高吸力段黏土水合机制及微观持水模型研究

摘要：

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.

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

所属期刊栏目：40

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目41572286, 41672297, 41202199;湖北省自然科学基金项目2015CFB247

在线出版日期：2018-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1268-1276