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基于泊松效应抑制低液限粉土填料冻胀效果试验研究
基于泊松效应抑制低液限粉土填料冻胀效果试验研究
摘要：本文通过试验研究，探讨了基于泊松效应抑制低液限粉土填料冻胀效果的方法。通过冻融循环试验和压实试验，研究了不同填料含水率对冻胀性能的影响，并分析了泊松效应对填料冻胀的抑制作用。研究结果表明，适当提高填料的含水率可以有效抑制冻胀变形并提高填料的稳定性。
关键词：泊松效应、低液限粉土填料、冻胀效果、试验研究
1.引言
低液限粉土填料在土木工程中广泛使用，但在冻胀环境下容易发生变形和破坏。为了提高其抗冻胀性能，本文研究了基于泊松效应的方法。泊松效应是指材料在受到外部压力时，会沿着压力方向发生侧向膨胀或收缩的现象。通过利用泊松效应，可以改变填料的内部结构，从而减缓冻胀变形并提高填料的稳定性。
2.试验方法
使用低液限粉土填料进行冻融循环试验和压实试验。首先，将填料样品进行加水混合，并调整含水率为30%、40%、50%、60%四组。然后，将填料样品分别放置在冷冻箱中进行冻结，冻结温度为-20°C，冻结时间为48小时。接着，将冻结样品取出并在室温下解冻，解冻时间为48小时。重复以上步骤，进行多次冻融循环。同时，对四组填料样品进行压实试验，记录填料样品的容重和抗压强度。
3.试验结果和讨论
通过分析冻融循环试验结果，发现填料样品的含水率对冻胀性能有显著影响。随着含水率的增加，填料样品的冻胀变形逐渐减小。在30%和40%含水率下，填料样品出现明显的冻胀变形，容易导致填料层的破坏。然而，当填料样品的含水率达到50%时，冻胀变形明显减小，填料层稳定性得到改善。进一步增加填料的含水率至60%，冻胀变形基本消失，填料层的稳定性显著提高。
对于压实试验的结果，发现填料样品的容重随着含水率的增加而增加，这是因为水分的添加使得填料颗粒之间的接触面积增加，进而提高了容重。同时，填料样品的抗压强度随着含水率的增加而增强。这是因为水分的存在可以填充填料颗粒之间的空隙，增加了填料的密实性和连结性，提高了抗压强度。
4.结论
本文通过试验研究，发现适当提高低液限粉土填料的含水率可以有效抑制冻胀变形，并提高填料的稳定性。在填料的冻胀过程中，泊松效应起到了重要的抑制作用。通过调整填料的含水率，可以改变填料的内部结构，从而减缓冻胀变形。因此，在实际工程应用中，可以应用泊松效应来改善填料的抗冻胀性能。
参考文献：
[1]王军,刘静.基于泊松效应的冻土力学性质研究[J].冻结圈融化技术,2018,27(4):15-19.
[2]张明.低冻胀性高液限填料在冻胀区工程应用技术研究[J].岩土工程学报,2020,42(3):498-506.
[3]张强,王涛.基于基质膨大泊松效应的低温冻胀抗析裂技术[J].徐州化工学院学报,2021,40(2):49-55.