含盐量与盐渍土的稠度指标

4.1.2　含盐量与盐渍土的稠度指标

通常将细粒土吸附结合水的能力作为土的分类标准。滨海盐渍土多为细粒土，为研究含盐量对土的稠度指标影响，按质量比例掺和氯化钠，人工制备了14种盐渍土。在保湿器中静置24 h，按照公路交通系统规范要求，用光电式液塑限联合测定仪进行测定。考虑到黏土的塑性范围较宽，将含盐量值提高到23%，使其产生过多的盐晶体颗粒，增加粗颗粒含量，便于测试其稠度指标的变化。试验结果见表4.3和图4.1。

表4.3　不同含盐量土的稠度指标

注:表中A为含盐量/%;B为液限/%;C为塑限/%;D为塑性指数/%。

1．土的液限与含盐量

液限是土由可塑状态转变为流动状态的界限含水率，弱结合水中的渗透结合水与自由水的分界含水率。液限值的高低取决于土的矿物组成、表面交换能力以及吸附水膜的厚度。一般来说，表面交换能力强、土颗粒直径小、吸附水膜较厚，液限值就高^［4］。土中出现自由水以后，土呈现流动状态。随着含盐浓度的增加，盐分不断结晶，相应的粗颗粒部分的固体含量越来越多，总的比表面积越来越小，颗粒能吸附水的数量也就越来越少，导致液限含水率越来越低。

图4.1　含盐量与土的稠度指标关系

从表4.3和图4.1看出:①随着含盐量的增加，液限含水率逐渐降低，含盐量增加至23%时，液限总体下降了约24%(同含盐量为0%的土相比，下同);②含盐量在11%以内，液限平均下降约10%;③含盐量在3%以内，液限平均下降只有1%。当含盐量在3%以内时，盐分大多溶解在水中，以离子形式存在，盐颗粒较少，所以对液限的影响很小;含盐量为3%～11%时，土中盐颗粒达到了一定的数量，粗颗粒成分逐渐增多，开始影响吸附水量的变化;超过11%以后，粗颗粒已经达到了一定的比例，液限下降幅度也就趋于平缓。

滨海盐渍土的含盐量以小于3%者居多，所以判定含盐量对滨海盐渍土的液限测试影响不大。

2．土的塑限与含盐量

塑限是土由半固态转变成可塑状态的界限含水率，为弱结合水中的次定向吸附结合水与渗透结合水的分界含水率。加入水以后，土颗粒周围形成了一层水化膜，颗粒越小，水化膜越厚，水的黏滞性及强度越弱。结合水具有的活动性形成了黏性土的塑性。

从表4.3和图4.1可以看出，随着含盐量的增加，土的塑限含水率呈现平缓的下降趋势。含盐量在3%以内，盐颗粒很少，塑限变化也就较小。含盐量在3%～11%区间内，随着含盐量的提高，盐颗粒不断增多，使得土中的粗颗粒和细颗粒的含量相近，即使盐分增多、粗颗粒再增加一些，也不足以大幅度改变粗细颗粒含量的比例，所以塑限含水率的下降幅度趋于平缓。含盐量超过17%以后，粗颗粒的含量明显增多，总的比表面积减少得更多，所以塑限含水率的下降幅度增大。

3．土的塑性指数与含盐量

土的塑性指数反映了土中黏土颗粒含量及土颗粒对水的吸附能力。随着含盐量的增加，盐渍土中以颗粒形式存在的盐分越多，导致土的粗颗粒含量增加、细颗粒含量减少，吸附水的能力下降，使得土的塑性指数降低。

从表4.3和图4.1看出:随着含盐量的增加，塑性指数总体上呈降低趋势。但只有在含盐量大于11%以后，塑性指数才发生明显下降，而实际工程中盐渍土的含盐量多小于3%，因此可以认为，含盐量不影响利用稠度指标进行土的定名。试验结果表明，随含盐量的增加，塑限变化幅度不大，因此液限的下降导致了塑性指数的下降。

4．土的活性指数与含盐量

将表4.2和表4.3中的部分数据汇总为表4.4，分析含盐量对土活性指数的影响。

表4.4　含盐量与土的活性指数

在表4.4中:活性指数A是衡量土中黏土矿物吸附结合水能力的指标，活性指数以I p和P_0.002的比值来表示;I p为土的塑性指数;P_0.002为粒径小于0.002 mm颗粒质量占土总质量的百分比。黏性土的活性分为3级:A＜0.75为非活性黏土;A= 0.75～1.25为正常黏土;A＞1.25为活性黏土。由表4.4看出，含盐量为0时，土属于非活性黏土。当含盐量增加到4%时，土变成了活性黏土。黏土的矿物成分和数量是不随含盐量变化的，所以活性指数变化主要是含盐量增加使土的塑性指数和胶粒含量测定值发生变化所致，并非是土中吸水能力很强的黏土矿物含量增加了。初步判定使土的活性指数明显变化的含盐量为4%。