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第 36 卷 第 1期 岩 土 工 程 学 报 Vol.36 No.1 2014 年 .1 月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Jan. 2014 氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土土性影响 张先伟，孔令伟 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071 摘 要以湛江黏土为研究对象，采用选择性化学溶解法，利用浸泡法、改进型渗透仪与柔性壁渗透仪除去土中游离 氧化铁、无定形氧化铁和络合铁胶体，比较分析除去氧化铁胶体前后土的物理与力学性质指标、矿物成分以及结构变 化特点，探讨氧化铁胶体的界面活性、胶结特性及其与黏土矿物的交互作用。结果表明，湛江黏土的结构强度受黏土 矿物氧化铁胶体的电性引力和镶嵌孔隙的氧化铁胶结状态的控制是导致其具有高灵敏性、强结构性的根本原因。 氧化铁胶体对湛江黏土的水稳性、稠度、黏附性、渗透性、压缩性、灵敏性、结构强度均有重要影响。氧化铁胶体与 黏土矿物的交互作用的本质并不是通过改变和破坏矿物晶格结构来改变黏土矿物性质，而是通过改变土颗粒间的联结 状态及粒间力来控制微观结构形态，进而影响土的基本性质。氧化铁胶体对土性的影响程度与其赋存状态、老化结晶 程度、水化程度密切相关，除了游离氧化铁、无定形态的氧化铁也是构成湛江黏土胶质联结的重要组成部分。 关键词湛江黏土；氧化铁胶体；黏土矿物；交互作用；微观结构 中图分类号TU442 文献标识码A 文章编号1000–4548201401–0065–10 作者简介张先伟1982– ，男，黑龙江龙江人，博士，助理研究员，从事特殊土的力学特性研究。E-mail xwzhang。 Interaction between iron oxide colloids and clay minerals and its effect on properties of caly ZHANG Xian-wei, KONG Ling-wei State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China Abstract For Zhanjiang clay, the free iron oxide colloids, amorphous iron oxide colloids and using the selective chemical solution by immersion, improved permeameters and flexible wall permeameters, chelated iron colloids in it are removed. In this analysis, the physical and mechanical properties, mineral composition and structural changes of Zhanjiang clay are compared before and after removing the iron oxide colloids. The interface activity and cementation characteristics of iron oxide colloids and their interaction with clay minerals are discussed. The results show that Zhanjiang clay has the properties of high sensitivity and strong structure owing to the electrical attraction of clay mineralsiron oxide colloids and their cemented connection in pores. The iron oxide colloids have great effects on the properties of Zhanjiang clay, including water stability, consistency, adhesion, permeability, compressibility, sensitivity