包頭市區(qū)粉土受鹽酸污染的室內(nèi)試驗研究.pdf

1、近些年，隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，在土木工程領(lǐng)域的生產(chǎn)實踐過程中，發(fā)現(xiàn)因土體受污染而導(dǎo)致工程建設(shè)方面的問題越發(fā)增多。然而，我國目前對于受污染土體的性質(zhì)變化規(guī)律及成因的研究仍有不足，尤其是酸污染粉土土性變化的機理方面的研究存有空白。針對這種情況，本文采用包頭市區(qū)粉土，通過0％（清水）、1%、4%、8%、12%濃度鹽酸的浸泡試驗，模擬粉土受酸溶液污染，并通過土工試驗、礦物成分分析、電鏡掃描，對受污粉土物理、力學(xué)性質(zhì)、組成成分、微觀結(jié)構(gòu)幾方面進行研

2、究，在一定程度上解釋了粉土受酸溶液污染后，土性的變化特征和成因，研究的主要結(jié)果如下：
　?。?）土體內(nèi)次生礦物中的粘土礦物、水溶性鹽中的難溶鹽和有機質(zhì)會與鹽酸作用發(fā)生化學(xué)溶蝕、沉淀、羧酸根與氫離子結(jié)合等反應(yīng)，生成新的礦物成分，對應(yīng)本次的實驗結(jié)果中：粘土礦物氧化鎂、難溶鹽碳酸鈣及有機質(zhì)含量，都伴隨鹽酸溶液濃度的增大而減少。
　?。?）分析鹽酸污染后粉土試樣的電子顯微鏡照片可以發(fā)現(xiàn)，土的微觀結(jié)構(gòu)亦隨著鹽酸濃度增加呈現(xiàn)如下變化：土

3、顆粒表面平滑化、大顆粒的粒徑變小、小顆粒數(shù)量減少、孔隙變大且加深、土顆粒間的接觸方式改變、有新物質(zhì)產(chǎn)生。
　?。?）粉土的物理性質(zhì)也發(fā)生改變。對應(yīng)本次試驗：隨著鹽酸濃度的增加，土體的外觀顏色加深，變得有腐蝕性氣味。質(zhì)量、干密度、比重減小，含水率、孔隙比增大，這是因為粉土中礦物成分與酸發(fā)生分解腐蝕。由于高密度的難溶鹽、有機膠體等物質(zhì)被反應(yīng)，土的液限減小，塑限增大。而塑性指數(shù)減小，則是受到結(jié)合水膜的擴散層厚度及土中粘土礦物、有機質(zhì)等成

4、分均發(fā)生變化的共同影響。
　?。?）粉土的基本力學(xué)性質(zhì)也發(fā)生變化。其中：壓縮系數(shù)變大、壓縮模量減小，這是由于土體顆粒間的結(jié)構(gòu)連接強度減弱，孔隙增大。土體的壓縮指數(shù)、體積壓縮系數(shù)和回彈指數(shù)變大。這是因為黏土礦物成分、鹽分、有機質(zhì)、有機膠體等成分被溶解、土的連接強度下降、細小顆粒的減少、孔隙增大，使得土的壓縮性變大。粘聚力增加，是因受鹽酸中氯離子和氫離子的作用，微觀結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為土顆粒間的距離變短而引起。內(nèi)摩擦角減小，則由結(jié)合水膜變薄，