超疏水材料改良黃土的宏微觀抗?jié)B機(jī)制研究

何玉琪,廖紅建,倪詩(shī)雨,牛波

(西安交通大學(xué)人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院,710049,西安)

天然黃土呈現(xiàn)高強(qiáng)度性和低壓縮性,遇水之后,結(jié)構(gòu)快速破壞,強(qiáng)度急劇下降,并發(fā)生大幅變形[1-2]。黃土因其結(jié)構(gòu)特殊所具有的水力敏感性會(huì)導(dǎo)致以濕陷性為代表的多種地質(zhì)災(zāi)害,而濕陷性的發(fā)展由黃土的滲透性直接影響[3],因此,改善黃土的抗?jié)B性并提升其遇水后的穩(wěn)定性,對(duì)防治黃土地質(zhì)災(zāi)害具有重要意義。

影響土體滲透性的因素可概括為兩類:一是土體的力學(xué)因素,例如粒徑、形狀、孔隙、幾何排列等,這類因素會(huì)直接影響滲流通道的尺寸和滲流路徑的曲折程度;二是土體的物理-化學(xué)因素,例如土顆粒的分散或團(tuán)聚程度,這類因素會(huì)影響土體內(nèi)部的微小滲流通道和主滲流通道數(shù)[4]。針對(duì)以上特點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)外多采用機(jī)械加固法和添加材料改良法對(duì)土體進(jìn)行抗?jié)B處理。

常用的機(jī)械加固法為灌漿法和夯實(shí)法,灌漿使得土體內(nèi)部的裂縫和大孔隙被水泥等材料填充,夯實(shí)降低了土的壓縮性,提升了其密實(shí)度[5]。添加材料改良法是在土體中加入一定的物理化學(xué)材料,使土體與這些材料發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),造成土體的團(tuán)聚狀態(tài)、孔隙分布、滲流通道等發(fā)生變化。傳統(tǒng)添加材料有石灰、水泥、膨潤(rùn)土、赤泥、固化劑、化學(xué)溶液以及幾種材料的混合體等[6]。研究表明,土體經(jīng)過改良后,其抗?jié)B性會(huì)得到一定程度的改善,但改良側(cè)重點(diǎn)與改良程度不同,例如石灰、水泥等材料側(cè)重于對(duì)土體強(qiáng)度的改良[7],對(duì)抗?jié)B性改良能力不強(qiáng),僅提升1個(gè)數(shù)量級(jí)左右。膨潤(rùn)土、赤泥等對(duì)抗?jié)B性改良效果較好,但是要求摻量(本文均指質(zhì)量分?jǐn)?shù))較高,一般在10%左右[8]。固化劑改良后土體的最大干密度增大,最優(yōu)含水量小,相比于石灰改良土,具有更好的抗?jié)B性[9]。在土體中加入酸性溶液后,土骨架的連接方式會(huì)發(fā)生改變,造成土體大孔隙消散,小孔隙增多,使得有效滲流孔隙減小[10]。使用混合材料,例如二灰土、聚丙烯纖維與水泥混合土、偏高嶺土和石灰混合土等對(duì)土體改良時(shí)[11],對(duì)抗?jié)B性的提升能力往往大于一種材料的改良效果。

