酸碱污染黄土抗剪强度演化规律及微观机制

为探索酸碱污染对天然黄土抗剪强度的影响，首先对原状黄土试样浸泡不同浓度的HCl和NaOH溶液，而后展开三轴强度试验、扫描电镜测试、压汞试验以及土体化学组成和液塑限的测定，研究酸碱污染作用对黄土抗剪强度、微观结构、化学成分和塑性的影响规律。结果表明：酸污染浓度增加，土体应力-应变曲线峰值衰减，抗剪强度劣化，黏聚力近指数趋势折减，内摩擦角相对稳定；碱污染浓度增加，土体应力-应变曲线峰值提升，抗剪强度增大，黏聚力增幅显著，内摩擦角略增；酸污染后，土体颗粒形态破碎，胶结物质溶解，颗粒与孔隙间界限模糊，骨架颗粒间孔隙、黏粒间孔隙含量及尺寸均增大；碱污染后，土体支架孔隙塌落，次生胶结均衡了局部损伤，补强了结构联结度，骨架颗粒间孔隙含量及尺寸均减小，黏粒间孔隙尺寸减小而含量增加；浸泡酸液后，土体内阳离子含量显著增加，碳酸钙含量急剧减少，液塑限均减小；浸泡碱液后，土体内Al³⁺略有增加，其余阳离子平缓减少，碳酸钙含量小幅增加，液塑限均增大。分析试验结果，归纳了酸碱污染黄土抗剪强度演化的微观机制：酸碱污染效应下，土体内矿物溶解、离子交换、颗粒及孔隙结构调整，驱动土体初始结构损伤，新...