F1离子固化剂加固试验黄土的物理力学特性变化机理

王景龙¹，王旭^1,2，李建东¹，张延杰¹，蒋代军¹，刘德仁¹，李迅¹

1. 兰州交通大学土木工程学院2. 道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室

摘 要：为研究离子型土壤固化剂加固黄土的作用效果,对不同F1固化剂掺量的试验黄土进行物理力学参数试验以及微观试验,分析了固化剂加固土体的微观结构变化,探讨了固化剂对试验黄土物理力学性质的影响规律和加固机理。研究结果表明:F1固化剂能提供强正电或强阳离子分子,通过离子交换作用与永久带负电荷的黏土矿物颗粒吸附,使得土颗粒在外荷载作用下重新排列成联结力更强的层状堆叠结构,改善了土体的物理力学特性;F1固化剂阻碍了黏土颗粒对极性水分子的吸附,降低了黏土颗粒的水敏性,使得土体的液、塑限和最优含水率降低,最大干密度和无侧限抗压强度增大;微观电镜扫描与核磁共振试验表明,F1固化剂可减小土颗粒间的孔隙体积、孔隙面积比和粒间孔径,降低孔隙连通性;F1固化剂使用便捷、成本低廉、养护周期短,与石灰、水泥等传统土体改良材料相比有众多独有优点。

关键词：黄土;固化剂;固化机理;