仿岩溶碳酸氢钙加固风积沙的试验研究

分别以仿岩溶碳酸氢钙(CFPK)溶液和毛乌素沙地风积沙为固沙材料和加固对象,通过化学试验、力学试验、水理试验以及微观试验,探究二氧化碳压强和反应时间对CFPK溶液浓度的影响,分析CFPK溶液固化沙的工程性能,揭示其加固机理。结果表明：CFPK溶液浓度随着二氧化碳压强的增大而增大,随着反应时间的增加先增大而后保持稳定。呈散粒状的风积沙经过CFPK溶液处理后,其表面形成一层固结层,具有较高的表面强度、较好的抗风蚀性和耐水性。随着CFPK溶液用量的增加,固化沙的表面强度和抗风蚀性能逐渐提高。仿岩溶碳酸氢钙可在沙颗粒间分解形成具有胶结作用和填充作用的碳酸钙,能够有效加固风积沙。     

基于分散机理的细粒土分散性判别方法研究

针孔、碎块、双密度计、孔隙水可溶性阳离子和交换性钠离子百分比等现有评价细粒土分散性的5种常规试验方法,操作过程繁琐,耗时耗力。基于细粒土分散机理,通过人工配制不同黏粒含量、不同碳酸钠质量分数的土样,研究细粒土分散性常规判别试验方法的适用性,提出快速准确评价细粒土分散性的方法。试验结果表明,分散土可分为物理性分散土（可称之为低凝聚性土）、化学性分散土、物理-化学复合型分散土,其中黏粒含量10%是细粒土产生物理性分散的界限。泥球、孔隙水可溶性阳离子和交换性钠离子百分比试验适用于所有细粒土,针孔和双密度计试验适用于黏粒含量不低于10%的细粒土。当黏粒含量低于10%时,采用泥球试验的判别结果作为判别依据;当黏粒含量不低于10%时,以泥球和针孔试验的判别结果作为综合判别依据,并且以最强的分散性判别结果为准。双密度计、孔隙水可溶性阳离子、交换性钠离子百分比和酸碱度试验仅作为细粒土分散机理的解释性试验,不参与综合判别。     

不同碳酸钙钙源对CFPK加固风积沙的影响

仿岩溶碳酸氢钙(CFPK)溶液是一种环境友好型固沙材料,碳酸钙钙源对CFPK溶液的制备及其特性有重要影响。为了给CFPK在固沙方面的推广应用提供参考,选择分析纯碳酸钙、生物碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙4种材料作为制备CFPK溶液的碳酸钙钙源,通过化学试验、力学试验、X射线衍射试验和扫描电镜试验等,分析了不同碳酸钙钙源制备的CFPK溶液的固沙效果。结果表明：1)4种碳酸钙钙源制备的CFPK溶液在反应达到平衡时,电导率和钙离子浓度基本相同,即钙源对碳酸氢钙溶解度影响很小,但是反应速度差别明显,其中重质碳酸钙的反应速率最快、生物碳酸钙的反应速率最慢;2)不同碳酸钙固化沙的表面强度、抗风蚀能力差异明显,重质碳酸钙固化沙表面强度和抗风蚀能力大于其他3种碳酸钙的,生物碳酸钙固化沙表面强度和抗风蚀能力最小;3)4种碳酸钙钙源在固化沙中生成的碳酸钙晶体矿物成分基本相同,主要为方解石,但不同碳酸钙钙源在固化沙中生成的碳酸钙晶体的含量和形态有所不同,分析纯碳酸钙生成的碳酸钙晶体主要为六面体方解石,其他3种碳酸钙生成的碳酸钙晶体以薄片状为主,其中重质碳酸钙生成的碳酸钙晶体尺寸大、高度聚集、致密性高,因此重...