聚乙烯醇水凝胶改良红黏土强度特性研究

摘要

以红黏土为研究对象，聚乙烯醇(PVA)为改良材料，通过直剪和无侧向抗压强度试验，研究了不同PVA浓度和养护龄期对红黏土强度的影响，并利用扫描电镜观察了改良土的微观结构。结果表明：在各养护龄期相同的条件下，红黏土的黏聚力和无侧限抗压强度均随着PVA浓度增加呈先增大后减小的趋势，内摩擦角随着PVA浓度的增加未呈现出明显的变化规律，但均大于红黏土的内摩擦角。取浓度为3%PVA改良红黏土抗剪强度和无侧限抗压强度的效果比较理想。微观测试表明：PVA与土颗粒反应，形成高弹性、高强度的立体丝网状结构，搭接于孔隙间。低浓度的PVA所形成的网状结构不完整，黏结力弱，随着浓度的提升，网状结构逐渐完整，更能有效限制土颗粒的移动，从而提高土体的抗剪和抗压强度。然而，较高浓度的PVA导致水凝胶黏度增大，影响其与红黏土的均匀混合，不利于PVA与土颗粒接触，减弱了网状结构与土颗粒的连接，反而降低黏聚力和无侧限抗压强度。

关键词

聚乙烯醇 / 红黏土 / 抗剪强度 / 抗压强度 / 扫描电镜

基金资助

国家自然科学基金资助项目(41867039); 广西岩土力学与工程重点试验室项目(桂科能20-Y-XT-03)