电动土工合成材料加固软土地基实验研究 被引量：57

1

作者 胡俞晨 王钊 庄艳峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期582-586,共5页

本文用电动土工合成材料(EKG)与土工织物制成电极进行了室内软土地基电渗固结模型试验,测量了电渗过程中电势分布、电流变化、吸力的变化及土体的沉降,对电渗前后土体的含水率、抗剪强度和固结曲线进行了对比,并探讨了电渗的有效性。就... 本文用电动土工合成材料(EKG)与土工织物制成电极进行了室内软土地基电渗固结模型试验,测量了电渗过程中电势分布、电流变化、吸力的变化及土体的沉降,对电渗前后土体的含水率、抗剪强度和固结曲线进行了对比,并探讨了电渗的有效性。就目前EKG材料存在的问题进行了思考,为下一步的改进给出了建议。 展开更多

关键词 电渗 电动土工合成材料 固结 室内试验 粘土地基

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电渗的能级梯度理论 被引量：26

2

作者 庄艳峰 王钊 林清 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期283-286,共4页

从能量的角度出发,提出了土体电渗固结的能级梯度理论,并结合试验,对电渗过程中的电学问题进行较为详细的分析,给出了土体电渗过程中的电流、电势、电势差以及土体电阻率的分布和变化规律. 基于能级梯度理论,还给出了电渗流量、孔隙水... 从能量的角度出发,提出了土体电渗固结的能级梯度理论,并结合试验,对电渗过程中的电学问题进行较为详细的分析,给出了土体电渗过程中的电流、电势、电势差以及土体电阻率的分布和变化规律. 基于能级梯度理论,还给出了电渗流量、孔隙水压力、固结沉降以及电渗能耗的表达式,并对照传统的Esrig理论,分析和讨论了二者之间的异同点. 展开更多

关键词 能级梯度 电渗 固结 排水

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电渗的电荷累积理论 被引量：28

3

作者 庄艳峰 王钊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期629-632,649,共5页

基于模型试验中所观测到的电荷累积现象,提出了电渗的电荷累积理论。该理论以电荷守恒原理代替电流连续性原理,建立了电荷累积模型的微分方程。微分方程的解析解表明:电势在空间的分布是线性函数和三角函数的叠加,该分布最终趋近于Esri... 基于模型试验中所观测到的电荷累积现象,提出了电渗的电荷累积理论。该理论以电荷守恒原理代替电流连续性原理,建立了电荷累积模型的微分方程。微分方程的解析解表明:电势在空间的分布是线性函数和三角函数的叠加,该分布最终趋近于Esrig理论所假定的线形分布。电势梯度随时间以指数形式消减,最终稳定于一个常数,电流和土体电导率随时间的消减形式与能级梯度理论近似一致。最后,通过观测电渗电流随时间的变化过程,对电荷累积理论进行了试验验证。 展开更多

关键词 电荷累积 电渗 固结 排水

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土体中电现象的应用 被引量：20

4

作者 庄艳峰 王钊 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期112-115,共4页

介绍了5种主要的土体电现象,及其在加筋、固结、环境治理等方面的应用,并对土体的电渗固结进行了理论分析,由此得出:在施加电场的情况下,孔压消散加快,随着时间的增加,孔压可以达到负值;另外,土体固结度增加,相应的土体电动固结后的含... 介绍了5种主要的土体电现象,及其在加筋、固结、环境治理等方面的应用,并对土体的电渗固结进行了理论分析,由此得出:在施加电场的情况下,孔压消散加快,随着时间的增加,孔压可以达到负值;另外,土体固结度增加,相应的土体电动固结后的含水量低于加载固结.这些结论与NettletonI.M.的一系列试验结果比较吻合. 展开更多

关键词 电现象 加筋 固结 环境治理 土体

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电渗固结中的界面电阻问题 被引量：18

5

作者 庄艳峰 王钊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期117-120,共4页

结合试验对电渗固结中的界面电阻问题进行了详细的分析和探讨,提出了界面电压降假定,在该假定的基础上,经过一系列理论推导,给出了一个简洁的界面电阻表达式,这将有助于我们对电渗固结的电流以及能耗做出更为准确的估计。

关键词 界面电阻 界面电压降 电渗 固结

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EM脱除氨氮效果试验研究 被引量：14

6

作者 邵青 庄艳峰 +1 位作者 王洪涛 邓凌云 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期77-80,共4页

