NH3·H2O对桂林地区红黏土工程特性的影响试验研究

为研究氮肥污染对桂林红黏土物理力学性质的影响,使用氨水(NH₃·H₂O)溶液对具有代表性的桂林雁山红黏土进行浸泡,考虑氨水质量分数(0,4.5%,9.0%,13.5%,18.0%)和养护时间(1,7,14 d)双因子因素,通过室内试验,分析氨水污染对桂林雁山红黏土物理力学性质的影响规律。试验结果表明:随着氨水质量分数及养护时间的增加,桂林雁山红黏土的质量、含水率、相对密度和液塑限均增大,压缩模量减小,土体压缩性增强;碱-土作用是引起红黏土物理力学性质发生变化的主要原因,其相互作用导致红黏土颗粒间的胶结物被溶解后又重新生成絮状物,使其原本稳定的结构状态发生改变。     

消石灰改良红黏土室内试验研究

为了研究江西红黏土掺消石灰改良后物理力学性质,对掺灰率为0、2%、4%、6%的改良红黏土进行了击实试验、液塑限试验、收缩试验以及干湿循环试验等室内试验研究。研究结果表明:掺灰后的改良红黏土的最大干密度随着掺灰率的增加而逐渐减小,最优含水率均比素土有所增大;改良红黏土的液限略有降低,塑限有极小幅度的增加,塑性指数降低,但总体上对其界限含水率的影响并不是很大;改良红黏土的体缩率、收缩系数和缩限随着掺灰率的增大而增大,且掺灰率越大增大越明显;当掺灰率较低(2%)时,改良红黏土表面裂隙发育更多,土体收缩开裂加剧,当掺灰率提高到4%时,表面裂隙发育较素土少,掺灰率达到6%时,改良红黏土表面几乎没有裂隙发育,土体收缩开裂得到很大的改善,可认为该红黏土的最优掺灰率应在4%~6%。     

微米和纳米Al2O3对水泥基材料力学与耐久性的影响

为了明确微米和纳米Al₂O₃对水泥基材料力学性能与耐久性的改性作用,采用细度分别为1 μm和10 nm的Al₂O₃替代水泥,制备低水胶比水泥基材料。通过宏观和微观测试手段,分析微米和纳米Al₂O₃对水泥基材料力学性能与耐久性的影响规律,并探析其作用机理。试验表明:掺量为0.5%~4.0%的微米Al₂O₃和纳米Al₂O₃能增强水泥基材料的力学性能,降低其干燥收缩;0.5%~2.0%微米Al₂O₃和0.5%~4.0%纳米Al₂O₃能降低水泥基材料的渗透系数,但4.0%微米Al₂O₃会增大水泥基材料的渗透系数。相对而言,纳米Al₂O₃对水泥基材料的改性作用优于微米Al₂O₃。电镜扫描和文献研究结果发现,纳米Al₂O₃和微米Al₂O₃在水泥基材料水化、硬化过程中发挥尺寸效应、填充效应和表面活性效应,进而达到增强水泥基材料的力学性能和耐久性的目的。研究成果为水泥基材料的改性提供试验基础。     

不同含盐量及离子含量对土的界限含水率的影响规律研究

土中含盐量影响土的物理力学性能,研究细粒土中总盐含量及不同离子含量(硫酸盐和氯盐)对认识土的界限含水率的影响规律有重要意义。人工配制不同含盐量、不同离子含量的土样,测定土的界限含水率,并运用投影寻踪回归分析方法研究含盐量对土的界限含水率的影响。研究结果表明:加氯化钠时,随着含盐量的增加,土的液、塑限均有下降;加硫酸钠时,随着含盐量的增加,土的液、塑限均有上升,体积发生变化,出现膨胀现象;各加一半时,随着含盐量的增加,土的液限明显下降,塑限变化不大。     

