纳米氧化硅充填红黏土团粒内孔隙的收缩响应

摘要：

红黏土易失水收缩开裂,不仅降低了其整体强度,还为雨水入渗提供了通道,加剧了其承载能力的弱化.因此,如何抑制红黏土收缩,成为解决问题的关键.纳米氧化硅颗粒尺寸极其细小,隶属纳米范畴.充分发挥纳米氧化硅的尺寸优势,以期纳米氧化硅微粒能够进入红黏土团粒内,抵抗红黏土的失水收缩行为.为此,选用不同干质量掺入比(纳米氧化硅:红黏土分别为0∶100、2∶100、3.5∶100、5∶100、6.5∶100),将纳米氧化硅混入红黏土后压实成型(干密度1.44 g/cm3和1.46 g/cm3).比较压实红黏土-纳米氧化硅混合物的收缩特性与孔隙分布情况.试验发现,纳米氧化硅可以抑制红黏土的收缩行为;而且随着掺入量增加,其缩限值也逐渐提高.红黏土-纳米氧化硅混合物的表观形貌照片显示,纳米氧化硅掺量大于5％时,红黏土团粒内孔隙赋存有大量纳米氧化硅颗粒.同时,孔隙分布曲线还表明,分布于孔径0.03 μm的孔隙明显减少,说明纳米氧化硅主要充填孔径大于0.03 μm的孔隙.纳米氧化硅改善红黏土的收缩性属于物理方法,有别于石灰处治等化学方式,更具有环境友好的潜在优势.

关键词：红黏土;纳米氧化硅;孔隙;收缩;填充

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分类号：TU446(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖北省优秀中青年科技创新团队计划项目;湖北省111引智基地项目

在线出版日期：2022-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：358-364