木质素改良粉土临界状态剪切特性试验

来源：中国血液净化杂志2016年第10期北京时间：

作者：张涛, 刘松玉, 蔡国军

单位：1. 中国地质大学(武汉) 工程学院, 湖北 武汉 430074;2. 东南大学交通学院, 江苏 南京 210096

摘要：为了使工业副产品木质素在粉土路基中得到更好的应用，采用室内无侧限抗压强度试验、三轴压缩试验和扫描电镜试验，研究木质素改良粉土的剪切强度特性和微观结构，分析木质素掺量、养护龄期对改良土强度和破坏特征的影响，探讨不同围压和排水剪切条件下改良土的应力-应变关系，阐述木质素产生的胶结作用对土体剪切特性的影响，并研究临界状态下改良土的剪切强度特征。试验结果表明：改良土体无侧限抗压强度随木质素掺量增加而增加，过高掺量会造成强度降低，木质素的添加可增强粉土的韧性特征，对于江苏粉土的木质素最优掺入质量分数为12%；终值偏应力随围压和掺量增加而增大，其增量随围压增加呈降低趋势；低围压条件下，剪切过程会产生吸力，改良土孔隙水压力在各围压下均小于素土；低围压排水剪切条件下，改良土体积应变存在先“剪缩”后“剪胀”的变化特征，高围压条件下则完全表现为“剪缩”；木质素产生的胶结物质填充孔隙并增强土颗粒间联结，土体形成更为致密、稳定的微观结构；改良土临界状态线相对于素土仅发生平移，黏聚力可用来表征木质素对土体临界状态强度特性的影响；临界状态下木质素改良土剪切特性的研究可为其本构模型建立提供一定的基础。

关键词：道路工程,抗剪强度,三轴压缩试验,木质素,临界状态

基金资助：国家自然科学基金项目（41330641，41202203）；高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金项目（201353）；教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NCET-13-0118）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2242013R30014）；江苏省杰出青年基金项目（BK20140027）；江苏省交通科学研究计划项目（2013Y04）