生石灰激发GGBS固化高含水率香港海相沉积物的物理力学性质研究

作者：蔡光华; 周伊帆; 潘智生; 李江山^*

来源：岩土力学, 2022, 43(02): 327-336.

DOI：10.16285/j.rsm.2021.0135

• 海洋沉积物
• 生石灰
• 粒化高炉矿渣(GGBS)
• 生石灰-固化剂比
• 力学性能

海相沉积物处置已成为一项全球范围的挑战。在传统固化/稳定化方法中,环境污染严重的波兰特水泥(PC)是一种被广泛使用的固化剂。在此背景下,一种环境友好型的固化剂(生石灰与粒化高炉矿渣(简称GGBS)的混合料)取代PC来用在土壤改良领域。使用生石灰激发GGBS固化处理高含水率海相沉积物,并与PC固化海相沉积物进行比较。通过物理、化学试验及无侧限抗压强度试验分析了生石灰-GGBS固化海相沉积物的物理、化学和强度特性。结果表明:与PC固化海相沉积物相比,生石灰-GGBS固化沉积物具有体积收缩大、含水率低和密度略高的物理特性。随着生石灰比例的降低和养护时间的延长,生石灰-GGBS固化沉积物的pH值逐渐降低。生石灰-GGBS固化沉积物的无侧限抗压强度呈先增大(生石灰:固化剂为0.05～0.15)后减小(生石灰:固化剂为0.15～0.3)再增大(生石灰:固化剂为0.3～0.4)的趋势;当生石灰与固化剂的比值为0.15及0.4时,强度达到最大值;当生石灰与固化剂的比值为0.15时,生石灰-GGBS固化沉积物达到的峰值强度是相同条件下PC固化沉积物强度的1.4倍。该研究结果证实了GGBS与少量生石灰组合可以替代PC来固化高含水率的天然沉积物。

• 单位
  土木与环境工程系; 中国科学院武汉岩土力学研究所; 岩土力学与工程国家重点实验室; 南京林业大学; 土木工程学院