碱激发对砒砂岩地聚物水泥复合土强度及微观结构的影响机理
2021-09-15李晓丽赵晓泽申向东
农业工程学报 2021年12期
关键词:沸石
李晓丽,赵晓泽,申向东
(内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,呼和浩特 010018)
0 引 言
砒砂岩是一种松散岩层,集中分布于黄土高原北部晋陕蒙接壤地区,砒砂岩为陆相碎屑岩系,由于其上覆岩层厚度小、压力低,造成其成岩程度低、砂粒间胶结程度差、结构强度低,遇水成泥、遇风成砂,极易发生水土流失,给地区生态环境造成巨大的破坏。
多年来,砒砂岩的基础研究工作从砒砂岩区侵蚀机理探究到工程治理等[1-3]方面持续深入,对该地区的生态环境恢复起到了至关重要的作用。然而,不仅要加强砒砂岩侵蚀治理,还可将砒砂岩作为潜在资源加以利用,例如开发砒砂岩水泥土,将其作为道路铺设、田间排水或输水工程材料,使其广泛用于路基基层、渠道衬砌、土坝护坡等,将废弃松散砒砂岩大量利用于实际工程,也是实现高效地治理砒砂岩区水土流失的有效手段[4-6]。目前针对砒砂岩的水蚀溃散、吸水膨胀等特点[7],邬尚贇等[8-9]研究了不同水泥掺量的砒砂岩水泥土力学性能及耐久性;董晶亮等[10]通过碱激发法并掺入适量的矿粉,将砒砂岩转变成力学性能较好的改性矿粉/砒砂岩复合材料,为松散砒砂岩的工程应用提供理论支撑。
水泥作为胶凝材料,在生产过程中耗能高污染严重,而地聚合物材料因生产能耗低、二氧化碳排放量少,具有优良的机械性能[11],有取代普通水泥的可能和可利用矿物废物作为原料的特点。地聚合物是以天然矿物、固体废弃物以及人工硅铝化合物等为原料,通过强碱作用和晶格重构等聚合作用而形成的,以无机硅氧四面体和铝氧八面体为主要成分,同时在空间上具有三维网状结构的新型胶凝材料[12]。……
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