文档名：风积砂黄土混合料与钢界面的环形剪切力学特性
摘要：黄土高原北侧与诸多沙漠接壤,形成了广泛分布的风积砂-黄土混合区.不同比例条件下的风积砂-黄土混合料会呈现不同的物理力学特征,且风积砂-黄土混合料地基现场施工和使用过程中常与其他材料产生界面接触力学行为,相关研究目前鲜有述及.鉴于此,本工作获得了不同掺砂率条件下的混合料最大干密度,配制相同压实度和不同掺砂率的风积砂-黄土混合料环状试样,开展不同竖向压力和剪切速率条件下的混合料与钢制界面的环形剪切试验,借助扫描电镜观测不同混合料的颗粒分布特征以及颗粒破碎特征,揭示风积砂-黄土混合料与钢制界面环形条件下的残余强度形成机制.结果表明,随着掺砂率的增大,风积砂-黄土混合料的物理力学特征由黄土向砂土过渡.竖向压力小于100kPa条件下,混合料产生剪胀的概率增大.混合料与钢界面之间的残余强度与竖向压力呈线性关系,变化趋势符合摩尔-库仑定律.随着掺砂率的增大,风积砂颗粒破碎效应增大,混合料与钢界面之间的残余内摩擦角及残余黏聚力均会减小.剪切速率的增大会缩短混合料与钢界面之间的接触时间,两者之间的接触、咬合效应尚不足以发挥作用进而减小了界面残余强度.研究结果预测了风积砂中掺入黄土的比例,可以为风积砂地基处理提供有益参考,也可为风积砂-黄土混合料施工力学行为研究提供科学借鉴.
Abstract：ThenorthernsideoftheLoessPlateauisborderedbymanydeserts,formingawidelydistributedmixeddistributionareaofaeoliansandandloess.Theaeoliansand-loessmixture(ASLM)presentsdifferentphysicalandmechanicalcharacteristicsunderdifferentproportioncondi-tions,andtheinterfacialcontactmechanicalbehavioroftheASLMfoundationoftenoccurswithothermaterialsduringfieldconstruction,andtherelevantresearchisrarelymentionedatpresent.ThisworkobtainedthemaximumdrydensityoftheASLMunderdifferentsandcontentcondi-tions,preparedcircularspecimensoftheASLMwiththesamecompactiondegreeanddifferentsandcontent,andconductedringsheartestsontheinterfacebetweentheASLMandsteelunderdifferentverticalpressuresandshearvelocities.Theparticledistributionpropertiesandparticlefragmentationcharacteristicsofdifferentsandcontentwereobservedusingscanningelectronmicroscopy,andtheformationmechanismofresi-dualstrengthofASLMwithsteelinringshearconditionwasrevealed.ThetestresultsshowthatthephysicalandmechanicalcharacteristicsofASLMtransitionfromloesstosandysoilwiththeincreaseofsandcontent.Whentheverticalpressureislessthan100kPa,theprobabilityofdi-latancyofthemixtureincreases.ThereisalinearrelationshipbetweentheinterfaceresidualstrengthandverticalpressurebetweentheASLMandthesteel,whichisconsistentwiththeMohr-Coulomblaw.Asthesandcontentincreases,thecrushingeffectofaeoliansandparticlesincreases,andtheinterfacialresidualinternalfrictionangleandtheinterfacialresidualcohesionbetweentheASLMandsteeldecrease.Anincreaseinshearrateshortenthecontacttimebetweenthemixtureandthesteelinterface,makingitdifficulttoexertthecontactandbiteeffectsbetweenthetwo,therebyreducingtheresidualstrengthoftheinterfacebetweenASLMandsteel.Theresearchresultspredicttheproportionofloessaddedtoaeo-liansand,whichcanprovideusefulreferenceforthetreatmentofaeoliansandfoundationandalsoprovidescientificreferenceforrevealingtheconstructionmechanicsofASLM.
作者：姚志华 张建华 辛建平 穆锐 Author：YAOZhihua ZHANGJianhua XINJianping MURui
作者单位：空军工程大学机场建筑工程系,西安710038中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,成都610052中国人民解放军陆军勤务学院,重庆401331
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：TU411
关键词：风积砂-黄土混合料 钢界面 环剪试验 界面残余强度
Keywords：aeoliansand-loessmixture steelinterface ringsheartest interfaceresidualstrength
机标分类号：TU411P642.22TD315
在线出版日期：2024年3月28日
基金项目：风积砂-黄土混合料与钢界面的环形剪切力学特性[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(5)姚志华 张建华 辛建平 穆锐黄土高原北侧与诸多沙漠接壤,形成了广泛分布的风积砂-黄土混合区.不同比例条件下的风积砂-黄土混合料会呈现不同的物理力学特征,且风积砂-黄土混合料地基现场施工和使用过程中常与其他材料产生界面接触力学行为,相关研...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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