新疆阜康市白杨河水库工程土料分散性研究

土料分散主要有两个方面的因素：一是土料自身具有分散性，二是环境水影响。采用河水进行土块试验和采用蒸馏水进行土块试验相比，前者土块水解后混浊程度减轻，水色较清亮，这说明了河水中的钙离子置换了土粒双电层内的部分钠离子，对土样的分散有一定的抑制作用；采用蒸馏水和河水进行的孔隙水可溶盐试验，钠离子含量百分数均有所降低；当针孔试验采用河水冲蚀土体时，河水中的钙离子不断置换土粒双电层内的钠离子，一定程度上抑制了土样的分散，抗冲蚀能力较蒸馏水冲蚀时的提高。     

乾安“泥林”土体分散性研究

为研究吉林西部乾安大布苏湖畔"泥林"地区土样分散性特征,在采样地区选取两个采样点进行垂直深度采样并作分散性鉴定.在对土样进行粒度分析和物理化学性质分析的基础上,采用针孔试验等实验方法进行土样分散性的判定研究.实验结果表明:地表以下0~1 m范围,土样以粉粒为主,易溶盐总量大于0.3%,两个采样点含盐量随深度的增加而呈现不同变化特征.采样地区浅层的土样分散性较高,1号采样点土体分散性随着取样深度增大分散性呈现减小趋势;2号采样点的土体均判定为分散性土,分散性变化小.     

细颗粒含量对海洋性土的力学性能影响规律研究

通过制备重塑土样,进行一系列的三轴固结不排水剪试验、一维固结压缩试验和渗透试验,揭示了小于0.075 mm粒径的砂含量以及伊利石土含量对于海洋土的力学性能的影响规律。实验结果表明:砂土样的应力应变曲线都呈应变软化型,土样不排水剪切强度、残余强度与细颗粒含量有较强的相关性;对于加伊利土土样,伊利土含量为10%是土样的强度性质临界值,当其小于10%时,土样性质主要由砂土决定,呈现应变软化特性;当伊利土含量大于临界值(10%)时,土样性质由伊利土含量主导,呈现应变塑性硬化特性;土样压缩性质和渗透性质与细颗粒含量均有较强的相关性:随着细颗粒含量的增加,土样压缩模量E_s和渗透系数K均减小。研究结论为海洋桩基等工程的设计提供了参考。     

细颗粒含量对海洋性土力学性能影响规律的实验研究

通过制备重塑土样,进行一系列的三轴固结不排水剪试验、一维固结压缩试验和渗透试验,揭示了小于0.075 mm粒径的砂含量以及伊利石土含量对于海洋土的力学性能的影响规律。实验结果表明:砂土样的应力应变曲线都呈应变软化型,土样不排水剪切强度、残余强度与细颗粒含量有较强的相关性;对于加伊利土土样,伊利土含量为10%是土样的强度性质临界值,当其小于10%时,土样性质主要由砂土决定,呈现应变软化特性;当伊利土含量大于临界值(10%)时,土样性质由伊利土含量主导,呈现应变塑性硬化特性;土样压缩性质和渗透性质与细颗粒含量均有较强的相关性:随着细颗粒含量的增加,土样压缩模量E_s和渗透系数K均减小。研究结论为海洋桩基等工程的设计提供了参考。     

刚果(金)南部湿陷性土的分散性研究

通过野外调查,采用矿物成分、自行分散能力、碎块试验、孔隙水阳离子试验、交换钠离子百分比、经验公式及双比重计法等多种方法,从定性判别和定量分析角度,对取自刚果(金)南部地区不同矿山的湿陷性土试样进行分散性研究.结果表明,研究区域的湿陷性土虽在外观赏表现出与分散性土类似的鉴别特征;但其与分散性土在交换钠离子含量和土颗粒表面...     

