廖亦涵， 張延杰*， 李建東， 王旭,2， 王興為

(1.蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院， 蘭州 730070； 2.道橋工程災(zāi)害防治技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室， 蘭州 730070)

泥巖是一種富含蒙脫石、伊利石等強(qiáng)親水性黏土礦物的特殊軟巖，具有吸水膨脹軟化、失水收縮干裂和易崩解等不良工程特性[1]，在中國(guó)西南、西北、中南和東南地區(qū)廣泛分布。泥巖在特殊的生成和賦存環(huán)境下，經(jīng)常出現(xiàn)表層風(fēng)化效應(yīng)和可逆濕脹干縮效應(yīng)，經(jīng)常誘發(fā)路基上拱、邊坡坍塌、渠壩和建筑物開裂等工程病害，嚴(yán)重制約泥巖地區(qū)公路、鐵路、水利及其附屬構(gòu)筑物的安全服役和壽命周期，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此對(duì)于泥巖的不良工程性質(zhì)改良問題，引起工程技術(shù)人員的高度關(guān)注。

水泥、石灰、粉煤灰和礦渣等膠凝材料，由于其具有成本低、取材方便、加固效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)[2]，在實(shí)際泥巖加固工程中被廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)無(wú)機(jī)類固化劑加固泥巖的力學(xué)性能進(jìn)行了大量研究。毛雪松等[3]、何俊等[4]、Zhang等[5]詳細(xì)闡述了此類固化劑的固化機(jī)理。徐鵬等[6]通過動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，石灰改良泥巖能減小路基的沉降變形，提高路基的整體承載性。Vazquez等[7]利用石灰和水泥對(duì)泥巖進(jìn)行改良，大幅提高了土體的物理力學(xué)特性。Katz等[8]通過石灰和水泥對(duì)泥巖進(jìn)行改良后，發(fā)現(xiàn)土體強(qiáng)度與礦物晶格結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。檀奧龍等[9]提出了堿渣改性的方法，研究發(fā)現(xiàn)改性后的泥巖膨脹率降低，力學(xué)性能得到了顯著提升。此外，相關(guān)學(xué)者還研究了固化劑摻量變化對(duì)泥巖力學(xué)性能提高效果的影響。祝艷波等[10]采用石灰、水泥、粉煤灰對(duì)泥巖風(fēng)化物進(jìn)行改良，得出摻比為5%的水泥改良效果最佳。Manasseh等[11]摻入石灰對(duì)改良土體的工程性能進(jìn)行研究，得出在8%最佳石灰摻量下，土體的強(qiáng)度達(dá)到最高。

采用無(wú)機(jī)類土壤固化劑，對(duì)于廢棄固化土難以處理利用，固結(jié)層滲透性差、易干縮產(chǎn)生裂縫，并且對(duì)土質(zhì)會(huì)造成嚴(yán)重破壞，不利于生態(tài)防護(hù)[12]。近些年來(lái)，隨著材料科學(xué)的快速發(fā)展，利用高分子聚合物加固土體引起了工程技術(shù)人員的高度重視。離子類新型固化劑能克服無(wú)機(jī)類固化劑的不足，且具有成本低[13]、固化效果佳、施工簡(jiǎn)便快捷和綠色環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn)，可顯著改善黏土礦物的工程性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于道路基層[14-16]、渠道防滲[17]和水利工程[18]。泥巖作為黏土經(jīng)過后生作用形成的巖石[19]，富含蒙脫石、伊利石等黏土礦物，物理力學(xué)特性與黏土有眾多相似之處，因此利用離子類固化劑改良泥巖具有一定的研究意義。但是縱觀國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有泥巖加固研究成果可知，采用離子型固化劑加固泥巖的內(nèi)容較少，對(duì)于固化泥巖的物理力學(xué)特性有待深入研究。鑒于此，現(xiàn)使用F1離子固化劑加固甘肅地區(qū)泥巖，對(duì)F1固化劑作用前后泥巖的物理力學(xué)特性展開研究，以期為泥巖土體的改良和治理提供技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)材料