粘性土的含水率对其力学性质的影响

1含水率与土的性质之间的关系粘性土的状态因土中水量的变化而变化,各种粘性土有一个处于塑性状态的含水率范围,界限含水率就是这个范围的量度值,液限是塑性状态的上限,塑限是可塑状态的下限,含水率低于塑限时水分蒸发,屈服力增加到一定值,此时土处于固态状态;含水率高于液限时     

崩壁土壤界限含水率特征及影响因子研究

为了探究崩岗崩壁土壤界限含水率特征,采集长汀崩岗崩壁7个不同深度土层土壤样品研究了液塑限特征及其影响因子。研究结果表明,随着土层深度的增加,土壤液限、塑限以及缩限逐渐减小;界限含水率受土壤粒径分布与有机质含量的共同影响,随着黏粒含量与有机质含量的增加,土壤液限、塑限以及缩限变大,并且黏粒含量对界限含水率的影响最为明显,呈极显著的相关关系。土壤界限含水率与崩岗侵蚀发育密切相关,A、B层较高的液塑限值使得水分运移过程中土层重量增加,剪切力增大,坡力稳定性降低,C层液塑限值较低,容易在水分下渗产生流失,进而发生崩塌。A层和B层的缩限特征导致土壤容易形成裂隙,产生优先流,加剧崩岗的发育。研究结果为崩岗侵蚀机理研究及其治理提供理论依据。     

东北多年冻土区粉质黏土导热性能研究

本文依据东北多年冻土区冻土试验,以正规状态法测定冻土样的导热系数,稳态法测定融土样的导热系数,通过二元线性回归分析。试验结果表明:导热系数随着含水量和干密度的增加而增加,液限和塑限是粉质黏土的导热性能突变界限,小于塑限的土体导热性能不受含水量影响,大于液限土体的导热系数趋近一个定值,粉质黏土的导热系数小于粗颗粒的导热系数,粉质黏土的黏土掺量和细砾石掺量可明显提高其导热系数。     

粘性土的液限、塑限及粒度成分的相关性分析

液限、塑限是粘性土处于塑态时的上下界限含水率 ,是粘性土的主要特性指标 ,文章通过对大庆地区双阳河西支右堤沿线粘土料场的 1 0 8组室实验数据进行分析并对实验数据进行回归统计分析得出液限、塑限及粒度成分的近似关系的趋势     

稻草灰对滨海盐土改良的试验研究

为改善滨海盐土质量,以稻草灰作为改良剂,分别研究了灰土体积比为0%、10%、20%和30%滨海盐土在水稳定性团聚体含量、稠度指标、最大干密度和最优含水率等指标的变化规律。结果表明:稻草灰可以提高滨海盐土中粒径在5.0~10.0 mm和2.0~5.0 mm水稳定性大团聚体的含量,减小粒径小于0.25 mm微团聚体的含量;稻草灰可以提高滨海盐土的塑限、液限和塑性指数,但对塑限、液限的影响显著,对塑性指数的影响相对较小;稻草灰可以显著降低滨海盐土的最大干密度,提高最优含水率。由此说明,稻草灰可以提高滨海盐土的保水性能与疏松度,把稻草灰运用于滨海盐土的改良,可取得工业废弃物资源化与土地合理改良的双重生态效益。     

渤海近海口软黏土液塑限试验研究

液塑限是为细粒土定名分类、评价工程性质的重要参数,通过对渤海近海口沉积的软黏土进行液塑限联合测定试验和颗粒分析试验,研究了该地区细粒土的液塑限影响因素,并提出了一些建议。研究结果显示,土体中胶粒含量影响着土体的塑性指数,并且在反映土样可塑性时有一定的界限和范围,渤海近海口软黏土胶粒临界含量为7.5%。对不同规范所取的测点入土深度区间进行试验研究发现,《土工试验规程》与《土工试验方法标准》测得的土体液塑限指标不同,其原因可能是测点入土深度和对应的含水率并非理想的线性关系,建议在进行液塑限联合测定时考虑此因素,从而使结果更加准确。     

