【摘要】 X射线衍射结果表明，粘土样品中的AAS具有水化产物：水化硅酸钙、硅酸钙和水化硅酸钙。

使用碱活性粘结剂改善粘性土力学性质的研究很多[1-3]。采用碱矿渣(AAS)对粘性土进行强度改良，并对其进行加固。本文介绍了磨细矿渣在粘性土加固中的应用研究结果。因此，使用碱激发矿渣作为胶凝材料可显著节约成本。

 

对固化后的样品进行了X射线荧光分析(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和强度测试。与未加固的土样相比，AAS加固后的土样具有更高的剪应力、粘聚力和内摩擦角。AAS用量最大(30%)时，材料的剪切强度最高。当法向应力值为100kPa和500kPa时，未加筋粘土试件的剪切应力分别从63.2kPa增加到137.4 kpa(117.4%)和从123.2 kpa增加到257.4 kpa(108.9%)。抗剪强度的提高与AAS与粘土之间的致密接触带密切相关。此外，新形成的AAS胶凝化合物对试件的抗剪强度也有积极的影响。

 

X射线衍射结果表明，粘土样品中的AAS具有水化产物：水化硅酸钙、硅酸钙和水化硅酸钙。在AAS与粘土接触带的粘土中，与原始粘土样品相同的矿物相(伊利石、白云石、高岭石、石英、方解石和白云石)占主导地位。扫描电子显微镜结果表明，AAS与粘土之间存在接触区，形成了致密层，这种粘结可能是由于胶凝材料水化产物的形成和硬化所致。抗剪强度试验结果表明，当粘土掺量为30%时，AAS的加固效果最好。

 

在100kPa法向应力和500kPa法向应力作用下，试件的最大抗剪强度分别提高了137.5%~257.4%(按初始粘土抗剪强度计算)。随着粘土层中AAS含量的增加，粘土层的抗剪强度、粘聚力和内摩擦角都有所提高。当AAS总面积为30.82cm2时，采用12根桩(直径71.4 mm)效果最佳。结果表明，AAS是一种优良的粘性土加固材料，可以提高粘性土的抗剪强度。研究结果为AAS加筋在粘性土加固中的应用奠定了基础。

 

这种方法(用AAS桩加固)可以增加粘土的粘聚力和抗剪强度；因此，粘土边坡的稳定性得到改善，特别是在斜坡上发生额外荷载的情况下。

 

[1]. Bose, B. Geo engineering properties of expansive soil stabilized with fly ash. Electron. J. Geotech. Eng. 2012, 17, 1339–1353.

[2]. Kampala, A.; Horpibulsuk, S.; Prongmanee, N.; Chinkulkijniwat, A. Influence of wet-dry cycles on compressive strength of calcium carbide residue–fly ash stabilized clay. J. Mater. Civ. Eng. 2014, 26, 633–643.

[3]. Horpibulsuk, S.; Phetchuay, C.; Chinkulkijniwat, A. Soil stabilization by calcium carbide residue and fly ash. J. Mater. Civ. Eng. 2012, 24, 184–193.

 

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