宁明膨胀土持水性研究

采用压力板法（吸力范围０～１.５ＭＰａ）及盐溶液蒸气平衡法（吸力范围３～３６８ＭＰａ）对宁明膨胀土进行了土－水特性试验研究,获得全吸力范围内的土－水特征曲线。采用初始干密度为１.２５和１.５ｇ／ｃｍ^３的压实样,比较不同初始干密度对土体持水性的影响;用泥浆制成干密度为１.２５ｇ／ｃｍ^３的预固结试样,比较相同干密度下,不同成样方式对土体持水性的影响。结果表明：压实试样初始干密度１.５和１.２５ｇ／ｃｍ^３的进气值分别约为７０、１０ｋＰａ,预固结试样初始干密度１.２５ｇ／ｃｍ^３的进气值约为３０ｋＰａ;土体质量含水率或者饱和度随着吸力的增加而减小,当吸力大于７０ｋＰａ,压实试样两种干密度曲线重合,说明初始干密度对土－水特征曲线影响发生在０～７０ｋＰａ,相同吸力条件下,预固结试样持水性更好。     

聚四氟乙烯材料在环境岩土工程土工试验中的应用

采用聚四氟乙烯材料研制出一种用于环境岩土工程固结试验的新型耐腐蚀固结仪,利用该新型固结仪分别在去离子水,0.08、0.1 mol/L的KC1盐溶液以及pH值等于5、4、3的盐酸溶液中,进行了不同水化学环境下桂林红粘土的室内固结压缩模拟试验,试验结果表明：红粘土的压缩性随盐溶液和酸液浓度的增大而增大.该新型耐腐蚀固结仪在中压条件下的实测变形量小于0.001 mm,满足试验精度要求.     

考虑损伤的含天然气水合物沉积物本构模型

对含天然气水合物沉积物施加荷载后,其内部固体颗粒间将会发生错动、滑移及滚动,当荷载较小时,沉积物表现为弹性变形;随着荷载的增大,内部将出现塑性流动,水合物晶体重新定向,此时沉积物表现为塑性变形;随着荷载的进一步增大,最终导致沉积物发生破坏,这一过程可以看作是沉积物内部损伤产生和逐渐发展的过程。从复合材料的细观力学机制出发研究含水合物沉积物的材料特性,得到等效弹性常数与水合物含量之间的关系;同时基于损伤力学理论,推导出损伤变量的表达式,建立考虑损伤的含天然气水合物沉积物的本构模型。通过比较不同水合物含量下的计算结果与试验结果,结果表明,所建模型能较好地反映含天然气水合物沉积物的应力–应变关系,验证了模型的可行性。     

游离氧化铁对红黏土力学特性的影响

游离氧化铁对红黏土力学特性存在显著影响,为分析其影响机理,采用柠檬酸钠、碳酸氢钠和连二亚硫酸钠的混合溶液(DCB法)去除红黏土中游离氧化铁,以去除和未去除游离氧化铁红黏土为研究对象,通过室内试验研究了两种试样的土水特征曲线、不同含水率条件下的抗剪强度和失水收缩特性.结果表明:吸力在较高范围内,同一含水率时去铁红黏土的基...     

桂林雁山红粘土的土-水特征试验

采用压力板仪对重塑红粘土在不同干密度条件下进行脱湿试验,得到了相应的土-水特征曲线.采用常用的van Genuchten模型、Fredlund 4模型对实测的土-水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好.试验结果表明：干密度越大、进气值越高,试样在相同基质吸力下干密度大的试样含水量更高.将红粘土的土-水特征曲线与干密度非常接近的贵州地区玄武岩红土进行了对比,发现红粘土的持水能力要比其他类型的粘土更强.     

