磷石膏-钢渣-矿渣固化低液限粉质黏土力学性能及耐久性能研究
王应富1,2,3 张树光1 黄啸2,3 李江山2,3 刘磊2,3 王胜杰1,2,3 程鑫2,3
1. 桂林理工大学,广西桂林 541004;
2. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉 430071;
3. 中国科学院武汉岩土力学研究所污染泥土科学与工程湖北省重点实验室,湖北武汉 430071
Mechanical property and durability of low liquid limit silty clay solidified by phosphogypsum-steel slag-ground granulated blast-furnace slag
Wang Yingfu1,2,3 Zhang Shuguang1 Huang Xiao2,3 Li Jiangshan2,3 Liu Lei2,3 Wang Shengjie1,2,3 Cheng Xin2,3
1. Guilin University of Technology, Guilin, 541004, China; 2. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of
Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, 430071, China; 3. Hubei Province Key Laboratory of Contaminated Sludge
and Soil Science and Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, 430071, China
摘要 为改良低液限粉质黏土的力学与耐久性能,提出了以磷石膏-钢渣-矿渣(PSG, Phospogypsum-Steel slag-Ground granulated blast-furnace slag)为材料的全固废固化剂对低液限粉质黏土进行固化,并与同掺量的P-O 42.5普通硅酸盐水泥固化土进行对比。研究了不同PSG掺量(5%、10%、15%)和不同龄期对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、水稳定性、干缩变形和抗冻融循环能力的影响,并通过电镜扫描(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了其微观固化机制。试验结果表明:随着固化剂掺量的增加,固化土的最大干密度增大,最优含水率减小。PSG固化土具有较高的后期强度和水稳性能,28d的抗压强度达到了5.28MPa,水稳系数达到93.5%。90d的累计失水量和干缩应变分别为71.3g和1.12×10-3,比水泥固化土的79.6g和1.28×10-3降低了10.43%和12.5%。20次冻融循环后,PSG固化土的强度损失为21.65%,比水泥固化土的27.25%降低了5.6%。微观测试发现大量絮凝状C-S-H胶凝物质和针棒状AFt在PSG固化土中出现,这些物质通过填充孔隙、包裹土颗粒和搭接骨架,提高了土体的强度,增强了土体性能。
关键词 :
低液限粉质黏土 ,
全固废固化剂 ,
力学性能 ,
耐久性能 ,
固化机制
[1]
高浩东 张先伟 王港 刘新宇 安然 梁柱. 云母对花岗岩残积土力学性能影响的机理 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(S1): 108-115.
[2]
严仁章 文强 王帅 孙涛 刘红波 张平. 拉索加速腐蚀试验及其引起的力学性能退化研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(5): 18-31.
[3]
于鹏 云惟经 郑皆连 于思柳 郭晓 常岩军. 大跨钢管混凝土拱桥拱肋新型栓焊节点偏压力学性能研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(12): 122-131, 155.
[4]
刘宝石 任祥香 薛斌 汪奇翰 卢文胜. 小尺寸铅芯橡胶支座力学性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2022, 55(S1): 112-117, 125.
[5]
Santosa Wongso 张超 王昊 梁志城 黄炜元 陈淇铭. 装配式钢框架-减震围护墙单元力学性能分析 [J]. 土木工程学报, 2022, 55(S1): 145-152.
[6]
刘义 陈俊 张明聚 庄海洋 周爱兆 付理想. 并行盾构隧道扩建车站Y形节点力学性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2022, 55(9): 106-117.
[7]
王雪艳 刘明辉 刘萱 贾思毅 徐舟. 沙漠砂+机制砂混凝土力学性能及碳排放研究 [J]. 土木工程学报, 2022, 55(2): 23-30.
[8]
刘明辉 王雪艳 刘萱 贾思毅. 硫酸钙晶须对机制砂混凝土中石粉#br#
的改性作用研究 [J]. 土木工程学报, 2021, 54(5): 56-64.
[9]
陈枰良 耿萍 陈昌健 杨琪 何川. 考虑接头正接触非线性的盾构#br#
隧道管片接头力学模型研究 [J]. 土木工程学报, 2021, 54(5): 87-97.
[10]
金浏 张仁波 杜修力 刘晶波. 温度对混凝土结构力学性能影响的研究进展 [J]. 土木工程学报, 2021, 54(3): 1-18.
[11]
宋林昕 李国强. 控轧控冷型高强钢高温下的力学性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2021, 54(2): 84-92.
[12]
吴超 张梓箫 许宁 谭力豪. GFRP板-木螺栓连接节点群组效应的受拉试验研究 [J]. 土木工程学报, 2021, 54(1): 38-48.
[13]
李悦 李治 李冲. 支座摩擦滑移和挡块力学性能退化影响下#br#
桥梁易损性研究 [J]. 土木工程学报, 2020, 53(S2): 280-287.
[14]
张稳军 王博达 张高乐. 错台对盾构隧道接缝受力及防水性能的影响分析 [J]. 土木工程学报, 2020, 53(S1): 63-68.
[15]
焦华喆 吴亚闯 陈峰宾 王金星 褚怀保. 基于可视化分析的玄武岩纤维#br#
喷射混凝土微观结构研究 [J]. 土木工程学报, 2020, 53(S1): 371-377.