傳統(tǒng)添加材料對(duì)土體抗?jié)B性的改善能力并不出眾,此外,使用固化劑和化學(xué)試劑對(duì)土體改良不符合綠色發(fā)展理念。近年來,人們開始采用納米級(jí)材料、綠色材料、微生物加固技術(shù)等對(duì)土體抗?jié)B性進(jìn)行改良。Ng等[12]選用納米氧化銅粉末對(duì)黏土進(jìn)行改良,結(jié)果表明,經(jīng)改良后的黏土部分孔隙會(huì)被納米材料堵塞,最大孔徑減少20%,水力傳導(dǎo)率降低30%左右。劉釗釗等[13]的研究證明木質(zhì)素可有效改善土體的抗崩解性和持水特性,但是木質(zhì)素?fù)搅窟^高則會(huì)降低土體強(qiáng)度,并削弱水穩(wěn)性[14]。微生物加固技術(shù)具有環(huán)境友好,可持續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)[15],對(duì)裂隙巖體抗?jié)B性的改良效果可達(dá)80%[16]。此外,由于含水狀態(tài)可對(duì)巖土體特性產(chǎn)生較大影響[17-19],故也有研究利用有機(jī)硅烷等疏水性材料對(duì)土體滲透性進(jìn)行改良,如將有機(jī)硅烷加入高嶺土后[20-21],會(huì)使顆粒級(jí)配發(fā)生變化,粒間黏附性變強(qiáng),吸水性能降低。在此基礎(chǔ)上,Saulick等[22]首先將砂子硅烷化改變它們的表面化學(xué)性質(zhì),然后將二氧化硅粉混合黏附到砂子上改變它們的疏水性,結(jié)果表明,混合后砂土的土-水接觸角可增加10%～20%。利用材料疏水性對(duì)土體進(jìn)行改良的方法在金屬土及粗粒土中有一定研究,但是在黃土中還鮮見應(yīng)用,且其宏微觀改良機(jī)制也未進(jìn)行深入探討。

針對(duì)提高黃土抗?jié)B性的必要性和傳統(tǒng)改良材料的不足,本文首次采用一種有機(jī)硅憎水粉末疏水材料對(duì)黃土進(jìn)行改良,定量分析疏水材料對(duì)黃土抗?jié)B性的改良效果,測(cè)定疏水材料最優(yōu)配比,并從宏觀表面接觸特性和微觀結(jié)構(gòu)變化的角度揭示改良機(jī)制。

1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)材料

選用的有機(jī)硅憎水粉末疏水材料為Dow Corning SHP 60+(Silicone Hydrophobic Powder 60+),以下簡(jiǎn)稱為SHP。該材料成本低,耐久性強(qiáng),其主要成分為硅氧烷樹脂,外表為一種粒徑極小可自由流動(dòng)的白色粉末。相比于其他改良材料,SHP的優(yōu)勢(shì)在于易與土體等顆粒材料混合,綠色無污染,且具有出色的分散性和可加工性,材料中精細(xì)分散的硅基活性物質(zhì)提供了良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和活性成分,遇水之后可快速釋放,發(fā)揮其強(qiáng)大的疏水能力。

本文的試驗(yàn)用土為陜西省延安市桃花山Q3黃土,地理位置為東經(jīng)109.29°,北緯36.39°,取樣深度為3 m。采用密度計(jì)法測(cè)得小于某粒徑土的顆粒粒徑分布特性,結(jié)果如圖1所示,黃土物理性質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 黃土物理性質(zhì)指標(biāo)

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 三軸滲透試驗(yàn)

首先將取來的黃土樣碾碎烘干并過1 mm標(biāo)準(zhǔn)篩后,配置SHP摻量(本文均指質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為0%、0.5%、1%、2%、3%的試樣土,充分?jǐn)嚢枵駝?dòng);待SHP與黃土混合均勻后,噴灑一定的水,再次充分拌合,控制土樣含水率為15%左右;然后將土樣用塑料膜密封,放置48 h后取出;最后利用制樣器將土樣分兩層壓制成干密度為1.50 g/cm3、高度為80 mm、直徑為39.1 mm的圓柱三軸試樣,并放入飽和缸中進(jìn)行初步飽和。

將初步飽和好的試樣放入三軸壓力室中依次進(jìn)行反壓飽和與固結(jié),固結(jié)完成后,開始三軸滲透試驗(yàn)。固結(jié)圍壓分別為50、100、200 kPa,滲透圍壓均為100 kPa。滲流持續(xù)時(shí)間為130 h,每間隔10 h采集一次數(shù)據(jù),并依據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237—1999)[23]求出滲透系數(shù)。

1.2.2 土水接觸角試驗(yàn)

進(jìn)一步開展SHP改良黃土的土-水接觸角試驗(yàn)[24],利用接觸角計(jì)算改良黃土的表面自由能,從表面接觸特性的角度探究SHP改良黃土抗?jié)B性的機(jī)制。

