岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (S1): 159-170.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1357CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1357
吴俊1, 2,闵一凡3,征西遥4,韩晨2,牛富俊5,朱宝林6
WU Jun1, 2, MIN Yi-fan3, ZHENG Xi-yao4, HAN Chen2, NIU Fu-jun5, ZHU Bao-lin6
摘要: 为解决淤泥、矿渣、粉煤灰等固体废弃物的堆积填埋和资源化利用问题,采用固体硅酸钠激发二元先驱剂(矿渣−粉煤灰基)合成地质聚合物,用以固化处理含水率为80%的淤泥,并将其作为骨料母体转化为可用于铁路、道路等岩土工程建设的再生细骨料。研究首先探讨了先驱剂比例、掺量、固体硅酸钠的模数以及硅酸钠溶解浓度等因素对固化后淤泥(即骨料母体)的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度和电阻率的影响。进一步通过侧限压缩试验,评估在上述各影响因素作用下形成的再生细骨料的压缩变形特性,并深入探讨了其与骨料母体物理力学性能之间的联系。研究结果表明:上述因素对母体的物理力学性能及细骨料的压缩变形特性有显著影响,并且存在最佳取值范围。当先驱剂比例为90%矿渣+10%粉煤灰,先驱剂掺量为30%,硅酸钠模数为0.8,浓度为1.8 mol/L时,母体的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度及电阻率达到最高值。在该条件下,细骨料在侧限压缩加载下的初始应变速率最低,最终应变最小,屈服强度最高。此外,母体的物理力学特性与细骨料的屈服强度呈非线性正相关,表明骨料不仅继承了母体的物理力学特性,还继承了其破碎前的孔结构特征。通过控制骨料母体性能来改善骨料的岩土力学特性,提升固废资源在岩土工程领域资源化利用的潜在能力,还为淤泥处理在减量化、稳定化、无害化和资源化目标的实现贡献新的思路。
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