不同粒径的表面带电纳米材料对软土电渗效果的试验研究

发布时间：2022-01-13 22:07

　　在我国拥有大量的江河湖泊,而这些地区附近的软土因其高含水率、高压缩性、低渗透性以及低抗剪强度等不良性能难以处理,传统的地基处理方法,如强夯法、堆载预压法、换填法、真空预压法等主要是排出土体中的自由水,对于土体中存在的大量结合水没有有效的处理方法。电渗法作为一种有着良好发展前景的地基处理方法,能够在合理的经济预算下最大化的排出土体中的自由水和弱结合水,极大地增强土体的承载力。为了更好地提高电渗排水效率,本文在研究电渗相关理论的基础上,利用自行研制的电渗实验装置进行了多组不同条件下的电渗固结排水试验。本文的主要工作以及相应成果如下。1.较全面的介绍了国内外电渗法和纳米材料的研究现状以及电渗固结排水的基本原理,对比分析了不同地基处理方法的优缺点和适用范围。2.当初始含水率相同时,在阳极处注入不同粒径带正电的纳米材料进行电渗实验,通过测量电渗过程中的排水量、电流值以及电渗后土体的含水率、抗剪强度指标和土体微观结构来分析不同粒径纳米材料对电渗排水效果的影响。实验结果表明,在电渗过程中存在一种最优粒径（550nm）使得电渗排水效果最好。同时发现实验组的电渗排水效果要优于空白组,主要是因为在阳极处加... 

【文章来源】：武汉轻工大学湖北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双电层在软土中的应用

3图 1.2 电渗加固机理简易图在电渗过程中，阳极中的水会失去电子产生氢离子，使得阳极溶液处的 PH值降低，而电极板大多是金属材质，在酸性条件下金属会腐蚀产生相应的金属离子，而金属离子会与极性水分子一起在电场的驱动下到达阴极，在阴极处水分子会得到电子生成氢氧根离子，并且与从阳极运动而来或土壤中本身自带的金属离子反应，生成沉淀。具体的过程如下：阳极处：阴极处：

3、通过检测纳米 SiO2@Al2O3溶液和纳米 SiO2溶液的带电性能，随后分这 2 种纳米材料注入土壤阳极来分析不同带电性质的纳米材料在电渗过程土壤固结排水起到的作用从而进一步理解电渗过程中的电渗和电泳现象。4、通过对试验结果和实验现象的分析和讨论，为日后纳米材料对电渗固水方向的应用提供新的思路，以便于电渗法能够更广泛的地应用于室外试而解决更多软土地基处理的难题。5.2 本文的研究思路文研究思路如图 1.3：

【参考文献】：
期刊论文
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[3]EKG电极真空–电渗处理软黏土室内试验研究[J]. 邱晨辰,沈扬,励彦德,尤延锋,芮笑曦.  岩土工程学报. 2017(S1)
[4]真空预压联合电渗加固吹填土现场试验研究[J]. 王海建,杨建贵,胡建斌,彭劼.  科学技术与工程. 2016(34)
[5]考虑饱和度变化的一维电渗固结模型[J]. 周亚东,邓安,刘中宪,杨爱武,张海.  岩土工程学报. 2017(08)
[6]含盐量对蒙脱石粘土电渗影响试验研究[J]. 石振明,周圆媛,彭铭,庄艳峰.  西南交通大学学报. 2016(05)
[7]基于热-水-力耦合的电渗排水试验数值模拟[J]. 王柳江,刘斯宏,陈守开,周斌.  中南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[8]电渗-堆载联合气压劈裂的室内模型试验[J]. 胡平川,周建,温晓贵,陈宇翔,李一雯.  浙江大学学报(工学版). 2015(08)
[9]纳米二氧化硅对润滑油摩擦性能的影响[J]. 陈力,刘洋.  山东化工. 2015(15)
[10]纳米二氧化硅/纳米纤维素复合材料制备及性能分析[J]. 李慧媛,吴清林,周定国.  农业工程学报. 2015(07)

博士论文
[1]软黏土地基电渗固结试验和理论研究[D]. 李瑛.浙江大学 2011

硕士论文
[1]电极布置形式对电渗效果的试验研究[D]. 李一雯.浙江大学 2013



本文编号：3587229