可持续的土壤稳定使用纳米和聚烯纤维 机械性能耐用性和微结构分析
Zhongxuan Chen1,2, Youjun Ji3,4, Shupeng Jiang5
1Laboratory of Engineering Oceanography, Second Institute of Oceanography, MNR, Zhejiang, 310012, China.
Scientific reports
|February 26, 2026
概括
这项研究表明,结合聚烯纤维和纳米可显著提高土壤强度和耐用性,用于地质技术应用. 这种混合物增强了土壤的稳定性和对环境压力的抵抗力.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的土壤稳定剂,如水泥和石灰,存在环境问题.
- 需要可持续和有效的土壤稳定方法.
研究的目的:
- 研究聚烯纤维和纳米二氧化对土壤性质的协同效应.
- 评估这些稳定剂对无限制压力强度 (UCS) 和耐久性的影响.
- 分析经过处理的土壤中的微观结构变化.
主要方法:
- 用不同百分比的聚烯纤维和纳米二氧化处理土壤.
- 测量不受限制的压力强度 (UCS).
- 通过干湿和冷解周期评估耐用性.
- 使用核磁共振 (NMR) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的微结构分析.
主要成果:
- 用2%的纳米和2%的聚烯纤维实现了923.1kPa的峰值UCS,证明了协同效应.
- 与纳米相比,聚烯纤维对土壤强度增强的贡献更大.
- 在干湿和冷解周期下,经过处理的土壤表现出明显减少的恶化.
- 核磁共振表明土壤孔隙性减少和孔隙结构精细化,纳米二氧化更有效.
- SEM揭示了纳米二氧化填充毛孔和纤维形成3D网络,增强紧缩和完整性.
结论:
- 聚烯纤维和纳米的组合为土壤稳定提供了协同效益.
- 这种处理增强了土壤的UCS和耐用性,可以抵御环境循环.
- 微结构分析证实,这种新型稳定方法改善了土壤结构和完整性.
