水玻璃与CaCl_(2)复合对戈壁土胶砂的作用效果与机理

为了研究戈壁土混凝土制备方法及其力学、抗裂性能,采用水玻璃和CaCl_(2)复合配制了戈壁土胶砂试件(水玻璃、CaCl_(2)与戈壁土、砂均匀混合后,密封10 h与水泥混合),研究了水玻璃、CaCl_(2)掺量对胶砂力学和抗裂性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、压汞法测试(MIP)等测试手段分析了其胶结机理。试验结果表明:无论是单掺水玻璃还是水玻璃+CaCl_(2)复掺入戈壁土胶砂中均有利于改善其强度,复掺的效果优于单掺;增加激发剂掺量,胶砂强度呈先增加后减小的趋势,且前期强度平均增长速率高于后期;在戈壁土30%的掺量时,外掺2%CaCl_(2)+3%水玻璃的胶砂抗压强度最高,28 d可达63.3 MPa,较基准组提高了54.8%;戈壁土经水玻璃、CaCl_(2)胶结后,提高了圆环试件抗裂性能,圆环试件开裂时间延后6~7 h,裂缝长度缩短9.4%~37.7%,裂缝宽度降低10%;水玻璃和CaCl_(2)能够增加土中O-H基团(羟基团)数量,促进土粒与水泥之间的结合与反应,CaCl_(2)通过Ca^(2+)与土粒中Na+的离子交换作用,加速土中矿物的水解;复掺水玻璃和CaCl_(2)后,改善了胶砂各类型孔分布,试件孔隙率比Y组下降了0.94%,平均孔径下降了7.6%,最可几孔径降低了11.0%,无害孔增加了4.7%,少害孔减少了10.6%,试件的密实度提高,内部结构得到优化,进而提升其力学及抗裂性能。