固废材料复合固化盐渍土的力学性能

作     者：周志尧 程银银 张喆 王紫 兰永军 李宏波 ZHOU Zhiyao;CHENG Yinyin;ZHANG Zhe;WANG Zi;LAN Yongjun;LI Hongbo

作者机构：宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021 宁夏大学宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心宁夏银川750021 宁夏大学旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心宁夏银川750021 

出 版 物：《中国粉体技术》 (China Powder Science and Technology)

年 卷 期：2025年第31卷第1期

页      面：130-142页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目,编号:52069025 宁夏自然科学基金重点项目,编号:2023AAC02025 

主　　题：固化盐渍土 无侧限抗压强度 力学性能 微观分析 

摘      要：【目的】解决宁夏回族自治区盐渍土地基在盐-冻胀和盐腐蚀作用下存在的强度劣化问题。【方法】采用水泥、粉煤灰、硅灰和砖粉作为固化剂,基于正交试验方案开展无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验;通过X射线衍射和扫描电子显微镜等微观表征手段,研究不同固化剂用量对盐渍土无侧限抗压强度和抗剪强度的影响规律,确定较优的盐渍土固化组合。【结果】水泥和硅灰会大幅提高固化盐渍土的无侧限抗压强度,粉煤灰用量的增加会使固化盐渍土的强度呈现先增后减的变化趋势,砖粉的潜在火山灰活性较难激发,需要水泥的水化反应为其提供碱性环境;4种固化剂影响固化盐渍土强度的主次顺序为水泥、粉煤灰、硅灰、砖粉;水泥、粉煤灰、硅灰和砖粉质量分数分别为3%、5%、5%和6%时固化效果最佳;固化盐渍土强度主要受水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石等晶体的相互作用,导致土颗粒中晶体和胶凝物的分布从单个和细小的团簇转变为更复杂的三维网络结构,增强土颗粒、盐分和胶凝物之间的结合力。【结论】利用固废材料替代部分水泥固化盐渍土,提高固废资源利用率的同时大幅改善盐渍土地基的抗压和抗剪性能。