【摘 要】
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为解决硅酸盐水泥等传统固化剂高能耗、高CO2排放和高污染等问题,采用新型低碳碱激发粉煤灰胶凝材料对淤泥进行固化处理,开展养护龄期、激发剂类型及掺量多种因素影响下固化
【机 构】
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武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室; 武汉大学土木建筑工程学院; 武汉理工大学土木工程与建筑学院; 湖北工业大学土木建筑与环境学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(51879202,51609180)~~
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为解决硅酸盐水泥等传统固化剂高能耗、高CO2排放和高污染等问题,采用新型低碳碱激发粉煤灰胶凝材料对淤泥进行固化处理,开展养护龄期、激发剂类型及掺量多种因素影响下固化淤泥无侧限抗压强度、X射线衍射、扫描电镜、热重和压汞试验,通过分析抗压强度、化学成分、断面形貌及孔隙结构等宏微观特性,揭示碱激发粉煤灰固化淤泥强度性状演变规律与微观机制。结果表明:碱激发粉煤灰可有效提高固化淤泥无侧限抗压强度,Na OH,Na2Si O3·9H2O激发效能优异,Na2CO3激发效果相对有限。碱性OH-作用于粉煤灰玻璃体内外,受激发经"溶解–聚合"形成不同聚合度的硅铝酸盐聚合物凝胶N-A-S-H,黏结细颗粒从而提高固化淤泥整体强度。碱激发剂掺量升高,引起N-A-S-H凝胶生成量增多、热重质量损失增多、团粒内孔隙更多地转化为颗粒间孔隙,导致固化淤泥微观结构更加致密、整体性更强,宏观上表现为力学特性大幅改善。上述结果揭示了碱激发粉煤灰固化淤泥宏微观特征演变过程,建立了碱激发粉煤灰内在化学反应诱发固化淤泥性能改良的全过程模型,可为碱激发粉煤灰替代水泥用于淤泥固化提供理论依据。
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