粘土分散性鉴定试验研究

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1、Y1132850分类号UDC：密级：公开学校代码：10712研究生学号：$Y20040306⑧西北农林钎提大学2007届攻读硕士学位研究生学位(毕业)论文粘土分散性鉴定试验研究学科专业鲞±王程研究方向巫撞蚩±王程研究生亘塑亘指导教师割俊匿熬援完成时间至QQZ生鱼旦中国陕西杨凌粘土分散性鉴定的试验研究摘要分散性粘土是一种在低含盐量的水(或纯净水)中由于离子的相互排斥力超过相互吸引力，导致土体颗粒分散的粘性土。分散性土的抗冲蚀能力很低，在流动的水中易被带走，因此它是许多水利工程(如水库、土坝和渠道等)失事的重要原因。中国分散性土分布较普遍，黑龙江、新疆、江苏、陕西、山西等省在工程实践中都曾遇到

2、，使用分散性土作为筑坝土料不可避免，因此，对分散性土的基本工程特性和分散性机理的研究就具有一定的实际意义。本文以宁木特水电站大坝防渗土料为研究对象，通过室内试验，揭示了分散性粘土的基本物理化学性质、矿物成分与分散性能之间的关系，系统研究了鉴定分散性土的5种最基本的试验方法，即双比重计法、针孔试验、碎块试验、孔隙水阳离子试验和交换性钠百分比试验。采用野外调查与室内试验相结合的研究方法，对土科的分散性进行了综合判定，并从界限含水率、酸碱度、粘土的矿物类型、土一水一电解质系统等几个方面分析了土样产生分散性的机理。对所取9组土样的基本物理性质、化学性质进行研究，结果表明2。、4。、54土样与其它6

3、组土样相比，比重低，液限和塑限大，粘粒多，晟优含水率大，最大干密度低，难溶盐少，pH值低，其原因是这3组土样中有机质的含量较高。在目前的5种基本鉴定方法中，。由于针孔试验模拟了土体在集中渗透水流的作用下所承受的冲蚀条件，被认为是最可靠的鉴定方法。本研究结合针孔试验的特点、并从工程安全的角度来考虑，综合鉴定认为，这9组土样中44、5。属于非分散性土，1。、3。、74、8。属于分散性土，2。、64、94属于过渡性土。对所取9组土样分别采用黄河水进行了碎块试验、针孔试验、孔隙水可溶盐阳离子试验，试验结果表明，在碎块试验、针孔试验中，河水作为冲蚀用水，对土料的分散性起到一定的抑制作用，但作为制样用

4、水，对土料的分散性几乎不造成影响。在孔隙水可溶盐阳离子试验中，河水对土样的分散性没有改善作用。·通过分散性鉴定的试验研究，认为该料场土样产生分散性的主要原因包括两个方面：①土样中含有一定量的蒙脱石。②土样的pH值较高。pH值越高，粘土颗粒表面和边缘有可能暴露出来的羟基分解形成的H+进入溶液的趋势越大，颗粒的有效负电荷就越大；另外，暴露在粘土矿物边缘的氧化铝是两性的，在低pH值下表现为正电性，在高pH值下表现为负电性，这也使得土壤颗粒之间的斥力增加，促使土样分散。关键词：分散性i粘土矿物；鉴定；综合判定；分散机理RESEARCHONDISPERSⅣEIDENTIFICAT!ONOFCLAYS

5、OILABSTRACTClayisdispersedinalowsalinityofthewater(orpurewater)becauseofthemutualrepulsionforcesionOVfffmutualattraction,leadtosoilparticlesdispersiveclay．Dispersivesoilerosionresistancecapacityislower,thewaterflowsawayeasily,itisinmanyreservoirs．damprojectandchannelsoftheimportantl'eagorL．qforthe

6、crash．InChina,dispersivesoilscattereddistributionofthemorecommon,Heilongjiang，ⅪIlji觚g’Jiangsu,Shaanxi，Shanxiandotherprovinceshaveencounteredinengineeringpractice,theuseofsoilasdispersivesoildamisine“mble,therefore,researchonthebasicengineeringpropertiesanddispersionmechanismhassomepracticalsignifi

7、cance．ThispaperbasedNingmutewithdrewdamimperviousmaterialforthestudy,throughlaboratorytests，revealsthatthedispersiveclaybasicphysicalandchemicalproperties，mineralcompositionanddispersionpropertiesoftherelationshi