论文部分内容阅读
目前,一般的普通硅酸盐水泥固化土存在强度不高、变形较大、水稳性差以及难以快速硬化为结构性材料等缺点,使其难以满足于某些特定情况下的路基填筑工程要求。我国自主研发的特种水泥硫铝酸盐水泥,具有凝结硬化快、早期强度高、体积稳定性好以及生产过程中碳排放低等优势性能,利用其特定的性能能够有效解决常规水泥固化土的缺陷。此外,随着对硫铝酸盐水泥研究的不断深入,其在快速高强硬化土壤、减少碳排放等方面的优势将逐渐被重视,在路基填土固化等工程领域也将具备越来越广泛的应用前景。首先通过无侧限抗压强度试验研究硫铝酸盐水泥固化土的宏观物理力学性质,将熟石灰和纳米SiO2材料单掺或复掺于硫铝酸盐水泥固化土中,分别测试其3d、7d和28d龄期的抗压强度,分析两种外掺剂材料的不同掺入比对固化土抗压强度的影响规律,并得到对固化土抗压强度影响最为明显的掺入比,试验结果表明熟石灰比纳米SiO2更能有效地提高固化土的早期强度。然后选择对抗压强度影响最为明显的C、G1、S2和M2固化土,通过XRD试验和热重-差热分析试验研究不同龄期和配合比的固化土试样的物相组成及其相对含量的变化规律,利用扫描电镜试验观测1d龄期的固化土试样的矿物形态和微观结构,以此分析研究硫铝酸盐水泥固化土的固化机理,探讨固化土宏观物理力学性质变化与微观结构的相互联系,试验结果表明固化土宏观物理力学性质提高的本质原因是由于其微观骨架结构的致密性。最后在以F1和F2固化土试验方案的基础上利用无侧限抗压强度试验和XRD试验研究硫铝酸盐水泥对通过掺入腐殖酸的人工模拟的不同有机质含量土的固化效果,试验结果表明固化土的宏观物理力学性质和物相组分会受腐殖酸掺入比变化的影响,腐殖酸掺入比的增加会降低硫铝酸盐水泥固化土的抗压强度和水泥的水化产物,但硫铝酸盐水泥仍能达到较为理想的固化效果。