and structural strength. The interaction mechanism between the iron oxide colloids and the clay minerals leads to change of the basic properties of clay, which is not achieved by changing or destructing the mineral lattice structure, but by controlling the microstructural morphology by changing the coupling states of soil particles and inter-particle forces. As for the iron oxide colloids, both their effects on the soil properties and the mode of occurrence are closely related. Besides the free iron oxide, the amorphous iron oxide is the other important component of microstructural cemented connection of Zhanjiang clay. Key words Zhanjiang clay; iron oxide colloid; clay mineral; interaction; microstructure 0 引 言 绝大多数土壤都含有质、量不等的胶体，其重要 性犹如生物中的细胞[1]，土中含有的胶体氧化物与黏 土矿物是其结构中最活跃的重要组成部分，它们通过 金属氧化物及其水合物将黏粒胶结在一起，其类型、 胶结方式、 赋存状态等显著影响土的许多理化性质 （如 团聚体稳定性提高、黏土分散性减少，可塑性提高， 收缩性与膨胀性减弱等）[2]，改善土体的岩土力学性 ─────── 基金项目国家自然科学基金项目（41102200，51179186） 收稿日期2013–04–22 DOI10.11779/CJGE201401004 66 岩 土 工 程 学 报 2014 年 状（如增加强度、减少变形等）[3-5]。因此，氧化物胶 结的微观本质控制着颗粒表面的活性，从而影响土的 物理、化学、生物过程与性质，可以说，研究土中胶 体的性质是深入了解其土性的理论基础。 土壤胶体的研究起始于土壤与农业学科，近年来， 人们开始关注氧化物胶体对土性的影响及其工程应 用。周训华等从胶体化学的角度指出游离氧化铁在红 黏土中的赋存状态的改变直接导致红黏土其它微结构 要素的变化及工程地质性质的变化[3]；孔令伟等则指 出游离氧化铁中起胶结作用仅是其中一部分的有效胶 结铁Feeff， Feeff的溶蚀程度可作为评价土体长期稳定性 的一个参考指标[4]；程昌炳等通过针铁矿胶结高岭土 的电性、 磁性和量子化学的研究结果， 建立了胶结键 在该土中赋存的微观模型，初步揭示了土的宏观力学 性质与微观胶结特性的关系[5]。从以往研究来看，土 壤胶体及其表面化学特性在土壤学与界面化学等领域 取得长足的发展，并已成为国内外研究的热点与前言 内容之一，但尚未引起岩土工作者的足够重视，目前 除对个别南方土壤（主要是红土、下蜀土、全风化玄 武岩等）[3-4, 6]中胶结物质做深入探索外，尚未关注与 基础设施密切相关的普通黏土，而事实上，天然沉积 黏性土尤其是海相黏土一般含有大量的氧化物胶体[7]， 而对于氧化物胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土 土性，特别是对力学特性的影响机理，至今鲜有文献 报道。 研究方法方面，早期的研究者从宏观力学行为表 现推测土中各组分的胶结能力和程度，这显然无法从 根本对机理进行解释。实验室内模拟合成的（氢）氧 化物黏土矿物复合体是将已生成矿物的简单混合， 是否为真正意义上的胶结或包被尚难确定，如合成的 针铁矿形貌呈针状，并非天然土中表现出的片状[8]。 以往研究多是通过相关性分析，比较土在添加或去除 含铁氧化物前后变化，来判断氧化铁胶体与黏土矿物 的交互作用对土性的影响[9]，这为研究提供了一种利 用选择性化学溶解法来研究土中胶体特性的方法，然 而， 该方法的试验对象多为失去结构强度的干燥土粉， 其试验结果无法获得氧化物胶结特性对天然结构以及 结构强度的影响程度。