高液限黏土

在工程中判別高液限土的3個指標為：小於0.075mm的顆粒含量大於50%、液限大於50%，塑性指數大於26的土。目前邊坡工程對具有膨脹性的高液限土設計思路基本是參考膨脹土進行的，除了具有遇水膨脹、失水收縮的特徵外，更主要的特徵是高液限土壓實性差，經過壓實後的土的壓縮性仍然較大，且有明顯的應變軟化。很多邊坡工程失去效用，都是由於沒有認清楚高液限土的本質特徵而引起的。

基本介紹

• 中文名：高液限黏土
• 指標：小於0.075mm的顆粒含量大於50%
• 成分：蒙脫石、伊利石、高嶺石
• 缺點：吸水後承載力小、穩定性差

黏土成分

高液限土通常含有大量的蒙脫石、伊利石、高嶺石等黏土成分。其中蒙脫石是由顆粒極細的含水鋁矽酸鹽構成的礦物，其晶格單元由兩層矽氧四面體層夾一層氧化鋁八面體層構成，層間聯接依靠范得華力，較弱，水分子容易進入晶胞之間，增大晶胞距離，脫水後，又產生相應的收縮，其液限變化範圍可達到140～710%，塑限範圍為50～100%[1]；在晶格之間，由於同晶置換作用，使蒙脫石具有很強的吸附能力，大量的Na+、Ca2+填充進來，產生雙電層效應，導致粒間的膨脹。相似的，伊利石也具有2：1的三層晶體結構，但其吸附的陽離子主要為Na+、K+，晶格間連線力較強，水分子不容易進入，所以伊利石親水性、脹縮性不如蒙脫石，其液限變化範圍為80～120%，塑限為45～60%.伊利石屬於較不穩定的中間產物，性質介於蒙脫石和高嶺石之間，並隨著層間K+含量的逐漸減少，而接近於蒙脫石。高嶺石的結構單元是由一層鋁氫氧晶片和一層矽氧晶片組成的晶胞。晶胞之間的聯結是氧原子與氫氧基之間的氫鍵，聯結力較強，晶胞之間的距離不易改變，水分子不能進入，親水性及膨脹性較前兩種礦物成分小。

黏土性質

高液限土的工程性質與其母岩成份、含水量、密實度、外荷載大小及作用方式、其他物理化學作用等都有關係。根據大量工程實踐可知：高液限土透水性較差；乾硬時強度高，堅硬不易挖掘， 不易壓實；毛細現象明顯，吸水後能長時間保持水分，故吸水後承載力小、穩定性差；具有較大的可塑性、弱膨脹性和粘性。