红层泥岩

盐溶液抑制膨胀

这种泥岩在低浓度盐溶液中膨胀显著受抑，且抑制效果随盐浓度升高或阳离子价态降低而增强，为高铁路基抗膨胀设计提供了新的调控思路。

张国栋 · 凌斯祥 · Zixing, Liao · 李晓宁 · 巫锡勇 · Deng, Rui · Chen, Minghao · Wang, Siwei

ACS Earth and Space Chemistry 2025

具体参数

溶液中膨胀平衡临界浓度

1.20 mol/L

溶液中膨胀平衡临界浓度

1.00 mol/L

影响下扩散系数

0.62 × 10⁻⁶ cm²/s

影响下扩散系数

0.17 × 10⁻⁶ cm²/s

技术优势

膨胀可控

低浓度盐溶液即可显著抑制膨胀，抑制效果随浓度升高或阳离子价态降低而增强，为工程处理提供简便方法。

机理明确

多尺度研究揭示阳离子通过压缩双电层、降低水分子扩散和削弱水-岩界面作用来抑制膨胀，为理论建模提供支撑。

应用场景

• 高速铁路路基：利用盐溶液抑制膨胀，防止路基变形和开裂。
• 岩土工程：为膨胀性软岩工程提供离子调控的治理新方法。
• 软岩处理：通过控制溶液离子成分来抑制软岩遇水膨胀。
• 路基材料：为路基材料改良提供基于盐溶液的抗膨胀设计依据。