宁明膨润土悬浮液的沉降特性研究

采用沉降天平法,研究了宁明膨润土原土及其提纯土在不同悬浮液浓度、溶液pH值及添加焦磷酸钠等条件下的沉降特性。研究结果表明：宁明膨润土的沉降特性受悬浮液浓度、溶液pH值、所添加焦磷酸钠的用量等因素的影响,试验条件下宁明膨润土原土及其提纯土的悬浮液浓度低于8.0%时具有较佳的分散效果,可通过调节水环境pH值使得膨润土颗粒达到较好的沉降效果,添加焦磷酸钠可改善膨润土悬浮液的分散性,其适宜用量为膨润土质量的5.0%。     

氧化铝陶瓷基片成型及加工工艺的研究——浓悬浮体的制备

在料浆的制备过程中,研究了料浆的固相含量、pH值、分散剂等因素对料浆的性能影响。结果表明,在pH值约为9时,有机单体占陶瓷粉体的4wt%,料浆分散性和稳定性最好;在此基础上,研究了固相含量对悬浮液流变性的影响,制备了固相含量高达54vol%的分散性和稳定性好的浓悬浮体,完全满足胶冻成型的要求。     

粘土分散性的判别试验

针对分散性粘土遇水分散流失的不良性质，应用碎块、针孔、双比重计、孔隙水可溶盐和交换性钠质量分数5种试验方法，研究了西安市黑河水利枢纽工程粘土心墙土料的分散性。研究认为，土料大部分属于非分散性粘土，少部分属于分散性粘土，分散性粘土的蒙脱石与伊利石的质量比值较高；在采用黑河水冲蚀针孔时，分散性粘土有表现为非分散性的趋势；大坝建成后的坝体原状土样属于非分散性粘土。结果表明：蒙脱石与伊利石的质量比值是判别粘土分散性的重要指标，水质对土的分散性具有显著影响；分散性粘土与非分散性粘土合理混合使用可降低粘土的分散性，满足工程要求。     

酸性环境对污染土力学性质的影响

为研究水-土化学作用的物理力学效应,人工方法制备经硫酸长期浸泡后造成的3种不同pH环境下的土样试件,通过压缩变形性质、界限含水率和三轴固结不排水试验研究了不同酸性环境对污染土的力学性质和变形特性的影响.结果表明:硫酸浸泡过的土的压缩变形包括土体中孔隙水排出带来的弹性变形,还包括土体结构链接发生破坏和变位引起的塑性变形,导致其压缩量较原状土的压缩量大;pH值越低,硫酸溶液浓度越大,发生溶蚀破坏越剧烈,孔隙比越大,压缩系数越大,压缩模量越小;随着pH值的降低,扩散双电层被稀释,土的可塑性变弱,液限和塑性指数都减小;3种pH环境下土体均表现出应变硬化现象,pH=6.0时土体强度增高,而pH=4.0的土体强度低于蒸馏水浸泡过的土体;这与土壤黏粒部分所含的矿物成分密切相关;随着pH值的降低,土的有效应力路径都向左发生偏转,说明土体中的孔隙水压力的上升值和上升速度越大.     

寒区路基土锅盖效应气态水迁移试验研究

锅盖效应是指土中的水汽迁移被覆盖层所阻挡,水汽在冷凝或凝华作用下在覆盖层下聚集的现象.为了研究寒区路基土的锅盖效应气态水迁移规律并分析其作用机理,利用自行研制的锅盖效应试验设备,采用取自北京大兴国际机场的粉质黏土试样进行了一系列试验,研究了温差、初始含水率和试验时间对于锅盖效应的影响.试验结果表明:土样上下边界存在温差时,水汽会向低温区迁移,使土样上部含水率增加,温差越大,土样上部水分增加量越大,且水汽越容易补充进土样;土样顶部为正温时,含水率只在覆盖层下出现最大值,土样顶部为负温时,含水率不仅在覆盖层下出现最大值,而且在冻结锋面处也会出现峰值;初始含水率较低时,土体中的水分迁移以气态水迁移为主,较高时以液态水迁移为主,初始含水率适中时,以混合态水迁移为主,气态水迁移时,试样能够从水源吸收水汽使土样总水量增加;进行了试验时间为30 d的冻结条件下的气态水迁移试验,发现试验过程中水汽不断补充进土样,土样上部水量和总水量均持续增加,试验结束后覆盖层下产生了凝华冰层,含水率接近饱和.试验结果说明锅盖效应可以造成寒区实际路基土的含水率大幅提高,使之存在工程病害隐患.     

基于正交设计的土质相似材料配比试验研究

以黏土、重晶石粉、粉细砂和膨润土为原材料,配制振动台模型试验中的土质相似材料,并基于正交设计方法,通过直接剪切与压缩试验,对影响土质相似材料物理力学参数的各配比因素进行敏感性分析.结果表明,不同配比相似材料的参数取值范围较广,能够满足大部分模型试验对土质相似材料的要求.研究成果可为类似模型试验土质相似材料的配比选取提供参考.     

