【摘 要】
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为解决水泥固化海相软土工程性差、耐久性低,钢渣堆放、水泥生产污染环境等问题,采用激发钢渣粉替换部分水泥形成新型固化剂,选取海水中对固化土侵蚀影响较大的三种离子,深入
【机 构】
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山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室; 山东科技大学土木工程与建筑学院; 河南正弘置业有限公司;
【基金项目】
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山东科技大学科研创新团队支持项目(2015KYDT104);国家自然科学基金项目(41572280)
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为解决水泥固化海相软土工程性差、耐久性低,钢渣堆放、水泥生产污染环境等问题,采用激发钢渣粉替换部分水泥形成新型固化剂,选取海水中对固化土侵蚀影响较大的三种离子,深入探究单一离子引起的固化土强度劣化性能。通过室内物理力学试验,得到固化土在不同离子浓度的海水和蒸馏水养护条件下,各组无侧限抗压强度(UCS)变化规律;通过X-射线衍射(XRD)和电镜扫描(SEM)试验,得到钢渣粉+水泥固化土的微观形貌和物相随侵蚀时间的变化规律。研究发现钢渣粉中C4AF和C2AF可有效降低离子的侵蚀作用,三种离子对固化土的劣化影响为Mg2+>Cl->SO42-。Cl-侵蚀固化土会生成CaCl2和F’s盐,F’s盐的无胶凝性引起固化土劣化;SO42-与胶凝材料反应会生成石膏、硅钙石和钙矾石,当这些物质产生的体积膨胀量大于孔隙体积时,会使固化土产生裂纹;Mg2+侵蚀会生成Mg(OH)2沉淀、Mg-S-H和Mg-A-H,同时也会降低孔隙溶液pH值,引起水化物凝胶的分解,造成固化土强度劣化。从微观结构与物相变化分析宏观物理力学特性变化和侵蚀机理,为钢渣粉+水泥固化软土在工程上的使用提供一定的理论依据。
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