在我國的工業(yè)化進(jìn)程給環(huán)境帶來較大的重金屬污染問題。目前,重金屬污染土的研究是巖土工程的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。本文圍繞寧明膨脹土被重金屬Cu²⁺污染前后的脹縮特性、力學(xué)特性、微觀形態(tài)等方面展開了試驗(yàn)研究與探討,主要研究內(nèi)容如下:（1）簡述了寧明膨脹土的特點(diǎn),參考現(xiàn)有的配制重金屬污染土的制備方法,采用CuSO₄·5H₂O晶體作為污染物,運(yùn)用鹽調(diào)鹽泡法制備土樣,初始含水率控制為23%,污染液濃度控制為0g/L、2.5g/L、5g/L、10g/L。（2）寧明膨脹土的脹縮時(shí)程曲線均可分為3個(gè)階段,其中膨脹時(shí)程曲線需將Does Response模型以及冪函數(shù)方能準(zhǔn)確地描述膨脹時(shí)程曲線,對(duì)于收縮時(shí)程曲線,Does Response模型可對(duì)整個(gè)變形過程進(jìn)行很好地描述。（3）對(duì)Cu²⁺污染前后的膨脹土脹縮性進(jìn)行了對(duì)比分析,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明污染后的自由膨脹率、膨脹含水率、無荷載膨脹率以及豎向收縮率明顯提高。其原因在于Cu²⁺的侵蝕作用使得氧化物的膠結(jié)作用遭到破壞,從而導(dǎo)致脹縮性明顯提高,膠結(jié)作用的破壞使得... 

【文章來源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

廣西膨脹土分布圖（引自文獻(xiàn)[8]）

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.1廣西膨脹土分布圖（引自文獻(xiàn)[8]）1.2膨脹土研究現(xiàn)狀自1983年美國相關(guān)部門在俄勒岡州首次意識(shí)到膨脹土問題以來[10]，因膨脹土特殊的工程特殊性所帶來的工程問題一直受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，在膨脹土的成分、結(jié)構(gòu)特性、脹縮特性、物理力學(xué)特性等方面進(jìn)行了大量以及深入的研究工作，不斷刷新巖土工程領(lǐng)域人員對(duì)膨脹土的認(rèn)識(shí)。1.2.1膨脹土的成分與結(jié)構(gòu)特性膨脹土的礦物成分主要為蒙脫石、伊利石等，而引起膨脹土脹縮特性強(qiáng)烈的主要礦物成分為蒙脫石。蒙脫石的礦物晶格單元由兩層SiO2夾一層Al2O3構(gòu)成（如圖2），層間存在大量的Ca2+、Mg2+、Na+、H+等離子，這些離子的靜電力與范德華力共同構(gòu)成了基本晶層之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。該聯(lián)結(jié)強(qiáng)度較低，當(dāng)土體遇水時(shí)，水分子極易嵌入晶層中，使得基本晶層間的距離變大，宏觀上則表現(xiàn)為土體產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。圖1.2蒙脫石的礦物晶格單元傳統(tǒng)的雙電層理論對(duì)膨脹土的膨脹性進(jìn)行了進(jìn)一步的解釋：蒙脫石基本晶層間的陽離子吸附水分子后形成水化陽離子，進(jìn)而構(gòu)成雙電層，當(dāng)吸附的水分子越多，雙電層厚

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文8SEM試驗(yàn)結(jié)果，觀察污染土的微觀形貌，分析微觀結(jié)構(gòu)損傷特征，闡明抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的衰減規(guī)律。（2）數(shù)值計(jì)算：根據(jù)損傷理論，嘗試找出重塑膨脹土的損傷因子，總結(jié)重金屬污染膨脹土的強(qiáng)度衰減規(guī)律，分析重金屬Cu2+作用下重塑膨脹土的工程性質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律；（3）理論分析：通過礦物學(xué)理論分析重金屬Cu2+污染膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合時(shí)程效應(yīng)理論與損傷理論分析重金屬Cu2+污染膨脹土的脹縮變形規(guī)律以及強(qiáng)度衰減規(guī)律。具體技術(shù)路線如圖3所示。圖1.3本文研究框架圖1.4.3研究方案①在寧明取原狀膨脹土風(fēng)干過篩，并放置于陰涼、恒溫、恒濕、密封環(huán)境保存；②取風(fēng)干過篩后的松散風(fēng)干土，按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB50123-1999）測試未污染土樣的基本物理性能，包括比重、黏土顆粒級(jí)配分析、土體含水率、自由膨脹率、液塑限等；③設(shè)計(jì)CuSO4溶液濃度分別為0g/L、2.5g/L、5g/L、10g/L。調(diào)配完成的溶液放置在

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]淋濾條件下Zn2+污染對(duì)紅黏土強(qiáng)度損傷特征試驗(yàn)研究[J]. 陳學(xué)軍,周興,宋宇,黃耀意.  工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(05)
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博士論文
[1]重金屬侵入下巖土的力學(xué)特性及固化機(jī)理研究[D]. 程峰.中南大學(xué) 2014
[2]非飽和膨脹土的裂隙概化模型與邊坡穩(wěn)定研究[D]. 袁俊平.河海大學(xué) 2003

碩士論文
[1]金礦區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染與農(nóng)作物關(guān)系探討[D]. 王顯煒.長安大學(xué) 2010
[2]《廣西膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)條例》修訂的若干問題研究[D]. 王建軍.廣西大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3362786