化学成分对花岗岩残积土抗拉张力学特性的影响-中山大学学报.PDF

第５７卷　第 ３期 中山大学学报 （自然科学版） Ｖｏｌ５７　Ｎｏ３ 　 ２０１８年　５月 ＡＣＴＡ　ＳＣＩＥＮＴＩＡＲＵＭ　ＮＡＴＵＲＡＬＩＵＭ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＡＴＩＳ　ＳＵＮＹＡＴＳＥＮＩ Ｍａｙ　２０１８　 ＤＯＩ：１０１３４７１／ｊｃｎｋｉａｃｔａｓｎｕｓ２０１８０３００２ 化学成分对花岗岩残积土抗拉张力学特性的影响 １，２ １ 孙银磊 ，汤连生 （１．中山大学地球科学与工程学院，广东广州５１０２７５； ２．广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室，广东广州５１０２７５） 摘　要：结合花岗岩残积土的受拉特性，将花岗岩残积土筛分成不同粒径范围的土样，通过浓盐酸处理，利用 ＸＲＤ光谱分析处理前后土样化学成分的变化情况。利用自制土体直拉强度测试仪，对盐酸处理前后不同粒组土 样进行不同含水量下的单轴抗拉强度试验。利用微观层析成像技术分析处理前后颗粒的变化情况，探讨花岗岩 残积土抗拉强度的主要影响因素及变化规律。结果显示：经过盐酸浸泡处理后，５种粒组花岗岩残积土样中的游 离氧化铁，如 ＦｅＯ（ＯＨ）、ＦｅＯ、ＦｅＯ等均消失，仅剩下 ＳｉＯ 和少量的ＡｌＳｉＯ（ＯＨ）。盐酸处理前各粒组 α α ２ ３ ３ ４ ２ ２ ２ ５ ４ 的土样的抗拉强度随着含水量的增大呈现先增大后减小趋势，存在一个 “凸峰”现象。ＨＣｌ与花岗岩残积土中 的铁、铝氧化物发生化学反应，消耗掉包裹在花岗岩残积土基本团粒单元外围的铁、铝胶质，与此同时也损耗 了连接各结构单元体的胶结物质，使得花岗岩残积土微观结构遭到破坏，团聚体失去胶结物质等的约束。土颗 粒之间的粒间吸力，特别是结构吸力的减小导致土样在拉应力的作用下容易被拉断。 关键词：花岗岩残积土；抗拉强度；化学成分；Ｘ射线衍射；ＨＣｌ；微观层析成像 中图分类号：Ｐ６４２２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：０５２９－６５７９（２０１８）０３－０００７－０７ Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｎｔｅｎｓｉｌｅ ｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｇｒａｎｉｔｅｓｏｉｌｓ １，２ １ ＳＵＮＹｉｎｌｅｉ ，ＴＡＮＧＬｉａｎｓｈｅｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｕｎＹａｔｓｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２７５，Ｃｈｉｎａ； ２．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２７５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇｒａｎｉｔｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌｓｗｅｒｅｓｉｅｖｅｄｉｎｔｏｆｉｖｅｇｒｏｕｐｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｒｔｅｎｓｉｌｅｍｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｔｈｅ ｓｏｉｌｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒＨＣＬｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｗｉｔｈＸｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｓｏｆｇｒａｎｉｔｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｏｉｌｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｅｎｓｉｏｎａｐｐａｒａｔｕｓ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅｓｂ