酸污染紅黏土的物理力學性質試驗研究.pdf

1、近年來，隨著我國社會經濟的迅速發(fā)展，越來越多的環(huán)境問題日益凸顯，其中土體的污染問題也受到越來越多學者的關注。本文依托廣西高?？茖W技術研究重點項目——桂林巖溶區(qū)污染紅黏土的巖土工程特性研究【KY2015ZD055】開展系列研究，本文選用廣西桂林雁山地區(qū)紅黏土作為試驗土樣，鹽酸溶液作為酸污染物，以鹽酸溶液的濃度和紅黏土在酸溶液中的浸泡時間作為影響因素，對酸污染紅黏土的物理力學性質開展系列研究。主要研究成果包含以下幾個方面：
　?。?）

2、通過抽氣飽和的方法，制作浸泡不同濃度鹽酸溶液和不同浸泡時間的酸污染紅黏土樣，浸泡后紅黏土樣外觀無明顯變化，但散發(fā)刺鼻氣味，鹽酸溶液由澄清變?yōu)辄S綠色液體。
　　（2）通過環(huán)刀法質量試驗、烘干法含水率試驗、比重試驗以及液塑限聯(lián)合測定試驗，計算后獲得酸污染紅黏土的各項物理性質指標。結果顯示隨著鹽酸溶液濃度和浸泡時間的增加，酸污染紅黏土的質量和密度呈下降趨勢，含水率呈上升趨勢，酸污染后土中的孔隙比增大，紅黏土顆粒比重整體下降，同時污染后紅

3、黏土的液限、塑限和塑性指數(shù)有所降低。這主要是因為酸污染后紅黏土中的部分氧化物和易溶鹽流失，土體膠結能力和親水能力減弱，土體變得粗糙、松散。
　?。?）通過固結試驗和不固結不排水三軸剪切試驗研究紅黏土酸污染后壓縮性質和抗剪強度變化規(guī)律。結果顯示隨著鹽酸溶液濃度和浸泡時間的增加，酸污染紅黏土的壓縮性增加，壓縮系數(shù)增大，壓縮模量減小；抗剪強度降低，粘聚力指標減小，但內摩擦角變化不明顯。這主要是因為紅黏土被鹽酸溶液腐蝕后，起膠結作用的氧化

4、物被溶蝕，土中孔隙增大，土顆粒膠結能力降低。
　?。?）結合酸污染紅黏土各物理力學性質的變化特征，從化學反應的角度，探討酸污染紅黏土的腐蝕機理。紅黏土次生礦物中的倍半氧化物和二氧化硅會與鹽酸溶液產生化學反應，其中二氧化硅在溶液中水解平衡，水解反應過程是雙向可逆的；倍半氧化物與鹽酸反應生成新的鹽類和水。紅黏土中的水溶鹽也會溶解于鹽酸溶液中產生離子，新生成的離子與鹽酸溶液產生離子交換反應，這些反應共同引起酸污染紅黏土物理力學性質發(fā)生改