岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (6): 1825-1838.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1047CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1047
祁凯1,万志辉1,戴国亮2,胡涛2,周峰1,张鹏1
QI Kai1, WAN Zhi-hui1, DAI Guo-liang2, HU Tao2, ZHOU Feng1, ZHANG Peng1
摘要: 针对钙质砂后压浆桩施工中使用的水泥注浆材料存在高碳排、高能耗和污染环境等问题,采用地聚物和高聚物两种绿色低碳注浆材料固化钙质砂,并将试验结果与水泥进行对比。通过无侧限抗压强度试验研究了不同注浆材料、养护时间和材料掺量对钙质砂加固体强度的影响,并结合X射线衍射、扫描电镜、能谱测试和核磁共振等手段,分析了不同注浆材料加固体的微观结构和矿物成分,揭示了其微观固化机制。结果表明:养护时间和掺量的增加有利于加固体强度的提高,其中高聚物加固体的强度最高,且早期强度增长速度较快,7 d的抗压强度约为28 d的90%;地聚物加固体抗压强度略低于水泥加固体,但其强度提升速度随着养护时间的增加逐渐超过水泥加固体,表现出长期稳定性的潜在优势。此外,地聚物和水泥加固体通过水化产物填充砂粒间隙、胶结砂土颗粒,显著提升抗压强度,而高聚物加固体强度的提升则在于其自身的性能。养护7 d的地聚物与高聚物加固体孔隙主要为小孔隙,占比超过95%,并随养护时间的推移逐渐增加,显著高于水泥加固体,对其强度的提升具有积极作用。研究结果可为绿色低碳注浆材料在钙质砂后压浆桩实际工程中的应用提供参考。
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