为实现工业固废在道路与铁道路基工程中的高值化利用,助力双碳目标在交通运输工程领域中的达成,采用钢渣、矿渣与2种脱硫产物(DP-1、DP-2)等工业固废制备再生胶凝固化剂。基于响应面法考察不同工业固废的交互作用并得到其最优组配。采...为实现工业固废在道路与铁道路基工程中的高值化利用,助力双碳目标在交通运输工程领域中的达成,采用钢渣、矿渣与2种脱硫产物(DP-1、DP-2)等工业固废制备再生胶凝固化剂。基于响应面法考察不同工业固废的交互作用并得到其最优组配。采用最优组配下的固化剂对粉土进行改良固化,并表征本研究固化粉土微观结构。与水泥固化粉土作对比,探究了固化剂掺量、养护龄期对固化粉土力学性能和耐久性的影响规律,并分析2种固化粉土的矿物成分,探究再生胶凝固化剂的粉土固化机理。研究结果表明:7 d无侧限抗压强度(p_(usc))响应面模型经残差正态概率分布检验,模型可靠度较高。钢渣与矿渣、钢渣与DP-2交互作用对7 d p_(usc)值的影响极其显著,再生胶凝固化剂最优配比(%)为钢渣∶矿渣∶DP-1∶DP-2=52.1∶19.9∶19.5∶8.5。研究可知,固化粉土具有良好的力学性能和耐久性,在养护后期(28 d)与水泥固化粉土p_(usc)值、加州承载比值、水稳性能系数值、冻融循环系数值分别相差1.9%、0.5%、1.0%、2.3%。再生胶凝固化剂组分在碱性环境中发挥协同作用,水化产物交错生长填充了粉土颗粒之间的孔隙,从而提高了固化粉土的力学性能。同掺量的再生胶凝固化剂碳排放仅为水泥的1.66%,推荐再生胶凝固化剂路床固化工程最优掺量为6%~8%,该技术的推广应用具有重要环保和社会意义。展开更多
文摘黄河冲积粉土级配不良,磨圆度高,无法直接用于路基填筑等工程,常使用水泥、石灰对其进行固化处理。但上述材料生产过程资源消耗大,温室气体排放高。为解决该问题,以粉煤灰(PFA)、矿渣(GGBS)、氧化镁(MgO)为材料,基于响应面[Box-Behnken Design(BBD)]优化试验设计,对比分析三者交互作用对固化土强度及水稳性的影响。结果表明,固化土试块7 d无侧限抗压强度(7 d UCS)最大可达1.12 MPa,28 d无侧限抗压强度(28 d UCS)最大为3.12 MPa,水稳性均大于80%,具有良好的强度与稳定性。粉煤灰与氧化镁协同作用对固化土的强度、水稳性贡献最大,响应面分析确定的固化剂最佳配比为水泥∶粉煤灰∶矿渣∶氧化镁=6∶1.825∶4.815∶0.688,该配比下模型预测值与实测值间的相对误差均在5%以内,建立的模型具有可靠性。
文摘为实现工业固废在道路与铁道路基工程中的高值化利用,助力双碳目标在交通运输工程领域中的达成,采用钢渣、矿渣与2种脱硫产物(DP-1、DP-2)等工业固废制备再生胶凝固化剂。基于响应面法考察不同工业固废的交互作用并得到其最优组配。采用最优组配下的固化剂对粉土进行改良固化,并表征本研究固化粉土微观结构。与水泥固化粉土作对比,探究了固化剂掺量、养护龄期对固化粉土力学性能和耐久性的影响规律,并分析2种固化粉土的矿物成分,探究再生胶凝固化剂的粉土固化机理。研究结果表明:7 d无侧限抗压强度(p_(usc))响应面模型经残差正态概率分布检验,模型可靠度较高。钢渣与矿渣、钢渣与DP-2交互作用对7 d p_(usc)值的影响极其显著,再生胶凝固化剂最优配比(%)为钢渣∶矿渣∶DP-1∶DP-2=52.1∶19.9∶19.5∶8.5。研究可知,固化粉土具有良好的力学性能和耐久性,在养护后期(28 d)与水泥固化粉土p_(usc)值、加州承载比值、水稳性能系数值、冻融循环系数值分别相差1.9%、0.5%、1.0%、2.3%。再生胶凝固化剂组分在碱性环境中发挥协同作用,水化产物交错生长填充了粉土颗粒之间的孔隙,从而提高了固化粉土的力学性能。同掺量的再生胶凝固化剂碳排放仅为水泥的1.66%,推荐再生胶凝固化剂路床固化工程最优掺量为6%~8%,该技术的推广应用具有重要环保和社会意义。