为此，一些研究者通过配置除 胶溶液对原状土样进行渗透或浸泡试验，去除土中部 分胶结物质后进行物理、 力学试验[4, 7]， 但该法仍存在 试验周期长，去除效果差等问题。更重要的是，现有 文献的结论多为表现现象，缺乏从微观尺度对机理的 深入认识，难以从根源上解释氧化铁胶体与黏土矿物 交互作用的本质[10]。 鉴于以上研究现状，在发现湛江组黏土中存在大 量的氧化铁胶体，且其对土的物理、力学性质影响显 著的背景下，以此为研究对象，引入胶体化学的相关 理论，采用多种土壤化学与细微观测试方法，以氧化 铁胶体引起的胶结特性为核心，关注去除胶结物质后 土性变化与微结构变化特点，探讨氧化铁胶结物的界 面活性及其作用方式，以期从微观尺度与宏观力学表 现上探讨天然沉积土的结构强度形成机制。 1 土样的基本性质与实验方法 1.1 试验土样 试验试样取自广东省湛江市霞山区南柳河东南 侧，距入海口约 1 km处（地理坐标为 11022′55″N， 2109′02″E）。利用液压回转式钻机和直径 100 mm， 长 500 mm 的敞口薄壁取土器，采用快速静压、低速 拔起的方法取样。试验土样为 14.0～16.0 m的第四系 下更新统湛江组海陆交互相沉积黏性土，简称湛江黏 土。 1.2 去除氧化铁胶体的选择性化学溶解法 采用选择性化学溶解法去除土中不同形式的氧化 铁胶体[9]。游离氧化铁 Fed采用 DCB 法去除；无定形 氧化铁 Feo采用酸性草酸铵溶液去除；络合态铁 Fec 采用 pH 8.5 的焦磷酸钠溶液去除。 氧化铁胶体的去除 方式采用以下 3 种方式（表 1） 。 （1）将干燥土粉与氧化铁胶体去除溶液放于瓷 碗中，用保鲜膜密封后放置在密闭的玻璃缸中，浸泡 90 d 后用蒸馏水反复浸泡和淋洗。 （2）利用 TST-55-2 改进型渗透仪，将氧化铁胶 体去除溶液作为渗透液，设计一个渗透试验。用尺寸 Φ61.8 mm20 mm 的环刀切取原状土， 将带边环刀置 于不带边环刀上以代替常规渗透试使用的环刀 （带边， 尺寸为 Φ61.8 mm40 mm） ，放入渗透仪中进行 90 d 的长期渗透， 然后以蒸馏水作为渗透液继续渗透 30 d。 （3）选用 PN3230M 型柔性壁渗透测试系统进行 氧化铁胶体的去除试验。该仪器优势在于，通过设置 围压与反压，可使渗透液从试样轴向两端同时浸润试 样，较短时间内快速饱和。同时，可方便设定渗透压 力差，加快渗透速度，试验操作简便、胶体除去率高。 依据美国标准ASTM D5084[11]和ASTM D5887[12]以氧 化铁胶体去除溶液作为渗透液，渗透围压为 100 kPa， 反压为 75 kPa，反压饱和 3 d 后，通过提高试样底部 压力至 90 kPa， 在 15 kPa 的渗透压下渗透液体经过试 样从下而上进行氧化铁胶体的溶解渗透，渗透时间为 30 d。 上述试验中，浸泡与渗透的时间设计经过多次测 试，浸泡法对湛江黏土的各种氧化铁胶体去除率可达 第 1 期 张先伟，等. 氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土土性影响 67 92以上，渗透法可达 85以上。渗透法去除氧化铁 胶体后的试样无需再处理，直接用于压缩试验与无侧 限抗压强度试验，减少人为干扰因素，与同步进行的 无扰动原状样试验结果比较，可直接获得氧化铁胶体 对黏土土性的影响规律。 2 氧化铁胶体对湛江黏土土性的影响 如表2，3所示，湛江黏土粒径小于0.005 mm的黏 粒超过70，含水率超过50，天然孔隙比较高，但 原状土的无侧限抗压强度可达175 kPa， 结构屈服压力 约为500 kPa，压缩系数a1-2低至0.27 MPa -1，抗剪强度 较高，原状土CU剪切的ccu67.2 kPa，φcu10.20。 该土在结构破坏前后力学性质差异显著，应力水平超 过结构屈服应力后，力学性能迅速劣化。由此可见， 湛江黏土具有不良物理性质和良好力学特性指标的异 常组合，是一种高灵敏性的强胶结结构性黏性土。 湛江黏土物质化学成分见表4。矿物物相定量分 析结果见表5。 表 1 氧化铁胶体去除试验方案 Table 1 Test schemes of removing iron oxide colloids 处理方法 去除物质 样品质量或个数 处理时间每个样品 处理后土样的试验用途 Fed Feo 浸泡法 Fec 300 g 浸泡 90 d，用蒸馏水 反复浸泡和淋洗 比重试验、液塑限试验、颗份试验、细黏粒 含量测试、自由膨胀率试验、附着力试验、 化学成分测试、 X 衍射矿物成分测试、 ZETA 电位试验。 