地聚合物固化淤泥质土：从微观机理到宏观性能

吴昊1，张泽鹏1，宋卫民1，张 德2，程志强2，满立3，斯碧峰3，张甲峰4（1.中南大学土木工程学院；2. 上海公路桥梁(集团)有限公司；3.上海机场(集团)有限公司；4.上海民航新时代机场设计研究院有限公司）

摘要：淤泥质土广泛分布于中国沿海及内河流域，其高含水率、低渗透性及弱结构性等不良工程特性，已严重制约了基础设施建设的可持续发展。针对这一挑战，通过土壤固化技术实现淤泥质土的资源化利用，被视为潜在解决方案。然而，传统无机固化剂(如水泥、石灰）在应用中存在高碳排放、能耗大以及有限的工业固废消纳能力等突出弊端，已难以满足中国“双碳”目标下的绿色转型与可持续发展需求。在此背景下，地聚合物作为一种以富含硅铝酸盐工业固废(如矿渣、粉煤灰等)为前驱体，在碱激发作用下形成的新型绿色胶凝材料，凭借其近零碳排放、高反应活性以及显著的固废资源化特性，为淤泥质土的高效利用与工业固废的协同处置提供了极具潜力的可持续发展解决方案。本文从多尺度视角出发，系统性地综述了地聚合物固化淤泥质土的固化机理、宏观性能及其关键科学问题的研究进展。首先，分析了中国不同地区淤泥质土的工程特性，并从微观层面阐明了地聚合物的形成原理及其固化淤泥质土的微观机理；随后，探讨了地聚合物固化淤泥质土的宏观力学性能、耐久性能及其影响因素。本文旨在为开发高性能地聚合物基淤泥质土固化剂、提出高效的淤泥质土处置策略提供理论依据，为推动淤泥质土的资源化利用与工业固废的协同处理提供实践参考。

关键词：淤泥质土；工业固废；地聚合物；机理；性能