岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (11): 3151-3164.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1100
刘凤云,罗怀瑞,万旭升,路建国
LIU Feng-yun, LUO Huai-rui, WAN Xu-sheng, LU Jian-guo
摘要: 为解决使用水泥固化冻土时热扰动大及水泥带来的碳排放等问题,采用电石渣作为碱激发剂激发偏高岭土基地聚物固化土质,研究偏高岭土掺量、电石渣掺量、养护温度和养护龄期对固化土抗压强度的影响规律,并与水泥固化土进行平行对比,采用X射线衍射和电镜扫描等试验方法进行微观分析,揭示其固化机制。试验结果表明:偏高岭土和电石渣均存在最优掺量,当掺量小于最优掺量时发挥积极作用,超过时则会产生反作用。其中偏高岭土和电石渣的最优掺量分别为10%和6%,最优掺量试样在20、–2、–10 ℃养护28 d的抗压强度分别为3.783、1.164、0.901 MPa。电石渣激发偏高岭土基地质聚合物主要产物有无定型的水化硅酸钙、水化铝酸钙凝胶,是固化土抗压强度提升的主要原因。地聚物固化土在–2 ℃和–10 ℃养护28 d的抗压强度相较于在20 ℃养护28 d分别降低69%和76%,冻结状态下土体冰晶扩张土孔隙,同时促使裂缝生长,降低地质聚合反应效率,聚合产物数量减少。试样抗压强度随养护龄期的增加而增加,地质聚合反应产生的硅铝网格结构随养护龄期的增加而增多,使土体内部结构相互交织联结,形成更加密实的结构。地质聚合反应受到低温影响较小,地聚物固化土在20、–2、–10 ℃养护28 d的抗压强度分别为水泥固化土的1.07、1.13和1.19倍。研究结果可为地聚物在冻土区路基土质加固的应用奠定一定的理论基础。
中图分类号: TU 443| [1] | 李新明, 何永飞, 谈云志, 任克彬, 张先伟, 尹松, . 不同含水率下石灰−偏高岭土改良遗址土宏微观特性的冻融循环效应[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2894-2906. |
| [2] | 崔雯雯, 董晓强, 刘晓勇, 赵睿阳, 贺高乐, 张蒙, 周磊, 武学文, . 赤泥基胶凝材料的水化动力学过程及其水化机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 867-880. |
| [3] | 蒋新彧, 征西遥, 吴俊, 杨爱武, 李博, . HNO3和H2SO4侵蚀作用下地质聚合物固化软土的抗酸性能研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 851-866. |
| [4] | 黎宇, 胡明鉴, 郑思维, 王志兵, . 电石渣-矿渣固化膨胀土强度及微观机制研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 461-470. |
| [5] | 沈君, 程寅, 金小平, 斯纪平, 杨天军, 于浩, 余昆, . 废渣基地聚物稳定粉黏土性能试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 147-156. |
| [6] | 林江源, 童立元, 李洪江, 马海洋, 刘文源, 闫鑫. 碳纤维水泥土压电性及传感器性能研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(7): 2105-2116. |
| [7] | 郑溢雯, 吴俊, 杨爱武, 李博, 顾珑, . 采用固体硅酸钠激发的一步法地质聚合物在软土固化中的适用性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(7): 2072-2084. |
| [8] | 姜启武, 黄明, 崔明娟, 靳贵晓, 彭仪欣, . 酶诱导碳酸钙沉淀技术加固TBM壁后吹填豆砾石最优配比试验及机制研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(7): 2037-2049. |
| [9] | 张艳美, 张建, 袁彦昊, 孙文秀, . 纳米SiO2和石灰固化滨海石油污染土试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 259-267. |
| [10] | 李新明, 张浩扬, 武迪, 郭砚睿, 任克彬, 谈云志, . 石灰−偏高岭土改良遗址土强度劣化特性的冻融循环效应[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1593-1603. |
| [11] | 李丽华, 黄 畅, 李文涛, 李孜健, 叶治, . 稻壳灰−矿渣固化膨胀土力学与微观特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(10): 2821-2832. |
| [12] | 李丽华, 方亚男, 肖衡林, 李文涛, 曹毓, 徐可, . 赤泥复合物固化/稳定化镉污染土特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 193-202. |
| [13] | 张津津, 李博, 余闯, 张茂雨, . 矿渣−粉煤灰地聚合物固化砂土力学特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(9): 2421-2430. |
| [14] | 周实际, 杜延军, 倪浩, 孙慧洋, 李江山, 杨玉玲, . 压实度对铁盐稳定化砷、锑污染土特性 的影响及机制研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 432-442. |
| [15] | 王盛年, 高新群, 吴志坚, 惠洪雷, 张兴瑾, . 水泥偏高岭土复合稳定粉砂土渗透特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(11): 3003-3014. |
|
||