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| 1 | Fabric changes induced by super-absorbent polymer on cementelime stabilized excavated clayey soil显示文摘This paper studies the microstructure variation induced by super-absorbent polymer(SAP)to understand the mechanism of macroscopic strength improvement of stabilized soil.The fabric changes of cement elime stabilized soil were analyzed with respect to the variation of SAP content,water content,lime content and curing time,using mercury intrusion porosimetry(MIP)tests.It can be observed that the delimitation pore diameter between inter-and intra-aggregate pores was 0.2 mm for the studied soil,determined through the intrusion/extrusion cycles.Experimental results showed that fabric in both inter-and intra-aggregate pores varied significantly with SAP content,lime content,water content and curing time.Two main changes in fabric due to SAP are identified as:(1)an increase in intra-aggregate pores(<0.2 mm)due to the closer soilecementelime cluster space at higher SAP content;and(2)a decrease in inter-aggregate pores represented by a reduction in small-pores(0.2e2 mm)due to the lower pore volume of soil mixture after water absorption by SAP,and a slight increase in large-pores(>2 mm)due to the shrinkage of SAP particle during the freezeedry process of MIP test.Accordingly,the strength gain due to SAP for cementelime stabilized soil was mainly due to a denser fabric with less interaggregate pores.The cementitious products gradually developed over time,leading to an increase in intra-aggregate pores with an increasing proportion of micro-pores(0.006e0.2 mm).Meanwhile,the inter-aggregate pores were filled by cementitious products,resulting in a decrease in total void ratio.Hence,the strength development over time is attributable to the enhancement of cementation bonding and the refinement of fabric due to the increasing cementitious compounds. | Xia Bian Lingling Zeng Xiaozhao Li Xiusong Shi Shuming Zhou Fuqing Li | 2021 | Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering2021，13，5： | 3 |
