【摘 要】
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鉴于毛细理论和薄膜水理论只考虑一种水分迁移机制,难以全面合理揭示土体冻胀机理.根据毛细水和薄膜水在孔隙中的赋存特征,提出以孔径D=0.1μm或横向弛豫时间T2=2.5 ms作为毛
【机 构】
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合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽建筑大学土木工程学院,安徽合肥 230601;安徽省建筑结构与地下工程重点实验室,安徽合肥
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鉴于毛细理论和薄膜水理论只考虑一种水分迁移机制,难以全面合理揭示土体冻胀机理.根据毛细水和薄膜水在孔隙中的赋存特征,提出以孔径D=0.1μm或横向弛豫时间T2=2.5 ms作为毛细水和薄膜水的判别条件.基于流体动力学和热力学基本原理,分别建立了薄膜水迁移驱动力、广义Clapeyron方程力学和毛细–薄膜水迁移驱动力模型,给出了压力变量和吸力变量之间的换算系数λ;模型分析表明,冻结大孔在弯曲冰–水界面处产生一集中吸力,驱使未冻孔隙中的毛细水和薄膜水向冻结大孔内部迁移;其迁移路径为:未冻孔隙中的毛细水和颗粒表面薄膜水→弯曲冰–水界面→冻结大孔内壁薄膜水.最后,根据粉土在冻结过程中的低场–核磁共振试验,证明了毛细水和薄膜水的分界线,并验证了毛细–薄膜水分迁移模型及迁移路径的正确性.
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