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作者:袁慧慧;邓加鑫;虞犇;张晓翔;顾磊;杨建辉;韩双;
单位:常州市建筑科学研究院集团股份有限公司;常州绿玛特建筑科技有限公司;河海大学材料科学与工程学院;
摘要:随着城市化进程的加快,废土管理问题日益严峻。本文提出了一种基于固废胶凝材料的土壤固化方法,利用矿渣、钢渣和脱硫石膏作为固化剂,通过混料设计研究了不同配合比对砂质粉土无侧限抗压强度(UCS)的影响,并利用人工神经网络(ANN)建立了固化土UCS预测模型。结果表明,固废胶凝材料显著提升了固化土的早期和后期UCS,尤其是钢渣含量不高于30%(质量分数)时,固化土UCS优于水泥固化土。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明,水化产物钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶填充了土壤孔隙,提升了固化土的密实度和力学性能。基于ANN构建的7、28 d UCS预测模型,决定系数R~2均在0.95以上,表现出较高的预测精度。通过特征重要性分析,胶凝材料掺量和土壤含水率对固化土UCS的影响较为显著。研究结果为固废胶凝材料的配合比优化和工程应用提供了理论依据。
关键词:固废胶凝材料;;土壤固化;;人工神经网络;;无侧限抗压强度;;微观分析
基金资助:江苏省基础研究计划自然科学基金(BK20240344);; 江苏省高层次创新创业人才引进计划(JSSCRC2024495);; 领军型创新人才引进培育项目(CQ20230043);; 产业创新科技支撑专项2024(CF20240101)