非饱和水泥改性膨胀土热物理特性试验研究的开题报告.docx

非饱和水泥改性膨胀土热物理特性试验研究的开题报告
题目：非饱和水泥改性膨胀土热物理特性试验研究
一、研究背景和意义
非饱和土是指土壤中孔隙水和土颗粒之间存在的气泡，该土壤状态常出现于不同气候和地质条件下。这种土壤状态具有较大的固结和膨胀变形特性，严重影响到土工建设中的实际应用。而水泥改性土可有效抑制土层膨胀变形，提高强度和稳定性，为工程建设提供了无比的便利。
在热应力条件下，水泥改性土的热物理性质会发生变化，对工程的稳定性有重要影响。因此，对非饱和水泥改性膨胀土在热应力条件下的热物理特性试验研究，具有很高的实际应用价值和理论意义。
二、研究目的
本次研究旨在探究非饱和水泥改性膨胀土在热应力条件下的热物理性质变化，为工程建设提供参考和理论依据。
三、研究内容和方法
1.试验内容
(1)非饱和水泥改性膨胀土的制备
(2)温度梯度下非饱和水泥改性膨胀土的热物理特性试验
(3)非饱和水泥改性膨胀土的力学性能试验
(4)数据分析和结果比较。
2.试验方法
(1)温度梯度设计：选择三个不同温度区间，依次为30℃-40℃、40℃-50℃、50℃-60℃，每个温度区间之间设置温度梯度为5℃-10℃；
(2)制备非饱和水泥改性膨胀土样品：样品采用现场土壤，以不同比例掺入水泥，混合后充分振实养护至合适强度；
(3)试验设备：温度计、热流量计、干湿计、质量称等，力学性能测试设备等；
(4)试验过程：
a.根据温度梯度设计，按照温度区间依次将样品放入设备中进行加热；
b.观察样品的变化情况，测定土壤温度、热流量、液态比例变化等；
c.测试样品的力学性能，包括抗拉强度等；
d.基于试验数据，分析非饱和水泥改性膨胀土在温度变化状况下的热力学性质变化。
四、预期结果
(1)通过试验数据分析，掌握非饱和水泥改性膨胀土在不同温度条件下热力学特性变化的规律，为工程建设提供参考。
(2)通过力学性能试验结果，评估非饱和水泥改性膨胀土在热应力条件下的稳定性和强度。
(3)研究结果为解决非饱和土在工程建设中的问题提供理论依据和实际应用指导。
五、参考文献
[1]渭南市住房和城乡建设局.土石方工程质量监理技术规范[S].陕西渭南:土石方专业委员会,2019.
[2]李素平.非饱和土力学特性与孔结构[M].北京:科学出版社,2015.
[3]吴美惠,李景峰,等.不同饱和度条件下长城黄土抗裂的热动力学效应[J].岩石力学与工程学报,2018,37(8):1985-1997.
[4]方卉,吴锦业,等.非饱和土湿度效应的研究[J].岩土力学,2016,37(9):2454-2461.