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超疏水材料改性黄土疏水机理及强度演化特性研究
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作者 陈伟 韩建红 +5 位作者 徐宏 余宏宝 陈俊礼 陈俊智 王滢 杨琴琴 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2140-2150,共11页
为研究新型超疏水材料改性黄土的疏水机理及其在长期浸水饱和条件下的强度演化特性,开展14 d浸水饱和条件下改性土的无侧限压缩试验、土水接触角试验、斥水试验,并基于SEM、XRD测试结果结合Image J、Jade等图像处理软件,对超疏水材料改... 为研究新型超疏水材料改性黄土的疏水机理及其在长期浸水饱和条件下的强度演化特性,开展14 d浸水饱和条件下改性土的无侧限压缩试验、土水接触角试验、斥水试验,并基于SEM、XRD测试结果结合Image J、Jade等图像处理软件,对超疏水材料改性黄土的疏水机理及强度演化特性进行研究。试验结果表明,超疏水材料在土颗粒表面与极性的羟基发生键合反应,去除亲水的羟基并将非极性的有机硅牢牢键和在固体表面,形成纳米级硅颗粒状薄膜,大大改善了土体的水敏性;在长期浸水饱和条件下,2%及以上掺量改性土未发生崩解现象,低掺量(2%~6%)改性土强度随掺量成倍增长,6%掺量强度约达到1 MPa;素黄土试样约5 s水滴完全渗入,水滴与土体接触面积大,土水接触角约20.5°,属于亲水性土,3%及以上掺量改性土水滴团聚性显著,均表现为超级斥水性土,4%掺量下土水接触角为127.1°,约为素黄土的6.2倍;扫描电镜试验表明,素黄土微观孔隙形态分形维数为2.784,4%与8%改性土微观孔隙形态分形维数减小为1.286与1.244,XRD试验表明改性土矿物晶面间距较素黄土同样减小,说明改性土粒间孔隙进一步减少,团聚性更强。研究成果有助于揭示超疏水改性黄土疏水机理及强度演化特征,为黄土地区工程建设提供一定参考。 展开更多
关键词 黄土 超疏水材料 水稳定性 强度 微观机理
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