纳米SiO2和石灰改良黄泛区粉土的力学特性研究*

张艳美 马 丁② 李国勋 毕舰心

(①中国石油大学储运与建筑工程学院，青岛 266580，中国) (②国网山东省电力公司，滨州 256610，中国)

0 引 言

粉土在我国分布广泛，实际工程中经常会面临将粉土作为路基填料问题，很多情况下若将粉土直接应用于路基，会引发一系列工程问题(Zhu et al.，2008)，因而需要对粉土进行改良，使其满足相应的工况要求才可使用。许多学者已对传统改良剂如水泥、石灰、粉煤灰等改良粉土进行了研究，发现传统改良剂可以与土体发生一系列物理化学作用，生成的胶结物质对土体的强度、刚度、耐久性等有着显著改良作用； 还有研究表明混合掺加传统改良剂(如同时掺加水泥与石灰，或水泥与粉煤灰等)可以进一步提高土体的强度(朱志铎等， 2004； Altun et al.，2009； Lemaire et al.，2013； 张艳军等， 2015； Mehenni et al.，2016； 何中江等， 2018)。但是传统改良剂在改良粉土的同时存在着改变土壤pH值、导致矿物质流失、破坏植被等一系列生态问题，不符合可持续发展的理念(张涛等， 2015； 彭丽云等， 2017)，因此寻求高效、环保、经济的粉土改良剂是十分必要的。

图 1 击实试验结果Fig. 1 Compaction test result

纳米材料的尺寸在1～100nm范围内，因而其在物理、化学性质等方面具有许多异于常规材料的特性，是现如今光电材料、环境和能源、生物医学、航天和航空、军事等领域的研究热点。目前纳米材料在土木工程领域特别是水泥基材料中已有较多应用，但是在岩土工程方面仍相对较少(陈学军等， 2017， 2018; Ghasabkolaei et al.，2017)。纳米材料种类繁多，其中纳米SiO2具有无污染、价格便宜、改良效果好等优点，是一种应用相对广泛的纳米材料，国内外学者也对其进行了许多研究。……