Fed 带边环刀样 4 个，不带边环 刀样 4 个，样品尺寸 Φ61.8 mm 20 mm 用渗透液渗透 90 d， 用蒸馏水渗透 30 d 不带边环刀样用于直接剪切试验。 Fed Feo 渗透仪渗 透 Fec 带边环刀样 2 个、不带边环 刀样 2 个，样品尺寸 Φ61.8 mm 20 mm 用渗透液渗透 90 d， 用蒸馏水渗透 30 d 带边环刀样用于密度与含水率测试， 根据试 验结果计算干密度与孔隙比。 不带边环刀样 1 个用于压缩试验，1 个用于干缩试验。 Fed Feo 柔性壁渗 透仪渗透 Fec 2个 ， 样 品 尺 寸Φ50 mm100 mm 饱和 3 d，渗透 30 d 每组样品，1 个用于无侧限抗压试验，1 个 从垂直轴向的中间处切开， 一半用于微型贯 入仪贯入试验， 一半用于扫描电镜测试与压 汞试验。 表 2 湛江黏土的物理性质平均值指标 Table 2 Physical inds of Zhanjiang clay 土样 含水率w/ 密度 ρ/gcm -3 干密度 ρd/gcm -3 比重 Gs 孔隙 比e 液限 wL/ 塑限 wp/ 液性 指数IL 塑性指 数Ip 活动 度Ad 附着力 F/kPa 原状土 50.04 1.67 1.092 2.682 1.428 64.26 32.25 0.56 32.01 0.82 122.36 去 Fed 52.39 1.62 1.063 2.646 1.489 55.60 26.30 0.89 29.30 0.52 64.36 去 Feo 54.18 1.63 1.057 2.643 1.500 54.20 26.84 1.00 27.36 0.49 75.69 去 Fec 53.00 1.63 1.065 2.655 1.492 58.6 30.36 0.80 28.24 0.49 81.36 颗粒组成/ 土样 渗透系数 K /10 -8 cms-1 自由 膨胀率 δef/ 无荷 膨胀率 δe/ 50 kPa 膨胀率 δcp/ 缩限 ws/ 线缩 率δs/ 0.05 /mm 0.005 0.05 mm 0.002 0.005 mm 0.00 2 mm 细黏粒 含量粒 径0.2 μm/ 原状土 7.33 47 2.1 0.30 15.5 14.47 1.7 27.4 31.7 39.2 8.74 去 Fed 49.03 58 3.6 0.45 15.12 15.77 1.3 20.7 21.7 56.3 38.62 去 Feo 40.60 55 14.82 16.36 1.9 24.1 8.4 65.6 42.30 去 Fec 24.61 51 15.63 15.55 1.4 25.6 15.9 57.1 36.22 表 3 湛江黏土的力学性质指标（平均值） Table 3 Mechanical inds of Zhanjiang clay 直接剪切强度慢速 三轴固结不排水剪切强度 土样 贯入 阻力 /MPa 结构屈 服应力 k /kPa 压缩 系数 a1-2/MPa -1 无侧限抗 压强度 qu/kPa 灵敏度 St cd /kPa φd / cr /kPa φr / ccu /kPa φcu / ccu /kPa φcu / 原状土 1.34 500 0.27 175.00 7.0 56.54 10.07 12.73 11.13 67.2 10.20 75.60 12.86 去 Fed 0.16 300 0.41 61.31 6.1 17.69 8.63 15.62 8.89 去 Feo 0.18 290 0.51 67.28 6.1 去 Fec 0.27 350 0.44 94.44 6.3 68 岩 土 工 程 学 报 2014 年 表 4 湛江黏土物质化学成分 Table 4 Chemical compositions of Zhanjiang clay 相对含量 ωB/ 土样 SiO2 TFe Al2O3 TiO2 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5 烧失量 合计/ 原状土 60.13 6.22 18.36 0.85 0.09 0.52 1.43 0.56 2.59 极微量 9.22 99.97 去 Fed 64.5 1.52 16.88 1.25 0.2 0.4 1.17 3.71 2.93 极微量 7.63 99.99 去 Feo 65.92 1.76 16.39 1.35 0.09 0.12 0.83 2.76 3.1 极微量 7.65 99.97 去 Fec 61.8 1.93 