生石灰改良黄土的微观机制试验研究

为探究石灰掺量对黄土强度的影响规律及其微观机制,采用不同比例的生石灰对黄土进行改良。开展了直剪试验、压汞试验及扫描电镜测试,定性和定量分析素黄土及不同石灰掺量改良黄土的强度特性和微观结构变化规律,并对石灰改良黄土的微观机理进行较为深入的分析。结果表明:石灰改良黄土的抗剪强度参数随着石灰掺量的增大出现先增大再减小的变化规律,在石灰掺量约为8%时,其黏聚力和内摩擦角达到最大值;石灰的掺入使黄土骨架颗粒之间及其表面附着的胶结物逐渐增多,孔隙被胶结物质填充,土体中的不稳定孔隙逐渐减少,整体性增强;但当石灰掺量过大时,多余的石灰会堆积于团粒之间,影响团粒之间的胶结。石灰改良黄土强度提高的原因是石灰水化反应生成的胶结物质增强了土颗粒之间的胶结程度,增大颗粒间的相互摩擦,使土体结构更加稳定,提高土体强度;石灰掺量过高时,改良黄土抗剪强度降低是因为过量的石灰影响了土颗粒之间的胶结作用。研究成果既是对黄土强度特性及微观结构理论研究的丰富与充实,又可以为改良黄土工程设计的相关参数选取提供参考依据。      

聚丙烯纤维加固软土的试验研究

为了研究聚丙烯纤维加固软土的效果和机制,改善石灰土和水泥土的脆性破坏形式。在试验中将纤维按质量百分比为0.05 %,0.15 %和0.25 %的掺量分别掺入到素土、石灰土和水泥土中,按不同的配比配制了20组试样,进行了无侧限抗压强度试验。试验结果显示：纤维的加入能在小范围内提高素土的无侧限抗压强度,并且强度值随纤维掺量的增加而增加;而在石灰土和水泥土中只要掺入少量的纤维就能使无侧限抗压强度值得到极大的提高,增加了石灰土和水泥土的抗拉强度,改善了它们的脆性破坏形式,并使其水稳性得到改善。     

乙酸和碳酸对粘土土工性状影响的试验

对加入不同浓度乙酸和碳酸的土样做室内土工试验,并进行机理分析。试验结果表明:乙酸根、碳酸根通过改变粘土颗粒双电层的厚度、极性水分子的吸附量,使土的结构发生凝聚或分散,引起压实粘土的塑性、渗透性等变化。其中,乙酸根是通过溶解粘土矿物中的铝,提高了粘土的渗透系数和塑性指数;而碳酸根是以其与金属离子发生化学反应生成难溶性碳酸盐的方式,降低了粘土的渗透系数。这为判断垃圾堆放场粘土衬垫工程的稳定性提供了依据。     

粘土矿物改性在岩土工程中的应用

１　问题的提出粘土矿物广泛存在于各种地质体中。特殊的晶体结构赋予粘土矿物许多特性。例如吸水性、膨胀性、可塑性、离子交换性和吸附性能等等。粘土的高比表面积使其具有较强的活性。目前矿物学家和材料学家的兴趣主要集中在研究粘土矿物的表面物理化学性质,采用各种方法改变和提高其活性,扩展它的应用范围,提高粘土的附加值。但是,在岩土力学工程中,却要抑制和降低粘土矿物的活性,特别是与水的结合能力。在工程界,凡涉及岩土工程的领域,都有一个灾害防治（包括地质灾害和工程灾害）和软基处理问题,其中重点处理和防治的对象就…     

