纳米石墨粉改性膨胀土的工程特性及微观结构

摘要

为了减少膨胀土引起的地质灾害,使用一种新型材料代替石灰、水泥等传统的土体改性材料,并快速提高土体强度至关重要。纳米石墨粉(NGP)具有体积小、比表面积大、表面能高等特点,因此具备了高吸附性、高导电性、高润滑性等优异性能。然而,关于NGP改良膨胀土的研究还不够深入。为研究NGP对膨胀土的改性效果,对掺入不同含量NGP的膨胀土进行了无荷载膨胀率试验、固结试验、无侧限抗压强度试验、压汞试验和微CT试验。结果表明,掺入不同含量的NGP后,膨胀土的无荷载膨胀率、力学性质和孔隙率均有不同程度的提高。当NGP含量为1.450%时,膨胀土的强度达到最大值。当NGP掺量为2.0%时,膨胀土的孔隙累计进汞体积和压缩应变达到最大值。最后,揭示了NGP对膨胀土的膨胀性、压缩性、微观结构和抗压强度的改性机理。