工業廢渣協同水泥固化渠道地基鹽漬土強度及微觀機理研究

丁永發，李宏波,2,3*，張軒碩，李盛

工業廢渣協同水泥固化渠道地基鹽漬土強度及微觀機理研究

丁永發1，李宏波1,2,3*，張軒碩1，李盛1

（1.寧夏大學土木與水利工程學院，銀川 750021；2.寧夏節水灌溉與水資源調控工程技術研究中心，銀川 750021；3.旱區現代農業水資源高效利用教育部工程研究中心，銀川 750021）

寧夏銀北平原引黃灌溉區混凝土渠道板易受鹽漬土地基凍脹、腐蝕及溶陷發生破壞，為解決渠道鹽漬土地基工程病害問題開展固化鹽漬土試驗研究。針對寧夏地區全鹽量為23%超硫酸鹽漬土，通過正交試驗方法，研究了不同水泥摻量（2%、4%、6%）、粉煤灰摻量（10%、20%、30%）、硅灰摻量（1%、3%、5%）及脫硫石膏摻量（3%、6%、9%）對固化鹽漬土無側限抗壓強度的影響；利用XRD、SEM和EDS探究了較高強度配合比固化鹽漬土的反應產物、微觀結構和固化機理。各因素對抗壓強度影響的主次順序為水泥>硅灰>粉煤灰>脫硫石膏；粉煤灰、硅灰、脫硫石膏協同水泥固化鹽漬土無側限抗壓強度較未固化鹽漬土有大幅提升，且6%摻量水泥+10%摻量粉煤灰+6%摻量脫硫石膏+5%摻量硅灰固化效果最佳；4種固化劑間的交互協同作用促進了混合物中的硅氧、鋁氧微晶格溶解，與鹽漬土中Ca2+結合生成C-S-H、C-A-H凝膠以及AFt等物質，這些膠凝體相互堆疊構成整體空間骨架結構，增加了固化鹽漬土的抗壓強度；EDS能譜檢測分析SEM微觀圖中典型形貌生成物，驗證了其生成物成分。將10%粉煤灰、5%硅灰、6%脫硫石膏協同6%水泥用于渠道鹽漬土固化具有可行性，為3種工業廢渣協同水泥固化鹽漬土工程應用提供參考。