低液限红黏土对混凝土和易性及力学性能的影响

为了探究低液限红黏土对混凝土和易性及力学性能的影响,采用低液限红黏土、碎石、机制砂制备塑性混凝土,探讨黏土掺量与水灰比对混凝土和易性、抗压强度、劈裂强度、弹性模量的影响。结果表明:低液限红黏土能改善混凝土的流动性、黏聚性和保水性,1 h后的坍落度仍能保持在173 mm以上,同时黏土能大幅度地延迟混凝土的初凝和终凝时间和显著降低混凝土的表观密度。黏土等质量替代水泥后,随着养护龄期的延长,混凝土抗压强度、劈裂强度呈对数关系增加。相对而言,黏土掺量对混凝土抗压强度的影响比水灰比要大。黏土掺量越大,混凝土的弹性模量越小,且可采用混凝土抗压强度的线性关系来预测。     

聚合氯化铝(PAC)改性膨胀土的胀缩特性试验研究

膨胀土具有吸水膨胀和失水收缩的特性,容易引起上覆构筑物的破坏。通过颗粒分析试验、界限含水率试验、自由膨胀率试验、膨胀率试验、收缩试验和扫描电镜试验,对聚合氯化铝(PAC)改性膨胀土的物理与胀缩特性进行了研究,并与硅酸钠改性土对比。结果表明:掺入PAC的膨胀土,黏粒含量降低,亲水性减弱,液限降低,塑性指数显著下降;在一定掺量范围内,PAC改性后膨胀土的自由膨胀率、无荷膨胀率、有荷膨胀率、线缩率、体缩率等胀缩性指标降低;大量的絮状物通过填充土体中的孔隙与胶结土颗粒,使土体结构性得以改善。PAC改性膨胀土的机理在于其在水介质中可电离产生大量高价[Al]^m+和[Al_m(OH)_n]^3m-n絮凝物,这些生成物通过离子交换、电中和、架桥吸附和絮凝网捕作用,降低表面电荷,使黏土颗粒相互聚集,降低膨胀土的胀缩性。     

软土变形指标与初始孔隙率的相关性分析

根据上海地区不同土层软土的一维和等向固结试验,得到一维固结下压缩指数C_c和回弹指数C_s与修正剑桥模型参数λ和κ之间的关系。鉴于室内试验耗时过长,而通过土样的基本物理指标(天然含水率w_n、孔隙比e₀、液限w_L和塑性指数I_p)来推算压缩指数和回弹指数是一个快捷有效的方式,对比发现土的变形指标与基本物理指标间存在一定的相关性。结果表明:C_c/n₀与C_c,C′_s/n₀与三轴试验各向同性固结下得到的C′_s之间存在较好的线性关系,并给出了对应的关系式。由此,上海地区软土的变形指标可通过初始孔隙率来估算。在已有试验数据的基础上,总结分析我国沿海多个地区(广州、天津、深圳、温州、福州等)压缩指数试验数据,发现沿海地区软土压缩指数与初始孔隙率之间均存在较好的线性关系,并给出了对应的关系式。     

竖向渗透分层取样技术在液塑限联合测定试验中的应用

岩土工程实践中,一般通过测定黏性土的液塑性指数来确定其具体分类,并据此判断土体的基本工程性质.但目前《土工试验方法标准》(GB/T 50123—2019)中推荐的液塑限联合测定试验法存在一定的缺陷,制作出的土样干密度差异明显,使得试验过程中得到的数据点在双对数坐标轴上离散性很大.通过对国标中推荐的液塑限联合测定法进行改...     

