纳米粘土的微观结构与直剪力学特性及应用研究

摘要

为了探索纳米粘土的力学性能及作用机理,分别进行了纳米粘土、纳米粘土改性尾矿砂的直接剪切力学试验.采用SEM、XRD、EDX测试方法,测试表明,试验使用纳米黏土的主要成分为二氧化硅和氧化铝,结构密实,呈粒状堆积结构.直剪力学测试表明:(1)纳米粘土的剪切应力-位移曲线为软化型曲线;(2)法向应力增加时,纳米黏土的峰值强度线性增加,但其对应的剪切变形相应减少;(3)纳米粘土的峰值强度和残余强度均符合莫尔-库伦准则,残余强度约为峰值强度的60％～70％;(4)加入10％纳米粘土后,尾矿砂的抗剪强度大幅提高.纳米粘土的微观结构和优良的直剪力学性能为其在岩土工程中的应用提供了可能.