1.1 F1離子固化劑

F1離子固化劑(以下簡(jiǎn)稱F1)的主要成分為丙烯酸磺化有機(jī)聚合物，且含有多種酸性表面活性劑，是一種綠色環(huán)保的新型土壤穩(wěn)固材料，其密度為1.35 g/cm3，稀釋率為1∶200。如圖1所示。受專利和商業(yè)機(jī)密限制，制造商未公布確切的化學(xué)成分。F1遇水時(shí)可快速離解出水化半徑小、電勢(shì)強(qiáng)的高能氫離子(H3O+)，可通過離子交換反應(yīng)，替換黏土顆粒表面水化半徑大、吸水能力強(qiáng)的金屬陽(yáng)離子(Na+、Li+、K+、Mg2+等)，并破壞雙電層水膜結(jié)構(gòu)，降低ζ電勢(shì)[20]，改變土體微觀孔隙結(jié)構(gòu)和土顆粒間的連接、排列方式，促進(jìn)土顆粒絮凝團(tuán)聚，提高土體密實(shí)度。F1中的磺化油成分具有獨(dú)特的“二重性”，其可在土顆粒表面形成一層疏水油性層[21-22]，將黏土顆粒由“親水性”變?yōu)椤霸魉浴?，可有效阻止土顆粒與水的接觸，提高了土體的水穩(wěn)定性。F1加固土體示意圖見圖2。

圖1 F1離子固化劑Fig.1 F1 ionic soil stabilizer

圖2 F1離子固化劑加固泥巖顆粒示意圖Fig.2 Diagram of solidified mudstone particles in F1 ionic soil stabilizer

F1主要與土體中的黏土顆粒發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，因此對(duì)加固土體有嚴(yán)格的要求，黏粒含量不得低于15%，塑性指數(shù)須大于10。

1.2 試驗(yàn)?zāi)鄮r和土樣制備

試驗(yàn)所用泥巖取自G6京藏高速公路蘭州—海石灣段，取土深度為3～5 m，天然含水量低，呈紅褐色，其基本物理特性見表1。取適量土樣放入105～110 ℃的烘箱烘干8 h，冷卻至室溫后，過2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩備用。試驗(yàn)中固化劑F1的摻量分別為0、0.3、0.5、0.7 L/m3(1 m3的土加入0.7 L的F1)。稱取一定質(zhì)量的備用土料，加入相應(yīng)摻量的固化劑，根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)得到的F1改良泥巖的最優(yōu)含水率，加水拌勻，裝入塑料袋中密封靜置12 h備用。

2 試驗(yàn)方案與內(nèi)容

為探究F1固化劑改良泥巖的加固效果，設(shè)計(jì)0、0.3、0.5、0.7 L/m34種摻量的F1固化泥巖土樣，嚴(yán)格參照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)[23]，開展擊實(shí)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、無(wú)荷膨脹試驗(yàn)、三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)、凍融循環(huán)試驗(yàn)，分析F1加固前后及F1摻量對(duì)泥巖物理力學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律，并結(jié)合XRD衍射試驗(yàn)和核磁共振試驗(yàn)(nuclear magnetic resonance，NMR)，對(duì)F1加固前后泥巖固化土的物質(zhì)成分和微觀孔隙結(jié)構(gòu)展開研究。

2.1 膨脹特性試驗(yàn)

控制壓實(shí)度為K=0.95，稱取一定質(zhì)量的F1摻量比為0、0.3、0.5、0.7 L/m3的固化泥巖土樣，用環(huán)刀制成Φ61.8 mm×20 mm的試樣，制樣完成后按照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50123—2019)[23]，在WG型單杠桿固結(jié)儀上開展無(wú)荷載膨脹試驗(yàn)，研究改良泥巖膨脹率與F1固化劑摻量的關(guān)系。其中試樣無(wú)荷載膨脹率按式(1)計(jì)算。

(1)

