【摘 要】
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随着人类社会的进步和工业革命的发展,煤、石油和天然气等化石燃料的大量燃烧,酸雨的污染影响范围不断扩大,影响程度不断加深,我国多地酸雨频发,直接或间接导致了地质灾害和工程建设的破坏。因此,酸雨入渗对黏性土的各方面影响也成为工程建设中亟待解决的问题。本文旨在研究湖北十堰丹江口库区膨胀土在酸雨作用下的物理力学性质和微观结构的变化,开展了一系列室内试验,主要研究内容如下:1、在制备试验溶液中将pH=7的蒸
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随着人类社会的进步和工业革命的发展,煤、石油和天然气等化石燃料的大量燃烧,酸雨的污染影响范围不断扩大,影响程度不断加深,我国多地酸雨频发,直接或间接导致了地质灾害和工程建设的破坏。因此,酸雨入渗对黏性土的各方面影响也成为工程建设中亟待解决的问题。本文旨在研究湖北十堰丹江口库区膨胀土在酸雨作用下的物理力学性质和微观结构的变化,开展了一系列室内试验,主要研究内容如下:1、在制备试验溶液中将pH=7的蒸馏水作为中性溶液,将浓硫酸和浓硝酸按照SO42-与NO3-物质的量为3:1分别配制成p H=3、p H=4、p H=5的酸性溶液,并用这些溶液配制土样,通过一系列室内试验确定酸性溶液污染前膨胀土的最优含水率和最大干密度等各项基本物理特性指标。2、通过对配制的酸性溶液污染后的膨胀土进行室内试验,分别可得出随着酸液p H值的减小,膨胀土的比重、无荷膨胀率、界限含水率都有所上升,比表面积则有所下降的变化规律,从而分析得出:酸雨入渗对膨胀土的作用机理在微观层面是,酸性溶液的侵蚀破坏了膨胀土骨架和土中黏粒,改变了膨胀土颗粒间的作用力强度,在宏观层面表现为引起基质吸力的改变,同时酸性溶液与膨胀土自身所含有的矿物成分也发生了一系列的物理或化学反应,从而对土的性质造成影响,因此膨胀土的基本物性也发生了改变。3、酸性溶液污染后膨胀土的压缩模量和渗透系数都相对减小,且与酸性溶液p H值越小,这两者也越小,而压缩系数则是增大,且随着p H值的减小而增大。这一现象说明酸雨的入渗造成了膨胀土颗粒间的胶结物破坏,结合水膜的厚度变薄。4、由X射线衍射试验和扫描电镜试验结果分析可知:酸雨入渗使膨胀土所含的矿物组分与酸性溶液发生一系列的物理化学反应,土颗粒间的弱结合水以及吸附在土颗粒表面的强结合水遭到不同程度的破坏,同时土体的网状骨架和土颗粒本身也遭到破坏,扫描电镜结果的图片中也可以观察到土的孔隙随着p H值的减小而变大,宏观层面表现为膨胀土的力学性能和强度降低。
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