随着我国经济的蓬勃发展,人类赖以生存的环境问题越来越受重视,而环境遭受到的污染日益严峻,对于空气质量,地面表层水,地下水和生态环境等污染的研究和保护早期已经开展,但对于土体的污染问题关注度不高,此课题是一个崭新的研究方向。本文依托于广西高校科学技术研究重点项目——桂林岩溶区污染红黏土的岩土工程特性研究【KY2015ZD055】开展一系列研究。选取桂林雁山红黏土,以氢氧化钠(NaOH)作为碱类污染物,围绕这一课题,考虑红黏土受到不同浓度氢氧化钠溶液污染后的物理力学特性发生的变化,说明红黏土与碱溶液发生反应的具体过程。具体如下:物理特性试验包括含水率试验、比重试验、界限含水率试验以及外观实验。物理特性试验表明:红黏土在氢氧化钠溶液中浸泡7天,溶液颜色由透明无色逐渐变成黄褐色,土样无明显变化,伴有酸臭味;碱污染红黏土比重相比于素土略大,随着碱浓度的增加,比重随之增加;养护时间一定时,随着碱溶液浓度的增大,液、塑限和塑性指数均呈现出逐渐增大的变化趋势。力学特性试验包括直剪试验以及压缩试验。力学特性实验表明:污染后的红黏土试样抗剪强度变小,一定养护时间内,随着碱溶液浓度的增大,抗剪强度逐渐降低,抗剪强度指标黏聚力、内摩擦角都有所降低;随着浓度的增大,压缩模量降低,压缩系数增大。通过以上试验得出的结论,探究了碱与红黏土的反应机理。氢氧化钠与红黏土颗粒间发生的相互作用引起了红黏土物理力学特性的变化。通过碱对红黏土反应的过程可以发现碱-土的相互作用分为四个阶段:水解阶段、侵蚀阶段、胶结阶段和溶解阶段。通过化学反应机理来解释上述四个阶段。碱-土作用的四个阶段是受碱污染后红黏土物理力学特性改变的原因所在。红黏土与碱发生化学反应,游离氧化物包裹在黏土矿物表面或充填在黏土矿物集合体间隙,红土原本稳定的结构被破坏,其颗粒间胶结力减弱,伴随侵蚀作用的进行,生成一些絮状沉淀物、晶体和胶体增大胶结力,使土体之间相对密实,使抗剪强度提高,养护到后期,生成物逐渐溶解,土体颗粒间起胶结作用的物质减少,红黏土受碱污染后抗剪强度降低,压缩性增大。碱-土作用的四个阶段并没有严格的时间界限,反应在同时进行。