式(1)中：δt為t時(shí)刻的無(wú)荷載膨脹率；Z0、Zt分別為試驗(yàn)開始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻量表讀數(shù)；h0為試樣初始高度。

本次點(diǎn)評(píng)病歷136份，其中男性72例，女性64例，平均年齡（57.48±17.3）歲；平均住院時(shí)間 11.32天；伏立康唑片平均用藥6.16天。經(jīng)治療，127例好轉(zhuǎn)，1例未愈，3例死亡，5例不詳。

2.2 三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)

根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果，控制壓實(shí)度為K=0.95，對(duì)F1摻量為0、0.3、0.5、0.7 L/m3的固化泥巖土樣，采用液壓法制成Φ39.1 mm×80 mm的圓柱體試樣，試樣成型后用保鮮膜包裹，防止水分丟失，立即放入三軸儀中，在50、100、200、400 kPa 4種圍壓下進(jìn)行不固結(jié)不排水試驗(yàn)。

2.3 凍融循環(huán)試驗(yàn)

設(shè)計(jì)0、1、5、10和15次凍融循環(huán)次數(shù)，對(duì)0 L/m3和0.5 L/m3摻量的F1固化試樣進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)(制冷箱凍結(jié)12 h，室內(nèi)環(huán)境下融化12 h為一次凍融循環(huán))。制冷溫度為-20 ℃，熔融溫度為23 ℃，待試樣達(dá)到設(shè)計(jì)的凍融循環(huán)次數(shù)后，立即放入三軸儀，在50、100、200、400 kPa 4種圍壓條件下開展三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)，分析凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)黏聚力和內(nèi)摩擦角的影響規(guī)律。

2.4 NMR試驗(yàn)和XRD衍射試驗(yàn)

核磁共振(NMR)是通過土樣中的氫核與磁場(chǎng)之前的作用來(lái)獲取氫質(zhì)子相關(guān)信息的一項(xiàng)技術(shù)，核磁共振技術(shù)可通過釋放一定頻率的射頻脈沖，使得飽和待測(cè)土樣中的自旋氫核吸收電磁波。射頻脈沖停止時(shí)，自旋氫核釋放電磁波，能量恢復(fù)平衡狀態(tài)，其間所需弛豫時(shí)間T2值的大小與土體微觀孔徑密切相關(guān)，可通過弛豫時(shí)間變化規(guī)律反應(yīng)土體的微觀孔隙結(jié)構(gòu)[24]?？刂茐簩?shí)度為0.95，制備F1摻量為0、0.3、0.5、0.7 L/m3的三軸試樣，制樣完成后進(jìn)行負(fù)壓真空飽水處理，最后飽和樣放入紐邁MacroMR12-150H-I型低場(chǎng)核磁共振儀(圖3)，分析不同F(xiàn)1摻量泥巖的微觀孔隙結(jié)構(gòu)。NMR試驗(yàn)完成后取出試樣，取一定量將其風(fēng)干、研磨后過0.075 mm的篩，在MiniFlex600型X射線衍射儀上進(jìn)行XRD測(cè)試，分析土樣物質(zhì)成分的變化。

圖3 低場(chǎng)核磁共振儀Fig.3 The low field NMR

表1 泥巖的基本特性指標(biāo)Table 1 Basic characteristic indexes of mudstone

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 物理參數(shù)試驗(yàn)

擊實(shí)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，可知隨著F1摻量的增加，固化泥巖土的最優(yōu)含水率、最大干密度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。0.5 L/m3摻量的加固泥巖的最大干密度達(dá)到最高值為1.81 g/cm3，相較于未加固泥巖提升5.8%。其原因?yàn)镕1固化劑減小了泥巖顆粒的結(jié)合水膜，降低土顆粒間的排斥力，經(jīng)過壓實(shí)后，土顆粒間更加緊密地排列，提高土體的密實(shí)度。

