矿渣-白泥固化黄土的力学性能与微观机理

来源：中国血液净化杂志2024年第6期北京时间：

作者：薛志佳, 罗江, 晏长根, 张营, 张英立, 贾小龙

单位：1. 长安大学　公路学院，陕西　西安　710064","2. 成都市市政工程设计研究院有限公司，四川　成都　610023","3. 宁夏交通建设股份有限公司，宁夏　银川　750002

摘要：<p>为探究矿渣与白泥固废材料应用于黄土路基加固的可行性，并解决传统石灰固化黄土强度较低以及生产污染大的问题，制备了矿渣-白泥胶凝材料，随后使用不同掺量（0%、5%、10%、15%）的矿渣-白泥胶凝材料对黄土进行固化，结合基本物理化学性质，探究了固化黄土的无侧限抗压强度以及耐久性（干湿和冻融）的变化规律，并通过XRD、TG/DTG和SEM揭示了其微观机理。试验结果表明：矿渣-白泥胶凝材料中矿渣占比越高强度增长潜力越大，但矿渣占比超过70%时，会导致试样无法成型；适当增加其中的白泥占比，可以提高pH值以及早期强度，综合成本来看其最佳配比为60∶40；未浸水条件下，10%掺量时矿渣-白泥固化黄土28 d无侧限抗压强度为4.9 MPa，相比于石灰固化黄土提高2.2倍，水稳定系数提高0.45倍，满足路基填料强度要求；矿渣-白泥胶凝材料可以显著提高黄土的耐久性，10%与15%掺量时固化黄土经14次冻融后强度和质量变化均小于2%，固化黄土的强度随干湿循环次数先增加后降低，并且12次干湿循环后强度均高于28 d强度。微观测试表明：白泥能促进矿渣的水化作用，矿渣-白泥胶凝材料的主要水化产物为CSH等凝胶，CSH凝胶的胶结作用是固化黄土强度和耐久性提升的主要来源，而填充效果起到次要作用。</p>

关键词：路基工程,固化黄土,力学强度测试,矿渣-白泥,耐久性