Резкая зависимость физико-механических характеристик глинистых грунтов от влажности. Разработка "эффективных" модификаторов глинистых грунтов, позволяющих повышать их прочностные свойства без снижения срока службы. Взаимодействие монтмориллонитовых глин.
Аннотация к работе
Теоретическое исследование влияния нанодобавок на физические свойства монтмориллонитовых глинДля расчетов энергетических и структурных характеристик модели фрагмента монтмориллонита использовался пакет квантово-химических программ - MOPAC 2009 (Version 11.038W), параметрическая модель - PM6. На первом этапе исследований проведена оптимизация геометрических параметров фрагментов слоя, моделированного 56 атомами (рис.1а) и 232 атомами (рис.1б) кластерной структуры монтмориллонита Mx(Al4-XMGX)Si8O20(OH)4•NH 2O(межслоевая вода) [6,7]. В качестве вариационных параметров, при расчете полной энергии системы, использовано расстояние между слоями глины и расстояния между обменными катионами и ионами кислорода. При этом, положение центров масс молекул воды фиксировалось на оси, соединяющей слоя глины (для двух молекул воды), в плоскости, параллельной границам слоев и проходящей через обменный катион (для четырех молекул воды) и в этих позициях при шести молекулах воды, приходящихся на один обменный катион. В результате расчетов получено, что введение молекул воды в межслоевое пространство в отсутствии обменных ионов приводит к возникновению распадного состояния системы, кроме того, увеличение количества молекул воды повышает крутизну потенциальной кривой.