掺砂红土的微结构特征

红土掺砂后，红土颗粒和砂土颗粒发生相互作用，引起掺砂红土微结构的变化，导致掺砂红土呈现出不同于素红土的微结构特征，这些微结构特征可以通过数码照片和扫描电镜图像体现出来。

图5－11给出了掺砂前后红土的数码照片，图5－12给出了500X、1000X、2000X不同放大倍数下素红土的微结构图像，图5－13给出了500X、1000X、2000X不同放大倍数下掺砂红土的微结构图像。

图5－11　掺砂前后红土的数码照片

图5－12　素红土的微结构图像

图5－13　掺砂红土的微结构图像

图5－11、图5－12、图5－13表明：

掺砂红土的数码照片及微结构图像都呈现出红土掺砂后所具有的包裹、充填、粗糙、密实、联结性差、透水等微结构特征。

（1）对比图5－11、图5－12的素红土1＃，图5－13的掺砂红土3＃、5＃（20%，40%），砂土颗粒被红土颗粒包裹，呈现出较大的颗粒，且掺砂比例为40%的5＃颗粒明显比掺砂比例20%的3＃颗粒大。说明掺砂量增多，红土颗粒包裹砂土颗粒充分，形成的颗粒粗大，这些粗大的颗粒实际上就是红土颗粒包裹砂土颗粒形成的团粒，团粒还可以通过红土中的胶结物质形成更大的团粒。在放大倍数2000X下，可以清晰地看出团粒的构成情况。这进一步说明红土掺砂后表现出包裹的特征，掺砂对红土起着团粒化的作用。

（2）与图5－11、图5－12比较，图5－13中的3＃、5＃除了被红土颗粒包裹形成的粗大团粒外，还可以明显地看见砂土颗粒充填在团粒之间，且5＃中充填的砂土颗粒比3＃多，说明掺砂量增多，未被红土颗粒包裹的砂土颗粒在团粒间孔隙中的充填越充分，掺砂红土呈现出充填的特征，掺砂对红土起着填充的作用。

（3）图5－13中的3＃、5＃颗粒明显比图5－12中的1＃颗粒粗糙；图5－13中的掺砂量多的5＃（40%）颗粒比掺砂量少的3＃（20%）颗粒粗糙。说明由于红土颗粒包裹砂土颗粒所具有的团粒化作用形成了粗大的颗粒，使红土掺砂后呈现出颗粒粗糙的特征，掺砂在红土中起着改变红土摩擦能力的作用。

（4）图5－11中，掺砂红土3＃、5＃的密实性明显好于不掺砂的素红土1＃；图5－12中素红土1＃存在较多的孔隙；图5－13中掺砂红土3＃、5＃的颗粒间比较紧密，孔隙较少，掺砂量多的5＃的颗粒间的紧密性比掺砂量少的3＃好。击实试验结果也表明：掺砂红土的孔隙率随掺砂量的增加逐渐减小，其紧密程度随掺砂量的增加逐渐增强，说明由于填充作用，部分砂土颗粒充填在团粒间的孔隙中，提高了掺砂红土的密实程度，红土掺砂后具有密实的特征。

（5）对比图5－12、图5－13，从颗粒之间的联结性来看，素红土1＃颗粒细小，胶结物质较多，颗粒间的联结性好；掺砂红土3＃、5＃颗粒粗大，胶结物质较少，颗粒间联结性相对较差；而5＃颗粒明显比3＃颗粒更粗，胶结物质更少，颗粒之间的联结性更差。说明由于没有联结力的砂土颗粒掺入红土中起着减小颗粒之间联结力的作用，引起红土颗粒间联结力的损耗，致使掺砂红土表现出颗粒间联结性差的特征，即掺砂对红土起着削弱颗粒间联结力的作用。

（6）从图5－11中可以明显地看到，素红土1＃土质细腻，掺砂红土3＃、5＃土质粗糙，5＃土质又比3＃粗糙，5＃中散布的砂土颗粒明显多于3＃；从图5－13中也能明显地看到粗大的团粒间存在孔隙以及充填在这些孔隙中的砂土颗粒；从透水性的角度看，3＃、5＃透水性好于1＃，5＃的透水性好于3＃。说明由于填充作用和颗粒间联结力的损耗，增强了掺砂红土的透水性，掺砂红土呈现出透水的特征，掺砂对红土起着减水的作用。