结构及本构模型研究第二章水泥土原材料微观成份分析逡逑２．１概述逡逑本论文试验所制备的最优配合比下的水泥土试块主要由有机质浸染砂、水石灰和水四种成份，而造成取样地点现场施工中成桩困难、地基处理难的主要有机质浸染砂，通过对有机质浸染砂水泥土试块的原材料有机质成份和微观结机质浸染砂水泥土试块的微观结构对比分析，更好的得出有机质浸染砂水泥土理，本章将分别从有机质浸染砂中有机质成份、化学元素和矿物成份分析有机砂原状砂的微结构特性。逡逑

图２取土砂样现场逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｔｈｅ邋ｏｒｉｇｉｎａｌ邋ｓｉｔｅ逡逑中科技大学分析测试中心从美国Ａｇ．ｉ邋ｌｅｎｔ公司引进１色谱－离子阱质谱联用仪。该仪器主要包括毛细液相控温自动进样器／微盘式控温自动进样器、柱温箱、器、荧光检测器、示差折光检测器、ＸＣＴ型离子阱质馏分收集器配置，如图３所示。逡逑的物质分析、分离和组合，对物质进行定性和定量分用，能够对物质进行立体结构的分析。逡逑

【参考文献】

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本文编号：2725281