改性水玻璃固化硫酸鹽漬土及其凍融循環(huán)耐久性.pdf

1、土的化學(xué)加固是土改性固化的一種重要手段。強(qiáng)度與耐久性是評(píng)價(jià)固化土工程特性的兩大指標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái)，眾多研究主要關(guān)注固化土的強(qiáng)度特性，對(duì)其早期強(qiáng)度和凍融循環(huán)條件下的耐久性研究較少。固化土凍融循環(huán)下劣化的機(jī)理研究認(rèn)為，無(wú)論何種土體，所有固化劑的固化機(jī)理都是經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)生成纖維狀、針狀和玻璃質(zhì)水合硅酸鹽凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使土粒之間的聯(lián)結(jié)力得到提升。水玻璃的老化性質(zhì)影響鹽漬土固化效果，主要表現(xiàn)在形成的凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)抗凍融循環(huán)能

2、力較低。本文選用溫度改性水玻璃、復(fù)合改性水玻璃、無(wú)機(jī)材料（石灰、粉煤灰）摻溫度改性水玻璃三種方案固化鹽漬土，通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)比了三種固化劑固化鹽漬土的效果，利用X衍射試驗(yàn)以及掃描電鏡觀測(cè)了固化土樣的礦物成分以及孔隙結(jié)構(gòu)，并對(duì)無(wú)機(jī)材料摻溫度改性水玻璃固化鹽漬土抗凍融循環(huán)的能力進(jìn)行了檢測(cè)，進(jìn)一步探究鹽漬土化學(xué)固化法的有效途徑。這對(duì)構(gòu)建硫酸鹽漬土的固化理論，形成改性水玻璃石灰粉煤灰固化硫酸鹽漬土的新技術(shù)有實(shí)際意義。
　　（1）溫

3、度改性水玻璃固化鹽漬土的強(qiáng)度隨著改性溫度的上升而提高，這是由于加熱提供的能量使老化的水玻璃再次產(chǎn)生納米級(jí)顆粒，提高了對(duì)土顆粒的粘結(jié)能力；隨著溫度的升高，加快了凝膠產(chǎn)生的速度，生成的凝膠也增多，填充鹽漬土的孔隙提高土體強(qiáng)度。
　　（2）復(fù)合改性水玻璃固化后的鹽漬土強(qiáng)度隨著PS材料體積分?jǐn)?shù)的增大而提高，復(fù)合改性水玻璃的機(jī)理在于：PS材料加入鈉水玻璃以后二者發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化，細(xì)化了膠體粒子；Na+形成凝膠薄膜的速度慢，覆蓋了

4、K+形成的厚度不夠的凝膠薄膜產(chǎn)生的內(nèi)聚斷裂，二次強(qiáng)化凝膠強(qiáng)度提高土體的強(qiáng)度。
　?。?）無(wú)機(jī)材料摻不同溫度加熱改性水玻璃聯(lián)合固化后的鹽漬土的強(qiáng)度隨改性溫度的升高降低，這是由于試驗(yàn)所用水玻璃模數(shù)高而Na2O/SiO2較小，無(wú)法使粉煤灰充分溶解于水玻璃和生石灰共同作用形成的堿性激發(fā)劑中，所以形成的凝膠較少；生石灰、粉煤灰摻不同溫度改性水玻璃固化后的鹽漬土的抗壓強(qiáng)度均在凍融循環(huán)次數(shù)增加時(shí)下降，并在循環(huán)次數(shù)增加到10次以后下降幅度減小，抗