污染土对水泥土腐蚀性的交流阻抗特性及应用研究

工程场地的污染土对就地搅拌形成的水泥土桩的腐蚀性已得到人们高度关注，但由于实验手段和方法的限制，严重制约了这方面的研究。结合前人应用电阻率法研究污染土的成功经验，本项目引进一种方便无损、更为全面的方法- - 交流阻抗法应用于污染土对水泥土腐蚀性的研究中。通过系统的室内试验，以含不同污染成份的污染土搅拌形成不同腐蚀条件的水泥土为研究对象，首先考察污染前后、不同污染成份和程度对土体交流阻抗参数和基本物理力学指标的定量影响，然后考虑时间效应，掌握不同腐蚀条件下水泥土无侧限抗压强度的变化对其交流阻抗参数的定量影响，在此基础上提出一个新的阻抗综合指标，建立污染土对水泥土腐蚀性标准和等级的阻抗评价体系，探索预测水泥土地基劣化趋势的阻抗评价方法，为拟建工程场地的适宜性提供参考。研究成果将改变传统方法对地基土腐蚀性研究的困难，极大扩展了电学方法在污染土中的应用，对于将交流阻抗法推广于环境岩土工程具有重要意义。

本项目首先以硫酸、氢氧化钠、硫酸钠为典型污染介质，与土形成不同类型的污染土，测定其基本物理指标；然后用上述不同类型的污染土与水泥搅拌形成不同腐蚀条件的水泥土，测定其不同腐蚀时间的交流阻抗参数和无侧限抗压强度。研究取得了以下成果：（1）全面真实地再现了水泥土在各个典型污染和腐蚀条件下的电学特性；（2）揭示了水泥土在不同腐蚀条件和龄期下的交流阻抗参数和无侧限抗压强度的变化规律和定量关系；（3）提出交流电阻率作为阻抗指标来定量描述水泥土污染特征，并建立了水泥土强度的预测公式；（4）以交流电阻率作为基本指标，建立了硫酸、氢氧化钠、硫酸钠对水泥土强度影响的评价标准；（5）结合上述基本规律和评价标准，探索了水泥土地基的变化趋势。研究成果改变了传统方法对地基土腐蚀性研究的单一性，丰富了交流电阻率法的应用领域，为将其推广于环境岩土工程奠定了基础。