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本文以广西地区胀缩性土为主要研究对象。采用差热分析,X射线衍射分析,电镜扫描分析、X射线荧光分析,全化学分析等多种手段对胀缩性土矿物成分进行定性和定量分析。探讨了胀缩性土矿物成分对其塑性、胀缩性等物理性质的影响。主要研究结果如下:
(1)通过对胀缩性土的差热和X射线衍射分析,较为准确地鉴定了胀缩性土中的主要矿物类型:膨胀土中矿物主要为石英、蒙脱石、伊利石和高岭石;红粘土中矿物主要为高岭石和针铁矿。
(2)采用X荧光分析、全化学元素分析等方法测定胀缩性土中主要元素的含量,并据此进一步对其矿物成分进行了定量分析:在膨胀土中,蒙脱石含量约为10%-20%,伊利石约为30%-40%;在红粘土中,主要矿物为高岭石,其含量除来宾样约为50%左右外,其余试样均在70%-80%之间。
(3)扫描电镜形貌分析表明:百色样(粉末样)微结构单元体主要为碎屑片状结构,这一单元体形状与其弱膨胀性相符。南宁样(粉末样)微结构单元体主要为卷曲的片状结构,与其中-强膨胀性基本相符。武鸣和靖西样单元晶体呈毛球状结构,部分高岭石被铁质物质包裹,形成一个粒径较大的团粒集聚体,其膨胀性受到抑制。
(4)ζ电位分析表明:当中性水作为自由溶液时,ζ电位值主要与土样中粘土矿物类型及含量有关。而膨胀土的膨胀性指标与ζ电位值的相关程度大于红粘土,表明膨胀土膨胀性受粘土矿物成分的影响大于红粘土。
(5)塑性指标分析表明:膨胀土的塑性指标主要与蒙脱石、伊利石和高岭石等粘土矿物有关。而红粘土与膨胀土不同,液塑限值与针铁矿含量表现出一定相关性,随针铁矿含量的增加,液塑限呈递减趋势。