重点讨论了有效微生物群 (EM)对生活污水中氨氮的去除效果 .结果表明 :EM在好氧条件下能显著提高污水中氨氮 (NH+4 -N)的去除率 ,在EM投加比例 (VEM/V污水 )为 8‰时 ,去除率增幅达 13.31% ;中性偏碱的环境(pH值 =7～ 9)也是提高氨氮去... 重点讨论了有效微生物群 (EM)对生活污水中氨氮的去除效果 .结果表明 :EM在好氧条件下能显著提高污水中氨氮 (NH+4 -N)的去除率 ,在EM投加比例 (VEM/V污水 )为 8‰时 ,去除率增幅达 13.31% ;中性偏碱的环境(pH值 =7～ 9)也是提高氨氮去除效果必不可少的条件之一 .在实际工程应用中 ,应根据不同的目的 ,选择合适的反应条件 . 展开更多

关键词 有效微生物群 生活污水 氨氮 试验

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极限保土状态下的反滤机制试验研究 被引量：17

7

作者 陈轮 庄艳峰 +1 位作者 许齐 王钊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1455-1460,共6页

提出了反滤系统极限保土状态的概念,分别采用4种不同孔径的钢丝编织网进行粉土反滤试验,研究反滤系统的极限保土状态。试验表明,当滤网孔径O和粉土特征粒径d85的比值等于12时,反滤系统才达到极限保土状态。极限保土状态下的反滤系统,在... 提出了反滤系统极限保土状态的概念,分别采用4种不同孔径的钢丝编织网进行粉土反滤试验,研究反滤系统的极限保土状态。试验表明,当滤网孔径O和粉土特征粒径d85的比值等于12时,反滤系统才达到极限保土状态。极限保土状态下的反滤系统,在淹没式出流条件下,经往复水流作用26 h后改为单向水流,水力梯度从3.8逐渐增加到9.1,并在9.1的水力梯度下持续渗透453.25 h,反滤系统仍保持稳定,未发生失稳破坏;在非淹没式出流条件下,水力梯度从5.3逐渐增加到12.7期间,反滤系统保持稳定,但在维持12.7的水力梯度下持续渗透261.83 h后,反滤系统发生失稳破坏。对极限保土状态的研究有助于工程设计中更加合理地确定织物滤层孔径上限,减少淤堵。 展开更多

关键词 极限保土状态 反滤机制 渗透稳定性 淤堵

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土体的压实能耗和合理压实度要求 被引量：14

8

作者 庄艳峰 王钊 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期133-136,共4页

推导了土体在压实过程所需施加的能量,分别在线性和非线性条件下给出了土体压实能耗的表达式,并进行了具体的计算分析和比较。分析结果以及一些计算数据表明在高密阶段,土体的进一步压实将引起能耗的急剧增加,因此,对提高压实度的要求... 推导了土体在压实过程所需施加的能量,分别在线性和非线性条件下给出了土体压实能耗的表达式,并进行了具体的计算分析和比较。分析结果以及一些计算数据表明在高密阶段,土体的进一步压实将引起能耗的急剧增加,因此,对提高压实度的要求一定要慎重.并认为如何确定一个合理的压实度要求,还需要做大量的试验研究. 展开更多

关键词 压实度 能耗 线应变 e-logp曲线

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土工织物反滤系统土体结构稳定性模拟试验研究 被引量：16

9

作者 陈轮 易华强 +1 位作者 许齐 庄艳峰 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期117-121,共5页

通过土颗粒成拱结构的模拟试验和细粒土结构稳定性反滤试验,对土颗粒成拱结构的稳定情况及满足保土条件下滤层孔径的上限进行分析,对反滤系统的极限保土状态进行了研究。玻璃球和不同级配砾石在不同开孔形状、大小及开孔数量的滤层上进... 通过土颗粒成拱结构的模拟试验和细粒土结构稳定性反滤试验,对土颗粒成拱结构的稳定情况及满足保土条件下滤层孔径的上限进行分析,对反滤系统的极限保土状态进行了研究。玻璃球和不同级配砾石在不同开孔形状、大小及开孔数量的滤层上进行的系列模拟试验以及粉土的反滤试验研究表明,由于被保护颗粒成拱作用,在相对较大孔径滤层上的土体也能保持较好的结构稳定性。研究结果可为反滤设计中使用较大孔径的土工织物滤层以减少淤堵提供参考依据。 展开更多

