柴油污染改良土的击实特性及微观机理

为研究柴油污染对水泥改良后花岗岩残积土压实特性的影响,通过室内击实试验,以柴油和水为介质,得到了单一水介质和油水混合介质时土样的击实曲线.发现污染土样的最优含水率呈下降趋势,而最大干密度却呈一定幅度的上升趋势.同时通过液限和塑限联合测定法得到土样的稠度界限,发现其塑限变化趋势与最优含水率相似,即土样的液限、塑限以及塑性指数都是先增大再减小,并且在含油率为6%时达到峰值.最后通过SEM扫描电子显微镜进行观察,分析并得到柴油污染改良土击实特性微观结构.微观视角下,水泥和柴油会发生物理胶结作用,填充了土颗粒之间的孔隙,导致单位体积下土样的孔隙率减小,从而密度增大.     

受石油污染的滨海盐渍土强度特性研究

以受石油污染的滨海盐渍土为研究对象,借助稠度、无侧限抗压强度及抗剪强度指标,量化石油污染对滨海盐渍土的影响程度。结果表明：随着石油污染水平的加剧,石油污染盐渍土的液限和塑限缓慢下降,塑性指数缓慢增大,但整体影响均较小;无侧限条件下,污染土的抗压强度随石油污染水平加剧而不断下降,污染土的破坏面呈自下向上发展的（45°＋φ／2）态势。含油量越多,破坏面越大,在25％污染水平下,无侧限抗压强度较未污染的下降了70％,破坏面贯通整个试样;围压条件下,污染土的黏聚力和内摩擦角随污染水平加剧呈波动式反向变化,破坏形态体现为塑性,呈中部“鼓胀”应变硬化型。     

基于粒间毛细作用探讨界限含水量

土的界限含水量是研究土体物理力学性质及工程分类的重要指标.通过建立两球形颗粒之间的液桥作用模型,采用环形近似的方法给出毛细作用力和液桥体积之间的定量关系,并通过分析毛细作用力随液桥体积的变化规律,从微观角度对土体的塑限和液限进行探讨.参数分析结果表明,毛细作用随着液桥体积的增加先增大后减小;其随液桥体积的变化过程中有2个明显的拐点,即颗粒间的相互作用的状态变化存在界限含水量.本次研究从微观角度解释了土体稠度变化的特性,并为液塑限的概念化提供了理论依据.     

农药氯氰菊酯对土体基本性质影响的室内试验研究

为了研究有机氯农药对土体基本性质的影响,配制了不同浓度的氯氰菊酯农药污染土试样.对不同龄期的污染土样分别进行了颗粒分析、液塑限、p H值、电阻率测试、扫描电镜(SEM)等试验.结果显示,农药污染土的黏粒组分随农药掺量增加而增大;液限和塑限随污染物浓度增加而增大,塑性指数随浓度增加呈先增大后稳定的趋势;不同龄期试样的p H值随污染物浓度的增加而减小,变化幅度相似;同一龄期污染土的电阻率随农药掺量的增加而减小,在28 d龄期时电阻率最大;SEM试验发现,试样在1~56 d龄期时,孔隙先增大后减小,在28 d龄期时孔隙最大.同时分析了产生这些变化的原因,为有机污染物污染土体的原位测试研究提供了基础.     

土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性试验研究

为研究满足各类场地条件下土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性要求的主要施工参数,对钙基膨润土浆液和钠基膨润土浆液进行马氏漏斗黏度试验、API滤失试验和密度测定,并针对砂-膨润土、黏性土-膨润土、砂-黏性土-膨润土3类土-膨润土系竖向隔离墙材料进行坍落度试验.试验结果表明,钙基膨润土浆液和钠基膨润土浆液的合理膨润土掺量分别为10%和3%.3类土-膨润土系竖向隔离墙材料的坍落度与含水率均呈良好的线性正相关性.采用标准坍落筒和迷你锥坍落筒所测定的坍落度结果之间存在统一的经验关系.采用迷你锥坍落筒代替标准坍落筒进行土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性试验时,满足坍落度要求的含水率范围为其液限的1.0~1.6倍,所对应坍落度范围为22~48 mm.     

