Características de colapso e mecanismo de inibição do colapso do folhelho carbonáceo modificado com silicone orgânico sob ciclos de umedecimento e secagem
Para suprimir o colapso e a deterioração da resistência do folhelho carbonáceo modificado com silicone orgânico sob ciclos de umedecimento e secagem, foram realizados ensaios de compressão não confinada e colapso sob ciclos úmidos e secos, estudando-se o efeito do número de ciclos e do teor de silicone orgânico na resistência de compressão não confinada, na granulometria, no coeficiente de uniformidade e no coeficiente de curvatura do folhelho modificado. Foi esclarecida a ação inibitória do silicone orgânico sobre a deterioração da resistência e as características de colapso, e por meio da análise por microscopia eletrônica de varredura, foram reveladas as variações da microestrutura do folhelho modificado sob os ciclos, elucidando o mecanismo de supressão do colapso. Os resultados mostram que a resistência à compressão não confinada do folhelho modificado correlaciona-se positivamente com o teor de silicone orgânico e negativamente com o número de ciclos; a agregação do silicone orgânico aumenta efetivamente o tamanho das partículas; após a incorporação do silicone orgânico, o conteúdo de partículas grosseiras >2 mm, o diâmetro máximo Dmax e o diâmetro mínimo Dmin aumentaram significativamente. Durante o colapso, as variações mais intensas no conteúdo das partículas dos grupos [10 mm, 20 mm), [5 mm, 10 mm) e [2 mm, 5 mm) foram observadas, e quanto maior o teor de silicone orgânico, menor é a amplitude da variação do tamanho das partículas; parâmetros como o diâmetro mediano d50, parâmetros da distribuição Weibull (λ, k), dimensão fractal D, índice de resistência ao colapso Idn e taxa de colapso Dr correlacionam-se positivamente com o teor de silicone orgânico e negativamente com o número de ciclos, enquanto o comportamento do coeficiente de uniformidade Cu é oposto. O silicone orgânico atua principalmente entrelaçando as partículas do folhelho carbônico por meio de uma estrutura em rede e formando uma película hidrofóbica em sua superfície, inibindo assim a deterioração da resistência e o colapso.
关键词
Engenharia de aterros; Folhelho carbonáceo; Silicone orgânico; Modificação hidrofóbica; Inibição do colapso