多元固废基胶凝体系固化盐渍土的力学性能OACSTPCD

【目的】改善宁夏地区工程盐渍土地基的冻胀和腐蚀问题。【方法】采用水泥、粉煤灰、硅灰和硅锰渣作为盐渍土的固化剂,设计四因素三水平正交试验方案,通过无侧限抗压强度试验和三轴试验,探讨不同固化剂掺量(质量分数,下同)对盐渍土抗压强度和抗剪强度的影响;采用扫描电子显微镜(scanning electronic microscopy,SEM)和X射线衍射(X‐ray diffraction,XRD)表征分析固化盐渍土的强度提升机制。【结果】水泥和硅灰提升固化盐渍土的早期强度作用较为显著,随掺量的增加,粉煤灰强度呈先增后减的趋势,硅锰渣结构较为稳定,需要充足的碱性环境来激发胶凝能力;水泥、粉煤灰、硅灰和硅锰渣4种因素对固化盐渍土抗压强度的影响程度由高到低的顺序为水泥、硅灰、粉煤灰、硅锰渣;水泥、粉煤灰、硅灰和硅锰渣掺量分别为3%、5%、5%和3%时固化效果最佳,为最佳配合比;固化盐渍土生成棒状的钙矾石(aluminate ferro-copper-calcium sulfate,AFt)和网状的水化铝酸钙(calcium aluminate hydrate,C-A-H)等水化产物相互联结,微观结构变得致密。协同作用提升了固化盐渍土的强度。【结论】采用水泥、粉煤灰、硅灰和硅锰渣最佳配合比能够使盐渍土地基固化,改善地基的冻胀和腐蚀问题。