基于SEM和MIP试验结构性黏土压缩过程中微观孔隙的变化规律
  • 【DOI】

    10.3969/j.issn.1000-6915.2012.02.021

  • 【摘要】

    为探求土体在变形过程中微结构形态的演化规律,对湛江结构性黏土进行室内压缩试验,通过真空冷冻升华干燥法对天然土和压缩后土制样,进行扫描电子显微镜扫描试验和压汞试验,基于灰度计算土的三维孔隙率,分析压缩过程中微观孔隙的变化规律.结果表明,较二值化处理获得的二维孔隙率,三维孔隙率物理意义明确,求取方法简单,有较高准确性.湛江天然黏土孔径为1.0~0.1 μm的小孔隙组占优,其孔隙体积占总孔隙体积的73%... 展开>>为探求土体在变形过程中微结构形态的演化规律,对湛江结构性黏土进行室内压缩试验,通过真空冷冻升华干燥法对天然土和压缩后土制样,进行扫描电子显微镜扫描试验和压汞试验,基于灰度计算土的三维孔隙率,分析压缩过程中微观孔隙的变化规律.结果表明,较二值化处理获得的二维孔隙率,三维孔隙率物理意义明确,求取方法简单,有较高准确性.湛江天然黏土孔径为1.0~0.1 μm的小孔隙组占优,其孔隙体积占总孔隙体积的73%.压缩过程中,P>σk前,各孔径组分变化甚微.P>σk后,随压力的增大,小孔隙含量表现为先增加后降低.各孔隙组对外力的敏感度与孔隙体积含量正相关.由于压汞过程存在“瓶颈”效应,其结果可能会夸大小孔隙的分布密度而低估大孔隙的分布密度.结构性黏土压缩过程中微观结构形态的演化可分为结构微调、结构破损、结构同化3个阶段.该研究有助于深入了解土的变形机制,为结构性土的工程设计提供科学的依据. 收起<<

  • 【作者】

    张先伟  孔令伟  郭爱国  拓勇飞 

  • 【作者单位】

    中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室/中交第二公路勘察设计研究院有限公司

  • 【刊期】

    岩石力学与工程学报 ISTIC EI PKU 2012年2期

  • 【关键词】

    土力学  结构性黏土  扫描电子显微镜试验  压汞试验  结构屈服压力  微观孔隙  孔隙率 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室前沿探索性项目