利用光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x器,采用二滴法測(cè)量SHP改良黃土的土-水接觸角(前進(jìn)接觸角),滴定液體采用極性液體水和色散液體二碘甲烷。SHP質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別設(shè)為0%、1%、3%、5%、10%、15%、20%。需注意的是,SHP摻量與三軸滲透試驗(yàn)SHP摻量并不一致,其原因是測(cè)量接觸角時(shí)水滴與試樣接觸部分面積極小,若依舊采用小比例SHP摻量,試驗(yàn)效果并不理想。試樣在測(cè)量前經(jīng)過壓片,并保證所有試樣孔隙比、含水量、干密度一致,室溫控制在20 ℃,共進(jìn)行3組平行試驗(yàn),最終土-水接觸角取其平均值。

下面說明SHP改良黃土表面能的計(jì)算方法。若考慮土體分子間色散力和極性力的作用,則土體的總表面能可以表示為

(1)

(2)

表2 20 ℃時(shí)水和二碘甲烷的表面能參數(shù)

1.2.3 SEM試驗(yàn)

開展掃描電鏡(SEM)試驗(yàn),從微觀結(jié)構(gòu)變化的角度研究SHP改良黃土抗?jié)B性的機(jī)制。所用試樣取自滲透試驗(yàn)之前以及滲透試驗(yàn)結(jié)束后的三軸土樣,在每個(gè)三軸土樣的中心位置切下1 cm×1 cm×0.5 cm的小塊,表面鍍金后進(jìn)行電鏡掃描。本文共制作了24個(gè)SEM試樣,分別為:滲流前SHP摻量分別為0%和2%的SEM試樣,每組制備3個(gè)平行試樣,共6個(gè)試樣;50 kPa和200 kPa固結(jié)圍壓下滲流后,SHP摻量分別為0%、2%、3%下的SEM試樣,每組制備3個(gè)平行試樣,共18個(gè)試樣。然后對(duì)這24個(gè)試樣進(jìn)行不同放大倍數(shù)、不同區(qū)域位置的多次掃描觀測(cè),從中篩選觀測(cè)結(jié)果較為明顯、具有代表性的結(jié)果進(jìn)行分析,著重分析滲流前后和改良前后土體的膠結(jié)方式、孔隙分布、滲流通道等變化情況。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 SHP改良黃土的滲透系數(shù)

2.1.1 滲透時(shí)間的影響

圖2為未加SHP時(shí)黃土滲透系數(shù)與時(shí)間的關(guān)系,圖中σc代表固結(jié)圍壓,R2為擬合曲線的決定系數(shù)。結(jié)果表明,滲透系數(shù)會(huì)隨著滲透時(shí)間逐漸減小至穩(wěn)定,與滲透時(shí)間符合冪函數(shù)關(guān)系。這是因?yàn)樵跐B透壓力的作用下,試樣內(nèi)部的膠結(jié)團(tuán)聚體不斷解體,土顆粒間黏聚力不斷損失,小顆粒土脫離團(tuán)聚體,然后隨滲流水慢慢運(yùn)移,逐漸堵塞滲流通道,使得滲透系數(shù)減小。滲流初期有效滲流通道較多,小土顆粒運(yùn)移頻繁,可快速流入大孔隙內(nèi),造成有效滲流通道大幅度減少,故滲透系數(shù)快速衰減。滲透后期小土顆粒運(yùn)移速率大大降低,有效滲流通道逐步減少至極限值,故滲透系數(shù)逐漸趨于穩(wěn)定。

圖3為SHP改良黃土滲透系數(shù)與時(shí)間的關(guān)系,結(jié)果表明,加入SHP后,同等級(jí)圍壓下土體滲透系數(shù)明顯減小,但是滲透系數(shù)隨時(shí)間變化的整體規(guī)律不變。根據(jù)長(zhǎng)期滲流條件下滲透系數(shù)不斷衰減的特點(diǎn),結(jié)合1.50 g/cm3干密度、不同圍壓條件下的三軸滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律,可以擬合得到滲透系數(shù)與滲透時(shí)間的關(guān)系式

k=k0t-b

(3)

