膨胀土收缩开裂过程及其温度效应

温度作为主要的外部环境因素之一，对膨胀土水-力学性质有重要影响。为了了解膨胀土在不同温度条件下的干缩开裂特性，开展了一系列干燥试验。试验中共配制了9组初始饱和的泥浆试样，干燥环境温度分别为22℃，60℃和105℃。在干燥过程中，实时监测试样的含水率变化及表面裂隙的演化过程，利用数字图像处理技术，对裂隙图像进行了定量分析，获得了表面裂隙率rsc；采用填充法，测量了裂隙的体积。结果表明：在干燥初期，试样中水分蒸发速率为常数，且随温度的增加而增加，试样达到残余含水率所需时间随温度的增加而减小；裂隙出现时对应的临界含水率wic受温度的影响非常明显，当温度从22℃增加到105℃时，wic从38.0%增加到90.9%；在裂隙发展前期，rsc增速较缓，随后进入快速发展期，较小的含水率变化可导致rsc迅速增加；当含水率接近终期临界含水率wfc或缩限时，裂隙发展趋于稳定，且wfc基本不受温度的影响；在高温环境下，膨胀土的裂隙发育程度较低温环境高，存在明显的温度效应。