239Pu在膨润土中的吸附和迁移实验研究

采用静态吸附实验和动态淋滤实验,研究了天然漂白土、钠基膨润土、高庙子膨润土、钙基膨润土四种膨润土对239Pu的吸附性能和迁移的阻滞性能。实验结果表明:钙基膨润土吸附能力最强,Kd高达7.808 2×104,高庙子膨润土次之,天然漂白土略低于高庙子土、钠基膨润土最弱,Kd为2.854 8×104。同时,钙基膨润土的渗水性能最强,渗透出的239Pu核素总量最多,淋出率为6.166‰。高庙子膨润土的渗水性能明显弱于天然漂白土,渗透出的239Pu核素总量也远远低于天然漂白土。吸附性能最弱的钠基膨润土的渗水性能最弱,核素的淋出率也最低,为0.107‰。综合考虑,高庙子膨润土和钠基膨润土对239Pu的阻滞性能更加优越,是处置库的回填材料的更好选择。     

改良钙基膨润土在竖向隔离墙中的应用

为提高钙基膨润土作为竖向隔离墙泥浆材料的适用性,对添加不同六偏磷酸钠掺量的泥浆进行了马氏黏度、泥浆密度、滤失量和pH试验,研究不同磷酸盐和膨润土掺量下泥浆的工程特性变化规律.试验结果表明,马氏黏度和泥浆密度随磷酸盐和膨润土掺量增加表现出不同程度增加;相反,滤失量和pH值随磷酸盐和膨润土掺量增加呈不同程度降低.其中,受泥浆较高钙基膨润土掺量影响,传统钠基膨润土泥浆密度要求或不适用于钙基膨润土情况.所有膨润土掺量下的素土泥浆均不满足隔离墙泥浆滤失量要求,六偏磷酸钠对提高泥浆工程特性起积极作用.含20%膨润土掺量的2 SHMP-CaB泥浆满足工程指标要求,同时具有较低磷酸盐消耗量,因而考虑其作为优选泥浆;建议改良钙基膨润土最优六偏磷酸钠掺量为2%.     

液塑限的相关性及其应用

土的界限含水率液限和塑限,是土工试验中两个非常重要的物理特性指标,其差值塑性指数可确定土名,差值与天然含水量相比较,可提供粘性土状态的液性指数,根据它可查表得到土的承载力值。因此,准确地确定液限和塑限值至关重要。国际上测定液限的方法是碟式仪法和圆锥仪法。在我国,最常用的是圆锥仪法,操作简单,标准易于统一,所测数据比较稳定。对于塑限,长期以来一直是采用滚搓法测定,其缺点是人为因素影响很大,标准不易掌握。规范规定,可采用液、塑限联合测定法测定,其优点是人为因素小,易于掌握。但实际应用起来也比较麻烦:首先得将土制备成…     

含水量对加筋膨胀土强度与变形特性的影响

 对双向格栅加筋膨胀土进行不同含水量下的无侧限压缩和固结不排水剪试验,研究了含水量对加筋膨胀土强度与变形特性的影响。无侧限试验表明,含水量显著影响加筋膨胀土的破坏模式,随含水量增大,加筋对应力应变曲线的影响减小,加筋后峰值强度和残余强度的变化减小,其分别对应应变的变化量减小。固结不排水剪试验表明,含水量对未加筋与加筋膨胀土的破坏模式并无影响,其应力应变曲线均呈应变硬化型,随含水量增大,加筋土的峰值强度急剧减小,加筋后峰值强度提高的数值减小,而含水量对初始屈服应力的影响与加筋层数有关。     

土的含水率测试在公路工程中的应用

通过土的天然含水率、液限、塑限的测试及其导出的塑性指数、液性指数,可用于粘性土的分类,判别粘性土的状态,反映相关的物理力学性质和承载能力,在工程实践中得到广泛的应用。     

