Effects of Acidic/Alkaline Contamination on the Physical and Mechanical Properties of Silty Clay

Abstract

Contaminated soil management and renovation is one of the major environmental geotechnical issues in China. Due to their special strength and stiffness properties, contaminated soil has attracted extensive attention in foundation and slope stability design. For the differentiated influence of acidic/alkaline contamination on the geotechnical physical and mechanical characteristics of soil, this study mainly introduced a remodeled silty clay sample contaminated by acidic and alkaline solutions in the laboratory and conducted research into its basic physical properties, compressive properties, shear strength, and microstructure. It was shown that when the hydrochloric acid concentration increased from 1% to 7%, the density and specific gravity decreased by 7.07% and 3.11%, respectively. The void ratio showed a descending trend with increasing concentration of acid. The acidic solution concentration was negatively correlated with the cohesion of the soil, but the internal friction angle remained constant with a concentration of 1–5%. Alternatively, when the sodium hydroxide concentration increased from 1% to 7%, the density and specific gravity increased by 1.88% and 2.67%, respectively. The void ratio decreased linearly with the increase in consolidation pressure. Alkaline concentration could affect the internal friction angle and cohesion in a positive correlation. Through the observation of microstructure, the surface of acidified soil particles was smooth and flat, while the surface of alkalized soil particles was rough and uneven. The results can provide reference for the evaluation of the mechanical properties of soil contaminated by acid and alkali.

Análisis De Los Parámetros De La Capacidad Admisible Del Suelo Por La Contaminacion Con Cianuro

“…Cuando la concentración de iones de zinc aumenta, el agua cristalina se diluirá cuando la solución se mezcle con arcilla roja, lo que destruye la estructura de la arcilla roja y reduce la fricción entre las partículas del suelo, por lo que el ángulo de fricción interna disminuye. Shan et al (2023), concluyo que cuando la concentración de ácido clorhídrico aumenta del 1 al 7 %, el ángulo de fricción interna se mantiene constante con una concentración de 1 a 5 %, alternativamente cuando la concentración del hidróxido de sodio aumenta de 1 al 7 %, la concentración alcalina afecta al ángulo de fricción interna.…”

“…Mulenga (2022), reporta en cuanto al suelo contaminado por cianuro, este debe ser descontaminado para su posterior utilización, para ello aplicó la lixiviación asistida por alcálisis, para suelos con distintos pH y tiempos, concluyendo que para suelos con pH > 13 se eliminó entre el 97 % y 100 % el contenido de cianuro, y con pH más bajo la eliminación del cianuro es incompleta, independientemente del tiempo de lixiviación con alcálisis. Shan et al (2023), concluye que cuando la concentración de ácido clorhídrico aumenta del 1 al 7 %, la concentración de solución ácida se correlacionó negativamente con la cohesión del suelo, pero el ángulo de fricción interna se mantuvo constante con una concentración de 1 a 5 %, alternativamente cuando la concentración del hidróxido de sodio aumenta de 1 al 7 %, la concentración alcalina afecta al ángulo de fricción interna y la cohesión en una correlación positiva.…”