TDR测量黄土含水率的影响因素分析及其评价

时域反射法(TDR)已被岩土工程领域广泛用于测量土壤体积含水率。采用延安新区和吴起县2种黄土试样分别对TDR水分测试进行试验率定,分析了TDR水分测试过程中的测试误差,探讨了黄土的干密度及塑性指数等因素对TDR水分测试率定的影响。结果表明:TDR水分传感器未进行试验率定时,测试结果误差较大;当黄土试样在质量含水率一定时,TDR水分传感器测得的体积含水率与干密度之间均呈线性增长关系;对于塑性指数I_p<10的延安新区黄土,TDR水分传感器测得的体积含水率θ_v均大于烘干法测得的体积含水率θ_w,TDR测试结果均在等值线θ_w=θ_v下方;对于塑性指数介于10~17之间的吴起县黄土,当质量含水率w<12%时,θ_v >θ_w,TDR测试结果在等值线θ_w=θ_v下方,当w>12%时,θ_v <θ_w,TDR测试结果在等值线θ_w=θ_v上方。通过比较分析2个地区θ_w与θ_v的关系,建立了TDR水分测试结果的修正公式。研究成果为TDR水分传感器测定黄土含水率这一测试技术在陕北黄土地区的岩土工程应用提供了参考。     

Cu2+污染红黏土抗剪强度与电阻率关系研究

为了探索快速评价重金属污染红黏土强度特性的新型手段,在室内开展不同浓度、不同干密度的Cu²⁺污染红黏土的直剪试验及其电阻同步测试试验,得到土体剪应力、电阻率-剪切位移同步变化曲线;分析初始干密度、垂直压力、Cu²⁺浓度对抗剪强度、电阻率的影响;依照抗剪强度指标(C、φ)原理选取电阻率指标(ρ₀、φ₀),并分析Cu²⁺浓度对抗剪强度指标(C、φ)、电阻率指标(ρ₀、φ₀)的影响;以Cu²⁺浓度为中间变量,进一步探讨抗剪强度与破坏电阻率、抗剪强度指标(C、φ)与电阻率指标(ρ₀、φ₀)之间的定量关系。试验结果表明:Cu²⁺污染红黏土剪应力-位移曲线呈典型的应变硬化型,电阻率随剪切位移的增大而减小;抗剪强度随初始干密度、垂直压力的增大近似线性增大,而电阻率随初始干密度、垂直压力的增大近似线性减小;抗剪强度及其指标(C、φ)、电阻率及其指标(ρ₀、φ₀)与Cu²⁺浓度间均呈负指数函数关系;抗剪强度与破坏电阻率、黏聚力与初始电阻率、内摩擦角与电阻率关系曲线倾角间的变化趋势一致,均呈现出较好的指数函数关系,可用于快速评价Cu²⁺污染红黏土强度特性变化。     

含水率对高液限细粒土砾与粉质黏土抗剪强度影响比较研究

近年来,随着极端气候的变化,土石坝安全性问题日益突显。为了研究不同筑坝材料对土石坝安全的影响,利用应变直剪仪对粉质黏土和高液限细粒土砾土样在不同含水率和实施不同正应力下进行不排水不固结快剪试验,研究不同含水量和不同应力情况对土的抗剪强度的影响。试验结果表明,粉质黏土在最大干密度和最优含水率时抗剪强度最大,在最优含水率以前随含水率越大抗剪强度越大,在最优含水率以后随含水率越大抗剪强度越小;而高液限细粒土砾的含水量越大抗剪强度越小。     

(NH4)2CO3作用下饱和红黏土的崩解效应

为研究(NH₄)₂CO₃溶液对红黏土崩解性的影响,以桂林红黏土为研究对象,通过自制的崩解装置,测试不同浓度(NH₄)₂CO₃溶液作用下饱和红黏土的崩解特性。比较红黏土与(NH₄)₂CO₃作用前后溶液的pH值、土体C和N元素含量及微形貌,分析崩解的微观机理。同时,结合溶液作用下抗剪强度和渗透性探讨崩解行为。试验发现,饱和红黏土的崩解性随溶液浓度增大而增大;其崩解过程可划分为快速崩解、稳定崩解和完成3个阶段,第Ⅰ阶段持续时间较短,主要是土样从环刀脱出过程中扰动所致;第Ⅱ阶段持续时间长,为崩解的主要阶段,与结合水膜厚度、粒间作用力、胶结作用、强度和渗透性等诸多因素密切相关。