包頭市區(qū)粉土受鹽酸污染的室內試驗研究.pdf

1、近些年，隨著經濟的持續(xù)發(fā)展，在土木工程領域的生產實踐過程中，發(fā)現(xiàn)因土體受污染而導致工程建設方面的問題越發(fā)增多。然而，我國目前對于受污染土體的性質變化規(guī)律及成因的研究仍有不足，尤其是酸污染粉土土性變化的機理方面的研究存有空白。針對這種情況，本文采用包頭市區(qū)粉土，通過0％（清水）、1%、4%、8%、12%濃度鹽酸的浸泡試驗，模擬粉土受酸溶液污染，并通過土工試驗、礦物成分分析、電鏡掃描，對受污粉土物理、力學性質、組成成分、微觀結構幾方面進行研

2、究，在一定程度上解釋了粉土受酸溶液污染后，土性的變化特征和成因，研究的主要結果如下：
　　（1）土體內次生礦物中的粘土礦物、水溶性鹽中的難溶鹽和有機質會與鹽酸作用發(fā)生化學溶蝕、沉淀、羧酸根與氫離子結合等反應，生成新的礦物成分，對應本次的實驗結果中：粘土礦物氧化鎂、難溶鹽碳酸鈣及有機質含量，都伴隨鹽酸溶液濃度的增大而減少。
　?。?）分析鹽酸污染后粉土試樣的電子顯微鏡照片可以發(fā)現(xiàn)，土的微觀結構亦隨著鹽酸濃度增加呈現(xiàn)如下變化：土

3、顆粒表面平滑化、大顆粒的粒徑變小、小顆粒數(shù)量減少、孔隙變大且加深、土顆粒間的接觸方式改變、有新物質產生。
　　（3）粉土的物理性質也發(fā)生改變。對應本次試驗：隨著鹽酸濃度的增加，土體的外觀顏色加深，變得有腐蝕性氣味。質量、干密度、比重減小，含水率、孔隙比增大，這是因為粉土中礦物成分與酸發(fā)生分解腐蝕。由于高密度的難溶鹽、有機膠體等物質被反應，土的液限減小，塑限增大。而塑性指數(shù)減小，則是受到結合水膜的擴散層厚度及土中粘土礦物、有機質等成

4、分均發(fā)生變化的共同影響。
　　（4）粉土的基本力學性質也發(fā)生變化。其中：壓縮系數(shù)變大、壓縮模量減小，這是由于土體顆粒間的結構連接強度減弱，孔隙增大。土體的壓縮指數(shù)、體積壓縮系數(shù)和回彈指數(shù)變大。這是因為黏土礦物成分、鹽分、有機質、有機膠體等成分被溶解、土的連接強度下降、細小顆粒的減少、孔隙增大，使得土的壓縮性變大。粘聚力增加，是因受鹽酸中氯離子和氫離子的作用，微觀結構上體現(xiàn)為土顆粒間的距離變短而引起。內摩擦角減小，則由結合水膜變薄，