矿渣-白泥固化黄土的力学性能与微观机理

作     者：薛志佳 罗江 晏长根 张营 张英立 贾小龙 XUE Zhi-jia;LUO Jiang;YAN Chang-gen;ZHANG Ying;ZHANG Ying-li;JIA Xiao-long

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 成都市市政工程设计研究院有限公司四川成都610023 宁夏交通建设股份有限公司宁夏银川750002 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(41902280) 宁夏回族自治区重点研发计划项目(2022BFE02006) 陕西省高校科协青年人才托举计划项目(20210422) 中国博士后科学基金项目(2022M710486) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-QN-0445) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(300102212101) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年第37卷第6期

页      码：181-192页

摘      要：为探究矿渣与白泥固废材料应用于黄土路基加固的可行性,并解决传统石灰固化黄土强度较低以及生产污染大的问题,制备了矿渣-白泥胶凝材料,随后使用不同掺量(0%、5%、10%、15%)的矿渣-白泥胶凝材料对黄土进行固化,结合基本物理化学性质,探究了固化黄土的无侧限抗压强度以及耐久性(干湿和冻融)的变化规律,并通过XRD、TG/DTG和SEM揭示了其微观机理。试验结果表明:矿渣-白泥胶凝材料中矿渣占比越高强度增长潜力越大,但矿渣占比超过70%时,会导致试样无法成型;适当增加其中的白泥占比,可以提高pH值以及早期强度,综合成本来看其最佳配比为60∶40;未浸水条件下,10%掺量时矿渣-白泥固化黄土28 d无侧限抗压强度为4.9 MPa,相比于石灰固化黄土提高2.2倍,水稳定系数提高0.45倍,满足路基填料强度要求;矿渣-白泥胶凝材料可以显著提高黄土的耐久性,10%与15%掺量时固化黄土经14次冻融后强度和质量变化均小于2%,固化黄土的强度随干湿循环次数先增加后降低,并且12次干湿循环后强度均高于28 d强度。微观测试表明:白泥能促进矿渣的水化作用,矿渣-白泥胶凝材料的主要水化产物为CSH等凝胶,CSH凝胶的胶结作用是固化黄土强度和耐久性提升的主要来源,而填充效果起到次要作用。

主 题 词：路基工程 固化黄土 力学强度测试 矿渣-白泥 耐久性 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1001-7372.2024.06.015

馆 藏 号：203126146...