论文总字数：30805字

摘 要

国内外学者的研究成果表明，在宏观上，孔隙水中的金属离子的出现将会改变黏土-水系统的物理化学特征，导致黏土屏障材料的短期和长期的机械化学行为发生改变。在微观上，孔隙液中的金属阳离子会黏土双电层的破坏，使得黏土颗粒发生沉积，转变为絮凝状态，从而导致压缩性产生改变。本文总结了国内外的研究成果，研究了高岭土和膨润土在不同浓度K 和Zn² 的污染下其压缩特性的改变，并得出以下主要结论:

(1)孔隙液中的K 和Zn² 的作用可以使饱和重塑黏土的可压缩性降低，压缩量下降，固结速度加快。但作用效果为Zn² gt;K 。

(2)对于不同种类的土样，土样受到孔隙液中的离子对压缩性的影响有很大差别。在本试验中，离子对饱和重塑膨润土土样的压缩性的影响远大于离子对饱和重塑高岭土土样的压缩性的影响，且高岭土的压缩性受到的影响较为微小。

(3)离子溶液与土样是否充分作用对土样的压缩性有一定的影响。离子溶液与土样充分相互作用条件下土样，其压缩指数略低。另外，在离子溶液与土样充分相互作用的状态下，高岭土的固结系数在一定的浓度下略低，而膨润土的固结系数在一定的浓度下略高。

(4)离子对饱和重塑黏土的压缩性的影响会随着竖向荷载的增加而逐渐被弱化，最终，当荷载提升到一定程度后会趋于平稳，而起决定性的因素还是荷载的大小。

关键字：重金属离子，污染，黏土，压缩性

Abstract

The studies of researchers all over the world have shown that from macroscopical view ,the presence of heavy metal ions in the pore water will alter the physico-chemical characteristics of the clay–water system, resulting in changes in the short- and long-term mechanical and chemical behavior of the clay soil barrier materials. And form microscopical view, the metal cations in pore fluid will destroy the double layer of clay，causing the precipitation of soil particles，and turning the soil dispersions to flocculated structure, making the compressibility of clay change. In this article, I summarized the studies and researched the compressibility of kaolin and bentonite contaminated by K and Zn² , and got these main conclusions.

(1) K and Zn² in pore water will make compressibility and the amount of compression of saturated remolded clay reduce, and raise the speed of consolidation

(2)For different clays, ions in pore water make pretty different influence. In this experiment, compressibility of saturated remolded bentonite is more influenced than that of saturated remolded kaolin by ions in pore water.

(3)The interaction between ion solution and sample will influence the compressibility of sample. When the interaction is full, Cc of sample is a little lower. In addition, when the interaction is full, Cv of kaolin sample is a little lower while that of bentonite sample is a little higher.

(4)The influence of compressibility of saturated remolded clay by ions in pore water will be weaken as the load increases. Finally, it will be steady when the load increases to a specific value. The decisive factor will be load.

Key words: heavy metal ions, contamination, clay, compressibility

目 录

摘 要 I

Abstract II

图汇总 V

表汇总 VIII

第一章 绪论 1

1.1研究背景和研究意义 1

1.2 研究现状分析 2

1.2.1国内重金属污染对黏土压缩特性影响研究 2

1.2.2 国外重金属污染对黏土压缩特性影响研究 2

1.3 存在问题及本文主要研究内容 3

1.3.1 存在的主要问题 3

1.3.2 主要的研究内容 5

第二章 试验内容与方法 6

2.1 概述 6

2.2 试验材料 6

2.2.1 高岭土 6

2.2.2 膨润土 6

2.2.3 氯化钾 7

2.2.4 硝酸锌 8

2.3 试验内容及方法 8

2.3.1一维压缩试验 8

2.3.2 浓度检测 11

2.3.3 电导率测定 11

第三章 一维压缩试验结果及分析 12

3.1 e-logp曲线特性 12

3.1.1人工搅拌制样条件下的 e-logp曲线特性 12

3.1.2离子溶液与土样充分相互作用条件下的 e-logp曲线特性 15

3.2压缩指数特性 18

3.3 e-p曲线特性 22

3.3.1人工搅拌制样条件下的 e-p曲线特性 22

3.3.2离子溶液与土样充分相互作用条件下的 e-p曲线特性 24

3.4 压缩系数特性 26

3.5 固结系数特性 28

3.5.1固结系数随荷载的变化规律 29

3.5.2固结系数随浓度的变化规律以及两种离子与土样作用条件下的比较 32

3.6本章小结 35

第四章 离子吸附试验结果及分析 37

4.1等温吸附线特性 37

4.2电导率-平衡浓度曲线 39

第五章 结论与展望 42

5.1结论 42

5.2展望 42

致谢……………………………………………………………………………………………………………………………………44

参考文献 45

图汇总

图2.1翻转式振荡仪 9

图2.2小型离心机 10

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