Zastosowanie termoporometrii konwolucyjnej DSC w badaniach gruntów spoistych

Typ: referat opublikowany w książce

Autor

Kozłowski, Tomasz

Walaszczyk, Łukasz

Wariant tytułu

angielski

The application of convolution thermoporometry DSC during the analysis of the cohesive soils

Opublikowane w

Wybrane zagadnienia konstrukcji i materiałów budowlanych oraz geotechniki

Abstrakt

polski
angielski

W pracy zaproponowano metodę termoporometrii konwolucyjnej, dzięki której można uzyskać rozkład wielkości porów w wilgotnych gruntach spoistych. Zastosowano dekonwolucję stochastyczną sygnału DSC w celu uzyskania rzeczywistych efektów termicznych towarzyszących przemianom fazowym w gruntach ilastych. Podczas ogrzewania dla gruntów spoistych uzyskiwane są niewyraźne i szerokie piki DSC. Sygnał DSC jest splotem funkcji rzeczywistych efektów termicznych i funkcji aparaturowej. Układ efektów termicznych, który daje najbardziej zbliżony obliczony sygnał DSC do obserwowanego jest uznawany za rzeczywisty. Wyniki uzyskane dla próbek dwóch bentonitów (montmorylonity SWy-2 z Wyoming i STX-1b z Teksasu) przy różnych wilgotnościach wskazują na wyższą rozdzielczość i czułość niż w klasycznej termoporometrii z użyciem nieprzetworzonego sygnału DSC.

A version of the thermoporometry dedicated to analyzing the pore network of expanding clays is proposed in the paper. The blurred, wide DSC peak obtained during melting of a frozen clay sample is processed by the use of a deconvolutive analysis based on the searching for such a temperature distribution of "pulse-like heat events" that, convoluted with the apparatus function, gives a minimal deviation from the observed heat flux function, i.e. the calorimetric signal. As a result, a sharp thermogram is obtained and can be easily transformed into the pore distribution curve. The results, obtained for samples of two source clays (montmorillonites SWy 2 from Wyoming and STx-1b from Texas) with different water content, indicate a higher resolution and sensitivity than the classical thermoporometry using the unprocessed DSC signal. Phenomena corresponding to the evolution of the pore network as a function of the water content have been detected in samples of high water contents subjected to free drying prior to the experiments.

Słowa kluczowe