矿渣-磷石膏-粉煤灰固化岩溶性土在冻融循环下的力学性能与微观结构变化

王财会¹，张仁广¹，汪 鑫¹，崔万元^2*

(1. 中铁十一局集团建筑安装工程有限公司，湖北 武汉 430064; 2. 武汉轻工大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430023)

摘　要：　为提升岩溶性土在冻融环境下的工程适用性，提出以石灰为激发剂，协同矿渣、磷石膏与粉煤灰制备多元固化材料的技术方案。该研究基于正交试验设计构建 S1～S9 组不同配比体系，试样经 28 d 养护后开展 1～10 次冻融循环试验，系统评估固化岩溶性土的力学响应，并结合 BET、FT-IR及TG-DSC分析揭示其微观结构变化及作用机制。结果表明，不同材料配比对固化岩溶性土抗冻性能影响显著，其中 S4 组试样(岩溶性土78%、固化剂 20%(矿渣 60%、磷石膏 15%、粉煤灰 25%))在全冻融循环区间内保持最优稳定性，其抗压强度在 1～3 次冻融循环后稳定在6.83 MPa左右，5 次冻融循环后提升至8.08 MPa，10 次冻融循环后仍无明显衰减。微观测试结果显示，S4 组试样在冻融循环过程中始终维持稳定且连续的 C-S-H/C-A-S-H 胶凝体系，孔径分布趋于致密，总孔体积下降，结构破坏效应得到明显抑制。TG-DSC 结果进一步说明 S4 组试样在冻融循环作用下水化产物逐渐成熟，其热稳定性随着冻融循环次数的增加而增强。研究表明，矿渣-磷石膏-粉煤灰的复合固化体系可显著提升岩溶性土的抗冻融能力，可为岩溶性土地区基础工程与工业固废资源化利用提供技术支撑。

关键词：　岩溶性土; 冻融循环; 力学性能; 微观表征

基金项目： 湖北省技术创新计划重点研发项目(2024BCB081)

引文格式： 王财会，张仁广，汪鑫，等. 矿渣-磷石膏-粉煤灰固化岩溶性土在冻融循环下的力学性能与微观结构变化[J]. 市政技术，2026，44(4)：32-38. (WANG C H，ZHANG R G，WANG X，et al. Mechanical properties and microstructural changes of slag-phosphogypsum-fly ash-stabilized karstic soil under freeze-thaw cycling[J]. Journal of municipal technology，2026，44(4)：32-38.)