冻融过程对于土体细观结构改变的检测试验

李建

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

摘要：近年来，随着建筑工程数量的增多，为了更好的保证建筑质量，必须关注建筑冻融过程中土体细观结构改变。为了研究冻融过程对于土体细观结构改变，相关的研究人员必须要利用显微镜对土体冻融过程中的细观结构进行观察，以观察其变化的强度。通过对土体结构强度的观察，可以发现随着土体冻融程度的加深，土体结构变得更加破碎，土体颗粒之间的孔隙数量逐渐增多，且逐渐变大，土体结构遭到不同程度的破坏。本文就冻融过程对于土体细观结构改变的检测试验进行探讨，在介绍某地冻融过程中土体细观结构改变的检测试验材料和试验方法的基础上，对其试验结果进行分析，以供参考。

关键词：冻融过程土体细观结构改变检测试验试验结果分析

我国国土辽阔，气候多样，北方地区四季分明，在北方冬季会存在一些冻融过程，尤其是我国的东北地区，这些地区存在一些季节性的冻土，这些冻土在夏季会随着气温的升高而融化，在冬季会由于气温下降而冰冻，在这个过程中，这一地区的冻土土体结构会发生一些变化。本文就此进行研究，通过显微镜对冻融过程中的土体细观结构改变进行检测试验，下面是具体的实验过程和结果介绍。

一、冻融过程中土体细观结构改变的检测试验材料和试验方法

在该项试验中，为了更好的观察冻融过程土体细观结构的改变，选用了显微镜进行观察，并选取了某地区的土体，取样深度为1.2-1.5米，土体呈黄色。在对土体进行物理性质的实验过程中，实验得到的结果是2.67，含水量为15.3%，最大干密度是1.89g/m³。

为了满足实验的需要，在实验之前对所取的土体进行制件，并提高制件的含水量，保证其为最佳的含水量状态，同时，依据土体的最大干密度按照90%的压实度进行了静压压实。

在此次土体细观结构改变的检测试验中，制件为圆形，其尺寸内直径为60.9mm，高度控制在20mm左右，利用相关的模件进行制件，在此过程中进行静压压实。为了展现出不同程度的冻融过程，将其放在了-15度的环境下进行冷冻，冷冻时间分别为2小时、4小时和6小时，在冻结完成后，把制件放在25摄氏度的环境下进行融化。最后，将制件进行切片，并用相关的显微镜进行观察，观看冻融过程中土体细观结构的改变。

二、在冻融过程中对土体细观结构的分析

为了更加清晰地观察土体细微结构变化，我们在实验中采用放大倍数为100倍的显微镜进行观察，其中，当显微镜倍数为100倍时土体结构如图1所示。

图1显微镜倍数为100倍时土体结构

通过图片可以看出，在土体冻融之前，土体表面是比较平整的，土体之间的缝隙比较小，且没有较大的空隙。但是随着冷冻时间的增长，在2-4小时之间，土体的结构被破坏，土体表面开始变得凹凸不平，其土体被渐渐地开始分离，出现了一些细微的裂缝和空隙。最后，当冷冻6小时的时候，土体结构被彻底的破坏，其土体的缝隙变得更大，土体的颗粒变得更加明显，同时土体碎屑产生，土体的整体性和连接性造成严重破坏，土体结构由开始的密实性朝着片堆状发展。

三、冻融过程对于土体细观结构改变的检测试验总结

总而言之，通过这次实验，我们可以发现当土体的冻融时间变得更长时，土体本身的结构遭到破坏，其整体性和连续性变得更差，同时，土体自身会产生一些裂缝和缝隙。之所以土体会产生这些变化，是由于土体在冻融的过程中，会由于气温降低产生冰晶，冰晶会破坏土体的整体性，同时由于土体在融化过程中气温升高融化成水体，水体冲刷土体表层，使土体强度下降，土体整体性被再一次破坏，土体棱角变得圆滑，其表面最终展现出凹凸不平的状态。

结束语：

总而言之，通过这次的冻融过程对于土体细观结构改变的检测试验，让相关人员对冻融过程中的土体细观结构改变有了更深的认识，也了解到了冻融时间对土体的影响程度。如果相关的建筑人员在了解这一原理的基础上，在建筑工程施工的过程中，学会把握冻融过程对于土体细观结构改变，采取防护措施，就可以保证地基的稳定，推进土木工程的长远发展。

参考文献：

[1]刘思奇，吕美群，张峰宁，等.冻融过程对于土体细观结构改变的检测试验[J].居业，2015(12)

[2]王绍全，申杨凡，何钰龙等．冻融作用下石灰改良土微观特性研究[J].路基工程，2015(3)