氯化纳溶液对铝土矿矿泥的沉降影响

铝土矿尾矿泥浆因含有大量细粒与黏土矿物,导致其 难以脱水沉降。而盐溶液的存在会影响黏土矿物颗粒间的 作用力,进而影响其物理化学特性。为此,以广西铝土矿矿 泥为例,采用不同浓度 NaCl溶液对矿泥进行自由沉降试验 和Zeta电位试验,并对沉降稳定后的矿泥进行电镜扫描,分 析其微观结构。结果表明:随着 NaCl溶液浓度增加,矿泥絮 凝速率减小,沉降稳定孔隙比减小;Zeta电位绝对值随着溶 液浓度增加而减小,反映了矿泥中黏土矿物颗粒表面负电荷 被 Na+ 中和后,双电层厚度变薄,颗粒间静电斥力减弱的现 象;颗粒间排列结构形式由边 边结构(EE)向面 面结构 (FF)过渡,从而导致颗粒间形成的聚团直径减小,絮凝速率 变慢。但因排列结构的变化,颗粒间形成更为密实的堆叠结 构,该分析与SEM 分析结果一致。     

瓜尔胶处理铝土矿矿泥强度特性及微观机制

生物聚合物作为一种新型环境友好的土壤处理及改良材料,即使使用量很小,也能对土体具有显著的强化作用,因此近年来得到了广泛的运用。本文对不同胶土比(0%、1%、1.5%和2%)瓜尔胶处理的铝土矿矿泥试样进行了界限含水率测试、快剪试验、核磁共振试验(NMR)和扫描电镜(SEM)等室内试验。试验结果表明,随着生物聚合物的增加,铝土矿矿泥的液塑限及抗剪强度均有所提高,其中2%瓜尔胶含量的铝土矿泥液限提升了26%,黏聚力提升了182%。NMR试验表明了瓜尔胶能够使铝土矿矿泥试样的含水量增大,且其内部会出现大孔隙。而SEM图证实了瓜尔胶和铝土矿矿泥颗粒形成瓜尔胶—铝土矿矿泥基质,从而提高了液塑限及抗剪强度。     

水合物赋存模式对含水合物土力学特性的影响

基于非饱和制样法(US法)和饱和试样气体扩散制样(SD法)2种制样方法,利用三轴剪切试验研究不同水合物赋存模式对含CO2水合物土力学特性的影响规律。试验结果证实水合物的赋存模式及其含量对含水合物土的力学特性存在重要影响,微观机制分析表明：US法制得试样属于胶结赋存模式,该模式表现出典型的胶结土的结构特性,而 SD 法制得试样根据水合物含量不同,属于填充模式、接触模式和透镜体模式,显示出明显的颗粒摩擦材料的力学特性,但由于水合物的破碎损伤效应也会导致应变软化现象。最后,利用有效水合物饱和度的概念,提出能考虑2种水合物形成模式下抗剪强度预测的经验公式。     

水化学环境变异下黏土物理力学特性研究进展

水化学环境变异对黏土力学特性具有很重要的影响。分别从物理力学试验分析和理论描述2个方面论述了水化学环境变异对黏土力学特性影响这一方向课题的研究现状。通过分析归纳可知:目前对于以蒙脱石含量为主的膨润土的研究较为透彻,得出了较为一致的规律并且揭示了其影响机理;对于高岭土和一般性黏性土在水化学环境变异下的响应规律揭示不清,机理阐明不清,需要进行系统完整的试验研究;同时,目前的土力学理论框架难以考虑水化学变异的影响,需要建立新的能考虑化学-力学耦合的土力学理论框架。最后,总结这一研究方向亟待解决的科学问题和后期的发展前景。     

初始孔隙比对重塑膨润土压缩特性的影响

针对工程建设中日益彰显的软土地基病害,结合研究中的不足与实际工程需要,运用压实法制作了８组不同干密度试样,研究不同初始孔隙比重塑饱和膨润土的压缩性状。试验结果表明：膨润土ｅ－ｌｇσ_ｖ′压缩曲线呈现类似天然沉积土的倒“Ｓ”形压缩曲线,存在天然沉积土般的结构性及固结屈服压力。由于膨润土的固有特性以及孔径分布等的影响,不同孔隙比的压缩曲线存在明显差异,初始孔隙比大的压缩曲线位于初始孔隙比小的压缩曲线上方。根据Ｂｕｒｌａｎｄ的固有压缩理论,可以对重塑饱和膨润土进行良好归一化。