关键词 建筑材料 结构稳定性 模拟试验 土工织物 反滤 淤堵 保土状态 最大稳定孔径

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电渗排水固结的设计理论和方法 被引量：14

10

作者 庄艳峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期152-155,共4页

探讨了电渗法处理大面积深厚软土地基的若干问题,包括:电极材料、能耗、电源功率、设计理论和方法。EKG材料的出现解决了电极腐蚀和电渗能耗过高的问题,现在电渗法在大面积应用中面临的是电源功率要求过高的问题,该问题可以通过轮询通... 探讨了电渗法处理大面积深厚软土地基的若干问题,包括:电极材料、能耗、电源功率、设计理论和方法。EKG材料的出现解决了电极腐蚀和电渗能耗过高的问题,现在电渗法在大面积应用中面临的是电源功率要求过高的问题,该问题可以通过轮询通电的方法解决。依据电渗能级梯度理论提出了电渗排水固结的设计方法。时间因子和流量系数是电渗设计方法中的两个关键参数,其中流量系数具有较明显的模型尺寸效应,设计时需要进行修正。 展开更多

关键词 电渗 电动土工合成材料 能级梯度理论 吹填 软基处理

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含盐量对蒙脱石粘土电渗影响试验研究 被引量：9

11

作者 石振明 周圆媛 +1 位作者 彭铭 庄艳峰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1005-1013,共9页

为了研究电场作用下含盐量不同的蒙脱石粘土的渗透特性,利用自制的室内电渗试验装置,完成了4种含盐量的蒙脱土电渗试验,对试验过程的排水量、电流、电势及试验后含水率进行监测.结果表明:蒙脱土在电场作用下的渗透性显著增大,40 V电压... 为了研究电场作用下含盐量不同的蒙脱石粘土的渗透特性,利用自制的室内电渗试验装置,完成了4种含盐量的蒙脱土电渗试验,对试验过程的排水量、电流、电势及试验后含水率进行监测.结果表明:蒙脱土在电场作用下的渗透性显著增大,40 V电压情况下电渗排水速率约为常规渗透速率的1 000倍;受蒙脱石自身分子结构及电解质浓度的影响,电渗系数随含盐量的增加先增大后减小,在0.5%附近达到最大排水量;土体两端有效电势随含盐量增加而减小,电流反之增大,阴阳两极电势降增大,表明界面处的能耗随含盐量增加而增大;阴阳两极板短接后,电渗过程中电荷发生重分布,电渗结束后,土体内电势分布不均匀,中间区域电势最低,土体各处电流方向不一致. 展开更多

关键词 电渗 排水 土体含盐量 蒙脱石

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高岭土中铅污染物的电动迁移及去除 被引量：9

12

作者 刘志涛 庄艳峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1359-1367,共9页

以人工配制的铅污染高岭土为研究对象,引入新型电动土工合成材料电极,研究铅污染土的电动修复机理。采用两种不同的电动修复手段,通过分析电动修复过程中的电流、土体pH以及铅元素的存在形态,研究不同添加剂对铅污染土去除效率的影响及... 以人工配制的铅污染高岭土为研究对象,引入新型电动土工合成材料电极,研究铅污染土的电动修复机理。采用两种不同的电动修复手段,通过分析电动修复过程中的电流、土体pH以及铅元素的存在形态,研究不同添加剂对铅污染土去除效率的影响及两种修复手段的差异性。结果表明:电动修复换水试验电流后期存在明显下降阶段,而循环试验电流后期没有下降,而是小幅波动;针对铅污染物修复而言,醋酸类添加剂比柠檬酸类添加剂更有利于铅的去除;柠檬酸与铅离子易生成难电离物质不利于铅的迁移,乙二胺四乙酸二钠能与绝大多数铅离子络合形成络合离子;通过蠕动泵循环阴、阳极电解液可以较好地控制电解水产生的氢离子和氢氧根,避免其对土体pH及重金属形态产生明显影响;修复试验中离子扩散和电解液循环引起的冲刷作用迁移出的重金属较少,占比小于10%,进一步说明电动法去除土体重金属污染物的有效性。 展开更多

关键词 电动修复 铅污染高岭土 添加剂 循环电解液 电动土工合成材料(EKG)

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边坡电渗模型试验及能量分析法数值模拟 被引量：8

13

作者 庄艳峰 王钊 陈轮 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期2409-2414,共6页

采用导电塑料制成的电动土工合成材料(EKG)进行了15.5 d的边坡电渗加固试验,测定了电渗之后土体等含水率分布曲线。试验结果表明,电渗加固效果是随时间从阳极到阴极逐渐扩展的,因此,越靠近阳极接入点的土体加固效果越好,越靠近阴极末端... 采用导电塑料制成的电动土工合成材料(EKG)进行了15.5 d的边坡电渗加固试验,测定了电渗之后土体等含水率分布曲线。试验结果表明,电渗加固效果是随时间从阳极到阴极逐渐扩展的,因此,越靠近阳极接入点的土体加固效果越好,越靠近阴极末端的土体加固效果越差。提出了电渗能量分析法,该方法仅要求黏性土体在排水固结开始的初始时刻是处于饱和状态,而在排水固结进行的过程中土体可以是饱和的,也可以是非饱和的。提出了基于能量分析法的电渗过程数值模拟方法,并对试验过程进行了数值模拟,模拟结果与实测结果能够较为吻合。 展开更多

