冻融循环下生物水泥改良黄土物理力学特性试验

康江; 张斌; 刘晓军; 代俊宁; 严浩; 王帅

doi:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2025.0615

西安科技大学学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (06) : 1211 -1221. DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2025.0615

冻融循环下生物水泥改良黄土物理力学特性试验

康江, 张斌, 刘晓军, 代俊宁, 严浩, 王帅

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摘要

黄土高原是中国滑坡事故频发的重灾区，而生态改良材料为黄土边坡生态防护及提高坡面稳定性工程实践提供新方法和新思路。采用植物基生物水泥(Bio-cement,BC)对黄土进行改良处理，通过冻融循环试验对比分析改良前后黄土力学特性的变化，并结合微观结构表征，深入探究BC对黄土改良的作用机制。结果表明:采用BC对黄土进行改良处理后，得到了未改良的试样无侧限抗压强度为154.8 kPa,BC-纤维改良后试样的峰值应力最高可达561.1 kPa;不同纤维掺量、相同冻融循环次数条件下，峰值强度提高280.61%(15次冻融循环);随冻融次数增加，试样峰值强度显著降低，经15次冻融后，降幅介于18.05%～42.28%;整体而言，BC-低纤维掺量减缓强度损失率，抗渗透性变化规律与之呼应;微观层面，纤维增强颗粒间黏结并提供碳酸钙成核位点，进而形成纤维-碳酸钙晶体-土颗粒集合体;研究成果有助于深入探究生态改良材料对黄土改良的适用性，为其应用和推广提供试验依据。