岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (12): 3501-3511.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1912
徐倚晴1, 2,张先伟1,王港1, 2,刘新宇1, 3,高浩东1, 4
XU Yi-qing1, 2, ZHANG Xian-wei1, WANG Gang1, 2, LIU Xin-yu1, 3, GAO Hao-dong1, 4
摘要: 硅藻土通常形成于湖泊或海洋环境,是一种由黏土矿物和硅藻残骸组成的天然沉积土。硅藻的轻质与多孔性质使硅藻土的物理特性与不含硅藻的细粒土有较大差异,如低密度、大孔隙比、高含水率的特点,其性质指标不能用常规土力学经验公式确定,当前对这类特殊土的研究尚属探索阶段。为了系统认识硅藻土的物理性质,配置不同硅藻含量的混合土,测试粒径组成、相对密度、比表面积、液塑限等指标,调查了硅藻对物理性质的影响,通过扫描电镜试验解析了微观机制。结果表明:土中的硅藻含量增加会引起粉粒成分增加、相对密度降低、同时比表面积与阳离子交换量也会提高;无论孔隙流体含盐量高低,硅藻土的液塑限均随着硅藻含量的增加而增加,并且塑性指数保持几乎不变。微观结构调查发现硅藻土的特殊物理性质主要受控于硅藻的大体积的中空内腔以及较强的储水能力。试验过程中还发现,尽管硅藻土的液塑限值很高,硅藻含量80%及以上的硅藻土却表现为塑性较弱或几乎没有塑性的粉土,说明液塑限值并不能很好地反映硅藻土的塑性性质,目前通用的细粒土分类标准对硅藻土分类是不合理的。该研究可以为硅藻土的岩土工程性质研究提供数据参考和理论支撑。
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