《表1 土样的主要物理力学性质指标》

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《超细水泥对固化软土早期抗压强度影响的试验研究》

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试验中土样为上海典型（4）层淤泥质黏土，取自上海市浦东新区某工程场地。土样的主要物理力学性质指标见表1。按土工试验规范（中华人民共和国行业标准编写组，1999）配制重塑土。试验采用超细水泥部分或完全代替普通水泥组成复合固化剂，分析复合固化剂对不同含水率的固化软土的力学性能的影响。已有研究表明（Chew et al.，2004），当水泥固化剂掺入量为干土质量的20%～30%时，其固化效果较好。考虑到经济性，本次试验采用20%的固化剂掺入量，并以5%增量的超细水泥逐渐代替普通水泥固化剂，以研究超细水泥掺量变化对固化土抗压强度的影响。因此，试验中超细水泥掺量分别为0、5%、10%和20%（百分比表示超细水泥占干土质量的百分比，下文简称为OPC、CAUO5、CAUO10和UFC）。使用X荧光光谱仪（XRF）和激光粒度仪对不同系列的复合固化剂进行成分和粒度分析，各系列固化剂的XRF化学成分及粒径分布情况如表2和图1所示。从表2中可以看出，各系列固化剂的主要成分为CaO、SiO2和Al2O3，随着超细水泥掺量的提高，CaO的含量不断减少，而Si O2和Al2O3的含量不断提高。由水泥水化机理可知（Taylor，1997），水泥进行水化反应的主要成分为SiO2和Al2O3，其在碱性CaOH激发作用下形成C-S-（A）-H凝胶。从表2可看出随着超细水泥掺量的增加，活性Si O2和Al2O3所占比例增加。基于粒径分布理论（Binici et al.，2007），粒径小于25iμm（含25iμm）颗粒主要提供早期强度（至28id），可定义为活性水化粒径区间；大于60iμm的部分主要是粗颗粒，活性较低，主要发挥填充作用，可定义为惰性填充粒径区间；25～60iμm部分介于中间部分，主要提供后期强度，该部分可定义为过渡粒径区间。因此，固化剂中随着超细水泥掺量的增加，其活性颗粒所占比例逐渐增加。