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碱激发剂对地聚物固化黄土工程特性的影响

2021-06-15赵彦旭向俊燃吕擎峰单小康

北京工业大学学报 2021年6期

赵彦旭,向俊燃,吕擎峰,单小康,陈 臆

(1.中铁二十一局集团有限公司,兰州 730070; 2.兰州大学土木工程与力学学院,西部灾害与环境力学教育部重点实验室,兰州 730000)

目前黄土固化主要包含物理固化与化学固化[1]. 物理固化包括强夯法、挤密桩法和预浸水法等,化学固化则通过添加水泥、二灰、水玻璃等无机固化剂实现[2]. 在上述传统无机固化剂的基础上,逐渐以纤维材料[3]、地聚物[4]等环保再生材料为主作为土体固化剂. 地聚物通过碱激发剂激发硅铝质原料(碱- 硅铝酸盐反应)生成,具有低CO2排放、性能优良的特点,是一种绿色胶凝材料. 粉煤灰作为一种地聚物的原料,其主要成分为SiO2、Al2O3、CaO,但其玻璃体外壳性质稳定,不易水化,而水玻璃作为一种碱激发剂,能破坏粉煤灰玻璃体结构的Al—O键、Si—O键,使粉煤灰潜在活性得以释放[5]. 水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物作为一种矿物地聚物,能有效利用工业固体废弃物,国内外很多学者对其在工程领域的应用进行了大量的研究.

Ranjbar等[6]研究在不同基体体积比下掺入微钢纤维对水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物力学性能的影响. 试验表明,添加微细钢纤维(micro steel fiber,MSF)可以显著提高水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物的极限抗弯承载力和延展性,同时不会对其极限抗压强度产生不利影响. Duan等[7]通过将锯末(木屑)添加入水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物中,发现木屑对地聚物后期的抗开裂收缩、抗压强度有积极作用,同时,随着木屑添加量的增加……

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