纳米石墨粉改性膨胀土的工程特性及微观结构

来源 :中南大学学报(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:marina12345
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为了减少膨胀土引起的地质灾害,使用一种新型材料代替石灰、水泥等传统的土体改性材料,并快速提高土体强度至关重要.纳米石墨粉(NGP)具有体积小、比表面积大、表面能高等特点,因此具备了高吸附性、高导电性、高润滑性等优异性能.然而,关于NGP改良膨胀土的研究还不够深入.为研究NGP对膨胀土的改性效果,对掺入不同含量NGP的膨胀土进行了无荷载膨胀率试验、固结试验、无侧限抗压强度试验、压汞试验和微CT试验.结果表明,掺入不同含量的NGP后,膨胀土的无荷载膨胀率、力学性质和孔隙率均有不同程度的提高.当NGP含量为1.450%时,膨胀土的强度达到最大值.当NGP掺量为2.0%时,膨胀土的孔隙累计进汞体积和压缩应变达到最大值.最后,揭示了NGP对膨胀土的膨胀性、压缩性、微观结构和抗压强度的改性机理.“,”To reduce geological disasters caused by expansive soil, it is crucial to use a new type of modified material to rapidly improve soil strength instead of traditional soil improvement materials such as lime and cement. Nanographite powder (NGP) has excellent properties, such as high adsorption, conductivity, and lubrication, since it has the characteristics of small size, large specific surface area, and high surface energy. However, previous studies on the improvement of expansive soil with NGP are not processed enough. To study the improvement effect of NGP on expansive soil, non-load swelling ratio tests, consolidation tests, unconfined compressive strength tests, mercury injection tests, and micro-CT tests on expansive soil mixed with different NGP contents were performed. The results show that the non-load swelling ratio, mechanical properties, and porosity of expansive soil show some increasement after adding NGP. The strength of expansive soil reaches the maximum when the NGP content is 1.450%. The cumulative mercury volume and compressive strain of expansive soil reach the maximum with the 2.0%NGP content. Finally, the modification mechanism of swelling, compressibility, microstructure, and compressive strength of expansive soil by NGP is revealed.
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