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作者:刘彦浩;刘路路;刘涛;张艳;余刘成;张顶飞;战元喆;
单位:中国海洋大学海底建设与保护山东省工程研究中心;青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室;中国海洋大学环境科学与工程学院;中国矿业大学力学与土木工程学院;安徽建筑大学土木工程学院;
摘要:黄泛区粉土工程特性较差,需进行固化后才能作为路基填筑材料。但传统固化方案需要大量水泥,且水泥生产过程会消耗大量能源。为解决该问题,以硅灰(SF)和矿渣(GGBS)为前驱体,电石渣(CS)为激发剂,基于响应面法中的Box-Behnken design(BBD)试验,对比分析了不同配合比的硅灰-矿渣-电石渣(SGC)胶凝材料和水泥对黄泛区粉土的力学性能和水稳性的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)探究了固化土的微观固化机理。结果表明,硅灰、矿渣、电石渣的最优质量配合比为5.94%∶21.87%∶4.31%。此配合比下固化土7、28 d无侧限抗压强度分别为6 531.58和9 269.26 kPa,相较于水泥固化土,7、28 d无侧限抗压强度分别提升28.3%和21.4%。SEM和XRD测试结果表明,SGC固化土的水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H)等胶凝物质,28 d龄期的SGC固化土微观形貌较水泥固化土更密实。SGC固化剂对黄泛区粉土改良效果显著,具有较好的工程应用价值。
关键词:黄泛区粉土;;粉土固化;;固化剂;;响应面法;;配合比优化;;无侧限抗压强度
基金资助:国家自然科学基金(42277139,42207172);; 国家自然科学基金-联合基金重点支持项目(U2006213);; 安徽省智能地下探测与环境岩土工程研究中心开放课题(APIUDGERC23KF01)