并且隨著F1摻量的增加，加固泥巖的滲透系數(shù)先減小后增大。0 L/m3摻量未加固泥巖的滲透系數(shù)為15.72×10-9cm/s，0.5 L/m3摻量加固泥巖的滲透系數(shù)達(dá)到最小為9.15×10-8cm/s，降低了41%。其原因?yàn)镕1固化劑加入泥巖后，土體堆疊成更加緊密的層狀結(jié)構(gòu)，并且由于疏水油性層的存在，泥巖“親水性”改變?yōu)椤霸魉浴?，水分子通過土體更加困難。

表2 擊實(shí)、滲透試驗(yàn)的物理參數(shù)Table 2 Physical parameters of compaction and penetration test

3.2 無(wú)荷膨脹試驗(yàn)

圖4 改良泥巖的浸水膨脹曲線Fig.4 Immersion curves of improved mudstone

試樣的無(wú)荷載膨脹率如圖4所示，可知F1加固試樣的無(wú)荷膨脹率先降低后升高，摻量0.5 L/m3的試樣膨脹率達(dá)到最低。F1固化劑可抑制泥巖的膨脹變形，0 L/m3摻量試樣的無(wú)荷膨脹率為15.75%，0.3、0.5、0.7 L/m3摻量試樣的膨脹率分別為9.24%、8.03%、8.61%，對(duì)比未加固泥巖分別降低6.51%、7.72%、7.14%。其原因是F1固化劑能夠減小結(jié)合水膜厚度，增加土顆粒間的引力，減小粒間間距，形成排列更加緊密穩(wěn)定的層狀堆疊結(jié)構(gòu)，抑制泥巖的膨脹性。

3.3 三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)

不同F(xiàn)1摻量泥巖固化土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖5所示，可知試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線變化規(guī)律與圍壓緊密相關(guān)。當(dāng)圍壓為50 kPa和100 kPa時(shí)，各摻量下F1固化泥巖土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線為應(yīng)變軟化型，當(dāng)圍壓為200 kPa和400 kPa時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線的變化為應(yīng)變硬化型。此外，不同圍壓下，試樣的最大偏應(yīng)力隨F1摻量增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。

由《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTG 3430—2020)[25]可知，應(yīng)力-應(yīng)變曲線上主應(yīng)力差的峰值為破壞點(diǎn)，無(wú)峰值時(shí)取15%的軸向應(yīng)變對(duì)應(yīng)的主應(yīng)力差值為破壞點(diǎn)，不同圍壓和不同F(xiàn)1摻量下改良泥巖試樣的偏應(yīng)力匯總?cè)绫?所示。為了直觀分析F1固化劑對(duì)泥巖的加固效果，引入一個(gè)無(wú)量強(qiáng)度提高系數(shù)R[26]，公式為

(2)

由表4可知，F(xiàn)1固化劑可顯著提升泥巖強(qiáng)度提高系數(shù)。F1摻量分別為0.3、0.5和0.7 L/m3時(shí)，固化泥巖的強(qiáng)度提高系數(shù)分別為1.12～1.5、1.67～1.97和1.05～1.32，可知F1摻量為0.5 L/m3時(shí)，泥巖試樣強(qiáng)度提升效果最佳，與圍壓為50、100、200、400 kPa時(shí)未加固泥巖的R值相比，分別增大1.67、1.69、1.97、1.46倍，其原因是F1固化劑通過離子交換，破壞雙電層結(jié)構(gòu)，減薄水膜，縮小顆粒間距，提高密實(shí)度，從而提高土體強(qiáng)度。

改良前后泥巖的黏聚力和內(nèi)摩擦角見圖6，可知隨F1摻量增加，固化泥巖試樣的黏聚力和內(nèi)摩擦角均表現(xiàn)出先增大后減小的變化規(guī)律，且當(dāng)F1摻量為0.5 L/m3時(shí)，黏聚力、內(nèi)摩擦角均達(dá)到最大值，分別為143.91 kPa、18.07°。與未加固泥巖相比，F(xiàn)1摻量分別為0.3、0.5和0.7 L/m3時(shí)，黏聚力分別提高27.25%、64.17%、36.19%，內(nèi)摩擦角分別提高12.43%、29.81%、18.75%?？芍狥1可顯著增大固化泥巖試樣的黏聚力，而對(duì)內(nèi)摩擦角的增大幅度小于黏聚力，其原因是F1固化劑主要通過離子交換作用和磺化油疏水作用，縮小了土顆粒間距，使土顆粒在壓實(shí)作用下形成密實(shí)度更高、團(tuán)聚體更大的穩(wěn)定層狀堆積結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增大固化泥巖試樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。綜合上述分析可知，當(dāng)F1摻量為0.5 L/m3，泥巖試樣的固化效果最佳，F(xiàn)1加固泥巖的最佳摻量為0.5 L/m3。

