细粒尾矿砂由于级配差没有商业价值而被堆存在尾矿库中,日益减少的土地资源以及尾矿库带来的安全问题都引起了国家的高度重视。提高细粒尾矿砂利用率的最佳方法之一就是将其固化胶凝后用作基层或底基层填料,固化剂的造价及其强度特性和耐久性是研究的主题。水泥和石灰作为传统固化剂被广泛应用,但其生产制造过程中带来大量的碳排放和有害气体,急需寻找一种代替水泥和石灰的环保友好经济型固化剂。针对以上现象,两种以矿渣为主的碱激发材料固化剂C和D被提出,C中含有活性较高的偏高岭土,以电石渣作为碱性激发剂,D中以电石渣和赤泥为碱性激发剂,分别对细铁尾矿砂进行固化,对其固化体进行了一系列研究:(1)以相同掺量的水泥固化铁尾矿砂为对比,通过无侧限抗压试验和一维固结试验分析了碱激发材料固化体的强度特性:C和D型改良体在不同养护龄期下无侧限抗压强度是水泥固化体的1.8~2.3倍;C和D改良体屈服应力是水泥固化体的1.7~3.2倍。表明碱激发材料固化剂改良体的强度特性优于水泥改良体。(2)以相同试验条件下的水泥固化铁尾矿砂为对比,通过水稳性试验,浸泡液分别为自来水和酸雨模拟液的干湿循环试验以及电镜扫描分析了碱激发材料固化体的耐久性能:在三种试验后其强度均高于水泥固化体;两种干湿循环试验后其强度系数均高于水泥固化体。表明碱激发材料固化剂改良体的耐久性优于水泥改良体。在两种干湿循环试验中通过浸出液的pH变化和累计电导率的变化推测出第6个循环固化体结构开始遭到侵蚀。(3)D由于更低的造价显示出工程经济实用性;通过室内验证试验和道路结构层的模拟分析了其验收性指标:D型固化铁尾矿砂作为基层和底基层填料时其承载比,7天无侧限抗压强度,路表和路基顶面弯沉值以及水稳层底弯拉应力均满足规范。表明其作为基层和底基层填料在工程上是可行的。通过不同厚度的路面和水稳层基层以及底基层模型得到的参数确定了路面结构的最优结构层。该论文有图81幅,表22个,参考文献102篇。