碱激发矿渣固化重氯盐渍土强度与固化机理研究
屈 磊1，沈 君2，宋心彤2*，赵志阳3，邹东博2，程 寅2
(1. 新疆生产建设兵团公路科学技术有限公司，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830000;2.交通运输部科学研究院工程技术与材料研究中心，北京100029;3. 浙江省地矿建设有限公司，浙江杭州310052)
审稿人推荐语：
该论文聚焦“一带一路”战略推进中重氯盐渍土地基处理的工程难题，以察尔汗盐湖重氯盐渍土为研究对象，创新性地采用碱激发矿渣胶凝材料作为固化剂，通过室内试验与现场测试相结合的方法，系统探究了不同养护方式对固化土强度发展的影响，并借助XRD、SEM技术揭示了其固化机理，研究价值突出。
该论文突破了传统水泥固化盐渍土效果不佳的局限，证实了碱激发矿渣固化重氯盐渍土在各龄期的抗压强度均显著优于水泥固化土，180 d龄期抗压强度可达11.46 MPa，且长期性能更稳定。其发现的水滑石类化合物生成规律、致密板块状微观结构形成机制，为阐明固化剂与氯盐的相互作用提供了关键理论支撑，填补了重氯盐渍土固化机理研究的空白。
研究成果为西部盐渍土地区交通、港口等重大基础设施建设提供了高效固化方案，既解决了传统技术强度低、抗侵蚀性差的痛点，又实现了工业废渣资源化利用。该研究成果兼具学术创新性与工程实用性，对推动盐渍土地区工程建设技术进步、保障基础设施耐久性具有重要指导意义。
审稿人：吴子龙，西安科技大学建工学院地下工程系，副教授、硕士生导师
摘要：
采用碱激发矿渣胶凝材料(矿渣)固化重氯盐渍土，以水泥(PC)固化重氯盐渍土为对照组，通过室内试验与现场测试，研究了不同养护方式对固化重氯盐渍土强度发展的影响。同时，通过分析固化重氯盐渍土的水化产物和微观形貌，揭示了矿渣固化重氯盐渍土的固化机理。研究结果表明：不同类型的固化重氯盐渍土在标准养护条件下的抗压强度均最高。与水泥固化重氯盐渍土相比，矿渣固化重氯盐渍土受养护方式影响较大，其在CM3养护方式下养护比在CM2养护方式下的180 d抗压强度损失降低了21.2%，其在低温养护下7、28 d抗压强度仅为同龄期标准养护试样的27.0%和44.7%。现场测试结果显示，矿渣固化重氯盐渍土在气温回升后抗压强度大幅度增长，其长期性能优于水泥固化重氯盐渍土。随着养护龄期的增加，矿渣固化重氯盐渍土中出现了更多的水滑石类化合物，且形成了比较致密的板块状结构，因此其抵御氯盐侵蚀能力更强，土中C-S-H 也越稳定，长期性能更好。
关键词：重氯盐渍土;碱激发矿渣;养护方式;抗压强度;固化机理
结论：
针对察尔汗盐湖地区重氯盐渍土的固化，采用碱激发矿渣作为主要固化材料，水泥固化重氯盐渍土为对照组，探究了固化重氯盐渍土在盐分、低温影响下的强度变化，并利用XRD和SEM测试方法，研究了固化重氯盐渍土在盐分影响下的水化产物及微观形貌，主要结论如下：
1)标准养护下，矿渣固化重氯盐渍土的抗压强度在各试验龄期内均较高，其28、180 d抗压强度分别为8.19、11.46 MPa，而对应龄期的水泥固化重氯盐渍土的抗压强度仅为1.45、4.30 MPa。
2)不同养护条件下，矿渣固化重氯盐渍土的抗压强度普遍高于水泥固化重氯盐渍土。对比不同养护条件下固化重氯盐渍土的抗压强度可知，不同类型的固化重氯盐渍土在标准养护条件下的抗压强度均最高。养护方式对固化重氯盐渍土抗压强度损失指标影响较大，水泥固化重氯盐渍土在CM3养护方式下养护比在CM2养护方式下的抗压强度损失降低了3.0%，矿渣固化重氯盐渍土在CM3养护方式下养护比在CM2养护方式下的抗压强度损失降低了21.2%。
3)水泥固化重氯盐渍土受低温影响较小，低温养护下其7、28 d 抗压强度分别为同龄期标准养护试样的98.9%和89.0%;而矿渣固化重氯盐渍土低温养护下7、28 d 抗压强度仅为同龄期标准养护试样的27.0%和44.7%。
4)现场测试结果显示，矿渣固化重氯盐渍土的28 d抗压强度不足1 MPa，但气温回升后其抗压强度大幅度增长。水泥和矿渣固化重氯盐渍土在实验室和现场的抗压强度发展表明，水泥和矿渣均可以应用于重氯盐渍土固化，且矿渣固化重氯盐渍土的长期性能更好。
5)随着龄期的增加，水泥和矿渣固化重氯盐渍土中均出现了水滑石类化合物，NaCl逐渐减少。固化重氯盐渍土中形成的HT越多，抵御氯盐侵蚀能力就越强，土中C-S-H也越稳定。矿渣固化重氯盐渍土中HT的形成量多于相同条件下的水泥固化重氯盐渍土，因而土中C-S-H更加稳定，相应强度也更高。
6)矿渣固化重氯盐渍土在标准养护下形成的结构比较致密，大量薄片状的C-S-H凝胶将土颗粒和少量CH包裹形成比较致密的板块状结构，而盐土养护下矿渣固化重氯盐渍土的结构较为疏松。
论文主要图表：
图3 标准养护条件下水泥和矿渣固化重氯盐渍土抗压强度随养护龄期变化
图4 不同养护方式下水泥和矿渣固化重氯盐渍土抗压强度随养护龄期变化
图5 早期低温养护对水泥和矿渣固化重氯盐渍土抗压强度的影响
表6 察尔汗盐湖现场试验方案与结果
图6 标准养护条件下水泥固化重氯盐渍土XRD 衍射图谱对比
图7 标准养护条件下矿渣固化重氯盐渍土XRD衍射图谱对比
图10 不同养护条件下水泥固化重氯盐渍土180 d龄期XRD衍射图谱对比
图11 不同养护条件下矿渣固化重氯盐渍土180 d 龄期XRD衍射图谱对比
图14 不同养护方式下水泥和矿渣固化重氯盐渍土SEM照片对比
全文阅读：
链接：(file.bmrb.com.cn/file/upload/2026/01/28/1769562851698.pdf)
引文格式：
屈磊，沈君，宋心彤，等. 碱激发矿渣固化重氯盐渍土强度与固化机理研究[J]. 市政技术，2025，43(3)：215-223.(QU L，SHEN J，SONG X T，et al. Study on strength and curing mechanism of heavy chlorinated saline soil by alkali activated slag[J]. Journal of municipal technology，2025，43(3)：215-223.)
发表期次：
2025年第3期，P215-223