圖5 不同F(xiàn)1固化劑摻量泥巖的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.5 Stress-strain curves of mudstone with different contents of F1 soil stabilizer

表3 試樣破壞的偏應(yīng)力Table 3 The stress of specimens failure

表4 改良泥巖的提高系數(shù)效果Table 4 The effect coefficient of improved mudstone

圖6 黏聚力、內(nèi)摩擦角隨F1摻量變化曲線Fig.6 Variation curve of cohesion and internal friction angle with F1 content

3.4 凍融循環(huán)試驗(yàn)

凍融循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示，可知隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，0 L/m3和0.5 L/m3摻量下試樣的黏聚力、內(nèi)摩擦角都隨之降低。凍融循環(huán)15次時(shí)，0 L/m3摻量下試樣的黏聚力從87.66 kPa減小為65.07 kPa，降低25.8%。內(nèi)摩擦角由13.92°減小為10.54°，降低24%。0.5 L/m3摻量下試樣的黏聚力從143.97 kPa減小為118.71 kPa，降低17.5%，內(nèi)摩擦角從18.07°減小為15.43°，降低14.6%。前5次凍融循環(huán)對(duì)試樣的黏聚力與內(nèi)摩擦角影響較大，經(jīng)歷5次凍融循環(huán)后，影響逐漸減小。

圖7 改良泥巖的黏聚力與內(nèi)摩擦角Fig.7 Cohesion and internal friction angle of improved mudstone

其原因?yàn)樵趦鼋Y(jié)過程中，試樣中的水分由于體積膨脹產(chǎn)生的凍脹力擠壓土骨架，在土體內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)小裂隙，改變土體內(nèi)部原有結(jié)構(gòu)。在融化過程，水分又滲入到裂隙中，在下一次的凍結(jié)中對(duì)土體結(jié)構(gòu)造成進(jìn)一步破壞。凍融過程改變土體內(nèi)部孔隙形態(tài)，破壞泥巖顆粒間的聯(lián)結(jié)作用，降低了土顆粒間的結(jié)合力，導(dǎo)致黏聚力下降，內(nèi)摩擦發(fā)生了變化。隨著凍融次數(shù)的增加，泥巖顆粒逐漸形成新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，循環(huán)次數(shù)對(duì)于黏聚力和摩擦角的影響逐漸減小。對(duì)比未摻F1固化劑泥巖，改良泥巖的黏聚力和內(nèi)摩擦角變化幅度較小，其原因?yàn)镕1固化劑能夠減小水膜，經(jīng)過壓實(shí)后土顆粒間的結(jié)構(gòu)排列更加密實(shí)，凍脹力對(duì)土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響較小，可以有效減小凍融循環(huán)對(duì)于土體的破壞。

3.5 NMR試驗(yàn)

核磁共振(NMR)試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示，參考鄧永鋒等[27]和Horpinbulsu等[28]對(duì)孔徑d的劃分方法，將測(cè)得的泥巖孔隙劃分四類：微孔隙(d≤0.01 μm)、小孔隙(0.01 μm

