碱激发材料固化低液限粉黏土路用性能及抗冻融特性研究

摘要

以伊犁地区S315线蜂场至尼勒克段低液限粉黏土为研究对象,以碱激发材料为固化剂,对粉质黏土和其固化土开展了路用性能指标试验与冻融循环试验,并利用电镜扫描试验(SEM)与X射线衍射试验(XRD)研究了固化土的微观特征,探讨了碱激发材料对粉质黏土路用性能指标与抗冻融特性的影响。试验结果表明,固化土的无侧限抗压强度与抗剪强度随碱激发材料掺量和养护龄期的增加而增大;固化土的CBR值与回弹模量随碱激发材料掺量的增加而显著增大,固化土路用性能指标满足规范要求。低液限粉黏土对冻融敏感,其冻胀、融沉率的大小与降温速率、含水率有关,相同温差下温度梯度越小土体受冻融影响越明显,相同温度梯度下含水率越高土体受冻融影响越明显。不同碱激发材料掺量下的固化土在补水条件下冻胀率均小于1%,不发生冻胀。微观特征分析结果表明,碱激发材料的主要水化产物是C(-A)-S-H凝胶,其生成量随龄期增加,其填充和胶结作用使土体形成致密的微观结构,从而提高土体的强度,同时增强其抗冻融稳定性。