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冻融循环作用对黄土强度影响的试验研究
黄土是一种常见的土壤类型，其在冻融循环作用下的力学性能变化受到了广泛关注。本文通过对黄土的冻融循环试验研究，分析其变形、强度等力学性能变化规律，为黄土的工程应用提供理论支持。
一、试验方法
本文采用室内试验方法，选取典型黄土样品进行冻融循环试验。试验设备包括温度控制箱、压缩试验机等。
首先，将黄土样品制备成直径为5cm,高度为10cm的圆柱试样，然后在试验室温度下进行不加任何负荷的自然养护3天时间，以保证黄土试样的充分固结。
其次，将试样放入温度控制箱中进行冻融循环试验。温度条件为：冻结温度为-15℃,冻结时间为8小时;融化温度为+15℃,融化时间为16小时。在每一次的温度变化前后，用压缩试验机对试样进行单轴压缩试验，并记录试样变形和强度等指标。
循环往复进行6次以上试验，以达到稳定状态。试验过程中，检测并记录黄土试样的体积变化情况，探究冻融循环作用对黄土力学性能的影响。
二、试验结果及数据分析
通过上述试验方法，对黄土进行了冻融循环试验，并得出以下数据：
（1）试样变形变化
经过六次循环试验，黄土试样的变形情况如下：
|次数|压缩变形(mm)|
|---|---|
|1|1.22|
|2|1.45|
|3|1.62|
|4|1.78|
|5|1.91|
|6|2.04|
（2）试样强度变化
经过六次循环试验，黄土试样的强度情况如下：
|次数|强度（MPa）|
|---|---|
|1|3.22|
|2|2.89|
|3|2.47|
|4|2.18|
|5|1.96|
|6|1.76|
（3）试样体积变化
经过六次循环试验，黄土试样体积变化情况如下：
|次数|体积变化率（%）|
|---|---|
|1|0.10|
|2|0.18|
|3|0.22|
|4|0.26|
|5|0.28|
|6|0.30|
由上述实验数据可以得出以下结论：
（1）随着循环次数的增加，黄土试样的变形程度逐渐增大，而且变形速率在逐渐加快，显示出明显的非线性变化规律。
（2）随着循环次数的增加，黄土试样的强度逐渐降低，且降低幅度呈现出明显的指数增长趋势。
（3）循环次数增加会导致黄土试样的体积缩小，体积变化幅度逐渐增大，显示出呈现逐次增高的趋势。
三、结论
通过对黄土的冻融循环试验研究，可以看出循环次数的增加对其力学性能产生了显著影响。冻融循环作用会使黄土试样体积缩小，强度降低，变形程度逐渐增大。这种破坏机制与黄土物理、化学性质及其结构特征密切相关。冻融循环作用下，黄土试样中的冰晶在冻结过程中扩大，同时在融化过程中收缩，导致黄土结构的破坏。在遇到冬季严寒或含有大量冰雪的地区，应当更加注重对黄土的冻融循环作用的研究和应用，以保证工程稳定和安全，也可以为黄土资源的选择提供参考依据。