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聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响

薛艳华 高明星 袁飞龙 李航天

薛艳华, 高明星, 袁飞龙, 等. 聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-9
引用本文: 薛艳华, 高明星, 袁飞龙, 等. 聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-9
薛艳华, 高明星, 袁飞龙, 等. 聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-9
Citation: 薛艳华, 高明星, 袁飞龙, 等. 聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响[J]. 复合材料学报, 2020, 37(0): 1-9

聚丙烯酰胺对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响

基金项目: 国家自然科学基金(51768057);内蒙古农业大学博士启动基金(BJ09-30)
详细信息
    通讯作者:

    高明星,博士,副教授,硕士生导师,研究方向为道路工程材料 E-mail:gaomingxing_2000@imau.edu.cn

  • 中图分类号: TU432

Effect of polyacrylamide on early strength and failure form oflime stabilized soil

  • 摘要: 为了研究聚丙烯酰胺(PAM)对石灰稳定土早期强度和破坏形式的影响,通过承载比(CBR)试验、三轴不固结不排水剪试验以及超景深三维显微镜分析不同PAM掺量的PAM-石灰稳定土的早期强度,探索PAM对石灰稳定土的固化机制。研究结果表明:PAM能有效提高石灰稳定土的早期强度,随PAM掺量的增加呈先增后减的趋势;PAM能改善石灰稳定土的脆性破坏特点,出现弱应变硬化现象,但PAM掺量超过0.36wt%时,在50 kPa低围压下,PAM-石灰稳定土又呈现脆性破坏的特点;石灰掺量为8wt%、PAM掺量为0.36wt%时,对土体的改良效果较好,该掺量条件下PAM和石灰共同作用能更好的促进土颗粒团聚,增强土体结构及增加土体表面粗糙度,内摩擦角和黏聚力均提高,抗剪强度也增强。
  • 图  1  不同PAM掺量的PAM-石灰稳定土承载比(CBR)值

    Figure  1.  PAM-lime stabilized soil bearing ratio (CBR) value of different PAM content

    图  2  PAM-石灰稳定土的莫尔圆

    Figure  2.  Moiré circle of PAM-lime stabilized soil

    图  3  不同PAM掺量PAM-石灰稳定土的应力-应变关系曲线

    Figure  3.  Stress-strain relationship curves of PAM-lime stabilized soils with different PAM contents

    图  4  不同PAM掺量的PAM-石灰稳定土应力-应变关系曲线

    Figure  4.  Stress-strain relationship curves of PAM-lime stabilized soils with different PAM contents

    图  5  石灰含量为8wt%时不同PAM掺量的PAM-石灰稳定土的三维实体显微图像

    Figure  5.  Three-dimensional solid microscopic images of PAM-lime stabilized soil with different PAM contents when the lime content is 8wt%

    表  1  土样的基本物理指标

    Table  1.   Basic physical indexes of soil sample

    PropertyMaximum dry
    density/ (g·cm−3)
    Optimal moisture
    content/%
    Liquid
    limit/%
    Plastic
    limit/%
    Plasticity
    index
    Type
    Value2.00611.226.4015.5210.88Fine-grained gravel
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    表  2  聚丙烯酰胺(PAM)的参数

    Table  2.   Parameters of polyacrylamide(PAM)

    MaterialMolecular weight/104Ionicity/%pH valueToxicityAppearance
    PAM120020-305-8Non-toxicWhite crystal
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    表  3  PAM-石灰稳定土的早期抗剪强度参数

    Table  3.   Early shear strength parameters of PAM-lime stabilized soil

    Lime content/wt%PAM content/wt%Early shear strength parameter
    Cohesion c/kPaInternal friction angle Φ/ (°)
    4 0 91.68 25.8
    0.12 110.35 31.68
    0.24 120.32 35.62
    0.36 125.63 36.21
    0.48 128.48 37.65
    0.60 128.63 37.84
    6 0 98.56 29.6
    0.12 118.36 35.24
    0.24 132.35 38.74
    0.36 134.45 42.62
    0.48 136.85 42.78
    0.60 139.65 43.12
    8 0 106.89 32.65
    0.12 125.83 39.72
    0.24 138.26 43.52
    0.36 147.34 46.53
    0.48 146.67 47.25
    0.60 147.86 46.15
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-25
  • 录用日期:  2020-07-14

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