Experimental Study on Shear Strength of Fulvic Acid-Contaminated Red Clay
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摘要: 通过在红黏土中掺入不同含量富里酸粉末制样,并对试样采用蒸馏水饱和浸泡,对浸泡龄期为7 d、14 d和28 d的试样进行直剪试验,分析不同富里酸掺入量和浸泡时间对红黏土试样抗剪强度的影响。试验结果表明,富里酸的掺入会降低土样的抗剪强度,土样的黏聚力随富里酸掺入量增加而提高,内摩擦角则随富里酸含量的增加而逐渐降低,相同富里酸掺入量下,浸泡时间越长,黏聚力越大,内摩擦角则越小。富里酸分子的羧基、羟基、羰基、甲氧基等活性官能团与土体矿物表面形成吸附作用,使得富里酸包裹在土颗粒表面,对土颗粒间形成联结作用,从而影响土体的抗剪强度指标。Abstract: To investigate the effect of fulvic acid on the shear strength of red clay, the red clay was mixed with different contents of fulvic acid powder to prepare samples and saturated with distilled water. Direct shear tests were carried out on the samples with soaking ages of 7 d, 14 d, and 28 d to analyze the effects of different dosages of fulvic acid and soaking time on the shear strength of red clay samples. The test results show that the addition of fulvic acid will reduce the shear strength of the soil samples. With the increase of fulvic acid incorporation, the shear strength of the samples increases and the internal friction angle decreases, respectively. With the same amount of fulvic acid, the longer the soaking time, the greater the cohesion and the smaller the internal friction angles. The active functional groups of the fulvic acid, such as carboxyl groups, hydroxyl groups, carbonyl groups, and methoxyl groups adsorbed on the surface of soil minerals, wrapping on the surface of soil particles and forming a bonding effect between the soil particles, thus affecting the shear strength indexes of the soil.
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Key words:
- shear strength /
- fulvic acid /
- red clay
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表 1 红黏土基本物理性质
含水率
w/%密度
ρ/(g·cm−3)相对密度
Gs液限
wL/%塑限
wp/%比表面积
S/(m2·g−1)颗粒组成/% 砂粒 粉粒 黏粒 2~0.075 mm 0.075~0.005 mm <0.005 mm 34 1.85 2.72 54.1 25.7 95.42 8.57 54.29 37.14 注:液限值取圆锥下沉深度17 mm对应的含水率。 表 2 红黏土矿物成分
全岩成分占比/% 黏土矿物占比/% 石英 针铁矿 黏土矿物 高岭石 伊利石 蛭石 伊蛭混层 59 3 38 61 15 13 11 表 3 红黏土氧化物成分及各成分质量分数
化学成分/% Al2O3 SiO2 Fe2O3 CaO K2O Na2O MnO P2O5 MgO TiO2 30.26 33.78 25.17 1.06 1.26 0.54 0.12 0.08 0.39 3.17 -
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