冻融干湿循环条件下压砂砾石损伤过程

• 作者: 刘民安 董亚萍 李晨 李王成 李于坤 马己安 高海燕 郝璐
• 来源期刊: 农业工程学报
• 关键词: 风化 矿物 淋溶 压砂砾石 冻融干湿循环 扫描电镜
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程|Soil and Water Engineering
• 页码范围: 176-187
• 页数: 12页
• 分类号: P584
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.01.022

摘要

为了解冻融干湿循环条件下压砂砾石损伤过程,该研究模拟当地自然气候环境,探讨压砂砾石粒径、盐度及冻融干湿循环次数对压砂砾石田间风化的作用效果.测定压砂砾石质量损失量,采用扫描电镜试验和X射线粉末衍射试验观察压砂砾石的微观结构及矿物组成的变化,初步分析了当地压砂砾石损伤机理.结果表明:1)小粒径(2、10 mm)处理的压砂砾石质量损失量较大.压砂砾石质量损失量与粒径负相关,累积质量损失率与粒径负相关,与冻融干湿循环次数正相关.压砂砾石累积质量损失率与冻融干湿循环次数为一次函数递增关系(R2≥0.928).影响压砂砾石质量损失量因素为粒径,影响砾石累积质量损失率因素为冻融干湿循环次数、粒径.2)粒径为10 mm、盐度为6 g/L处理时孔隙率增幅最大(16.78％).孔隙率与粒径负相关,与冻融干湿循环次数正相关,影响砾石孔隙率因素由大到小为粒径、冻融干湿循环次数.3)压砂砾石中主要有5种矿物,白云母和钠长石质量分数与粒径正相关,石英与粒径负相关.粒径是影响压砂砾石石英、白云母和钠长石含量主要因素.4)压砂砾石损伤内因为结构特性、裂隙发育情况和亲水性矿物含量;外因为冻融风化、水岩作用及盐分参与淋溶.研究结果可为压砂地土壤健康发展与可持续利用提供依据.