柠檬酸对Re(VII)在不同压实密度钠基和钙基膨润土中扩散的影响

柠檬酸是自然界广泛存在的一种有机酸,可通过络合作用影响放射性核素的迁移。通过贯穿扩散法,研究了柠檬酸对Re(VII)在压实密度为1.40～1.80 g/cm~3的钠基和钙基膨润土中的扩散行为,得到了有效扩散系数D_e和岩石容量因子α等扩散系数。结果表明:Re(VII)在钠基和钙基膨润土中扩散的D_e和α等均随着压实膨润土密度ρ的增大而减小;与钙基膨润土相比较,Re(VII)在钠基膨润土中得到的扩散系数较小、吸附分配比较大,表明钠基膨润土的阻滞性能更好;同时加入柠檬酸后Re(VII)在钠基和钙基膨润土中的扩散系数和吸附分配比K_d均增大。实验得到膨润土的零点电位点均小于7.0,表明膨润土呈电负性,不易吸附阴离子形式存在的Re(VII)。吸附试验表明加入柠檬酸后,钠基和钙基膨润土对Re(VII)的K_d增大,并随着柠檬酸的浓度增加而增大。通过公式拟合得到Re(VII)在膨润土中扩散的D_e与有效孔隙率ε_(acc)均符合Archie定律,其胶结因子n分别为2.14和2.19。同时得到扩散的表观扩散系数D_a与膨润土压实密度均呈指数关系,均符合核素在黏土中扩散的规律。     

粉煤灰改良膨胀土不良工程特性试验研究

以南京市秦淮东河的膨胀土为研究对象,采用工业废料粉煤灰作为改良剂,通过自由膨胀率试验、界限含水率试验、干湿循环试验、快剪试验以及渗透试验来研究粉煤灰改量膨胀土不良工程特性的试验效果.试验结果表明,粉煤灰改良膨胀土降低了胀缩性,自由膨胀率随粉煤灰掺量的增加而减小;改良土较素土液限降低,塑限升高,塑性指数呈减小趋势;掺入粉煤灰可以提高膨胀土抗剪强度,而且黏聚力和摩擦角均随粉煤灰掺量的增加而增大;粉煤灰的掺入提高了膨胀土水稳性,能够抑制膨胀土干湿循环过程中的裂隙发展和强度衰减,并改善了膨胀土的低渗透性.     

机油污染膨胀土基本工程特性的室内试验

在室内人工制备了4种不同机油含量的污染膨胀土,对其液限、塑限、膨胀特性、抗剪强度等基本物理性质进行了试验研究。结果表明:适量的机油会增加膨胀土的液限,但机油含量达到一定值后,土样的液限先减小,后趋于稳定值;污染膨胀土的塑限都小于原状土,且随机油含量的增加而减小,而塑限指数均大于原状土,且随机油含量变化不大;机油含量较少时,机油对膨胀土的膨胀起促进作用,膨胀土的自由膨胀率和无荷膨胀率均增加,机油含量为8%时达到峰值;随着机油含量的增加,机油对膨胀土的破坏作用加强,膨胀土的膨胀作用减小;机油对膨胀土的结构有破坏作用,机油污染导致膨胀土的黏聚力、内摩擦角及强度均会变小。     

洗衣粉污染土压缩特性及电阻率的试验研究

采用人工拌和方法制备4种不同洗衣粉含量的污染粉土,通过常规土工试验、压缩试验和电阻率测试,研究洗衣粉含量对土体稠度指标和压缩性的影响以及电阻率变化特性。试验结果表明:洗衣粉污染土的液、塑限随洗衣粉含量的增加而增大;当洗衣粉质量分数9g/kg时,污染土的液、塑限值小于无污染土的液、塑限值,洗衣粉污染土的塑性指数均大于无污染土,塑性指数随洗衣粉含量增加而增大;当含量达到9g/kg时,塑性指数达到最大值;之后随洗衣粉含量进一步提高,塑性指数减小。压缩试验表明,除洗衣粉含量为1.5g/kg的污染土外,当压力区间在600kPa以内时,污染土的压缩性均高于无污染土;当压力小于400kPa时,随洗衣粉含量提高,污染土的压缩性先增大后减小;随着压力增大,污染土与无污染土的压缩性均表现出减小的趋势,当压力为600~800kPa时,污染土的压缩性与无污染土的压缩性趋于相同,后者略大于前者。污染土的电阻率与洗衣粉含量存在负指数相关,基于阿尔奇电阻率模型,建立了推广的洗衣粉污染土的电阻率模型。     

