聚氨酯泡沫胶黏剂改良砾石的应力-应变-强度响应与延性

聚氨酯泡沫胶黏剂（PFA）是二异氰酸酯官能团与多元醇单体之间发生放热化学聚合反应生成的产物，可形成具有高强度和高刚度的闭孔结构。在本研究中，探讨了PFA在提高级配良好砾质土的强度和延性方面的有效性。以未改良土和PFA改良土的排水三轴压缩试验为对比基础，在100 kPa围压下，随着PFA掺量增加（从2%增加到8%），PFA改良土的峰值强度和残余状态强度显著提高（分别为未改良土的1.5至7倍和1.4至5.4倍）。在低围压情况下，添加PFA导致体积响应从剪缩转变为高度剪胀。观察到PFA改良土在q∼p′和e∼p′平面上的残余（或伪临界）状态线（RSLs）呈平行分布，并随着PFA含量的增加而向上平移。观察到刚度的应变相关衰减随PFA含量和围压的增加而变得更加显著。特别是，PFA改良土的脆性指数（范围为0.01至0.29）显著低于石灰胶结土（范围为0.03至2.36），这表明由于聚合物键的延性特征，PFA改良砾石表现出远优于类似石灰改良砾质土的延性。从延性、强度和经济性角度考虑，PFA的最佳掺量范围为4%至6%（最佳值约为5%）。鉴于其延性响应和应力-应变-强度特性，PFA改良砾质土有望为高堆石坝或铁路路基的应用提供一种极具前景的选择。