极细颗粒黏土的比表面积测试与分析(英文)

软黏土如淤泥和淤泥质土的固相物质主要由极细粒径的黏土矿物和胶状物质组成,其力学性质、渗透性以及流变性等与颗粒的比表面积及表面电荷性质和密度密切相关.因而,比表面积测试对分析极细颗粒土的物理力学性质具有重要作用.采用乙二醇乙醚(EGME)吸附法和氮吸附(BET)法分别对膨润土、高岭土、石英和长石以及其混合土、深圳土、科威特土等极细颗粒土的比表面积进行测试和分析.比表面积测试结果表明,对于同样颗粒尺度的土情况,比表面积膨润土远大于高岭土,石英与长石相近;深圳土小于科威特土;随着膨润土相对含量的增加,试样的比表面积迅速增加;EGME法与BET法能够分别测出膨润土的总比表面积与外比表面积,高岭土的总比表面积与外比表面积相当接近,石英与长石的测试结果也比较接近.文中的比表面积测试和分析对深入了解影响软黏土的渗流固结与流变性等物理机制具有指导意义.     

千枚岩土掺入红黏土微观结构与压缩特性试验研究

千枚岩土和红黏土均为高液限土,不宜直接作为路基填料。为充分利用两种特殊土,通过在千枚岩土中掺入0、20%、40%、60%、80%、100%红黏土配制混合土,研究混合土的液塑限、微观结构与固结试验。试验结果表明:混合土的液限随掺合比的变化规律可以用三次函数表达,当掺合比为13%～52%时混合土的液限低于40%,填料为C组填料,符合该工程基床底层及以下层的应用标准。电镜试验结果表明,千枚岩土颗粒较均匀,红黏土颗粒较小且可以有效地嵌入千枚岩土空隙而改变原有的土的级配,因此混合土干密度较千枚岩土大。固结试验表明,混合土压缩系数随压实度的增加而减小,随红黏土掺合比呈二次函数减小,加入红黏土可以有效降低千枚岩土的压缩性。因此建议碾压方案为红黏土掺入50%,含水率为16%。     

不同分散剂对红粘土颗分试验的影响

红粘土属于特殊土,具有特殊的团粒结构。土工试验规程中,对于用密度计法进行颗粒分析试验,建议采用不同的分散剂。利用江西某地的红粘土进行了密度计法的颗粒分析试验,试验结果表明：该红粘土适宜采用8%~10%的六偏磷酸钠作为分散剂进行颗粒分析试验。六偏磷酸钠对该红粘土分散效果最佳,有较好的稳定性,且能反映该红粘土的实际粒径情况。在试验结果基础上,对分散剂的作用机理进行了分析和讨论。试验结论对进一步认识和掌握红粘土的工程性质具有一定意义。     

含水率与含砂率对软黏土电阻率影响试验研究

软黏土电阻率是电渗固结时的重要参数,直接影响着电渗固结的效率、阴阳极之间的间距设置等。含水率与含砂率是软黏土电阻率最常见的两个影响因素,需深入研究。试验采用改进的Miller Soil Box,测试了20个不同含水率、不同含砂率的软黏土土样的电阻率。依据试验数据结果,分析软黏土含水率对电阻率的影响、软黏土含砂率对电阻率的影响,以及含砂率与含水率对电阻率的交互影响。试验结果表明电渗固结适用于含砂率低且含水率高的软黏土,高含砂率对电渗固结是不利的,遇到高含砂率的软黏土时,不易采用电渗固结;电渗固结时,软黏土中含水率小于20%时,随着含水率的降低土样的电阻率急剧上升,故将软黏土中的含水率降低到20％左右时,可以作为停止电渗固结的参数之一。     

高液限粘土压实性能的试验

通过室内试验,分析高液限粘土的压实性能和最佳压实状态,结合路基工艺实验成果,提出直接利用高液限粘土修筑公路路基的质量控制标准.以福建厦门集美大道高液限粘土为例,经室内试验和现场工艺试验系统分析认为,浸水加利福尼亚承载比(CBR)大于3,只适用于下路堤的填筑,其压实度标准K≥94%.按6种击实功组合,对不同含水量的高液限粘土进行了系列化浸水CBR试验.结果表明,在最佳压实状态下,随着水质量分数的逐渐增大,所采用的击实功宜相应减小,通过水的质量分数和击实功的适当控制,高液限粘土可用于拟建道路的下路堤填筑.     

