【摘要】：膨脹土廣泛分布于合肥地區(qū),為確保膨脹土場地工程安全,人們常用水泥改良膨脹土性質(zhì),但至今對水泥改性膨脹土的熱物理特性研究不夠深入,故隨著城市地下工程建設的不斷開展,膨脹土及水泥改性膨脹土的熱物理特性問題日益受到工程界的關(guān)注。本文基于試驗探討了水泥摻入量、水泥養(yǎng)護齡期、擊實功和環(huán)境溫度等因素對水泥改性膨脹土熱物理參數(shù)的影響規(guī)律,應用掃描電鏡和圖像處理技術(shù)定量分析了相應的微觀特征,并初步探討了熱物理特性和微觀特征間的關(guān)系。主要研究結(jié)論如下:(1)試驗結(jié)果表明,隨著水泥摻量的增加,非飽和水泥改性膨脹土的導熱系數(shù)和比熱容均呈現(xiàn)下降趨勢,而導溫系數(shù)數(shù)值則呈現(xiàn)上升規(guī)律。在室溫15°C下,輕型擊實制備的30mm高、摻9%水泥改性膨脹土試樣的導熱系數(shù)和比熱容較膨脹土素土試樣降低了15.20%、45.50%,而導溫系數(shù)則提高了56.25%;重型擊實制備的摻9%水泥改性試樣的導熱系數(shù)、比熱容,則較未改性膨脹土試樣分別下降了8.76%、41.54%,導溫系數(shù)上升了56.30%。(2)對水泥摻入量9%的改性膨脹土試樣,導熱系數(shù)和比熱容均隨著水泥養(yǎng)護時間的增加而下降,導溫系數(shù)數(shù)值則表現(xiàn)為線性增加規(guī)律。在室溫15°C下,養(yǎng)護28天、輕型擊實的30mm厚的水泥膨脹土試樣的導熱系數(shù)、比熱容較養(yǎng)護0天試樣下降了7.01%、19.62%,導溫系數(shù)則上升了15.38%;重型擊實試樣的導熱系數(shù)、比熱容則分別下降了5.60%、11.02%,導溫系數(shù)上升了6.29%。(3)重型擊實制備的非飽和水泥改性膨脹土試樣在室溫中測定的導熱系數(shù)均高于輕型擊實制備試樣,而在負溫中測定的導熱系數(shù)則低于輕型擊實試樣的導熱系數(shù),同時發(fā)現(xiàn)負溫條件下試樣的導熱系數(shù)值均大于室溫條件下測定的導熱系數(shù)值,表明環(huán)境溫度對改性膨脹土的熱物理參數(shù)有影響。(4)EDS能譜成分分析試驗結(jié)果表明非飽和水泥改性膨脹土中的化學元素主要為氧、硅、鋁、鐵及少量的鈣、鉀、鎂元素,而且鈣和鎂的含量隨著水泥摻量的增加而上升。輕型擊實試樣的SEM電鏡試驗結(jié)果表明土體顆粒呈現(xiàn)團粒塊狀,重型擊實試樣中的顆粒則趨于扁平狀或絮凝狀,顆粒接觸方式則以面面接觸、面邊接觸為主。改性土體孔隙主要以孔隙面積小于1μm~2、孔隙直徑小于1μm和孔隙周長為1~5μm的孔隙為主。水泥改性膨脹土的物質(zhì)成分和內(nèi)部孔隙分布規(guī)律較膨脹土發(fā)生了變化,表明改性土的微結(jié)構(gòu)變化是其熱物理性質(zhì)變化的原因之一。
【圖文】：

（c）脫模過程圖 2.1 土樣制作過程Fig 2.1 Soil sample preparation process性試驗研究質(zhì)是土的重要參數(shù)之一，是影響熱能在土體剖現(xiàn)，包括 3 個物理參數(shù)：表示土體導熱能力的 c 及表示均溫能力的導溫系數(shù) r。過網(wǎng)上查閱得到部分材料的熱物理參數(shù)，但是數(shù)會隨著材料溫度、成分的細微改變而變化。素直接影響著土的熱物理性質(zhì)，只有詳細確定熱物理數(shù)值。

圖 2.2 耐馳 HFM436 熱流法導熱儀NETZSCH HFM436 thermal conductivity instrument by heat floFM436 熱流法導熱儀的具體操作步驟如下：準備工作前檢查 Julabo 溫度控制裝置是否運轉(zhuǎn)正常，保證水浴管路開關(guān)，若出現(xiàn) E40 報警有可能是提示機器液面過低，打開則需要補充冷卻液；若是透明液體，則需要補充蒸餾水。能是因為室內(nèi)溫度過低，因此在試驗過程中應保證室內(nèi)溫氏度。信號線和電腦連通，打開耐馳HFM436熱流法導熱儀主機的機器 power 綠燈亮起，reset 紅燈也亮起，，按下機器背面的。機器可開始進一步操作。試驗操作驗門板，門板開啟，按住上升按鈕，將升降板升到一個足
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU443

【參考文獻】

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本文編號：2680639