钢渣粉固化改良膨胀性黏土机理研究进展

作     者：孙银磊 余川 廖磊 李志妃 SUN Yinlei;YU Chuan;LIAO Lei;LI Zhifei

作者机构：云南大学建筑与规划学院云南昆明650500 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2025年第52卷第1期

页      面：113-129页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42102303) 云南省自然科学基金项目(202401CF070174) 云南大学第三届专业学位研究生实践创新项目(ZC-23234031) 

主　　题：钢渣粉 胶凝活性 胀缩性 黏土矿物 改良机制 力学特性 

摘      要：在长期湿热环境下,膨胀性黏土易发生路基变形、边坡失稳和滑坡崩塌等地质灾害。因此,有必要深入分析钢渣粉(steel slag powder,SSP)改良膨胀性黏土的宏观和微观特性,以解决相关工程问题,并推动钢渣的高值化和资源化利用。文章全面回顾了SSP改良膨胀性黏土的研究现状,系统归纳了SSP的理化特性和胶凝活性,阐述了碱激发剂对SSP活性的激发原理,揭示了SSP改良膨胀性黏土的微观机制和力学特性。主要结论如下:(1)SSP含有丰富的活性矿物成分,能够与黏土颗粒发生离子交换及水化反应,从而改变黏土微观结构和理化性质;(2)SSP的化学成分、结构性质等会受到生产工艺及使用环境的影响,进而影响其化学活性。通过降低SSP粒径、添加碱性激发剂或复合改性可以提高其胶凝活性及水化速率;(3)SSP作为土壤改良剂可以显著改善膨胀性黏土的性能,包括胀缩性和力学特性;(4)对于SSP与黏土之间的相互作用机制及复合激发剂的应用效果研究还相对不足,需要进一步探索;(5)未来应考虑不同因素耦合下的化学-矿物成分及土体微观结构演变规律,从宏微观角度建立土体在水-化-力作用下的力学特性。通过深入开展SSP改良土的微观机理和工程特性研究,可提高其工程应用价值,为固废资源的再循环利用和环境保护提供重要思路。