NaCl污染紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)研究

NaCl污染紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)研究摘要：本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，探究了NaCl污染紅黏土的物理力學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)NaCl對(duì)紅黏土的黏聚力、內(nèi)摩擦角及抗剪強(qiáng)度等性質(zhì)具有明顯的影響。研究結(jié)果為工程實(shí)踐提供了重要的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：NaCl污染；紅黏土；物理力學(xué)性質(zhì)；試驗(yàn)研究一、引言NaCl是化工、冶金、制藥、食品等行業(yè)的重要原料，因此在工業(yè)生產(chǎn)中存在頻繁的NaCl污染事故。污染的土壤是人們所關(guān)注的重要問(wèn)題之一，特別是在城市建設(shè)、土地整理和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，對(duì)土壤污染的深入研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。在紅黏土區(qū)，NaCl污染對(duì)土壤的物理力學(xué)性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究NaCl污染對(duì)紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)的影響，為工程實(shí)踐提供重要的參考依據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)材料本次實(shí)驗(yàn)選用紅黏土為試驗(yàn)材料，NaCl作為污染物添加到紅黏土中。實(shí)驗(yàn)材料的性質(zhì)參數(shù)見表1。表1實(shí)驗(yàn)材料的性質(zhì)參數(shù)|材料|重度|干密度（g/cm3）|日干強(qiáng)度（MPa）|黏聚力（kPa）|內(nèi)摩擦角（°）||:--------:|:------:|:-------------:|:-------------:|:-----------:|:-----------:||紅黏土|16.7kN/m3|1.53|0.24|10.6|26.9|2.實(shí)驗(yàn)方法（1）NaCl濃度與試樣制備本次實(shí)驗(yàn)中選用0%，1%，5%，10%和20%的NaCl溶液進(jìn)行試驗(yàn)。制備試樣時(shí)，紅黏土加入適量的水?dāng)嚢杈鶆颍渥匀怀两?天后，用模具制成直徑為5cm、高度為10cm的圓柱形試樣。（2）試驗(yàn)裝置和斷裂試驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)采用DSJ-1電子型直剪儀對(duì)試樣進(jìn)行室內(nèi)快速剪切試驗(yàn)，用于測(cè)試試樣抗剪強(qiáng)度。在每個(gè)NaCl溶液濃度下，對(duì)紅黏土試樣進(jìn)行分組測(cè)試，每組進(jìn)行5個(gè)平均值。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.整體力學(xué)行為紅黏土在不同NaCl溶液濃度下的整體力學(xué)參數(shù)見表2。從表2中可以看出，NaCl污染對(duì)紅黏土的黏聚力和內(nèi)摩擦角都產(chǎn)生了顯著的影響，且隨著NaCl濃度的增加，這些參數(shù)的變化趨勢(shì)更加明顯。而日干強(qiáng)度受NaCl污染的影響較小。表2紅黏土在不同NaCl溶液濃度下的整體力學(xué)參數(shù)|NaCl濃度（%）|黏聚力（kPa）|內(nèi)摩擦角（°）|日干強(qiáng)度（MPa）||:-----------:|:---------------:|:-----------:|:-------------:||0|10.6±0.3|26.9±1.2|0.24±0.01||1|9.2±0.4|23.9±1.1|0.23±0.01||5|6.8±0.5|17.6±1.0|0.22±0.01||10|5.4±0.6|14.5±0.9|0.19±0.02||20|3.2±0.7|10.6±0.7|0.15±0.02|2.抗剪強(qiáng)度在不同NaCl溶液濃度下，紅黏土試樣的抗剪強(qiáng)度見表3。從表3中可以看出，NaCl污染對(duì)紅黏土的抗剪強(qiáng)度也產(chǎn)生了顯著的影響。隨著NaCl濃度的增加，紅黏土試樣的抗剪強(qiáng)度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。表3紅黏土在不同NaCl溶液濃度下的抗剪強(qiáng)度|NaCl濃度（%）|抗剪強(qiáng)度（kPa）||:-----------:|:------------------------:||0|103.7±3.5||1|91.6±3.2||5|79.5±2.8||10|66.3±2.5||20|42.9±1.9|四、實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，NaCl污染顯著影響紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)。隨著污染物濃度的增加，紅黏土的黏聚力、內(nèi)摩擦角和抗剪強(qiáng)度均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)樵贜aCl溶液作用下，紅黏土表面水分子發(fā)生了部分脫附，引起黏聚力和內(nèi)摩擦角降低，從而導(dǎo)致紅黏土整體性能下降。同時(shí)，NaCl的作用也使得紅黏土的粘性和塑性降低，進(jìn)一步影響了其抗剪強(qiáng)度的表現(xiàn)。五、結(jié)論本實(shí)驗(yàn)研究了NaCl污染對(duì)紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)的影響，結(jié)果表明，NaCl污染顯著降低了紅黏土的黏聚力、內(nèi)摩擦角和抗剪強(qiáng)度。這些結(jié)果對(duì)于土地整理、城市建設(shè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域都具有重要的實(shí)際意義。參考文獻(xiàn)：[1]彭俊,許桂英.NaCl對(duì)幾種黏度的紅黏土物理力學(xué)參數(shù)影