淤泥及淤泥质土由于其天然含水率高、压缩性高、强度低等的特性,如果在实际工程中遇到,一般采用水泥进行原位固化。但是采用水泥固化海相淤泥会出现以下问题,一是水泥生产过程会造成严重的环境污染,二是固化后的淤泥土在海水浸泡下,海水中的侵蚀性离子,如氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)、镁离子(Mg2+)等对水泥固化土有侵蚀作用,会导致固化土的微观结构以及生成物发生变化,从而导致水泥固化土的物理力学性质发生变化,使得固化土的耐久性降低,进而影响工程的使用年限。本课题主要采用新型固化剂(钢渣粉)固化海相淤泥土,研究使用钢渣粉替换部分水泥固化淤泥土在侵蚀性离子作用下的强度劣化性能,从宏观以及微观两个方面分析固化土的物理性质变化以及劣化机理。通过室内物理力学试验,研究蒸馏水、硫酸盐溶液以及硫酸盐-氯盐混合溶液侵蚀条件下,钢渣粉水泥固化土(SSP-CS)和激发剂钢渣粉水泥固化土(A-SSP-CS)的质量、无侧限抗压强度(UCS)以及氯离子浓度随固化土试样侵蚀时间、侵蚀溶液浓度变化的规律,并与水泥固化土(CS)进行对比,探究采用钢渣粉替换部分水泥固化淤泥土的可行性。研究发现,在不同浓度硫酸盐溶液中侵蚀的各类固化土试样的质量均未出现损失,蒸馏水环境中只有SSP-CS侵蚀28d前试样的质量有损失。在混合溶液中,Cl-的存在可以降低固化土中硫酸盐的腐蚀速度,并且Cl-的浓度越高,延缓的效果就越明显。在硫酸盐-氯盐混合溶液中被侵蚀的各类固化土试样的质量均未出现损失。当侵蚀溶液中Cl-和SO42-共存时,Cl-会在一定程度上提高固化土的抗压强度,减轻固化土的侵蚀劣化程度,但是当侵蚀溶液中的Cl-浓度超过某个极限值以后,随着溶液中Cl-浓度的增大,这种减缓作用逐渐丧失。试验结果表明,各类固化土试样在不同侵蚀时间时,其强度达到最大值时溶液中Cl-浓度是不同的。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)分析蒸馏水、硫酸盐溶液以及硫酸盐-氯盐混合溶液中CS、SSP-CS以及A-SSP-CS的微观形貌以及物相变化,进而得到钢渣粉水泥固化土在硫酸盐溶液以及硫酸盐-氯盐混合溶液中的强度劣化机理。在混合溶液中侵蚀的固化土试样,在侵蚀前期,由于Cl-的渗透速率大于SO42-,Cl-会先与水化铝酸钙反应生成三氯铝酸钙,即Friedel’s盐。一方面,Friedel’s盐的膨胀性能低于钙矾石,另一方面,Cl-会与固化土中的水化产物发生反应,生成水化氯铝酸钙(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O),使硫酸盐腐蚀产物钙矾石的产量减少,从而使硫酸盐对固化土的膨胀破坏作用减弱。在侵蚀后期,一方面由于Cl-参与水化反应生成的F’s盐无胶凝性,且熔融态的蜡状物质覆盖在颗粒的表面,使得水化物不能进行物质交换,水化作用变慢或被迫停止。更重要的另一方面是由于SO42-参与水化反应,生成钙矾石,而钙矾石的溶解度小,并且结合了大量的结合水,体积是原来水化铝酸钙的2.5倍,巨大的体积变化,使得试样由于钙矾石的存在产生了极大的内应力,致使试样发生膨胀破坏。通过反应生成的石膏与氢氧化钙相比,体积增加了将近2倍。反应同时生成了氢氧化钙,使孔隙溶液中的pH值升高,反过来又会加速钙矾石的生成,造成侵蚀越来越严重,使得试样的强度不断的降低。