换一批碱激发粉煤灰-钢渣粉协同固化膨胀土力学特性与微观机理研究
Mechanical Properties and Mechanism Analysis of Expansive Soil Solidified by Alkali-activated Fly Ash and Steel Slag Powder
摘要针对北疆供水一期工程的膨胀土受干湿-冻融循环作用引起力学特性劣化诱发的工程灾变问题,本工作采用钢渣粉、粉煤灰两种工业废渣作为固化材料,NaOH作为碱性激发剂对膨胀土进行改良,通过开展无侧限抗压强度、直接剪切、侧限压缩、SEM扫描电镜和X射线衍射试验,探究碱性激发工业废渣固化膨胀土的力学特性和微观结构机理.试验结果表明:① 随着不同改良试剂的依次加入,孔隙结构得到改善,黏聚力不断增大,当粉煤灰质量掺量约为15%,钢渣粉掺量约为18%,烧碱掺量约为5%时,改良的膨胀土结构整体性最为致密,黏聚力达到峰值,土体抗压抗剪强度达到最高,固化效果最为显著.② 最优配合比的改良土随着养护龄期的延长,生成的水化硅酸系列凝胶增多,胶结程度增强,孔隙含量减少,土体密实性和整体结构得到明显改善,抗压和抗剪强度均有较大幅度的提高,说明龄期对改良土体强度的形成有大幅度的影响.③ 通过对不同试验材料掺量下最佳改良土体的微观机理分析,可知随钢渣粉和烧碱的加入有针棒状的水化硅酸钙以及无定形状的硅铝酸盐凝胶物质生成,胶结联结土颗粒形成团聚体,颗粒间接触点增加,土体结构稳定性增强,从宏观力学行为上表现为固化土体整体强度得到显著性提升.
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分类号
TU443
栏目名称
发布时间
2023-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
新疆农业大学研究生科研创新计划项目（XJAUGRI2022022）
新疆维吾尔自治区寒旱区水资源与生态水利工程研究中心院士专家工作站项目（2022.C-001）
自治区水利科技专项资金项目（XSXJ-2023-22）
新疆维吾尔自治区自然科学基金杰出青年科学基金项目（2022D01E45）
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