硝酸鎘對高嶺土力學(xué)及電化學(xué)特性影響的試驗研究.pdf

1、本文通過對不同硝酸鎘含量和不同含水量下高嶺土的密度、室內(nèi)剪切、壓縮、電化學(xué)阻抗譜和復(fù)介電性能等力學(xué)和電學(xué)性能測試，研究了不同硝酸鎘含量和含水量對高嶺土力學(xué)和電學(xué)性能的影響，綜合對比分析了高嶺土的力學(xué)和電學(xué)參數(shù)，揭示了硝酸鎘對高嶺土的影響機(jī)理。高嶺土密度隨著硝酸鎘含量的增加而呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢；黏聚力隨著硝酸鎘含量增加而呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢，內(nèi)摩擦角隨著硝酸鎘的含量增加呈現(xiàn)先減小后增大，硝酸鎘含量在2％時，其內(nèi)摩擦角達(dá)到最小值；

2、高嶺土的壓縮系數(shù)隨著硝酸鎘的含量增加呈先增大后減小的趨勢；沉淀隨著含水量增加，高嶺土的密度值逐漸增大、抗剪強(qiáng)度總體呈現(xiàn)出增大趨勢；由于高嶺土與孔隙中的水發(fā)生反應(yīng)，水分在高嶺土顆粒周圍形成水膜，使高嶺土粒子團(tuán)聚作用減弱，顆粒骨架間有效應(yīng)力減小，導(dǎo)致高嶺土的壓縮系數(shù)隨著含水量的增加而逐漸增大。當(dāng)硝酸鎘含量小于等于2%時，高嶺土Nyquist圖呈現(xiàn)出準(zhǔn)Randle模型，當(dāng)含量大于2%時，呈現(xiàn)非Randle模型；高嶺土的Bode相角圖中相角的極

3、值點隨著硝酸鎘含量的增加呈現(xiàn)增大的趨勢；通過模擬解析其等效電路參數(shù)，得出：隨著硝酸鎘含量的增加，溶液電阻減小，固液界面電阻先減小而后增大，常相位角元件則呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。不同含水量下高嶺土的Nyquist圖均符合準(zhǔn)Randle模型；Bode相角極值隨著含水量增加而呈現(xiàn)出增大的趨勢；通過模擬解析其等效電路參數(shù)，得出：溶液電阻、常相位角元件和擴(kuò)散阻抗均隨著含水量的增加而減小，固液界面電阻則隨著含水量的增加而增大。通過電路方程推導(dǎo)得到交變電

4、流作用下高嶺土的介電體系可以得出：復(fù)介電常數(shù)實部表征高嶺土體系雙電層等效電路電容層，復(fù)介電常數(shù)虛部為介質(zhì)損耗表征高嶺土體系固液界面電阻與擴(kuò)散阻抗的變化行為，電導(dǎo)率則表示鎘離子在高嶺土體系中的遷移能力。在交流電頻率為10-2~105區(qū)間內(nèi)，介電常數(shù)隨著頻率的增加而呈現(xiàn)減小的趨勢；隨著硝酸鎘含量的增加，介電常數(shù)實部、介質(zhì)損耗和電導(dǎo)率均呈現(xiàn)增大的趨勢；隨著含水量的增加，高嶺土介電常數(shù)實部和虛部呈現(xiàn)出增大趨勢；電導(dǎo)率隨著頻率和含水量均呈現(xiàn)增大的