碱激发矿渣加固地基软土强度特性与加固机理

作者：张国军 郭时运 王靖宇    单位：昭通高速工程试验检测有限公司；合肥工业大学 安徽省交通工程混凝土结构智能建造重点实验室

关键词：地质聚合物；软土；强度；微观结构；加固机理

摘  要：为评估工业固废在软土地基加固中的适用性，采用不同掺量的碱激发矿渣作为胶凝材料，系统分析了固化土的力学性能与微观结构，以揭示其强度增长规律及微观作用机制。结果表明，碱激发矿渣掺量为2.0%时，土体压实性能最佳，固化土28 d无侧限抗压强度与变形模量分别达到 535 kPa与22.35 MPa。CT扫描结果表明，2.0%掺量的碱激发矿渣使土体孔隙体积分数和孔隙连通度分别降至2.43%和7.54%，反映出碱激发矿渣对土体微观结构的致密化作用。微观结构分析结果表明，碱激发反应促使矿渣中活性铝硅酸盐发生溶解与聚合，生成的三维网状凝胶结构有效填充孔隙并增强土颗粒间的胶结作用。本研究证实碱激发矿渣可作为软土地基的高效低碳加固材料，为软土地区基础设 施建设提供一种可持续的工程解决方案。