活性氧化镁碳化加固粉土微观机理研究

作     者：蔡光华 刘松玉 曹菁菁 Cai Guanghua;Liu Songyu;Cao Jingjing

作者机构：东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室江苏南京210096 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2017年第50卷第5期

页      面：105-113,128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(51279032) "十二五"科技支撑计划(2012BAJ01B02-01) 中央高校基本科研业务费专项 江苏省普通高校研究生科研创新计划(KYLX_0147) 

主　　题：氧化镁 粉土 碳化土 无侧限抗压强度 微观机理 

摘      要：基于活性Mg O-CO2碳化固化法,开展了不同活性Mg O掺量、碳化时间和初始含水率条件下的碳化粉土的无侧限抗压试验、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP)等,以通过无侧限抗压强度、化学成分、结构形貌和微观孔隙等特征来揭示碳化固化粉土的微观机理,最后提出活性Mg O碳化固化粉土微观机理模型。结果表明:活性Mg O碳化固化粉土的无侧限抗压强度在12h内随Mg O掺量和碳化时间增加而增加,随初始含水率增加而降低;碳化后含水率显著降低,且强度与含水率间呈很好的线性负相关关系。碳化生成的水化镁式碳酸盐,包括棱柱状水菱镁石、薄片状球菱镁石/水碳镁石和纤维碳镁石,这些碳化产物对应的XRD峰强随Mg O掺量和碳化时间增加而增加,随初始含水率增加而降低;存在最优Mg O掺量和初始含水率,使碳化土孔隙体积最小。碳化土无侧限抗压强度与水菱镁石晶体对应的XRD峰强呈正相关关系。水菱镁石的生成促进了强度增长,与其他碳化产物共同促进土体孔隙减小。