15.15 1.66 0.26 0.55 1.94 4.69 3.2 1.66 6.25 99.99 土样 pH 值 有机质 / 阳离子交换量 CECmeq/100 g 易溶盐 / 中溶盐 / 难溶盐 / 总表面积 /m2g -1 外表面积 /m2g -1 原状土 6.5 0.52 20.44 0.48 0.07 0.07 138 41.36 去 Fed 0.32 24.98 0.25 95.2 12.28 去 Feo 0.30 22.69 106.3 18.33 去 Fec 0 23.36 102.6 16.34 表 5 矿物物相定量分析结果全土 Table 5 Results of quantitative analysis of material phase 矿物相对含量/ 土样 Qtz Ill Mnt Kln Chl-Srp Kfs Mn-Cal Py Hem 原状土 41.91 18.06 8.17 15.3 5.10 4.04 0.77 3.62 3.02 去 Fed 52.3 15.65 7.36 12.03 3.91 5.57 1.89 0.32 0.96 去 Feo 51.98 17.9 6.79 12.26 4.8 4.73 0.96 0.22 0.36 去 Fec 48.19 16.39 7.75 14.25 5.3 5.6 1.2 0.25 1.05 注Qtz为石英、Ill为伊利石、Mnt为蒙脱石、Kln为高岭石、Chl-Srp为绿泥石-蛇纹石、Kfs为钾长石、Mn-Cal为锰方解石、Py为 黄铁矿、Hem为赤铁矿。 2.1 湛江黏土中氧化铁胶体的存在形式 湛江黏土中游离氧化铝与非晶质态的氧化硅含 量较少，游离氧化铁含量高达4.96，多以无定形形 式存在。游离氧化硅1.92，游离氧化铝0.85，无定 形铁4.02，络合铁0.25，游离度79.94，活化度 0.81。以土∶去离子水为1∶1的比例配比土水悬液经 离心分离后得到土壤溶液，光照光束照射能够呈现明 显的丁达尔效应，表明湛江黏土中有大量土壤胶体存 在。分离出的土壤溶液放置一段时间后，颜色由浅黄 色变为黄褐色，表明土壤胶体中可能含有易氧化的含 铁胶体。 经浸泡法去除氧化铁胶体的土样颜色由天然状 态下的青灰色、灰绿色变为灰白色，颗粒充分分散， 稀泥状，基本无法重塑进行强度试验。用小刀切割无 黏连现象， 说明去除氧化铁胶体后土的黏附能力减弱， 该样品风干和105℃烘干后表面干滑透亮，手感腻滑。 2.2 氧化铁胶体对湛江黏土颗粒成分影响分析 从表2与图1所示的湛江原状黏土的颗粒分析结 果可知，受分散剂影响，加入分散剂后黏粒（粒径 d0.002～0.005 mm）和胶粒含量（d0.002 mm）含量 由60.8上升至70.9，说明原状土中存在的某种化学 胶结使一些黏粒与粉粒或黏粒与黏粒结合形成一定抗 水性的“假粉粒”。在此基础上进行超声波震动分散 对其颗粒成分组成影响除了在黏粒含量有所增加外， 其他粒组范围的影响并不显著。而除去氧化铁胶体后 土粒的分散程度明显提高， 表现为粉粒含量略有减少， 黏粒含量明显减少，胶粒成分明显增大，d0.2 μm的 细黏粒含量增加最显著，说明氧化铁胶体对土颗粒具 有强烈的胶聚作用，这种作用在粒径d10 μm 1 μmd10 μm 0.1 μmd1 μm d 0.1 μm 0.0424 0.0244 0.2168 0.155 原状土 0.4386 9.67 5.56 49.43 35.34 0.168 0.0996 0.1968 0.0697 重塑土 0.5341 31.45 18.65 36.85 13.05 0.0788 0.0072 0.118 0.138 去 Fed 0.342 23.04 2.1 34.50 40.35 0.0612 0.0084 0.1444 0.104 去 Feo 0.318 19.25 2.64 45.41 32.7 0.0622 0.0068 0.131 0.12 去 Fec 0.320 19.44 2.13 40.94 37.5 图 10 湛江原状土去氧化铁胶体土样能谱 Fig. 10 EDS spectra of natural clay and iron oxide .colloids-removed clay 孔隙变形的产生与颗粒的变形和结构联结的变形 密切相关。湛江原状黏土多为粒间架空孔隙以及少量 的孤立孔隙，片堆组成的颗粒单元体内还可能有一些 密闭孔隙， 孔隙连通性较差。 从图11与表7所示的压汞 试验分析结果可知，湛江黏土孔径分布曲线呈单峰分 布，在1.0～0.1 μm的孔隙组占有绝对优势，这一区间 的孔隙体积占总孔隙体积的50左右，d0.1 μm的孔 隙组为体积占总孔隙体积的35左右。