白色硅藻土微觀結(jié)構(gòu)特征定量研究*

羅 易 高 磊 高明軍 康銀庚

(①河海大學(xué)巖土力學(xué)與堤壩工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210024，中國(guó))(②中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300142，中國(guó))

0 引 言

硅藻土是一種多孔硅藻質(zhì)土，是由硅藻和其他植物殘?bào)w堆積而成。硅藻土根據(jù)其礦物含量有不同的顏色，通常是灰白色、淺黃色或灰黑色。世界硅藻土資源豐富，據(jù)估計(jì)，世界硅藻土地質(zhì)儲(chǔ)量至少20億噸，主要分布于中國(guó)、美國(guó)、丹麥、法國(guó)等地(韓秀卿等，2001; 尚映蓮，2003; 張賢康，2008)。

硅藻土具有特殊的結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性。張強(qiáng)等(2005)發(fā)現(xiàn)硅藻土具有質(zhì)地柔軟、吸附性強(qiáng)、多孔結(jié)構(gòu)、密度低等特點(diǎn)。硅藻土的主要成分是SiO2，含有較多的黏土礦物、碎屑和有機(jī)質(zhì)(Al-Degs et al.，2001; Wang et al.，2002; 劉潔等，2009)。相關(guān)試驗(yàn)表明，不同的煅燒溫度會(huì)影響硅藻土的微觀結(jié)構(gòu)(鮑燕妮，2005; Karaman et al.，2011; Noémie et al.，2011)。土體微觀結(jié)構(gòu)的改變特別是考慮到歷史成因、外部環(huán)境的影響以及物質(zhì)構(gòu)成的差異，將會(huì)直接影響其宏觀和力學(xué)特性(唐朝生等，2018; 張先偉等，2018；林海等，2019; 謝小帥等，2019; 朱鴻鵠等，2020)。Diaz-rodriguez et al.(2013)、方遙越等(2019)對(duì)硅藻土進(jìn)行微觀試驗(yàn)研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)硅藻土的微觀結(jié)構(gòu)會(huì)決定其宏觀力學(xué)性質(zhì)，不同的外部環(huán)境條件以及物質(zhì)組成差異使得硅藻土出現(xiàn)明顯的區(qū)域特性。洪振舜(2003)、馬秋柱等(2017)發(fā)現(xiàn)硅藻土具有高孔隙率、低密度的特點(diǎn)。張永雙等(2012，2013)對(duì)云南騰沖硅藻土進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)硅藻土通常表現(xiàn)出高孔隙率特性，同時(shí)具有不同程度的膨脹性，遇水易軟化，力學(xué)性能急劇下降。已有研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)不同工程區(qū)域下的硅藻土進(jìn)行工程性質(zhì)試驗(yàn)研究，其高孔隙率易使工程性質(zhì)變差(高華喜等，2007; Diaz-Rodriguez et al.，2011; 匡朝暉等，2018; 李懿等，2018)。……