式中:k為初始滲透系數(shù);b為衰減系數(shù),均可通過試驗(yàn)擬合得到;t為滲透時(shí)間。

圖2和圖3的高精度擬合結(jié)果表明,式(3)可以較好地反映滲透系數(shù)與滲流時(shí)間的關(guān)系,即只要確定了試樣的初始滲透系數(shù)和衰減系數(shù),便可預(yù)測(cè)不同固結(jié)圍壓下,任意時(shí)刻改良黃土對(duì)應(yīng)的滲透系數(shù)。

2.1.2 SHP摻量的影響

采用滲透系數(shù)的平均值來定量描述SHP摻量對(duì)滲透性的影響,計(jì)算公式如下

(4)

式中:ka為平均滲透系數(shù);n為數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。因每10 h記錄一次數(shù)據(jù),故共計(jì)n=13個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),ki代表第i×10 h所對(duì)應(yīng)的滲透系數(shù)。

圖4為不同固結(jié)圍壓下,平均滲透系數(shù)與SHP摻量的關(guān)系曲線。以50 kPa圍壓為例分析,未加SHP時(shí)黃土的平均滲透系數(shù)為0.12 cm/h,加入摻量為0.5%、1%、2%、3%的SHP后,平均滲透系數(shù)依次減小約73%、95%、98%、98%,具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3?？梢奡HP對(duì)黃土滲透性產(chǎn)生了顯著影響,當(dāng)SHP摻量小于1%時(shí),隨著SHP摻量的提升,土體滲透系數(shù)呈現(xiàn)近似線性衰減的變化趨勢(shì),但是當(dāng)SHP摻量大于1%后,繼續(xù)添加SHP,土體的滲透系數(shù)不再發(fā)生較大幅度減小,而是逐漸趨于穩(wěn)定,說明SHP添加量存在一個(gè)最優(yōu)配比1%～2%。

表3 不同SHP摻量改良黃土的平均滲透系數(shù)

2.1.3 固結(jié)圍壓的影響

根據(jù)試樣固結(jié)后的排水量可以計(jì)算出土體在不同固結(jié)圍壓下的孔隙比,進(jìn)而得到土體滲透系數(shù)隨固結(jié)圍壓和孔隙比演化的三維視圖,如圖5所示。結(jié)果表明,隨著圍壓的升高,試樣受到的外力增大,一方面,會(huì)改變?cè)嚇觾?nèi)部的微觀結(jié)構(gòu),即土體中的弱膠結(jié)被壓壞,土顆粒骨架被壓縮,造成土體孔隙收縮,孔隙比減小,滲流通道數(shù)降低;另一方面,圍壓的升高會(huì)減小有效滲流壓力,使得單位時(shí)間內(nèi)通過土體的水流量減小,導(dǎo)致滲透系數(shù)明顯降低。

2.2 SHP改良黃土的土水接觸特性

圖6(a)和圖6(b)分別為某一組試驗(yàn)時(shí),摻入SHP前后土體的土-水接觸角測(cè)量結(jié)果。結(jié)果表明,未加SHP時(shí)黃土的土-水接觸角為25.5°,此時(shí)水滴在黃土試樣上會(huì)被土體瞬間吸收,并不會(huì)滯留在土體表面。摻入10%的SHP后,土體的土-水接觸角增加至122.1°,此時(shí)水滴在土體表面后,并不會(huì)瞬間被土體吸收,而是緩慢滲入土體,說明了SHP可對(duì)土-水接觸角產(chǎn)生顯著影響。此外,根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)當(dāng)接觸角小于90°時(shí),水滲入土體的速度相對(duì)快一些,當(dāng)接觸角超過90°時(shí),水滴在土表面會(huì)滯留較長(zhǎng)時(shí)間,入滲速率肉眼難以觀測(cè)。

圖7(a)和圖7(b)分別為土-水接觸角和土-二碘甲烷接觸角隨SHP摻量的整體變化曲線,其中試驗(yàn)點(diǎn)為3組數(shù)據(jù)平均值,誤差棒表示±標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)果表明,未加SHP時(shí),土-水接觸角和土-二碘甲烷接觸角最小,θw=27.6°和θd=31.8°,添加SHP后,二者均呈現(xiàn)出非線性增加趨勢(shì),當(dāng)SHP摻量低于10%時(shí),固-液接觸角會(huì)隨著SHP摻量的增加顯著增大,但是當(dāng)SHP摻量超過10%后,固-液接觸角的增加趨勢(shì)逐漸變緩,并趨于穩(wěn)定,該結(jié)論與研究結(jié)果[26]一致。本研究中土-水接觸角穩(wěn)定在133°左右,土-二碘甲烷接觸角穩(wěn)定在78°左右。

