氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土土性影响.pdf

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1、第36卷第1期岩土工程学报Vo1．36No．12014证1月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringJan．2014DoI：10．11779／CJGE201401004氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土土性影响张先伟，孔令伟(中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉430071)摘要：以湛江黏土为研究对象，采用选择性化学溶解法，利用浸泡法、改进型渗透仪与柔性壁渗透仪除去土中游离氧化铁、无定形氧化铁和络合铁胶体，比较分析除去氧化铁胶体前后土的物理与力学性质指标、矿物成

2、分以及结构变化特点，探讨氧化铁胶体的界面活性、胶结特性及其与黏土矿物的交互作用。结果表明，湛江黏土的结构强度受黏土矿物——氧化铁胶体的电性引力和镶嵌孔隙的氧化铁胶结状态的控制是导致其具有高灵敏性、强结构性的根本原因。氧化铁胶体对湛江黏土的水稳性、稠度、黏附性、渗透性、压缩性、灵敏性、结构强度均有重要影响。氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用的本质并不是通过改变和破坏矿物晶格结构来改变黏土矿物性质，而是通过改变土颗粒间的联结状态及粒问力来控制微观结构形态，进而影响土的基本性质。氧化铁胶体对土性的影响程度与其赋存状态、老化结晶程度、水化程度密切

3、相关，除了游离氧化铁、无定形态的氧化铁也是构成湛江黏土胶质联结的重要组成部分。关键词：湛江黏土；氧化铁胶体；黏土矿物；交互作用；微观结构中图分类号：TU442文献标识码：A文章编号：1000—。4548(2014)01—‘0065—。10作者简介：张先伟(1982一)，男，黑龙江龙江人，博士，助理研究员，从事特殊土的力学特性研究。E．mailxwzhang@whrsm．ac．cn。Interactionbetweenironoxidecolloidsandclaymineralsanditseffectonpropertiesofca

4、lyZHANGXian-wei．KONGLing-wei(StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering，InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071，China)Abstract：ForZhanjiangclay,thefreeironoxidecolloids，amorphousironoxidecolloidsandusingtheselectivechemicalso

5、lutionmethodbyimmersion，improvedpermeametersandflexiblewallpermeameters，chelatedironcolloidsinitareremoved．Inthisanalysis，thephysicalandmechanicalproperties，mineralcompositionandstructuralchangesofZhanjiangclayarecomparedbeforeandafterremovingtheironoxidecolloids．111ein

6、terfaceactivityandcementationcharacteristicsofironoxidecolloidsandtheirinteractionwithclaymineralsarediscussed．TheresultsshowthatZhanjiangclayhasthepropertiesofhighsensitivityandstrongstructureowingtotheelectricalattractionofclayminera1s_——ir0noxidecolloidsandtheircemem

7、edconnectioninpores．TheironoxidecolloidshavegreatefectsonthepropertiesofZhanjiangclay,includingwaterstability,consistency,adhesion，permeability,compressibility,sensitivityandstructuralstrength．Theinteractionmechanismbetweentheironoxidecolloidsandtheclaymineralsleadstoch

8、angeofthebasicpropertiesofclay,whichisnotachievedbychangingordestructingtheminerallatticestructure，butbycontro