简介：为解决黄土直接用于铁路路基填料会产生强度不足的不良工程问题,采用水玻璃碱激发矿渣粉基地聚物改良西安地区Q3黄土.通过44组改良黄土试样的3、7、14和28 d无侧限抗压强度试验,结合击实试验、直剪试验确定不同龄期下矿渣粉单掺和其联合水玻璃双掺的试验最佳掺量及最优水玻璃配比;利用扫描电镜试验、颗粒粒度分析试验、XRD矿物组分分析试验揭示固化改良机理.试验结果表明,随着养护龄期的增大,土样的强度增大.矿渣粉单掺改良黄土土体内粉粒占比存在最优值(80%),即黄土与矿渣粉最优质量比为1∶0.75时,7 d的抗剪强度指标c值提高至91.9 kPa(比素黄土提高了31.7%),φ值提高至32.1°.在矿渣粉最优掺量下同步加入水玻璃时,随着水玻璃模数的降低、碱掺量的增大,水玻璃激发矿渣粉固化黄土的抗压强度增大,其中最优水玻璃配比为模数1.5,碱掺量1.5%,28 d的抗压强度可达到14.9 MPa,比素黄土提高了33.7倍.其作用机理为水玻璃激发矿渣粉生成了硅(铝)酸钙凝胶(C(-A-)-S-H),孔隙数量大幅减少,孔隙直径变小,产生了叠嵌体结构,胶结黄土骨架颗粒的同时,填充阻断超大孔隙,使得孔径通道整体分布较为狭窄,且孔隙连通性更差,提高了黄土的摩擦强度与黏结强度.研究成果在铁路路基黄土改良中具有工程推广性、经济性和环境友好性.展开
