电渗-氯化钙对硫酸钠盐渍土变形的影响

摘要：

过多的水盐含量是季冻区盐渍土产生变形的根本原因,而电渗可以通过驱动盐离子加速土体的排水固结,同时也会导致阴极土体含水率过大,进而产生严重冻胀变形.本文采用自制装置进行电渗联合氯化钙的室内试验,研究不同氯化钙含量(质量分数为0、5％、10％、15％的氯化钙溶液)对硫酸钠盐渍土变形的影响,结果表明:电渗联合氯化钙可以增大硫酸钠盐渍土的电导率,进而加速土中水的排出,相较于仅电渗处理,土体最终电渗排水量增加35％以上;硫酸钠盐渍土中过量的Na+和SO42-在电场力的驱动下分别向阴阳两极迁移,大部分随电渗水流排出,从而降低土体中含盐量,减小低温下土体冻胀盐胀变形;在电场力作用下,Ca2+迁移到阴极并与水解产生的OH-结合形成Ca(OH)2胶结物,大大增强土颗粒间的粘结力,而多余的Ca2+与可溶性硅酸盐发生反应形成水合硅酸钙(C-S-H),并沉积在土颗粒表面,增加土颗粒间的摩擦力,有效降低阴极土体的冻胀变形;经电渗-氯化钙处理后的硫酸钠盐渍土,微观结构更加密实,抵抗冻胀盐胀变形能力显著增强,其中以质量分数10％的氯化钙溶液的加固效果为最佳,相较于仅作电渗处理土体,最终排水量提高了近70％,阴极土体抗剪强度增大了27.1 kPa,冻胀变形量降低了65.1％,而当试验用氯化钙溶液中氯化钙质量分数超过10％后,由于渗流通道的淤堵和电极腐蚀,导致最终排水量和土体抗剪强度有所降低,土体变形量增大.

关键词：硫酸钠盐渍土、冻胀变形、盐胀变形、电渗排水、氯化钙、微观结构、冻结试验

所属期刊栏目：51

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;广州市建筑集团有限公司科技计划资助项目

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：53-60