西北地区膨润土湿化变形特征的试验研究
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膨润土的应变和变形的研究和评价膨润土是一种含水的粘土矿物,具有特别的胀缩性能和吸附能力。
它广泛应用于土壤改良、环境保护、矿物提取和工程领域。
然而,由于膨润土的特殊性质,它的应变和变形行为是难以预测和控制的。
本文将介绍一些关于膨润土应变和变形的研究和评价。
1. 膨润土的性质和机理膨润土通常由黏土矿物如蒙脱石或伊利石组成。
膨润土在干燥状态下呈板状晶体结构,但当它吸收水分时,它的结构会迅速展开并变得更加粘稠。
这种性质使膨润土能够吸收大量的水分和其他物质,而且它的表面积也会得到显著的增大。
膨润土胀缩性能是由吸附剂分子在黏土质地中的吸附作用所引起的。
吸附剂分子向黏土片层之间吸附,导致黏土片层之间的间隙变小,从而使膨润土体积变小。
当吸附剂分子向环境释放,膨润土又会回复到原来的状态并继续膨胀。
这种反复的胀缩过程使膨润土的吸附、排水和透气性质得以保持。
2. 膨润土应变和变形的实验研究膨润土的应变和变形性质对于工程应用十分关键,因为它们复杂的胀缩性能和粘聚力使其很难预测。
因此,人们进行了许多实验来研究膨润土的应变和变形行为。
芝加哥大学的研究小组利用电子回旋共振技术(ESR)来研究蒙脱石膨润土和土壤颗粒之间的剪切应力。
他们发现,膨润土对剪切应力的反应比土壤颗粒更为敏感。
并且,与不包含膨润土的土壤相比,含有脉动的膨润土的运动更为复杂和不可预测。
美国农业部的一项研究表明,膨润土具有特别的土壤凝聚性能。
通过对膨润土颗粒进行不同条件下的实验,他们发现,膨润土的颗粒尺寸和水分含量是影响颗粒间距、凝聚力和力学性能的主要因素。
3. 对膨润土应变和变形的评价尽管膨润土的应变和变形行为复杂,但它的胀缩性能和吸附能力使其在各个领域都有广泛应用。
因此,对于膨润土应变和变形性质的研究和评价至关重要。
膨润土的应力-应变曲线通常是非线性的,且具有明显的弹性储能和塑性应变阶段。
这意味着膨润土在承受荷载时具有良好的变形能力,但也可能导致不可逆的塑性变形。
膨润土膨胀变形与膨胀力试验研究沈一军;朱赞成;郑最【摘要】膨润土被选为高放废物深层地质处置库的缓冲/回填材料,有必要研究其力学性能。
使用固结仪对不同干密度和含水率的钙基膨润土进行了膨胀变形与膨胀力的试验研究。
试验结果表明:膨润土的膨胀应变主要取决于膨润土的初始干密度和含水率,随着初始干密度的增加而增加,随初始含水率的增加膨胀变形逐渐减小。
%It is necessary to study the physical and mechanical properties of bentonite, a kind of buffer/backfill material for the deep geological disposal of high level radioactive waste. This paper, with the use of consolidome-ter, carries out experiments to study the swelling deformation and swelling pressure of ca-bentonites that differ in density and water content. Test results show that swelling strain of bentonite is mainly subjected to its initial dry density and water content, increasing as the initial dry density increases and decreasing as the initial water content increases.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P100-104)【关键词】膨润土;高放废物;膨胀力;膨胀变形【作者】沈一军;朱赞成;郑最【作者单位】台州学院建筑工程学院,浙江台州318000;台州学院建筑工程学院,浙江台州 318000;台州学院建筑工程学院,浙江台州 318000【正文语种】中文【中图分类】TU443因膨润土具有满足工程屏障材料所需的长期稳定性、低渗透性、高膨胀性、吸附阳离子等性能优点,被众多国家选为理想核废料缓冲/回填材料[1]。
浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验
膨胀土胀缩变形是指土壤在含水条件下,由于含水量的变化导致土体体积发生变化的现象。
一般来说,土壤在吸水后会发生膨胀变形,而在排水后会发生缩小变形。
膨胀土胀缩变形主要表现为土壤的垂直膨胀或缩小,以及水平膨胀或缩小。
膨胀土的胀缩变形与土壤的含水量密切相关。
土壤吸水后,水分分子会渗透进入土壤中的微孔隙中,并与土壤粒子表面的吸附水分相结合。
这种吸附水分的存在会改变土壤颗粒之间的力学性质,使土体体积发生膨胀。
膨胀土的胀缩变形通常以含水量和胀缩比来表示。
渗透性规律试验是用来研究土壤渗透性的试验方法。
渗透性是指土壤内部水分的传递性能。
渗透性规律试验通常分为恒头水压试验和孔隙水压试验两种。
恒头水压试验是通过施加一定压力差,测量土壤渗透性的试验。
试验过程中,将一端开放的试管插入土壤中,然后在试管顶端施加一定压力,使水渗入土壤中。
通过测量试管中水位的变化,可以计算得到土壤的渗透系数。
渗透性规律试验可以帮助工程师和研究人员了解土壤的渗透性特性,对设计和施工具有重要意义。
在土壤水资源利用和土木工程设计中,渗透性规律试验可以为设计者提供较准确的渗透系数和孔隙水压系数,从而指导工程的正常运行。
对于膨胀土来说,了解其渗透性规律也能帮助工程师评估土壤的胀缩特性,从而进行合理的工程设计和施工措施。
陕北典型风沙草滩区土壤盐渍化形成机理分析及改良模式探究摘要:陕北榆林地区位于毛乌素沙漠和黄土高原过度地带,新构造运动、地形、水文条件、成土母质、气候和人为活动等是影响盐碱土形成的重要因素,在定边县约有100.5万亩盐碱化土地,并形成大量的盐湖。
据调查,定边县盐碱化土壤质地多为砂土和轻壤土,土壤质地较均匀,砂粒含量较高,水盐运动强烈,形成了易于返盐的条件,在西北部盐湖分布区盐碱土壤柱状样显示在40cm左右的深度出现明显的盐碱化现象,220cm左右出现黏土,形成弱隔水层,导致盐分在土壤耕作层范围内积聚。
该区域土壤pH值为8.45~9.26,ESP值为2%~27%,土壤呈现轻度、中度碱化现象;SSC值为0.78~17.8g/kg,土壤呈现轻度、中度、重度、极重度盐化现象。
地下水位埋深为2.79~3.28m,监测结果显示地下水样品中pH值较高,地下水类型为Na-SO4·HCO3型,地下水矿化度为3.86-4.68g/L,属于咸水。
土地盐碱化已成为当地区域农牧业发展和土地开发利用的重要障碍因素,当地农业仍停留在广种薄收的状态,主要以放牧为生,因此应采以迎合“国家” 藏粮于技,藏粮于地”以及黄河流域高质量发展战略为契机,以提高作物产量和农民经济收入为落脚点,采取化学-物理-生物综合改良措施,并尝试建设以“政府、企业、大学和基层农技力量为核心”的长期性的示范试验基地,因地制宜的进行盐碱地改良。
关键词:陕北典型风沙滩区;盐碱土成因;盐碱土特征;改良模式文献标识码:A 文章编号:中图分类号:X321引言随着人口资源环境之间的矛盾日益尖锐,土壤盐碱化问题已经成为干旱半干旱地区可持续发展和改善环境质量的战略问题,盐碱地改良和治理对提高土地生产效率和保证粮食安全具有现实意义。
2014年5月,由国家发改委、科技部等10部门出台了《关于加强盐碱地治理的指导意见》(发改农经〔2014〕594号),提出了推进盐碱地治理工作。
