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氯离子对盐渍化寒区路基填土盐胀的影响研究

寒区道路工程理论与技术-专栏

氯离子对盐渍化寒区路基填土盐胀的影响研究

文柱
照威
瑞强
中外公路第44卷, 第5期pp.50-58在线发表 2024-10-28
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盐渍化寒区路基填土通常为富含氯化钠和 硫酸钠的复合盐渍土。为探究氯离子含量对盐渍化寒区路基盐胀的影响机制,基于 Pitzer离子模型中氯化钠 ?硫酸钠 ?水三元体系溶液计算理论,结合 FREZCHEM 模型,定量分析水分活度、成冰因子和过饱和比与温度、浓度比(η=mCl-/mSO2-4)的内在关联,研究了复合盐渍土的冻结温度和结晶过饱和比随硫酸钠含量、浓度比的变化规律,揭示了氯化钠对硫酸盐渍土结晶的影响机制,确定了硫酸盐渍土中添加氯化钠降低盐胀的临界浓度比。研究结果表明:FREZCHEM 模型可用于分析复合盐渍土的冻结和盐分结晶特性,成冰因子与温度和溶液浓度密切相关,当其等于 1时,孔隙溶液处于热力学平衡状态;氯化钠对硫酸钠结晶析出具有促进或抑制双重作用,当盐渍土中硫酸钠的浓度大于 1.0 mol/kg时,按照临界浓度比大于 2.5添加氯化钠,会显著降低硫酸盐渍土的盐胀变形。同时,现场施工中采用盐化法可有效抑制盐渍化寒区路基的盐胀变形。

复合盐渍土冻结温度盐分结晶过饱和比临界浓度比