碱激发赤泥基可控低强度材料工作性能试验研究

摘要

为优化碱激发赤泥基可控低强度材料（CLSM）的配合比设计，提高其在道路工程回填领域的应用性能，该文系统研究赤泥掺量（20%～50%）、水固比（0.30～0.36）、砂土比（7∶3～4∶6）、聚羧酸减水剂（PEC）掺量（0%～2.1%）及粉煤灰/矿粉比（5∶1～0.5∶1）对材料流动性与抗泌水性能的影响。研究结果表明：(1)水固比对流动性调控作用显著，当其提升至0.32～0.34时，流动度可提高39%～78%，但水固比>0.34会导致泌水率显著增加（最高达4.89%）；(2)当赤泥掺量为30%～40%时，其高比表面积的吸附作用与碱性水化协同效应可平衡流动性（200～300 mm）与抗泌水性（泌水率≤5%）；(3)当砂土比优化为5∶5时，机制砂的级配效应能够缓解细粒土的吸水影响，增强浆体稳定性；(4)当PEC掺量为1.4%～2.1%时，通过静电排斥与自由水释放机制可显著改善流动性，但过量掺入（>2.1%）会因水膜厚度不足导致泌水率上升；(5)当粉煤灰/矿粉比≥2∶1时，粉煤灰的球形颗粒效应可减少摩擦阻力并抑制泌水。基于多因素协同作用，推荐优化配合比为：赤泥掺量30%、水固比0.32、砂土比5∶5、PEC掺量1.4%～2.1%、粉煤灰/矿粉比2∶1。该配比可实现CLSM高流动性（流动度200～300 mm）与低泌水率（2 h泌水率≤5%），为赤泥基CLSM的低碳化应用提供了关键技术参数，同时推动了工业固废资源化与绿色建材的发展。

关键词

可控低强度材料 / 碱激发赤泥 / 流动性 / 泌水性 / 配合比优化