NaCl污染红黏土物理力学性质的试验研究

NaCl污染红黏土物理力学性质的试验研究摘要：本文通过实验研究，探究了NaCl污染红黏土的物理力学性质，发现NaCl对红黏土的黏聚力、内摩擦角及抗剪强度等性质具有明显的影响。研究结果为工程实践提供了重要的参考价值。关键词：NaCl污染；红黏土；物理力学性质；试验研究一、引言NaCl是化工、冶金、制药、食品等行业的重要原料，因此在工业生产中存在频繁的NaCl污染事故。污染的土壤是人们所关注的重要问题之一，特别是在城市建设、土地整理和环境保护等领域，对土壤污染的深入研究具有重要的理论和实践意义。在红黏土区，NaCl污染对土壤的物理力学性质会产生一定的影响。因此，本文通过实验，探究NaCl污染对红黏土物理力学性质的影响，为工程实践提供重要的参考依据。二、实验设计1.实验材料本次实验选用红黏土为试验材料，NaCl作为污染物添加到红黏土中。实验材料的性质参数见表1。表1实验材料的性质参数|材料|重度|干密度（g/cm³）|日干强度（MPa）|黏聚力（kPa）|内摩擦角（°）||:--------:|:------:|:-------------:|:-------------:|:-----------:|:-----------:||红黏土|16.7kN/m³|1.53|0.24|10.6|26.9|2.实验方法（1）NaCl浓度与试样制备本次实验中选用0%，1%，5%，10%和20%的NaCl溶液进行试验。制备试样时，红黏土加入适量的水搅拌均匀，待其自然沉降3天后，用模具制成直径为5cm、高度为10cm的圆柱形试样。（2）试验装置和断裂试验本实验采用DSJ-1电子型直剪仪对试样进行室内快速剪切试验，用于测试试样抗剪强度。在每个NaCl溶液浓度下，对红黏土试样进行分组测试，每组进行5个平均值。三、实验结果1.整体力学行为红黏土在不同NaCl溶液浓度下的整体力学参数见表2。从表2中可以看出，NaCl污染对红黏土的黏聚力和内摩擦角都产生了显著的影响，且随着NaCl浓度的增加，这些参数的变化趋势更加明显。而日干强度受NaCl污染的影响较小。表2红黏土在不同NaCl溶液浓度下的整体力学参数|NaCl浓度（%）|黏聚力（kPa）|内摩擦角（°）|日干强度（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.抗剪强度在不同NaCl溶液浓度下，红黏土试样的抗剪强度见表3。从表3中可以看出，NaCl污染对红黏土的抗剪强度也产生了显著的影响。随着NaCl浓度的增加，红黏土试样的抗剪强度呈现逐渐下降的趋势。表3红黏土在不同NaCl溶液浓度下的抗剪强度|NaCl浓度（%）|抗剪强度（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、实验分析实验结果表明，NaCl污染显著影响红黏土物理力学性质。随着污染物浓度的增加，红黏土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均呈现逐渐下降的趋势。这是因为在NaCl溶液作用下，红黏土表面水分子发生了部分脱附，引起黏聚力和内摩擦角降低，从而导致红黏土整体性能下降。同时，NaCl的作用也使得红黏土的粘性和塑性降低，进一步影响了其抗剪强度的表现。五、结论本实验研究了NaCl污染对红黏土物理力学性质的影响，结果表明，NaCl污染显著降低了红黏土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度。这些结果对于土地整理、城市建设和环境保护等领域都具有重要的实际意义。参考文献：[1]彭俊,许桂英.NaCl对几种黏度的红黏土物理力学参数影