降温过程中NaCl盐渍土相变的电化学特征

作     者：肖泽岸 李康良 段杰云 王启航 郭茂亮 

作者机构：太原理工大学土木工程学院 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42271137) 

主　　题：氯盐渍土 冻结过程 电化学阻抗谱 相变 等效电路模型 

摘      要：氯盐渍土是我国西北寒旱区一种典型的盐渍土类型，其电化学特征是深入理解盐渍土腐蚀病害机理的关键。为探究盐渍土孔隙溶液相变与其电化学特征之间的联系，本文以NaCl盐渍粉质黏土为研究对象，测试了不同含盐量和温度条件下NaCl盐渍土的电化学阻抗谱。研究表明：NaCl盐渍土阻抗随着测试频率的增加而逐步降低，并在高频率时逐步达到稳定。NaCl盐渍土的阻抗模的对数值在冻结前随温度的降低线性增加，而在冻结后，冰晶和盐结晶的生成导致土体阻抗模值发生显著增加。NaCl盐渍土在冻结前表现为一段容抗弧，而在冻结后，由相变导致的土体水盐迁移使得土体在出现阻抗弧后又存在一段扩散阻抗。根据土体在冻结前后的导电路径，本文建立了土体在冻结前后的等效电路模型，并在此基础上分析了土体孔隙溶液相变与对应电路元件之间的联系。此研究对深入理解盐渍土电化学特征及孔隙溶液相变规律具有重要意义。