摘要
目前对淤泥进行固化稳定处理的主要固化剂为水泥和石灰等无机胶凝材料,而传统的固化剂虽能提高固化淤泥的强度，但其生产过程中能源消耗大，CO2排放高，并且固化淤泥在复杂应力环境下难以满足工程需要。针对该问题，本研究将工业废渣矿渣和粉煤灰通过碱激发制备成二元地聚物作为淤泥的固化剂，并掺入再生玻璃钢纤维对其进行增韧，通过室内试验对其力学和路用性能进行研究，推导出了适用于地聚物固化淤泥和纤维加筋固化淤泥的强度预测公式。最后，研究了这种新型绿色固化材料的社会效益、经济效益和碳足迹。主要研究成果如下： （1）通过无侧限抗压强度试验（UCS）、劈裂试验（ITS）、水稳性试验、CBR试验、干缩和温缩试验等一系列的室内试验，研究矿渣-粉煤灰基二元地聚物固化淤泥力学和路用性能发现：随着地聚物掺量的增大和养护龄期的延长，有助于提高固化淤泥的强度和路用性能，掺入15%地聚物的固化淤泥28d强度已经达到了1MPa，满足规范对高等级轻质土路基28d强度大于0.8MPa的要求，其CBR值为16.1%远高于规范的要求（＞8%），其强度提高由于地质聚合凝胶水化硅铝酸钠（N-A-S-H）、水化硅铝酸钙（C-A-S-H）和C-S-H等的形成。 （2）通过研究再生玻璃钢纤维加筋地聚物固化淤泥力学和路用性能发现：随着纤维掺量增加、养护龄期的延长，纤维更好发挥自身抗拉的特点，试样的强度、峰后行为以及路用性能提高越显著。相比于未掺入纤维的地聚物固化淤泥，掺入0.5%纤维后，强度提高了35.5%，两倍峰值应变环境下的残余强度提高了44.5%。 （3）通过社会、经济效益和碳足迹等角度分析发现：对比本研究所用胶凝材料固化一吨淤泥，在1MPa时，使用水泥作固化剂成本较少，在2MPa时使用地聚物固化淤泥成本更低。而与成本不同，无论在较低强度下还是在较高强度下，地聚物固化淤泥的碳足迹都远低于水泥固化淤泥，碳排放分别减少了42.9%和60.0%。
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