多元固廢基膠凝體系固化鹽漬土的力學性能

摘要：【目的】改善寧夏地區工程鹽漬土地基的凍脹和腐蝕問題。【方法】采用水泥、粉煤灰、硅灰和硅錳渣作為鹽漬土的固化劑，設計四因素三水平正交試驗方案，通過無側限抗壓強度試驗和三軸試驗，探討不同固化劑摻量（質量分數，下同）對鹽漬土抗壓強度和抗剪強度的影響；采用掃描電子顯微鏡（scanning electronic microscopy，SEM））和X射線衍射（X?ray diffraction，XRD）表征分析固化鹽漬土的強度提升機制。【結果】水泥和硅灰提升固化鹽漬土的早期強度作用較為顯著，隨摻量的增加，粉煤灰強度呈先增后減的趨勢，硅錳渣結構較為穩定，需要充足的堿性環境來激發膠凝能力；水泥、粉煤灰、硅灰和硅錳渣4種因素對固化鹽漬土抗壓強度的影響程度由高到低的順序為水泥、硅灰、粉煤灰、硅錳渣；水泥、粉煤灰、硅灰和硅錳渣摻量分別為3%、5%、5%和3%時固化效果最佳，為最佳配合比；固化鹽漬土生成棒狀的鈣礬石（aluminate ferro-copper-calcium sulfate，AFt）和網狀的水化鋁酸鈣（calcium aluminate hydrate，C-A-H）等水化產物相互聯結，微觀結構變得致密。協同作用提升了固化鹽漬土的強度。【結論】采用水泥、粉煤灰、硅灰和硅錳渣最佳配合比能夠使鹽漬土地基固化，改善地基的凍脹和腐蝕問題。

關鍵詞：固化鹽漬土；無側限抗壓強度試驗；三軸試驗；微觀分析

中圖分類號：TB4；TQ324.8文獻標志碼：A

引用格式：

王紫，周志堯，張喆，等.多元固廢基膠凝體系固化鹽漬土的力學性能［J］.中國粉體技術，2024，30（5）：57-69.

WANG Zi，ZHOU Zhiyao，ZHANG Zhe，et al.Mechanical properties and mechanism of cement?basedmulti?component solid waste solidified saline soil［J］.China Powder Science and Technology，2024，30（5）：57?69.

我國約有面積為9.915×107 km2的鹽堿地，約占世界鹽堿地面積的10%，其中50%以上的鹽堿地主要集中在我國的西北地區［1］。寧夏回族自治區鹽堿地的面積約為1.7×105 km2，約占灌區總面積的26.19%，鹽堿化現象極其嚴重［2］。……