通過無側(cè)限抗壓強度和干濕循環(huán)試驗測試,山東臨沂廢棄鐵尾礦砂在C、D、E三種堿激發(fā)材料的固化膠凝作用下滿足了路基填料的強度要求,并顯示出優(yōu)于水泥固化件的耐久性。在與水泥摻量相同的情況下,三種新型材料固化體7 d強度是水泥固化體強度的1.79～2.18倍;12次循環(huán)后強度系數(shù)是水泥固化體的1.1～2.2倍,C、D、E干濕循環(huán)的第一次浸泡液pH值比水泥膠凝體低0.89～1.10,C和E質(zhì)量損失率小于水泥固化細鐵尾砂,充分說明新型堿激發(fā)類材料作為環(huán)境友好經(jīng)濟型固化劑,在細鐵尾礦砂改良與資源化應用為路基填料方面效果良好。 

【文章來源】：硅酸鹽通報. 2020,39(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

鐵尾砂的篩分曲線

2.1 無側(cè)限抗壓強度試驗無側(cè)限抗壓強度試驗已廣泛用于評價凝固穩(wěn)定效果[32]。試驗結(jié)果如圖2所示,總體而言,固化鐵尾砂的強度隨著齡期的增長而增加。在7 d到28 d的齡期中,只有B、F小于對照組。從強度方面來講,6%的摻量不適用于B、F,其余的新型固化劑在強度方面體現(xiàn)出足夠的優(yōu)勢,7 d強度中A、C、D、E的強度分別為水泥固化體的1.12倍、2.18倍、2.01倍和1.79倍。

從早強性方面來講,C和D在第7 d的強度就已經(jīng)達到2.5 MPa以上,克服了早期強度低的缺陷。雖然新型固化劑的應力應變曲線圖都屬于應變軟化型[33-36],由于藥劑的成分與比例各有不同,新型固化劑之間的破壞應變隨齡期的變化趨勢分為兩種:第一種為隨著齡期的增長,破壞應變隨著強度增大而減小的規(guī)律性曲線,如圖3中的B、F所示;另一種為隨齡期的增長,強度增大但是破壞應變不規(guī)律增長的曲線,如A、C、D、E、CE所示。隨著養(yǎng)護齡期的增長,水化程度加深,填料之間由最初分子間摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)樗镏嗅槧罨蚓W(wǎng)狀的分子作用力,試件結(jié)構(gòu)強度隨之增長。A、C、D不同齡期曲線在彈性階段有部分重合區(qū)間,說明該齡期試塊的水化反應階段與上一齡期處于同一階段,故彈性變形階段前半部分與上一齡期重合之后繼續(xù)增長直至到達頂峰。各固化體的破壞形態(tài)均為塑性破壞如圖3所示。試件的含水量和干密度是影響其無側(cè)限抗壓強度(qu)的因素。在凍土中,土體應力應變曲線隨著含水率的增加由軟化型向塑性硬化型轉(zhuǎn)變[37];在水泥土中,qu隨含水率增加線性遞減[38];在黃土中,qu隨含水率遞增呈現(xiàn)二次函數(shù)的遞減趨勢,隨干密度增加線性升高[39]�？紤]到含水率作為干密度計算公式的一個指標,本文擬綜合參數(shù)Kmd涵蓋含水率、干密度和齡期來評定其對強度的影響。如圖4所示,強度隨Kmd的增大呈現(xiàn)遞減的趨勢。圖中僅畫出強度最大的藥劑C和強度較小的藥劑F的擬合曲線,從表5得知,試件的Kmd-qu擬合曲線除E外均為指數(shù)遞減曲線,且擬合相關(guān)度較高。E中GGBS所占比例為70%,潛在水硬性強,對含水率的變化很敏感,故其qu隨含水率增大近似呈直線降低。固化鐵尾砂用作路基填料時,在養(yǎng)護過程中或是后期檢測強度時可以鉆芯取樣,直接測試含水率和干密度,得知齡期后就可以得到強度的一個預估值,從而判斷其是否還在服役年限。

【參考文獻】：
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