城市河道淤泥特性及改良试验初探

以南京内秦淮河疏浚淤泥为例,通过土工试验、XRD和X射线荧光光谱试验等方法,研究了城市河道淤泥的物理性质、矿物成分、化学成分等特性。试验结果显示:秦淮河淤泥粘粒含量低、有机质含量极高,矿物成分主要有石英和少量粘土矿物等。为了实现淤泥的资源化处理,运用水泥、石灰无机固化材料对淤泥进行固化改良试验及改性土无侧限抗压强度试验,结果表明随着水泥掺量增加,水泥固化土由塑性破坏向脆性破坏过渡,破坏应变在1.8%~2.2%,而石灰固化土均表现为脆性破坏,且破坏应变小于水泥土,为1%左右。水泥固化土28d强度为670kPa,固化效果优于石灰,但略低于处理一般软土的固化土强度。研究结果对处置城市河道淤泥有一定参考价值。     

用判别函数划分造浆粘土的方法

造浆粘土的分析中,目前地质矿产部系统对粘土的性能测定了许多指标,如胶质价、膨胀倍数、吸兰量、阳离子交换容量、化学成份中的硅铝比、碱性系数等。这些性能指标在不同程度上反映了被测粘土的属型。由于粘土矿物成矿组份不同,成矿后环境的差     

贵州石漠化地区降雨条件下红粘土剪切强度特性随含水量变化关系探讨

西南喀斯特地区的石漠化已经严重影响了人民正常的生产生活。水土流失是石漠化过程中一个关键环节。喀斯特地区地表广泛覆盖的红粘土在降雨条件下随着含水量的增加和人工垦殖的影响,剪切强度会产生变化,更易发生水土流失。本文以贵州普定石漠化研究区（陈旗村）的红粘土为例,以原状土模拟未经扰动的土样,以重塑土来模拟经过开垦被扰动后的土样,设计了原状土和重塑土在不同含水量下的直剪试验,初步地研究了这一变化规律。结果表明:在含水量大于35%时,石漠化地区红粘土粘聚力和内摩擦角均随着含水量的增加显著降低;在同一含水量水平下,原状土的抗剪强度明显优于重塑土,且随着含水量的增加,重塑土的强度衰减较之原状土快许多,表明了经过人工垦殖后的红粘土在降雨条件下更易发生水土流失。     

苏州阳澄湖地区淤泥质粘土工程地质特性探讨

苏州阳澄湖周围的沼积湖积平原存在一种性质较为特殊的淤泥质粘土,其亲水性粘土矿物含量和液塑限指标均较高,但在天然状态下虽具一定的胀缩性却未达到膨胀土的标准,可是经过扰动压实后,随着干密度的增大和含水量的减少却表现出较强的胀缩性,即转变为人工膨胀土[1]。本文通过苏州阳澄湖东北方向某一级公路附近3个取土场土样的试验分析,探讨了此地区这种淤泥质粘土的特殊性,为以后的工程施工提供了科学依据。     

石灰及其外加剂固化天津滨海软土的试验研究

天津滨海软土力学性质较差,不能直接满足工程需要,在软土中加入固化剂能有效提高软土的工程力学性能,但若在固化剂中再添加适量外加剂,又能再次提高固化土的强度。本文以石灰作为主剂,水泥、石膏作为辅剂改良天津滨海软土,以无侧限抗压强度作为固化效果判断标准,同时进行相应的微观结构测试,并对破坏后的试样进行抗压试验。试验结果表明:水泥的最佳掺量仅随石灰掺量不同而变化,如12%的石灰固化土中,水泥掺量不超过3%可以最好地提高石灰固化土强度; 石膏则不能改善土体强度,并且会使土体水稳定性差,遇水开裂。纯石灰固化土及掺外加剂的石灰固化土都是低压缩性土,各种力学性质都得到明显提高,其破坏形式为脆性破坏,破坏后强度很低且不能恢复,在实践中值得重视。微观结构分析表明:固化土中有CSH网状胶凝(水化硅酸钙)、针状钙矾石、无定形文石(CaCO3)、Ca(OH)2晶体等能够填充孔隙、胶结颗粒的物质生成,有效、适量的生成物有利于固化土强度的提高。土体中总孔隙个数及总颗粒个数都随荷载的增加而增多,孔隙面积、孔隙等效直径及颗粒等效直径都随荷载的增加而减少。     

