【摘 要】
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砒砂岩是一种特殊的砂岩、泥砂岩,主要分布在山西、陕西、内蒙古所接壤处的鄂尔多斯高原。因为砒砂岩整体结构性能极差,遇水成泥沙,所以导致它在雨水季节水土流失十分严重。为了实现大量松散砒砂岩的有效利用,提高砒砂岩的力学性能,将其开发为砒砂岩水泥土运用于路基垫层、渠道衬砌等方面,既可以实现资源利用,也能改善黄河流域砒砂岩地区的水土流失。又因呼和浩特市与包头地区火力发电厂、热力公司较多,且为降低污染多采用循
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（地区科学基金项目）51869022,荷载-冻融-盐侵耦合作用下砒砂岩复合土耐久性机理研究； 内蒙古自然科学基金资助项目（地区科学基金项目）2020MS05051,地聚物砒砂岩复合土耐久性机理研究；
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砒砂岩是一种特殊的砂岩、泥砂岩,主要分布在山西、陕西、内蒙古所接壤处的鄂尔多斯高原。因为砒砂岩整体结构性能极差,遇水成泥沙,所以导致它在雨水季节水土流失十分严重。为了实现大量松散砒砂岩的有效利用,提高砒砂岩的力学性能,将其开发为砒砂岩水泥土运用于路基垫层、渠道衬砌等方面,既可以实现资源利用,也能改善黄河流域砒砂岩地区的水土流失。又因呼和浩特市与包头地区火力发电厂、热力公司较多,且为降低污染多采用循环流化床锅炉燃煤技术,收集到的固硫灰颗粒较粗且活性较差,大部分作为废料处理没有得到有效的利用。本文以鄂尔多斯红色砒砂岩为主体,加入热力公司用循环流化床锅炉燃烧所产生的固硫灰部分代替水泥,并借助碱激发制成循环流化床（CFB）固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土。通过万能材料试验机、X射线衍射仪、扫描电镜、同步热分析仪、压汞仪等对CFB固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土的力学性能及微观结构进行观测分析,探究其最优物化反应条件,以及硫酸盐、冻融侵蚀下的耐久性。得到如下结论:（1）碱当量、固硫灰的掺量对CFB固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土有着很大的影响。固硫灰掺量的增加,会逐渐弱化复合土的强度;随着碱当量的增加,复合土强度增长速率先增大后基本保持不变,考虑施工的可操作性,故选择碱当量5%为最佳碱当量。（2）随着碱激发温度的升高,可以增强CFB固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土的早期强度,但28d时它的孔隙率增加、夹带孔隙增多,试样膨胀开裂,导致抗压强度明显降低。故选择CFB固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土的最优物化反应温度为20℃。（3）随着盐侵天数的增加,CFB固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土强度的下降。随着冻融循环次数的增加,CFB固硫灰基地聚物砒砂岩水泥复合土的抗冻性能下降,且前3次冻融循环对复合土内部的孔隙产生了较大损伤,强度下降最为严重。
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