干湿、冻融循环作用下石灰-赤泥固化土的物理、力学和微观特性研究

摘要

【目的】赤泥是氧化铝生产过程中产生的工业废弃物,极易造成地下水污染、土地盐碱化等问题,赤泥的再生利用成为亟待解决的难题。此外,湿度(即干湿)和温度(即冻融)是影响道路材料性能的主要因素。【方法】尝试使用石灰激发赤泥(添加或不添加氢氧化钠)用于固化路基土,通过质量、体积监测、无侧限抗压强度试验、核磁共振试验及X射线衍射试验研究了固化土在干湿、冻融循环作用下的物理、力学性能和微观结构特性。【结果】结果显示:氢氧化钠的掺入使固化土强度提高约204.6%~343.6%;石灰-赤泥固化土的抗压强度随干湿、冻融循环次数的增加而降低;干湿、冻融循环作用后固化土的质量损失率和体积变化率分别在0.52%~2.06%和0.62%~1.99%之间;干湿循环会降低土体的孔隙体积,而冻融循环使土体大尺寸孔隙体积增加;石灰-赤泥固化土的主要水化产物是水化硅酸钙(C-S-H)。【结论】结果表明:石灰-赤泥固化土耐干湿、冻融侵蚀的能力优于纯石灰固化土,干湿、冻融循环作用后石灰-赤泥固化土的强度折损率、质量损失率和体积变化率均明显低于纯石灰固化土。石灰-赤泥固化土的水化产物(C-S-H)能够提高土体耐干湿、冻融侵蚀的能力。研究成果能够为赤泥在道路工程中的应用提供可靠依据。