改性水玻璃固化硫酸鹽漬土及其凍融循環(huán)耐久性.pdf

1、土的化學加固是土改性固化的一種重要手段。強度與耐久性是評價固化土工程特性的兩大指標。長期以來，眾多研究主要關(guān)注固化土的強度特性，對其早期強度和凍融循環(huán)條件下的耐久性研究較少。固化土凍融循環(huán)下劣化的機理研究認為，無論何種土體，所有固化劑的固化機理都是經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學反應(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、無機材料（石灰、粉煤灰）摻溫度改性水玻璃三種方案固化鹽漬土，通過無側(cè)限抗壓強度試驗對比了三種固化劑固化鹽漬土的效果，利用X衍射試驗以及掃描電鏡觀測了固化土樣的礦物成分以及孔隙結(jié)構(gòu)，并對無機材料摻溫度改性水玻璃固化鹽漬土抗凍融循環(huán)的能力進行了檢測，進一步探究鹽漬土化學固化法的有效途徑。這對構(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)有實際意義。
　?。?）溫

3、度改性水玻璃固化鹽漬土的強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)生納米級顆粒，提高了對土顆粒的粘結(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度。
　?。?）復(fù)合改性水玻璃固化后的鹽漬土強度隨著PS材料體積分數(shù)的增大而提高，復(fù)合改性水玻璃的機理在于：PS材料加入鈉水玻璃以后二者發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學變化，細化了膠體粒子；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，二次強化凝膠強度提高土體的強度。
　?。?）無機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度隨改性溫度的升高降低，這是由于試驗所用水玻璃模數(shù)高而Na2O/SiO2較小，無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度均在凍融循環(huán)次數(shù)增加時下降，并在循環(huán)次數(shù)增加到10次以后下降幅度減小，抗