钢丝绳反管器

粘土预水化是泥浆配制中一个值得重视的问题。粘土预水化的过程，实际上是一个粘土颗粒表面，先进行阳离子交换，后与水发生物理和化学反应的过程。因而，粘土矿物阳离子交换容量的大小，反映出粘土的水化能力。水化能力大，则其胶体分散稳定性好，粘度高。粘土（除钠膨胀土及其它碱性粘土外）用于配制钻探泥浆，均需加入一定量的纯碱及其它可提供钠离子的磷酸盐类，并加入适量清水，预先闷发存放，或是加碱后即进行搅拌，而不加入其它处理剂。这个过     

天然沉积中间土的力学特性研究

长江口北岸天然沉积土主要由粉粒和细砂粒组成,其渗透系数介于10-7～10-3 cm/s之间,既不属于完全排水的砂性土,也不属于完全不排水的粘性土,针对这样的天然沉积中间土的我国研究并不多见。通过大量的物理力学试验,探讨了天然沉积中间土的物理力学性状,结果表明天然沉积中间土具有类似于软粘土的物理性质,但原位静力触探试验显示其天然沉积中间土的原位强度却与天然含水量分布在塑限附近的硬粘土差不多。研究结果亦表明颗粒分布对天然沉积中间土的原位强度有较大的影响。同时采用灰理论中的关联度分析,对这类中间土物理状态指标与力学特征指标间相关性进行了分析,认为孔隙比用于亚砂土稠度划分,含水比用于亚粘土、粘土稠度划分更加合理     

成都粘土裂隙隙壁物质成因的探讨

本文根据对成都粘土中隙壁粘土和围界土的矿物成分、化学成分以及结构等方面的分析结果,首先讨论了这两种粘土在颜色、结构和化学成分上的不同,进而分析了两者所含粘土矿物的形成、变化特征以及它们的相互关系,最后得出结论:隙壁粘土是由原母体土(围界土)在原地经水的淋滤作用形成。     

基于粘土矿物XRD分析的良渚古城城墙土特征及物源探讨

在野外观察、测量和系统采样的基础上通过粘土矿物、粒度及元素地球化学实验,分析了良渚古城城墙土的成分特征,并探讨了其物质来源.研究结果表明:①北城墙夯土层的粒度、地球化学元素及粘土矿物组合特征与区内馒头山、黄泥口土丘极为相似,均为粘土质粉砂,粘土矿物组合为伊利石-高岭石-蛭石和绿/蛭混层-蒙皂石型;垫土层则与区内广泛分布的生土层在各指标上表现出一致的特征.据此认为,城墙夯土层取土于附近土丘馒头山和黄泥口,而垫土层则就地取土于附近生土层.②馒头山等自然土丘由于地势较高经历了较强的氧化作用,而生土层是湖沼相沉积物,地势较低洼,处于弱还原的环境,因此二者的粘土矿物组成和结晶度、化学元素等都不同.良渚先民就地取生土层为城墙垫定基础后,并未用它来夯筑城墙,而是从附近馒头山等自然土丘上采取了更适合建筑的土来修筑城墙.     

陕西宁强海泡石粘土及其找矿标志

海泡石是一种含水的镁硅酸盐矿物,在自然界中分布不广,而且很少形成大量堆积,是一种稀缺的粘土矿产.它具有一系列有别于其他粘土矿物的物化性能和工业用途.近年来,海泡石类粘土矿物已日益广泛地应用     

不同粘土矿物水敏性特征

通过改变砂样中的粘土矿物的种类和含量,结合咸淡水之间的单一和驱替实验,研究不同粘土矿物的水敏性特征。在单一的咸水和淡水情况下,当砂柱中的粘粒含量≤1.5%(重量比)时,其渗透系数基本不发生改变,即使粘粒含量从1.5%增加10%,其渗透系数也仅下降约一个数量级。各种粘土矿物中,蒙脱石导致含水介质渗透系数的下降最为明显,高岭土和伊利石约是其影响值的一半。咸淡水驱替实验中,加入蒙脱石颗粒的砂柱的渗透系数急剧下降,当蒙脱石含量达3~4%时,渗透系数已经下降的极低,可以看作不透水层,而加入高岭土和伊利石的砂柱的渗透系数没有急剧变化。对于这种现象的解释是:不同类型的粘土颗粒吸附不同数量的水分子,形成数量和大小不同的胶体团,使得介质渗透系数的变化量不同。     