关键词 电动士工合成材料 电渗 边坡加固 能量分析法 非饱和土

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蒙脱土中镧、钇离子电迁移行为试验研究

14

作者 陈静妍 庄艳峰 《河南科学》 2024年第3期328-336,共9页

为研究蒙脱土对轻稀土离子La^(3+)和重稀土离子Y^(3+)吸附的差异,及外加电场条件下两种离子在蒙脱土中的迁移规律,开展了不同条件下的等温吸附试验、稀土迁移和电渗试验等.研究结果表明,Langmuir等温吸附方程对La^(3+)和Y^(3+)在蒙脱土... 为研究蒙脱土对轻稀土离子La^(3+)和重稀土离子Y^(3+)吸附的差异,及外加电场条件下两种离子在蒙脱土中的迁移规律,开展了不同条件下的等温吸附试验、稀土迁移和电渗试验等.研究结果表明,Langmuir等温吸附方程对La^(3+)和Y^(3+)在蒙脱土表面的吸附拟合度较高,与La^(3+)吸附相比,蒙脱土对Y^(3+)的饱和吸附量更高.而在电渗试验中,蒙脱土吸附的La^(3+)和Y^(3+)含量远小于等温吸附试验中所得到饱和吸附量,表明电渗过程中吸附和电迁移是一个相互耦合的过程,且电势梯度为1 V/cm时更利于稀土在蒙脱土中的迁移.此外,基于试验中La^(3+)和Y^(3+)迁移的距离、迁移的电荷占比和迁移所消耗的电能三个因素,分析离子了镧、钇的迁移效率,发现La^(3+)在蒙脱土中的迁移效率高于Y^(3+).试验结果可为稀土矿清洁开采相关研究提供参考. 展开更多

关键词 轻稀土 蒙脱土 电渗流 等温吸附 迁移效率

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往复水流条件下土工织物反滤系统渗透稳定性模拟试验研究 被引量：6

15

作者 陈轮 许齐 +1 位作者 易华强 庄艳峰 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期115-119,共5页

本文在循环往复水流条件下,分别对内部稳定土和内部非稳定土与较大孔径反滤网所组成的反滤系统的渗透稳定性进行试验分析。结果表明当滤网孔径与土颗粒特征粒径d85的比值在3～4之间时,反滤系统仍然能够保持渗透稳定性。增大循环往复水... 本文在循环往复水流条件下,分别对内部稳定土和内部非稳定土与较大孔径反滤网所组成的反滤系统的渗透稳定性进行试验分析。结果表明当滤网孔径与土颗粒特征粒径d85的比值在3～4之间时,反滤系统仍然能够保持渗透稳定性。增大循环往复水流的频率或振幅,将减小反滤系统的渗透稳定性。内部非稳定土比内部稳定土更易于受循环往复水流频率和振幅的影响。研究结果可为反滤设计准则中使用较大孔径的土工织物滤层以减少淤堵提供参考依据。 展开更多

关键词 水工材料 渗透稳定性 模拟试验 土工织物

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循环往复水流对反滤系统的作用机理研究 被引量：6

16

作者 庄艳峰 陈轮 +1 位作者 许齐 王钊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1773-1777,共5页

通过自行研制的循环往复水流试验装置,研究了不同频率的正弦循环水流对反滤系统的作用机制,建立了与试验模型相一致的定解条件,并求得孔压微分方程的解析解。理论分析表明,土的固结系数与循环往复水流的频率的比值越小,靠近边界处土体... 通过自行研制的循环往复水流试验装置,研究了不同频率的正弦循环水流对反滤系统的作用机制,建立了与试验模型相一致的定解条件,并求得孔压微分方程的解析解。理论分析表明,土的固结系数与循环往复水流的频率的比值越小,靠近边界处土体的水力梯度就越大,土体内部的水力梯度就越小。试验中,当周期为0.5min时,边界处水力梯度振幅接近系统平均水力梯度振幅的2倍;当周期为62.5min时,则基本没有边界水力梯度集中现象。实测结果与理论分析结果较为一致。这种水力梯度边界集中现象,容易加剧渗透边界层的冲刷,降低反滤系统的渗透稳定性,应当在试验研究和工程实践中引起注意。 展开更多

