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通过对不同硝酸镉含量和不同含水量下高岭土的密度、室内剪切、压缩、电化学阻抗谱和复介电性能等力学和电学性能测试,研究了不同硝酸镉含量和含水量对高岭土力学和电学性能的影响,综合对比分析了高岭土的力学和电学参数,揭示了硝酸镉对高岭土的影响机理。高岭土密度随着硝酸镉含量的增加而呈现出先减小后增大的趋势;黏聚力随着硝酸镉含量增加而呈现出先减小后增大的趋势,内摩擦角随着硝酸镉的含量增加呈现先减小后增大,硝酸镉含量在2%时,其内摩擦角达到最小值;高岭土的压缩系数随着硝酸镉的含量增加呈先增大后减小的趋势;沉淀随着含水量增加,高岭土的密度值逐渐增大、抗剪强度总体呈现出增大趋势;由于高岭土与孔隙中的水发生反应,水分在高岭土颗粒周围形成水膜,使高岭土粒子团聚作用减弱,颗粒骨架间有效应力减小,导致高岭土的压缩系数随着含水量的增加而逐渐增大。当硝酸镉含量小于等于2%时,高岭土Nyquist图呈现出准Randle模型,当含量大于2%时,呈现非Randle模型;高岭土的Bode相角图中相角的极值点随着硝酸镉含量的增加呈现增大的趋势;通过模拟解析其等效电路参数,得出:随着硝酸镉含量的增加,溶液电阻减小,固液界面电阻先减小而后增大,常相位角元件则呈现逐渐增大的趋势。不同含水量下高岭土的Nyquist图均符合准Randle模型;Bode相角极值随着含水量增加而呈现出增大的趋势;通过模拟解析其等效电路参数,得出:溶液电阻、常相位角元件和扩散阻抗均随着含水量的增加而减小,固液界面电阻则随着含水量的增加而增大。通过电路方程推导得到交变电流作用下高岭土的介电体系可以得出:复介电常数实部表征高岭土体系双电层等效电路电容层,复介电常数虚部为介质损耗表征高岭土体系固液界面电阻与扩散阻抗的变化行为,电导率则表示镉离子在高岭土体系中的迁移能力。在交流电频率为10-2~105区间内,介电常数随着频率的增加而呈现减小的趋势;随着硝酸镉含量的增加,介电常数实部、介质损耗和电导率均呈现增大的趋势;随着含水量的增加,高岭土介电常数实部和虚部呈现出增大趋势;电导率随着频率和含水量均呈现增大的趋势,并且在频率较高时电导率增大的趋势比较明显。综合分析高岭土力学和电化学参数之间的关系规律,结合物理、化学、土体力学理论,揭示硝酸镉含量和含水量对高岭土力学性能与电化学性能的影响机理是由于硝酸镉与高岭土物理吸附与化学反应综合作用的结果,形成了新的化学成分,变化了原有的孔隙结构,改变了其原有的颗粒的带电状态,使得硝酸镉污染高岭土的力学、电化学特性产生了一定变化规律。