去除氧化铁胶 体后，孔径分布曲线呈双峰分布，优势峰对应孔径向 小孔隙偏移， 取而代之的是1 μmd10 μm的大孔隙明显增多。 利用手搓重塑和化学去除土壤胶体的方法都可 对土的结构产生破坏，但这两种方法对土的孔隙结构 的影响机理是不同的。手搓重塑破坏了天然沉积形成 的架空孔隙和孤立孔隙，取而代之的重塑形成的架空 孔隙与大体积的粒团间孔隙，而由单片黏土矿物颗粒 胶结构成的片堆单元体的胶质联结牢固性较强，一般 的揉捏作用不能使其变形破坏，除去胶结物质后，原 第 1 期 张先伟，等. 氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用及其对黏土土性影响 73 有的结构形态被破坏，同时，片堆单元体内的片状颗 粒间孔隙释放，导致图11（a）中去除氧化铁胶体后孔 隙分布的优势峰向小孔隙偏移。此时土中孔隙可能存 在片状颗粒堆叠孔隙、新形成的粒团间孔隙、以及溶 液冲蚀导致的联通孔隙。由此，可认为氧化铁胶体对 湛江黏土微观孔隙的作用影响主要体现在d0.1 μm的 这部分孔隙。 图 11 原状土与去氧化铁胶体土的孔径分布曲线 Fig. 11 Pore-size distribution curves of natural clay and iron oxide colloids-removed clay 4 讨 论 以上试验结果皆显现氧化铁胶体对湛江黏土结构 强度的贡献与作用，对比去除氧化铁胶体前后土的物 质成分、微观结构、宏观力学行为变异的效果，我们 可以推知湛江黏土的结构强度受黏土矿物氧化铁 胶体的电性引力和镶嵌孔隙的氧化铁胶结状态的控制 是导致其具有高灵敏性、强结构性的重要原因。氧化 铁胶体与黏土矿物的交互作用可能包括在低pH条件 下，带正电荷的游离氧化铁胶体与带负电荷的黏土矿 物板面相互吸引而联结；地质沉积过程中游离氧化铁 胶体还可能与黏土矿物表面上裸露的羟基脱水缩合。 土的基本性质除了受黏土矿物特性与组成影响之外， 更重要的是作为一种决定黏性土结构的物理化学联结 特征的重要因素来影响土的性质。相对于通过改变或 破坏矿物晶格结构进而改变黏土矿物性质，通过改变 土颗粒间的联结状态及粒间力来控制微观结构形态， 进而影响土的物理、力学行为表现对土性的影响贡献 更大。 以往岩土工程中对土性研究主要考虑外力作用下 的物理过程，较少涉及环境化学因素对土体的长期作 用。如酸雨、被化学因素污染的地表水和地下水均会 对土体中的胶结物发生不同程度的化学变化，破坏土 的天然结构状态进而造成力学性质劣化。采用基于传 统土性分析的土力学原理与方法已无法应对因环境变 化引起的地质灾害、工程灾害的预防、控制与治理提 出的挑战。笔者认为，鉴于环境岩土工程问题的复杂 性，应采用跨学科的研究手段，引入土壤胶体与化学 动力学等学科的研究方法，深刻认识土性对微观结构 的依赖性，而微观结构对环境因素具有强烈的敏感性 这一基本观点，从宏观力学行为与微观结构状态两个 层次入手，有望成为环境岩土工程科学研究的突破口 与理论发展的生长点。 5 结 论 （1）利用选择性化学溶解法并设计渗透试验， 比较去除氧化铁胶体前后湛江黏土的物理、力学性质 指标，结果表明，去除氧化铁胶体后，土的分散程度 增大、密度、比重、活动度、对金属的附着力皆有所 减小，渗透系数增大；液限、塑限明显降低；结构强 度以及灵敏度明显降低，压缩性增大。 （2）湛江黏土是由许多单片堆叠的片堆颗粒单 元构成的开放式絮凝结构，游离氧化铁以粒状分布在 片状矿物颗粒表面或在颗粒间起着胶结作用，氧化铁 胶质联结破坏后，黏土矿物组成并未有较大变异，土 颗粒的比表面积减小，交换阳离子含量增大，ZETA 电位升高。 （3）氧化铁胶体与黏土矿物的交互作用的本质 并不是通过改变或破坏矿物晶格结构进而改变黏土矿 物性质，而是通过改变土颗粒间的联结状态及粒间力 来控制微观结构形态，进而影响土的物理、力学行为 表现。氧化铁胶体对微结构的影响体现在d0.005 mm 的颗粒和d0.1 μm的孔隙上。 （4）并不是所有氧化铁都其起着胶结作用，这 与胶体的类型、赋存状态、老化结晶程度、水化程度 有关；无定形氧化铁胶体也是构成黏土胶质联结的重 要物质； 较少含量的络合铁胶体对土性影响却很显著， 其作用机理仍需进一步探索。 （5）土的基本性质对微观结构具有依赖性，微 观结构对环境因素具有的敏感性，因此，进行土体长 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