石灰基材料对生土改性效果及机制研究

针对当前石灰、矿渣、粉煤灰等作为生土改性剂的研究主要是在力学性能及耐久性等宏观性能方面,尝试从上述改性材料对生土改性前后的矿物组成、官能团特征峰、微观结构等微观角度来阐述生土改性的内在作用机制。试验结果表明,(1) 单掺石灰时,生土改性效果随石灰掺量增加而提高,最佳掺量为10%,其28 d抗压强度和软化系数分别达到3.69 MPa和0.80,原因是其板状的Ca(OH)2水化产物填充生土颗粒间的空隙,达到饱和后的Ca(OH)2仅其骨架作用;(2) 当10%石灰分别复掺5%矿渣和5%粉煤灰时,28 d抗压强度分别增长了8.1%和2.4%,软化系数分别达到了0.92和0.90,原因是粉煤灰和矿渣发生二次水化反应,其中Mg—O、Al—O等键断裂,Al3+、Mg2+等阳离子与Ca(OH)2发生置换反应,致使1 436.47 cm-1处的峰位偏移至1 400 cm-1附近,同时出现了1 030 cm-1附近的C-S-H凝胶特征峰以及3 120 cm-1处左右的火山灰反应特征峰;(3) 掺矿渣改性效果优于单掺石灰,而复掺粉煤灰的改性效果不佳