污泥灰改性黏土胀缩与开裂变形特性

针对垃圾填埋场衬垫系统受污染物侵蚀破坏现状及污水处理厂剩余污泥回收处理利用工程评价问题,分析污泥灰改性黏土在酸碱化学溶液作用下胀缩与开裂特性,室内模拟酸碱化学溶液污染工况,将纯黏土与污泥灰掺量为1%~5%的改性黏土受pH=5、6、8、9的酸碱化学溶液污染,通过界限含水率试验测定改性黏土的液限与塑限,分析试样的稠度界限;通过膨胀与收缩试验测定改性黏土的膨胀率与收缩率,分析试样的胀缩特性;通过开裂试验测定改性黏土的开裂特性.结果表明:改性黏土液限约为43.5%,而随着污泥灰掺量增大,塑限升高,塑性指数降低,经酸碱化学溶液污染后污泥灰掺量5%的试样液、塑限达到最大,为45.9%、22.8%;污泥灰掺量为5%时膨胀率最低,为5.66%,掺量为3%时,线收缩率最低,为2.14%;受酸碱化学溶液污染后改性黏土膨胀率降低12.7%~36.5%,而线收缩率升高33.8%~75.7%;4次干湿循环后,纯黏土试样的开裂因子较第一次干湿循环末期大80.71%,而污泥灰掺量为3%试样开裂因子仅较第一次干湿循环末期大43.47%.故建议采用3%污泥灰掺量的改性黏土作为填埋场衬垫材料.     

基于透明黏土的取土器贯入扰动变形试验研究

为了解取土器贯入过程中黏土体的扰动变形特性,采用由Aristoflex AVC制成的新型透明黏土及粒子图像测速(PIV)技术,通过可视化模型试验装置进行了不同尺寸的取土器贯入试验。试验结果表明:取土器贯入过程中各截面不同位置处的土体变形规律基本一致,距离管壁越远,变形越小;取土器下部土体整体性较好,且距离中轴线约0.19倍取土器内径范围内的土体剪应变较小,室内试验可切取这部分土体;取土器贯入引起的土体扰动变形主要由侧壁摩阻力及刃脚挤土效应引起,增大取土器内径能有效减小取土器内土体的压缩变形。     

甲基叔丁基醚在饱和黏土中吸附和迁移参数的测定

为描述有机污染物在土壤多孔介质中的迁移过程，采用静态间歇实验和动态土柱实验对甲基叔丁基醚（MTBE）在饱和黏土中的吸附和迁移特性进行了研究．静态吸附结果表明，MTBE在不同黏土中的吸附行为均可用线性方程描述，黏粒含量是土壤对MTBE吸附的主要影响因素．动态迁移实验中，借用反函数变化思路，提出利用实际渗流速度v确定非保守性物质在介质中纵向弥散系数DL和阻滞系数Rd的方法．与间歇实验相比，动态土柱法得到的Rd较小，仅为1．004，预示受到污染的土壤对MTBE几乎没有任何截留和净化能力．由此确定建立的数学模型和参数，为今后MTBE污染的土壤和地下水的治理研究提供一定的参考．     

基于压汞试验及氮气吸附试验下柳州红黏土微观结构分析

土体微观结构是影响其变形破坏、强度等特性的内因,为探究土中孔隙分布特点,针对柳州红黏土的原状样和重塑样进行压汞试验、氮吸附试验,通过探究发现：红黏土中发育有大小不一的团粒,由于游离氧化铁的胶结作用,团粒内部具有高的稳定性,在一般的荷载作用或扰动下不会发生破坏,且团粒内部存在大量尺寸较小的孔隙,与团粒间孔隙一起构成红粘土的孔隙空间;红黏土中孔径分布的双峰结构非常明显,团粒内的孔隙由于强胶结作用而保持稳定。不同制样方法形成的土体的团粒内孔隙是稳定的,重塑土样相对原状土样,孔隙体积更大,结构松散;压汞试验孔隙测量比较全面,含盖广,包括了大孔隙和微孔隙,整体孔隙分布和孔隙累积体积展示清晰,而氮气吸附试验更侧重于微孔隙体积的测量,且测量精确度高,故两者结合能更为详细、精确。