圖8 改良泥巖的孔徑分布曲線Fig.8 Pore size distribution curves of improved mudstone

根據(jù)孔隙劃分方法，對(duì)改良泥巖的孔徑分布進(jìn)行分析，可知固化泥巖試樣小孔隙最多、其次為微孔隙、中孔隙和大孔隙。隨著F1摻量的增加，第一波峰峰值先增大后減小，并且都小幅向左移動(dòng)，第二個(gè)與第三個(gè)波峰略微向左移動(dòng)，說(shuō)明泥巖的大、中、小孔隙減小。在0.5 L/m3最佳摻量下，固化泥巖試樣的小孔、中孔、大孔孔隙與未加固泥巖試樣相比分別減小了3.12%、1.18%、0.93%，微孔孔徑占比增加了0.66%。其原因是F1固化劑經(jīng)過離子交換作用破壞了土體的雙電層結(jié)構(gòu)，減小了土顆粒表層水膜的厚度，縮小土顆粒間距，改善孔隙分布，促進(jìn)大、中、小孔隙向微孔隙轉(zhuǎn)化，降低孔隙總體積，提高土體密實(shí)度。

3.6 XRD衍射試驗(yàn)

XRD衍射試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示，整理可得改良前后泥巖的礦物成分和含量如表5所示。分析可知改良前后泥巖的衍射圖中沒有出現(xiàn)新峰,也未見峰消失，泥巖主要成分均為石英、方解石、長(zhǎng)石、斜綠泥石，說(shuō)明在土樣在加入F1固化劑后并沒有新的物質(zhì)生成。摻入F1固化劑后，土體進(jìn)行了一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使得固化后試樣中長(zhǎng)石的含量降低，斜綠泥石的含量增加。而斜綠泥石可增強(qiáng)土顆粒間的聯(lián)結(jié)作用，提高土體的強(qiáng)度。

圖9 改良泥巖的衍射圖譜Fig.9 Diffraction pattern of improved mudstone

表5 改良泥巖的礦物成分Table 5 Mineral compositions of improved mudstone

取衍射角為26.6°、28.3°、29.34°，其特征晶面分別為(101)、(220)、(104)，對(duì)應(yīng)的晶面間距如表6所示，衍射角相同時(shí)，改良泥巖晶面間距均小于未摻F1固化劑泥巖，0.5 L/m3摻量的泥巖晶面間距達(dá)到最小。其原因是F1固化劑降低土顆粒間的斥力，使得泥巖顆粒間距減小結(jié)構(gòu)更加致密。試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明0.5 L/m3為F1固化劑最佳摻量。

表6 改良泥巖的礦物晶體間距Table 6 Mineral crystal spacing of improved mudstone

4 結(jié)論

(1)F1離子固化劑通過離子交換作用和磺化油疏水作用，減小土顆粒表面的結(jié)合水膜厚度和顆粒間距，顯著改善了泥巖土的水敏性和壓實(shí)特性，提高了密實(shí)度，降低了滲透性和膨脹性。

(2)F1離子固化劑可顯著增大固化泥巖土強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度參數(shù)，且試驗(yàn)證明0.5 L/m3摻量為F1固化劑加固泥巖最佳摻量。當(dāng)F1固化劑摻量為0.5 L/m3時(shí)，與未加固泥巖相比，F(xiàn)1固化泥巖破壞應(yīng)力提升1.97倍，摩擦角與黏聚力分別提高1.29倍和1.64倍。前5次凍融循環(huán)對(duì)試樣抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響較大，經(jīng)歷15次凍融循環(huán)時(shí)，0.5 L/m3摻量下試樣的黏聚力從143.97 kPa減小為118.71 kPa，降低17.5%，內(nèi)摩擦角從18.07°減小為15.43°，降低14.6%，表明F1離子固化劑加固泥巖的抗凍融性較好。

(3)核磁共振試驗(yàn)和XRD衍射試驗(yàn)表明，F(xiàn)1固化劑可減小粒間孔隙體積和晶面間距，改善孔隙分布，使大、中、小孔隙向微孔隙轉(zhuǎn)化，降低孔隙總體積，提高土體密實(shí)度。F1離子固化劑具有傳統(tǒng)膠凝材料不具備的眾多優(yōu)點(diǎn)，在泥巖土固化研究和工程應(yīng)用中有更廣闊的應(yīng)用前景。