粒之间的空隙空间的直接压缩,以及从运动中产生的土壤颗粒的位置和方向的空隙空间的减少。水在这个过程中起着润滑剂的作用,当土壤颗粒之间的空隙被水填充时,即为最佳密度。因此,最佳的含水量对应于足够支持滑动运动的土壤颗粒的水膜所需的最小量的水。对于特定的水含量,压缩土壤以达最大的理论密度意味着通过从土壤中的空隙排出所有的气体,从而达到饱和。理论上达到的最大压实曲线,也被称为饱和曲线,通过连接不同的水分含量对应得土壤饱和的相应干密度。一些研究者Hilf1956Ri
getal1962Ramiahetal1970Wa
ga
dHua
g1984已有了获得最佳含水量和最大干密度的各种方法的讨论。然而,在一个给定的压实工作的前提下压实试验方法已被采纳为标准用以确定最佳的水分含量和相应的最大干密度ASTMD6982012ASTMD15572012。确定土壤最佳含水量和最大干密度的重要因素是压实作业的识别。毫无疑问,每一种类型的土壤反应不同的压实工作,这使得不同类型的土壤在使用相同的压实工作和现有的规范情况下,不可能获得水含量和最大干密度。基于Boutwell1961的想法,Blotzetal1998研究了压实工作与
f最大干密度之间的关系,并发现了压实工作和最大干密度的对数之间存在良好的线性关系。他们描述了估计的最优含水量和使用压实能量的粘性土的最大干密度的实证方法,发现一个变量相结合对液限和一个土压实曲线更精确的方法。本研究基于土壤的压缩模量参数提供了一种在没有一个给定的压实工作,只受土壤本身性质控制的能准确确定土的最佳含水量和相应的最大干密度的方法。一种土样制备的管式钢模具的压力施加在一个恒定的负载率。由于样品被压实,土壤样品中的空隙减少,从而导致孔隙内的孔隙水压力增加,被定义为土的压缩模量。土的最佳含水量对应最低含水量当其压缩模量为峰值时,而对应土壤样品的干密度即为最大干密度。2实验材料试验中使用的的粘土取自青海西藏高原的北麓河,砂土取自兰州黄土。使用的样本的比重约为271272gcm3。所有样品使用前均通过2mm筛过滤和干燥。添加剂纳米二氧化硅生产于中国湖南省,详细规范指数在表1。具有约1618μScm电导率的离子水用在所有测试相关的研究。表1纳米二氧化硅规格APS纯度形态15
m995球形
项纳米二氧化硅
SSA200m2g
容重005gcm3
3实验方法描述纳米二氧化硅的密度约为005克立方厘米,平均粒径约为15纳米。使用常规的混合方法得到均匀的土壤样品是不可能的,因为纳米二氧化硅在土壤样品的表面r