圖8為改良土體表面能隨SHP摻量的變化曲線,由圖8可知,未加SHP時(shí),土體表面能最大,為71.8 mN/m,當(dāng)SHP摻量低于10%時(shí),土體表面能隨SHP摻量的增加快速減小,當(dāng)SHP摻量達(dá)到10%以上時(shí),表面能則不再繼續(xù)衰減,而是基本穩(wěn)定于21 mN/m左右。圖9為土體表面能隨著固-液接觸角變化的曲線,結(jié)果表明,土體表面能與土-水接觸角和土-二碘甲烷接觸角均呈現(xiàn)線性變化關(guān)系,隨著固-液接觸角的增大,土體表面的自由能逐漸減小,滲透性不斷降低,疏水性能變得更加優(yōu)異。

2.3 SHP改良黃土的微觀結(jié)構(gòu)

圖10為滲流前2%SHP改良土的微觀結(jié)構(gòu),此時(shí)尚未發(fā)生滲流,可以明顯觀測(cè)到SHP顆粒會(huì)附著到部分黃土顆粒表面,對(duì)原有的黃土顆粒進(jìn)行了包裹。一方面,更為細(xì)小的SHP顆粒會(huì)落在黃土顆粒接觸之間的間隙中,起到黏結(jié)作用,使得黃土中原有的一些粒間接觸轉(zhuǎn)變?yōu)槟z結(jié)接觸,并將黃土中的一些小顆粒黏聚成團(tuán);另一方面,SHP顆粒會(huì)填充到部分較大的孔隙中,導(dǎo)致黃土的孔隙率初步下降,滲流通道曲折度增加。

圖11給出了50 kPa圍壓滲流后黃土的微觀結(jié)構(gòu)視圖,其中圖11(a)、圖11(b)為未加入SHP時(shí)的視圖,此時(shí)可以觀測(cè)到多個(gè)明顯小孔隙,孔隙率較大,且顆粒之間存在明顯棱角,滲流通道較多,在滲流壓力的作用下,水會(huì)沿此通道滲流。圖11(c)、圖11(d)對(duì)應(yīng)為加入SHP后的視圖,相比于滲透前,可觀測(cè)到的SHP顆粒減少,但是土顆粒之間的排列更為緊密,說明SHP在滲流壓力的作用下進(jìn)一步填充到了黃土的孔隙中,與黃土顆粒緊密結(jié)合,導(dǎo)致孔隙率進(jìn)一步減小。此外,土體顆粒的棱角變得更模糊,在其表面還可觀測(cè)到一層膠結(jié)物質(zhì),說明SHP遇水后發(fā)生了一定的化學(xué)反應(yīng),會(huì)在土體表面形成一層疏水性的保護(hù)膜,對(duì)土顆粒產(chǎn)生更強(qiáng)的包裹作用,導(dǎo)致在同等滲透壓力下,水的滲流更為困難,從而造成有效滲流通道減少,滲透系數(shù)降低。

3 改良機(jī)制探討

結(jié)合上述土-水接觸角試驗(yàn)和SEM試驗(yàn),從SHP顆粒與土體的表面接觸特性,以及黃土內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)變化的角度探討SHP對(duì)黃土抗?jié)B性的改良機(jī)制。

3.1 表面接觸特性

圖12和圖13分別為SHP的微觀結(jié)構(gòu)圖和化學(xué)結(jié)構(gòu)圖。從物理形態(tài)來分析,SHP為微米級(jí)的棱角顆粒,加入土體后,一部分細(xì)小顆粒會(huì)附著于黃土表面,造成黃土表面凹凸不平,表面粗糙度增加,水滴到黃土表面后,有一些空氣會(huì)滯留在水滴與黃土表面之間的凹槽中,形成一層空氣薄膜,阻礙了水與黃土的直接接觸,導(dǎo)致水滴大部分與空氣薄膜接觸,與土體表面直接接觸的面積反而大大減小,從而造成土-水接觸角增大,土體表面自由能減小,疏水性能變強(qiáng),滲透系數(shù)減小。土-水接觸示意圖如圖14所示。

