吕擎峰 何俊峰 王子帅 俞晶晶 李策策

(兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室， 兰州 730000，中国)

0 引 言

土体中黏土矿物作为最活跃的颗粒组成部分，对土的液塑性、强度和膨胀性等物理力学性质起着至关重要的作用(冷挺等， 2019)，也是危害工程和造成地质灾害的主要原因之一(田尤， 2016； 曹世超等， 2019)，因此降低黏土矿物的活性，增强土体稳定性对于工程建设具有实际意义(魏丽等， 2018)。

地聚物是一种新型无机硅铝质胶凝材料，它是由具有活性的硅铝质原料在碱性环境下生成的(Davidovits， 1989)。粉煤灰是生成地聚物的主要原料之一，来源于火力发电厂中磨细的煤灰在锅炉中高温燃烧后剩余的以玻璃相为主的灰尘。在碱激发生成的地聚物中水玻璃展现出更好的力学性质与耐久性(Shi et al.， 2006)，所以是主要的碱激发剂之一。粉煤灰在水玻璃激发下生成地聚物的原理为小于7 μm的玻璃相颗粒，在强碱(pH>13.4)环境的影响下，使聚合度较高的玻璃体网络中部分Si-O键与Al-O键断裂，形成不饱和活性键，脱水缩聚在空间上形成三维网状结构(高丽敏， 2007； Silva， 2007； 韩汤益， 2016； 连会青等， 2018)。

碱激发地聚物作为一种以天然矿物、固体废弃物作为原料的凝胶材料，具有耗能低，无污染，强度高等优点，是一种良好的固化土的材料。国内外已经有很多学者及机构对碱激发地聚物固化土体进行了研究(张大捷等， 2007； Zhang et al.， 2013； 吕擎峰等， 2016； 孙秀丽等， 2017； 俞家人等， 2019； 何俊等， 2019)，其机理为碱激发地聚物生成了水化硅铝酸钠、硅铝酸钙及碳酸钙等，填充于土体颗粒孔隙，提升土体整体性，对于地聚物如何与土中黏土矿物颗粒相互作用较少提及。碱……