原状土与冻融土物理力学性能差异性研究

研究了原状土与融土的密度、干密度、含水量、饱和度、孔隙比、塑限、液限、塑性指数、液性指数、渗透系数等物理指标。以及抗剪 强度,无侧限抗压强度、压缩模量等力学指标的差异性,并讨论了这些差异对工程设计的影响。     

酸性污染土物理力学性质的室内试验研究

基于上海地区浅层软粘性土较易被污染,且通常工业污染中以硫酸污染最为严重这一原因,选用该地区浅层典型的淤泥质粉质粘土,通过室内浸泡方法制备酸性污染土,系统研究了不同浓度硫酸溶液、不同侵蚀时间对土体物理力学性质的影响,研究表明:随酸侵蚀时间的推移,土的含水量、孔隙比、液塑限都是随硫酸浓度的增加而增加;土的圆锥入土深度随着浸泡时间的延长、酸液浓度的增加而加大,微型十字板强度减小,直剪固快试验结果规律不明显;压缩系数随浸泡时间的延长呈增大的趋势,压缩模量呈减小的趋势,而压缩系数和压缩模量随酸液浓度的变化规律不明显.同时对污染土几种强度试验方法的有效性进行对比分析,表明直剪固快试验有效性差;微型十字板试验和圆锥入土深度试验结果相吻合,有效性好,建议采用微型十字板和圆锥入土深度试验进行污染土室内强度试验.     

有机膨润土的制备及测试

以吉林省九台天然钙基膨润土和改性的钠基膨润土为原料，用丙烯酰胺和溴代十六烷基三甲基胺进行有机覆盖，对制得的有机膨润土进行了Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析，并结合差热热重（ＤＴＡ－ＴＧ）分析。结果表明，该方法不仅可以制备有机长链季铵盐有机膨润土和小分子有机膨润土；而且作为直接原料的天然钙基膨润土也可以制得较好的有机润土。     

水-土化学作用的力学效应及机理分析

通过水 土反应物理力学效应的实验 ,探讨了水 土反应的正力学效应和负力学效应 .结果表明 ,同一种土在不同水溶液或不同的状态浸泡下 ,其水 土化学反应后的液限和塑限不同 ,并存在着正负两个方向的力学效应 :纯水或KNO3溶液使土的液塑限及塑性指数增大 ,而Ca(OH) 2 和K2 CO3溶液交替浸泡会使土的液塑限及塑性指数较大幅度的减小 .进而对水 土反应的力学效应机理进行了分析 ,认为具有力学效应的水化学反应主要有溶蚀作用、沉淀或结晶作用和阳离子交替吸附作用 3种 ,并分别对其进行了探讨 .最后认为通过水与土的化学反应可以调整土的物理力学性质 ,从而改良土质 ,防治环境地质灾害     

用钙基膨润土生产无机凝胶--超细钠基膨润土的制备新工艺研究

研究了钙基利用膨润土生产无机凝胶工艺中超细钠基膨润土的制备工艺条件，以高速分散机作为分散设备，以0．4％焦磷酸钠作为分散剂，钠化搅拌45分钟制得超细钠基膨润土的平均粒度为1．573μm。CEC为115mmol／100g土，膨胀容39．5ml／g。     

中国南北过渡带土壤差异化试验研究

通过对中国南北过渡带的山地土壤开展液塑限试验和室内直剪试验,分析了过渡带山地土壤液塑限及抗剪强度的变化规律.试验结果表明:(1)沿过渡带两侧从北到南,山地土壤液限、液性指数和塑性指数逐渐减小,塑限逐渐增加,土体从可塑状态向坚硬状态转化;(2)沿过渡带两侧从北到南,山地土壤抗剪强度逐渐减小,随着土样含水率的增大,A、B、C 3类土试样的抗剪强度差异逐渐增大;(3)沿过渡带两侧从北到南,山地土壤粘聚力逐渐减小,随着土试样含水率的增大,A、B、C 3类土试样的粘聚力逐渐减小;(4)随着土试样含水率的增大,除C类土试样的内摩擦角逐渐减小外,A、B类土试样的内摩擦角基本不变.