Характеристики разрушения и механизм подавления разрушения органосиликон-модифицированных углеродистых аргиллитов при циклах сушки и увлажнения

HE Zhijun ,  

ZENG Ling ,  

ZHA Huanyi ,  

FU Hongyuan ,  

CHEN Jingcheng ,  

ZHANG Hongri ,  

摘要

Для подавления разрушения и ухудшения прочности углеродистых аргиллитов при циклах сушки и увлажнения проведены испытания несвязной прочности на сжатие и разрушения органосиликон-модифицированных углеродистых аргиллитов, изучено влияние количества циклов сушки и увлажнения и содержания органосиликана на несвязную прочность сжатия, гранулометрический состав, коэффициенты неоднородности и кривизны, выявлено подавляющее действие органосиликана на ухудшение прочности и характеристики разрушения аргиллитов. С помощью сканирующей электронной микроскопии проанализированы изменения микроструктуры модифицированных образцов во время циклов, раскрыт механизм подавления разрушения. Результаты показывают: несвязная прочность сжатия модифицированных аргиллитов положительно коррелирует с содержанием органосиликана и отрицательно — с количеством циклов сушки и увлажнения; агрегация органосиликана эффективно увеличивает размер частиц аргиллита; после добавления органосиликана значительно увеличиваются содержание крупных частиц (>2 мм), максимальный Dmax и минимальный Dmin размеры, при этом наиболее выраженные изменения наблюдаются в группах частиц диапазонов [10 мм, 20 мм), [5 мм, 10 мм) и [2 мм, 5 мм), по мере увеличения дозы органосиликана амплитуда изменений частиц уменьшается; медианный размер частиц d50, параметры распределения Вейбулла (λ, k), фрактальная размерность D, индекс стойкости к разрушению Idn и коэффициент разрушения Dr положительно коррелируют с содержанием органосиликана и отрицательно с числом циклов, в то время как коэффициент неоднородности Cu изменяется обратно. Органосиликон в основном формирует сетчатую структуру, связывая частицы аргиллита и создавая гидрофобную пленку на их поверхности, тем самым подавляя ухудшение прочности и разрушение.

关键词

Дорожное строительство; углеродистый аргиллит; органосиликон; гидрофобная модификация; подавление разрушения

阅读全文