石膏-矿渣固化饱和粉细砂力学特征与固化机制

樊秀峰; 徐江波; 吴振祥; 黄瑛瑛; 简文彬

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0779

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (4) : 779 -791. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0779

石膏-矿渣固化饱和粉细砂力学特征与固化机制

樊秀峰, 徐江波, 吴振祥, 黄瑛瑛, 简文彬

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摘要

针对石膏-矿渣(GS)固化剂在粉细砂中的作用机制尚不清晰的问题。以福州饱和粉细砂为研究对象，通过无侧限抗压和直剪试验，分析不同GS固化剂质量分数(7%、15%、20%)和养护龄期(3～60 d)条件下固化土的力学性质，并以普通硅酸盐水泥(OPC)为对照组；结合X射线衍射(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)揭示其微观固化机制。结果表明，GS固化粉细砂的无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦系数均随养护龄期的对数线性增长，且强度与增长率均优于OPC固化土，呈现早强特征。GS固化剂中矿渣组分在水化过程中持续发生二次反应，生成水化硅铝酸钙和钙矾石，这些水化物高效胶结颗粒、填充孔隙，组成空间网格结构，是其固化效率优于水泥的主因。