水泥土材料因其经济性、环保性及便捷性被广泛应用于路基改良、基坑防护、边坡防护等工程中,在工程实践中水泥土材料经常遭受冻融循环破坏与硫酸盐侵蚀,造成水泥土材料耐久性能降低。外掺剂在水泥土材料中的合理掺入能有效提升水泥土抗冻融与侵蚀性能。论文开展了不同粉煤灰掺量(6%、8%、10%、12%)、不同玻璃纤维掺量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%)、不同玄武岩纤维掺量(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)在正交设计下的混杂纤维粉煤灰水泥土无侧限抗压强度试验,得出混杂纤维粉煤灰水泥土试件的优化配比;在优化配比下分析水泥土试件不同冻融循环次数(1次、3次、6次、10次、14次)和不同Na2SO4溶液浓度(1.5 g/L、4.5 g/L、9g/L、18 g/L)、不同侵蚀天数(3d、7d、14d、28d)下的无侧限抗压强度变化规律与外观变化特征。(1)进行了不同粉煤灰掺量、玻璃纤维掺量、玄武岩纤维掺量在正交设计下的混杂纤维粉煤灰水泥土试件无侧限抗压强度试验。试验结果表明,对混杂纤维粉煤灰水泥土试件无侧限抗压强度的影响大小依次为玻璃纤维、玄武岩纤维、粉煤灰,其极差R分别为1.431、1.232、0.794;当玻璃纤维掺量为0.50%、玄武岩纤维掺量为1.0%、粉煤灰掺量为6%时对应的水泥土试件最大k值分别5.166、4.998、4.816,从而得出混杂纤维粉煤灰水泥土试件优化配比为水泥掺量1 5%、粉煤灰掺量6%、玻璃纤维掺量0.50%、玄武岩纤维掺量1.0%。(2)进行了素水泥土试件与优化配比下混杂纤维粉煤灰水泥土试件在冻融循环下的无侧限抗压强度试验,分析了质量变化规律和外观变化特征。试验结果表明,在相同冻融循环次数下,混杂纤维粉煤灰水泥土试件比素水泥土试件的无侧限抗压强度高;随着冻融循环次数的增加,素水泥土试件与混杂纤维粉煤灰水泥土试件的无侧限抗压强度整体呈现下降趋势,在冻融循环前与冻融循环1次、3次、6次、10次、14次下的素水泥土试件和混杂纤维粉煤灰水泥土无侧限抗压强度分别为3.29 MPa、1.93 MPa、1.70 MPa、1.82 MPa、1.49 MPa、1.04 MPa和3.75 MPa、2.39 MPa、1.89 MPa、1.95 MPa、1.90MPa。在相同冻融循环次数下素试件试件比混杂纤维粉煤灰水泥土试件的平均质量变化率大,在冻融循环1次、3次、6次、10次、14次后对应的平均质量变化率分别为0.63%、1.25%、-1.24%、-1.50%、-2.00%和0.52%、1.22%、-0.89%、-1.42%、-1.82%。(3)进行了素水泥土试件与优化配比下混杂纤维粉煤灰水泥土试件在硫酸盐侵蚀下的无侧限抗压强度试验,分析了外观变化特征与应力应变规律。试验结果表明,在同一侵蚀条件下,混杂纤维粉煤灰水泥土试件比素水泥土试件的无侧限抗压强度值高。混杂纤维粉煤灰水泥土试件抗侵蚀性能优于素水泥土试件,随着Na2SO4溶液浓度的增大和侵蚀时间的增加,混杂纤维粉煤灰水泥土试件的外观无明显改变,而素水泥土试件表面出现细小裂缝到裂缝不断扩展、增大,最终导致素水泥土试件表面严重皲裂、直至分割土体。混杂纤维粉煤灰水泥土试件的变形能力要强于素水泥土试件,此时的峰值应变分别约为4.5%与4.0%。图[37]表[21]参[65]