孔隙环境特征对高岭土超声波波速影响机理研究

作者：金李皓琳; 张敏^*; 苑成旺; 王占

来源：水文地质工程地质, 2023, 50(05): 89-95.

DOI：10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202209011

• 高岭土
• 超声波波速
• 孔隙比
• 含水率
• 边缘等电pH值
• 盐溶液

高岭土是工程中常见的黏性土体，其微观结构对孔隙环境的变化十分敏感。目前针对高岭土孔隙环境特征与声波波速关系的研究还有待深入。基于超声波测试理论，采用RSM-SY6超声波检测仪，研究了不同孔隙环境条件下，高岭土超声波波速的变化规律，并从黏土颗粒的排列方式及其与孔隙溶液的相互作用等微观角度，分析了孔隙环境特征对高岭土超声波波速的影响机理，为超声波检测技术在土体中的应用提供了一定的理论依据。结果表明：（1）孔隙比越大，高岭土超声波波速越低；（2）随着含水率的增加，高岭土超声波波速先小幅度降低，后大幅度升高；（3）孔隙溶液酸碱度对高岭土超声波波速的影响与边缘等电pH值有关，当孔隙溶液p H值等于边缘等电pH值时，超声波波速最大；（4）盐分的加入使高岭土超声波波速降低，当盐溶液浓度在0～0.5 mol/L时，波速下降最快。相同阴离子条件下，高价阳离子对超声波波速的降低作用更明显。研究结果可为黏性土体声学特性研究提供参考，同时也为超声波检测技术在土体中的应用提供了一定的理论依据。