從化學(xué)成分來分析,有機(jī)硅樹脂是通過控制硅烷的水解和縮合反應(yīng)生產(chǎn)的,其主鏈?zhǔn)且粭l由硅原子和氧原子集體組成的穩(wěn)定骨架,側(cè)鏈通過硅原子與有機(jī)R基相連。有機(jī)硅樹脂中存在一定的硅氫鍵,遇水后硅氫鍵水解成硅醇基,硅醇基的化學(xué)性質(zhì)十分活潑,它與天然存在于土體中,以及水解作用生成的游離羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),兩個(gè)分子間通過縮水作用而使化學(xué)鍵連接起來,使黃土的表面上形成一個(gè)具有拒水效能的烴基。同時(shí)R基為甲基、乙基等長(zhǎng)鏈烷基,具有一定的憎水性,環(huán)繞在硅氧鍵外部,增加了膜層的厚度,有利于憎水膜中相鄰?fù)榛木奂饔?更能充分發(fā)揮相鄰?fù)榛g的疏水作用,使水分子向膜層內(nèi)部擴(kuò)散困難,從而提高其疏水性能。

3.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性

結(jié)合SEM試驗(yàn)結(jié)果可知,在黃土中加入一定量的SHP后,黃土的微觀結(jié)構(gòu)共發(fā)生了3種變化:①SHP成分中包含有樹脂,具有一定的黏附性,與黃土混合后,許多SHP顆粒會(huì)附著于黃土表面,對(duì)黃土顆粒經(jīng)行包裹,使得黃土表面的小孔隙減少;②由于SHP材料中的黏粒含量要多余黃土中的黏粒含量,故與黃土混合后,SHP中的一些細(xì)小黏粒會(huì)落在黃土顆粒與顆粒接觸之間的小間隙中,并逐漸形成膠結(jié),促使臨近的黃土顆粒不斷團(tuán)聚,最終形成較大的團(tuán)聚體;③SHP中的更小顆粒會(huì)填充于黃土較大的孔隙中,造成黃土中的大孔隙數(shù)減小,大滲流通道減少,且滲流通道曲折度增加。3種微觀結(jié)構(gòu)示意圖如圖15所示。

4 結(jié) 論

本文利用一種有機(jī)硅憎水粉末疏水材料對(duì)黃土抗?jié)B性進(jìn)行改良,從宏觀表面接觸特性和微觀結(jié)構(gòu)特性角度對(duì)其抗?jié)B機(jī)制進(jìn)行深入解釋,主要研究結(jié)論如下:

(1)在黃土中摻入少量疏水材料便可顯著降低黃土的滲透系數(shù)。黃土滲透系數(shù)隨著疏水材料摻量的增加先快速減小,后趨于穩(wěn)定,最優(yōu)疏水材料摻量為1%～2%,此時(shí)飽和黃土滲透系數(shù)下降達(dá)到90%以上。

(2)疏水材料改良黃土的滲透系數(shù)隨固結(jié)圍壓的升高而降低,此外,隨滲透時(shí)間的增加,改良土的滲透系數(shù)逐漸減小至穩(wěn)定,二者符合冪函數(shù)關(guān)系。

(3)疏水材料改良黃土抗?jié)B性的宏微觀機(jī)制主要包含兩方面:一是宏觀表面接觸特性的改變,即疏水材料增加了黃土表面的粗糙度,同時(shí)在疏水基的拒水效應(yīng)下,土-水接觸角變大,表面自由能減小;二是微觀結(jié)構(gòu)的改變,疏水材料可以附著于黃土表面,并填充黃土中的大孔隙,使得黃土孔隙比降低,同時(shí)疏水材料具有增強(qiáng)黃土粒間膠結(jié)的作用,可以使小顆粒土團(tuán)聚成塊,導(dǎo)致黃土中大的滲流通道被堵塞,小的滲流通道曲折度增加,抗?jié)B性得到改善。