| 2 | 颗粒膨胀对膨润土复合衬垫防渗性能的影响及介观机制分析显示文摘膨润土复合衬垫(geosynthetic clay liners,GCL)的防渗性能与膨润土颗粒水化后的多孔介质特性密切相关。通过建立去离子水环境下颗粒尺度GCL渗流的COMSOL数值计算模型,量化研究了颗粒膨胀对GCL有效孔隙率、迂曲度以及渗透系数的影响。研究结果表明,介观尺度膨润土颗粒的膨胀是影响GCL整体有效孔隙率、迂曲度及最终渗透系数的关键因素。膨润土颗粒膨胀会明显影响流径数量及流径通道宽度。当GCL的渗透系数接近10^(-11)m/s量级时,存在一条明显的主流径,初始孔隙率从0.5上升至0.6时,颗粒膨胀后的有效孔隙率从0.07上升至0.11,最小流径通道的宽度约为0.001 mm,大约为水分子的2500倍。随着膨润土颗粒的膨胀,GCL内主流径迂曲度逐渐增加。当初始细颗粒直径为0.1 mm,初始孔隙率从0.5增加至0.6时,GCL内主流径迂曲度在1.2~1.4之间,但所有初始孔隙率下的主流径迂曲度变化范围在0.07左右。同时,渗透系数接近10^(-11)m/s量级时,膨润土颗粒膨胀对GCL渗透系数的影响非常显著,当孔隙膨胀率大于0.96后,孔隙膨胀率增加了0.01,GCL的渗透系数会迅速下降一个数量级。 | 侯娟 张金榜 孙银玉 孙瑞 刘飞禹 | 2023 | 岩土力学2023，44，10： | 0 |
| 3 | 有机硅改性路基土体渗透性变化及微观结构分析显示文摘为避免公路受地下水侵蚀造成路基病害,本文采用有机硅疏水材料作为新型路基隔水层材料,以粉质黏土为试验对象,研究喷洒疏水材料后的土体其隔水效果及内部微观结构的变化。首先,通过渗透试验研究土体渗透性能变化规律,总结有机硅疏水材料作用方式;然后,采用接触角实验表征土体表面疏水性变化;最后,利用图像分析手段研究改性土体内部孔隙结构的改变。结果表明:路基土体渗透系数及土体表面接触角均随着有机硅疏水材料单位面积用量的增加而逐渐减小,双层喷洒、单位面积用量为100 g/m^(2)时其渗透系数最低,与素土相比下降95.43%。喷洒疏水材料后,土体表面接触角均大于105°,表现出较强的疏水性。有机硅疏水材料对于土体微观孔隙结构变化具有重要影响,土体内部大孔隙转变为小孔隙是其抗渗性能增强的主要原因。 | 董庆杰 尹国宏 赵健 李玉玲 宗云翠 韩春鹏 | 2023 | 自然灾害学报2023，32，5： | 0 |
| 4 | 赤泥渗滤液对GCL多尺度孔隙结构及防渗性能影响显示文摘赤泥渗滤液会对赤泥堆场使用的土工合成黏土衬垫(Geosynthetic Clay Liner, GCL)防渗性能造成负面影响,易产生渗滤液渗漏风险,严重威胁地下水和土壤环境安全。为了从多尺度孔隙结构角度揭示GCL对赤泥渗滤液的防渗机理,通过柔性壁渗透试验获取GCL对赤泥渗滤液的渗透系数,利用XRD试验分析蒙脱石晶体结构和质量分数的变化,描述固液相互作用,并开展压汞试验和氮气吸附-脱附试验,定量探究渗透液体对GCL中膨润土多尺度孔隙结构的影响。结果显示,具有高离子强度的赤泥渗滤液可以压缩GCL中膨润土的扩散双电层厚度,抑制渗透膨胀过程,进而导致作为渗流通道的集合体内和集合体间孔隙(渗流孔隙)体积增大,GCL渗透系数大幅增加;强碱性的赤泥渗滤液能溶解具有吸水膨胀性的蒙脱石,生成非膨胀性的次生矿物。通过降低膨润土膨胀性能和堵塞孔隙作用可改变膨润土多尺度孔隙结构,进而影响GCL渗透系数。天然钠基GCL的防渗性能好于人工钠化GCL,这是因为前者蒙脱石质量分数较高,具有更好的膨胀性能,相同赤泥渗滤液渗透后,天然钠基GCL依旧可以保持较小的渗流孔隙体积。具有更高离子强度和更强碱性的赤泥渗滤液会因剧烈的固液相互作用,导致渗透后的GCL具有较大的渗流孔隙体积和较高的渗透系数。 | 陈星 黄涛 彭道平 赵锐 刘运 | 2024 | 安全与环境学报2024，24，1： | 0 |
| 5 | 化−力耦合作用下石墨烯改性GMZ膨润土的膨胀变形特性显示文摘针对作为我国高放射性废物处置库首选缓冲/回填材料的高庙子(GMZ)膨润土,通过掺入石墨烯进行物理改性以改善其膨胀性能;采用一维膨胀变形试验仪,研究不同荷载与不同NaCl浓度作用下膨润土/石墨烯混合物的膨胀变形规律;并对试验结束后的试样进行扫描电镜测试,分析化−力耦合作用下GMZ膨润土/石墨烯混合物的膨胀变形机理。研究结果表明:随着石墨烯质量分数的增加,膨润土/石墨烯混合物的膨胀变形率呈抛物线型下降,且NaCl浓度对膨胀变形率的影响也逐渐减小,石墨烯在混合物中主要起到填充和联结的作用;随着NaCl浓度增大,混合物的膨胀变形率呈指数型下降,石墨烯质量分数和上覆荷载对膨胀变形率的影响也逐渐减小;随着上覆荷载增大,混合物的膨胀变形率逐渐下降,且NaCl浓度对膨胀变形率的影响也逐渐减小,在双对数坐标系下,混合物的蒙脱石孔隙比与上覆荷载呈现良好的线性关系。 | 胡毓浩 陈永贵 蔡叶青 叶为民 王琼 | 2021 | 中南大学学报(自然科学版)2021，52，3： | 0 |
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