关键词 循环往复水流 反滤系统 反滤机理

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土工织物的孔径测试方法 被引量：3

17

作者 庄艳峰 王钊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2002年第3期33-36,共4页

土工织物的孔径是反映其渗滤性能的重要参数,然而该参数的测定方法目前尚未标准化,各种测定方法所测得的结果不尽相同。为此比较和分析了现有的几种测定方法,并将图像分析法和数学模型法相结合,提出了反滤材料选择的新思路。

关键词 土工织物 孔径测试 分形几何 概率分析

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EKG电极的电渗现场试验研究 被引量：5

18

作者 刘志涛 庄艳峰 +3 位作者 黄运兰 柳菲菲 邹维列 李子优 《水利与建筑工程学报》 2019年第2期46-51,共6页

基于电渗法处理软土研究多为室内模型试验研究,缺乏现场试验验证电渗法的有效性。引入新型电动土工合成材料(EKG)电极,采用电渗排水法进行大规模的现场软土处理试验,验证电渗排水法在实际应用中对软土的处理效果,同时验证新型电极的可... 基于电渗法处理软土研究多为室内模型试验研究,缺乏现场试验验证电渗法的有效性。引入新型电动土工合成材料(EKG)电极,采用电渗排水法进行大规模的现场软土处理试验,验证电渗排水法在实际应用中对软土的处理效果,同时验证新型电极的可靠性。结果表明:反转电极有利于促进电渗排水,间歇通电能让土体恢复排水能力;电渗处理后的软土含水率由62%降至32%,抗剪强度、干密度、承载力都有一定提高;EKG电极在使用一个月后基本无腐蚀现象,只是表面附着一层白色沉淀物,很好地解决了电极腐蚀问题。 展开更多

关键词 电动土工合成材料 电渗 软土处理 电极腐蚀

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双向拉伸与水流条件对反滤系统性能的影响 被引量：5

19

作者 汪帅 庄艳峰 +2 位作者 邓洪 陈丹 邹维列 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期264-268,共5页

为研究双向拉伸及往复水流周期对土工织物反滤性能的影响,将不同双向拉伸率下的土工织物与连续级配土组成反滤系统,利用梯度比渗透仪测试系统研究反滤性能随拉伸率与往复水流周期的变化规律.试验结果表明:随着循环往复水流周期的减小,... 为研究双向拉伸及往复水流周期对土工织物反滤性能的影响,将不同双向拉伸率下的土工织物与连续级配土组成反滤系统,利用梯度比渗透仪测试系统研究反滤性能随拉伸率与往复水流周期的变化规律.试验结果表明:随着循环往复水流周期的减小,土体内部土颗粒流失增多;在循环往复水流作用下,土体内部产生水力梯度向边界集中的现象,且土工织物的双向拉伸作用会加剧这种水力梯度边界集中现象,反滤系统的渗透稳定性降低;随着双向拉伸率的增加,循环往复水流作用下的土工织物渗透性能增强而保土性能降低. 展开更多

关键词 土工织物 反滤 渗透 循环水流 双向拉伸

原文传递

电化学法改善蒙脱土膨胀性试验研究 被引量：4

20

作者 马鹏 庄艳峰 刘志涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期900-907,共8页

基于电化学特点,提出一种可实现原位处理膨胀土的新思路,以室内配制具有高电荷的羟基铝离子溶液为电解质,在外加电场作用下,羟基铝离子进入土体实现对蒙脱土的改性。从宏观角度,对电化学改性前后的蒙脱土进行颗粒分析、界限含水率及膨... 基于电化学特点,提出一种可实现原位处理膨胀土的新思路,以室内配制具有高电荷的羟基铝离子溶液为电解质,在外加电场作用下,羟基铝离子进入土体实现对蒙脱土的改性。从宏观角度,对电化学改性前后的蒙脱土进行颗粒分析、界限含水率及膨胀特性试验研究,表明改性后蒙脱土膨胀特性指标显著下降,阳极区土体达到非膨胀土的性能要求。从微观层面,进行X射线衍射试验,改性后蒙脱土矿物晶格层间吸湿敏感性明显降低,表明羟基铝离子进入晶层间置换了层间阳离子,降低了矿物晶格的亲水性;通过热分析试验研究不同温度下改性前后蒙脱土的失重变化,表明羟基铝离子进入双电层交换出水化阳离子并且附着在黏土颗粒表面,减小了双电层厚度,降低了蒙脱土的膨胀性。 展开更多

关键词 化学电渗法 羟基铝离子 蒙脱土 电动土工合成材料

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