氯盐渍土固化剂优化设计方法

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我国有大面积以Cl-为主且含SO42-等多种离子的高含盐量盐渍土,工程建设时需对其处理,用固化剂固化盐渍土是重要的处理方法,现有固化剂不适用于盐渍土固化。前期研究结果表明:土中氯盐与固化剂反应生成水化氯铝酸钙可提高固化土强度。由此本论文拟提出“利用土中盐分作为固化剂组成”的固化剂设计思想,即以土中已有的离子作为固化剂的组分之一,与外掺固化剂发生化学反应,进而提高固化土强度的固化剂设计思想。  为实现上述设计思想,本文进行了如下研究:  参考实际盐渍土,制备出含有Cl-、SO42-、CO32-、Mg2+等离子种类及浓度不同的人工模拟土样,通过宏观力学试验及微观结构特征试验研究了离子种类和浓度对固化土中AFm系水化产物形成及稳定存在的影响,进而研究了不同AFm系水化物对固化土强度的影响规律,提出盐渍土固化剂的优化设计方法,并通过固化实际盐渍土验证本文提出的优化设计方法的正确性与合理性。  本文取得的主要研究成果包括:  (1)以水泥和石灰作为固化剂固化盐渍土,随着土样中氯离子含量的增加,水化产物中水化氯铝酸钙的生成量增加,当水化氯铝酸钙的生成量较小时,可以提高固化土强度,当水化氯铝酸钙的生成量较大时,固化土强度降低。  (2)当土样中同时含有硫酸盐和氯盐时,硫酸根离子会先于氯离子与铝酸三钙反应生成钙矾石;当硫酸根离子反应完后,氯离子才会与铝酸三钙反应生成水化氯铝酸钙。且当硫酸根离子含量低于0.9%时,随硫酸根离子含量增加,固化土强度会增加;反之亦然;  (3)当土样中同时含有碳酸盐和氯盐时,碳酸根离子会先于氯离子与铝酸三钙反应生成碳铝酸钙;碳铝酸钙的生成,对固化土强度特别是早期固化土强度有显著的提高作用;  (4)以水泥作为固化剂固化盐渍土,向土样中掺加镁离子,会使固化土强度降低,当镁离子含量小于1%时,固化土强度下降不明显,当镁离子含量大于1%时,固化土强度下降明显。  (5)对于氯盐含量不同的氯盐渍土,以适当配比的水泥、石灰和C3A作为固化剂固化盐渍土,能有效的提高固化土强度。  (6)本文的研究成果对于固化氯盐渍土具有一定的指导作用
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