Resumen

La montmorillonita es la principal fuente mineral para el hinchamiento y la contracción de los suelos expansivos. Los fenómenos macroscópicos del suelo se ven afectados por la acción de los minerales nanoscópicos en profundidad. Para ilustrar el mecanismo a nanoescala desde el nivel molecular, se utilizó una combinación de Monte Carlo y dinámica molecular para explorar las características de hinchamiento y contracción de la montmorillonita. Los resultados mostraron que el espaciado basal, el ratio de hinchamiento libre y el ratio de vacíos estaban positivamente correlacionados con el contenido de agua, pero eran inversamente proporcionales al cambio de CEC. Los fenómenos de histéresis de hinchamiento y contracción fueron los más significativos a un contenido de agua del 40%. En comparación con el suelo expansivo, la curva de contracción a nanoescala de la montmorillonita también incluía tres etapas de contracción normal, contracción residual y sin contracción. La concentración relativa de moléculas de agua transmitía información como el grosor y la posición de la película de hidratación y explicaba la diferencia de hinchamiento y contracción causada por las variables anteriores. Los cambios en el número y la longitud de los enlaces de hidrógeno revelaron el orden de formación y el proceso de destrucción de los enlaces de hidrógeno durante la reacción. La similitud de las tendencias entre el espaciado basal, la energía de enlace y el número de enlaces de hidrógeno indicó que el hinchamiento y la contracción de la capa de cristal son un reflejo de la interacción molecular, y el enlace de hidrógeno es particularmente crítico.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:enlace de hidrógeno, suelo expansivo, contenido de agua, espaciado basal, número de hidrógeno, fenómeno del suelo, cambio de cec, proceso de destrucción, combinación de monte, orden de formación
• Keywords:hydrogen bond, expansive soil, water content, basal spacing, number of hydrogen, phenomenon of soil, change of cec, process of destruction, combination of monte, order of formation