我国各地膨润土的水理特性侯梅芳,高原雪,夏钟文,马北雁,万洪富*广东省农业环境综合治理重点实验室,广东省生态环境与土壤研究所,广东广州510650摘要:考察了我国各地膨润土的水理性质,讨论了膨润土的水理性质与层间阳离子的关系以及水理性质的矿床矿样间差异性,并对膨润土水理性质与其他物化性质间的相关性进行了分析。
研究结果表明,膨润土因其属型和属性不同使其水理性质有较大的差异,其中层间阳离子类型是影响膨润土水理性质的重要因素,其中钠基膨润土具有高的胶质价、膨胀容和膨润值;不同矿床类型比较发现,沉积岩型矿样和火山沉积岩型矿样有较高的胶质价、膨胀容和膨润值;c轴有序度和<2 µm颗粒的质量分数与膨润土水理性质高度正相关。
关键词:膨润土;阳离子;水理性质中图分类号:S152;S153 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2003)02-0166-04 膨润土是自然界分布最广泛的粘土矿物资源之一;膨润土的一系列物理化学性质,诸如晶格膨胀性、交换吸附特性、吸水脱水特性、分散性等使其在国民经济各部门得到了广泛应用[1~3]。
其中,膨润土在土壤改良、环境修复等领域均要用到其良好的水理特性。
膨润土主要矿物组分蒙脱石表现出极好的亲水性,是粘士矿物中水化性能最强的矿物之一[4]。
膨润土的水理性质包括胶质价、膨润值和膨胀容。
其中,膨润土的胶质价是其分散性、亲水性和膨胀性的综合表现,显示试样颗粒分散和水化的程度。
膨润值反映膨润土遇水膨胀和分散悬浮的性能。
而膨润土与水混合后再与盐酸溶液混合,膨胀后所占有的体积为膨胀容。
胶质价和膨润值、膨胀容均与膨润土的属性及蒙脱石含量有密切关系,所以膨胀容、膨润值和胶质价均是鉴定膨润土属性和评价膨润土质量的重要技术指标。
本文旨在系统考察我国各地膨润土的水理性质,并对供试样品水理性质的矿床矿样间差异性及与其他物化性质的关系进行研究,从而为膨润土的应用开发提供基础的实验依据。
西北地区湿陷性黄土工程特性综合评价与地基处理试验研究引言西北地区是我国黄土分布较为集中的地区之一,其中湿陷性黄土因其特殊的物理力学性质对工程建设具有重要影响。
本文旨在综合评价西北地区湿陷性黄土的工程特性,并提出相应的地基处理措施,为工程建设提供科学依据。
湿陷性黄土工程特性湿陷性黄土是指其在水分变化下引起显著体积塑性变形的黄土。
西北地区湿陷性黄土具有以下特性:1. 高含水量湿陷性黄土的含水量较高,常在液态状态下存在。
由于吸附力、毛细作用等因素,黄土颗粒与水分子间存在较强的黏结作用,使得黄土表现出较高的塑性和粘性。
2. 显著的膨胀性湿陷性黄土在含水量增加时会发生膨胀,体积塑性变形明显,可导致地面沉降和结构破坏。
湿陷性黄土的膨胀性是由其颗粒结构和黄土矿物成分所决定的。
3. 塑性变形能力强湿陷性黄土具有较强的塑性变形能力,易形成可塑性流动层。
当工程上施加载荷时,黄土会发生流动,导致地基沉降。
塑性变形能力是湿陷性黄土不稳定性的主要表现之一。
4. 含砂量较高湿陷性黄土通常含有一定量的砂粒,并具有较高的含砂量。
砂粒对湿陷性黄土的工程特性产生较大影响,更易引起结构沉降和地面变形。
地基处理试验研究为了解决湿陷性黄土引起的工程问题,需要进行地基处理试验研究,以提高工程建设的稳定性和安全性。
以下是几种常见的地基处理方法:1. 固结预压法固结预压法通过施加垂直荷载,使湿陷性黄土在初期固结,减小其孔隙比和含水量,降低其膨胀性和塑性变形能力。
这种方法适用于湿陷性黄土地区的大型基础工程。
2. 加固处理法加固处理法主要是利用灌浆加固、土工合成材料、桩基础等方式加强湿陷性黄土地基的抗震和抗变形能力。
通过增加地基的强度和刚度,降低黄土的塑性变形能力和膨胀性。
3. 隔离处理法隔离处理法通过在湿陷性黄土地基上设置隔离层,将黄土与结构物隔离开,减小湿陷性黄土对结构物的影响。
隔离层可以采用高强度的土工合成材料或混凝土板等。
4. 排水处理法排水处理法通过在湿陷性黄土地基中设置排水系统,将地下水排泄,减小黄土的含水量和湿陷性。