岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (3): 851-866.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0607
蒋新彧1,征西遥2,吴俊1, 3,杨爱武4,李博5
JIANG Xin-yu1, ZHENG Xi-yao2, WU Jun1, 3, YANG Ai-wu4, LI Bo5
摘要: 为解决水泥固化软土抗酸性能差及制备水泥时高污染、高能耗及高成本等问题,拟采用低成本的工业固体废弃物(不同矿渣(ground granulated blast furnace slag,简称GGBFS)与粉煤灰(fly ash,简称FA)比例)为前驱剂,固体氢氧化钠为激发剂,以“一步法”制备地质聚合物浆料用以固化软土。继而将地质聚合物固化软土试样分别浸润在不同pH值(2、4、6)的HNO3和H2SO4溶液中,以质量损失、无侧限抗压强度(unconfined compression strength,简称UCS)、中性化深度(neutralization depth,简称ND)和pH值等4个指标对固化软土在不同侵蚀龄期(30、60、120、240 d)下的抗酸性能进行评估。并通过扫描电子显微镜−能谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,简称SEM-EDS)研究试样在不同酸性环境侵蚀下的微观结构和水化产物组成的变化,揭示其劣化机制。试验结果表明:相较于H2SO4溶液,HNO3溶液对固化软土的酸侵蚀较为缓和,其主要是由于固化软土中Ca2+、K+和Na+离子在水中形成硝酸盐,可中和 NO3-离子的侵蚀,从而缓解固化软土性能的劣化;当GGBFS与FA质量比为80:20时,地质聚合物固化软土的抗酸侵蚀性能达到最优,表明适量掺入FA可使试样形成致密的微观结构,有效阻碍H+、NO3- 和 SO42-离子侵入。研究结果可拓展低成本工业固体废弃物的应用范围,为一步法地质聚合物固化软土的耐久性评估奠定理论基础。
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