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原文传递赤泥基轻质土的抗冻融、干湿循环及耐腐蚀研究

论文题名：	赤泥基轻质土的抗冻融、干湿循环及耐腐蚀研究
关键词：	公路建筑材料;赤泥基轻质土;冻融循环;干湿循环;耐腐蚀性能
摘要：	赤泥基轻质土是一类以赤泥为主胶凝材料的泡沫轻质土，首次应用于山东沾临高速公路试验段路基项目中，为实现赤泥的资源化利用提供了新途径。然而在实际的路基工程应用中，赤泥基轻质土不可避免地遭受环境中各种不利自然因素的影响，长期作用下可能由于耐久性不佳，发生力学性能劣化乃至破坏，因此赤泥基轻质土的耐久性受到项目各方的高度重视，亟需对其耐久性进行系统研究并给与合理的评估。　　本文以拜耳法赤泥为原料，通过物理发泡方式预制泡沫制备赤泥基轻质土，开展抗冻融、干湿循环及耐腐蚀试验，详细探讨不同的密度等级、赤泥掺量及硅灰掺量对相关耐久性能的影响，并通过微观测试分析其内在机理，为今后赤泥基轻质土的相关耐久性研究及工程应用提供理论支撑。本文的研究成果如下：　　（1）冻融循环试验研究表明：随冻融循环次数的增加，赤泥基轻质土的质量呈先增大后减小的变化规律，抗压强度呈不断下降且后期加速下降的变化规律；赤泥基轻质土的抗冻融循环性能随着密度等级的增大而提升，随着赤泥掺量的增加而下降，赤泥掺量超过50%则其抗冻融循环性能有明显下降的趋势；掺入3%和6%硅灰能够提高其抗冻融循环性能，掺入9%硅灰则对其抗冻融循环性能不利；通过微观测试发现冻融循环作用后赤泥基轻质土的气孔壁上存在大量微裂缝、气孔之间相互贯通，未见有其他物质生成，故赤泥基轻质土的冻融破坏是一种物理破坏。　　（2）干湿循环试验研究表明：随干湿循环次数的增加，赤泥基轻质土的质量呈不断减小的变化规律，抗压强度呈先上升后下降的变化规律；赤泥基轻质土的抗干湿循环性能随着密度等级的增大而提升，随着赤泥掺量的增加而下降，赤泥掺量达到55%则抗干湿循环性能明显下降；掺入3%硅灰能够提高其抗干湿循环性能，掺入6%和9%硅灰则对其抗干湿循环性能不利；通过微观测试发现干湿循环作用后赤泥基轻质土的气孔和裂缝当中存在大量的钙矾石，在宏观层面上能发现粉化层和白色盐层等情况出现，故赤泥基轻质土的干湿破坏是一种复杂的物理-化学破坏。　　（3）硫酸钠溶液腐蚀试验研究表明：在120d内随浸泡龄期的增加，赤泥基轻质土的质量和抗压强度均呈不断增加的变化规律；赤泥基轻质土的耐硫酸钠腐蚀性能随着密度的增大而提升；随着赤泥掺量的增加而下降；掺入硅灰会减少受到的腐蚀作用；赤泥基轻质土具有良好的耐腐蚀性能，在硫酸钠溶液浸泡120d内均未产生裂缝，能够长时间不发生腐蚀破坏，微观测试发现其孔隙中生成大量钙矾石，未对气孔壁造成不利影响，故赤泥基轻质土的硫酸钠溶液腐蚀（120d内）主要是一类生成钙矾石的化学反应。
作者：	陈雄威
专业：	建筑与土木工程
导师：	陈忠平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广州大学
学位年度：	2022