摘要：以广西酸雨重灾区百色膨胀土为研究对象,模拟不同酸性条件(pH值分别为3、5、7)开展无荷膨胀率、膨胀力与线缩率试验,研究酸雨对其胀缩性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)图像和X射线衍射(XRD)图谱分析了其微观结构与矿物成分,运用IPP图像处理软件定量分析了SEM图像中试样的微结构。研究结果表明:试样起始含水率降低时,酸性环境对其膨胀变形的促进作用加大;起始含水率由17%降至9%时,不同酸性环境下试样的无荷膨胀率之差变大,相比中性溶液,pH值为3和5的酸性溶液浸泡试样的无荷膨胀率增幅分别由20.6%和5.6%增至26.9%和7.0%;随着溶液pH值的减小,试样无荷膨胀率、膨胀力与线缩率均呈阶段性增长;相比中性溶液,pH值为3的酸性溶液浸泡试样的实测无荷膨胀率、膨胀力与线缩率分别增加了24.3%、37.5%和16.9%;环境酸性越强,试样水分蒸发的速度越快,脱湿至稳定时的含水率越低,受酸侵蚀土的孔隙数和尺寸随之增加;当溶液pH值从7分别降至5和3时,土体孔隙率由8.7%分别增至11.9%和19.4%,直径为3~5μm的孔隙数急剧增多;酸性环境使矿物结晶的程度变差,其中游离的SiO2、Al2O3、K2O、MgO和CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤,使原叠聚体间的结构联结强度减弱,由面面叠聚结构逐渐向边边结构演化,环境酸性愈强,这种演化趋势愈剧烈,直接导致膨胀土的胀缩变形增大。

关键词：路基工程 酸性环境 百色膨胀土 胀缩性能 微观结构 

单位：长沙理工大学交通运输工程学院; 湖南长沙410114; 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心; 湖南长沙410114