纳米碳酸钙改良水泥土动弹性模量试验研究*

严 格 庄心善 陈青生

(湖北工业大学土木建筑与环境学院 武汉 430068)

水泥土是将水泥浆液同土体拌合所形成固结体的统称，由于其可就地取材，施工方便，价格低廉,被广泛应用于地基处理、农田水利、修建堤坝、道路等工程中。但众多工程实践表明：水泥土存在强度提高有限、后期变形较大，以及受动荷载作用影响较大而影响工期和力学性能劣化等缺陷，其工程性能已难以满足日益增长的工程需求。纳米技术是在20世纪末逐渐发展起来的前沿交叉性的新兴学科。如今，该技术已经渗透到诸多领域，建筑材料领域就是其中之一。纳米颗粒因其尺度在纳米范围，从而具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，具有传统材料所不具备的一些新特性。近年来，通过采用纳米矿粉改良水泥土工程性能的研究已经成为水泥土研究领域的热点。王文军等[6]探讨了纳米硅粉在水泥硬化过程中的作用以及纳米硅粉与土之间的作用，研究发现：纳米硅粉能够充分发挥自身的优越性，通过火山灰反应细化和消耗水泥水化产生的Ca(OH)2晶体，促进水泥水化速度和水化程度，填充水泥石中的微小孔隙，改善水泥石的细观结构，这是纳米硅粉改性水泥土的主要原因。王冲[2]通过试验研究得出掺入适量的纳米CaCO3可以促进水泥水化 反应的进行，改善水泥基材料的界面结构和水泥石的结构，能有效地提高水泥砂浆的强度。

目前，关于纳米改良水泥土的研究成果很多，主要包括使用纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化镁、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝等对水泥土进行改良，绝大多数仅局限于自然环境下的纳米水泥土在静力荷载作用下强度和变形特性的研究。……