高吸力段黏土水合机制及微观持水模型研究

黄伟; 刘清秉; 项伟; 郎林智; 崔德山; 王菁莪

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高吸力段黏土水合机制及微观持水模型研究

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采用水汽吸附法测定3种蒙脱土在高吸力段的持水特征曲线,基于X射线衍射及BET吸附理论架构,提出了两类水合概化模型并建立了阳离子交换量、比表面积等参数的计算方法。基于极低相对湿度范围段（RH〈0.15）持水能力只受控于层间阳离子水合的机理认识,通过阳离子与水分子相互作用能量方程,推导了极高吸力下（ψ〉250 MPa）持水曲线微观参数模型。研究表明：层间阳离子水合能力的差异会导致蒙脱土吸附起始阶段呈现不同趋势,对于低水合能阳离子交换土,水分子首先吸附于黏土颗粒外表面,之后随相对湿度增加逐渐进入层间吸附,反之,则直接进入层间离子水合阶段;基于BET曲线计算的阳离子交换量、比表面积值与实测值之间吻合较好,构建的持水模型能够对文献报道数据进行有效预测,该模型可量化表征阳离子交换量、化合价、离子半价等微观参数对吸力势的影响程度。

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来源
《岩土工程学报》 |2018年第7期|1268-1276|共9页
作者
黄伟; 刘清秉; 项伟; 郎林智; 崔德山; 王菁莪;
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作者单位

中国地质大学(武汉)工程学院;

中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心;

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正文语种 chi
中图分类膨胀性土与地基;
关键词
高吸力; 水汽吸附法; 阳离子交换量; BET理论; 水合机制; 持水模型;

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