东濮凹陷桥口构造沙三段储层成岩作用与孔隙演化

通过薄片观察、鉴定可知,桥口地区沙河街三段储集层砂岩成岩作用主要有压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用．孔隙以粒间溶孔、粒内溶孔和胶结物溶孔等次生溶孔为主．经粘土矿物X衍射分析,将成岩阶段划分为早成岩A、B期和晚成岩A1、A2、B期,早成岩A、B期的机械压实和胶结作用使原生孔隙大量丧失,晚成岩A1溶蚀作用对储层孔隙起重要改善作用,增加大量次生孔隙,晚成岩A2、B期方解石胶结物的胶结作用使砂岩次生孔隙大量减少．因此早期原牛孔隙的大量散失、晚期胶结作用使次生孔隙大量减少是造成本区砂岩低孔、低渗的主要原因．     

南阳膨胀土的工程地质特征和填筑适宜性

施工阶段的工程地质调查发现,宁（南京）西（西安）铁路内乡-镇平段南阳膨胀土成因类型上不仅有第四系冲积洪积粘土,而且发育上第三系湖相沉积粘土。不同成因的膨胀土具有不同的空间分布特征和工程性质,X射线衍射测试表明,南阳膨胀土的主要膨胀性粘土矿物是伊利石/蒙脱石混层矿物。物质组成和物理化学性质差异导致击实土在含水量变化条件下膨胀力和膨胀变形有明显的差别;对同一种膨胀土材料,其击实含水量越小,膨胀性越强,甚至含水量降低1 %～2 %,膨胀力就可以增加到200 %以上;击实膨胀土的直剪强度受到钙质结核含量的影响,对于膨胀势为高或强的膨胀土,结核含量小于15 % 时,经过干湿循环后直剪强度衰减量为40 %～65 %,结核含量为25 %～30 % 的强膨胀土直剪强度衰减量则低于30 %;对膨胀土的地质特征、工程性质、击实土的膨胀性和直剪试验结果进行分析,探讨其用于填筑铁路路基的适宜性,进行了填筑适宜性分级。依据研究成果制定的路基施工工艺取得了比较理想的工程效果     

加石灰改性后膨胀土的工程性质研究

膨胀土掺石灰后其性质有很多改变。通过对荆宜高速公路膨胀土的石灰改性试验,得到了膨胀土加石灰后的工程性质的变化规律,如自由膨胀率、膨胀量、收缩率、塑性指数下降、抗剪强度与CBR增加等。从而为改善膨胀土的工程性质以满足工程设计的要求提供了可靠的试验数据。     

扫描电镜在粘土矿物研究中的应用

当前在粘土矿物研究中,扫描电镜已成为不可缺少的重要手段。它可以直接观察粘土样品原样,深入研究粘土矿物及其集合体的微观性状特征、矿物相互间的关系及转化等。这对于认识不同成因类型粘土矿物的形成条件,有着重要意义,也是其它研究手段无法代替的。     

含盐量对石灰固化滨海盐渍土力学强度影响试验研究

随含盐量的增加,滨海盐渍土中的盐分结晶形成了许多晶体颗粒,改变了土的颗粒级配和微结构形式,使土的力学强度发生变化。无侧限抗压试验和三轴压缩试验结果表明,随含盐量的增加,石灰固化土的无侧限抗压强度和抗剪强度降低;随养护龄期的增加,石灰固化土的无侧限抗压强度和抗剪强度增加;随含盐量的增加,固化土试样浸水和不浸水无侧限抗压强度之间的差值越来越小。工程应用滨海盐渍土时需控制土的含盐量。