摘要
一种可持续的可控低强度材料（CLSM）通过使用粒化高炉矿渣粉、钢渣和烟气脱硫石膏与水泥结合而开发出来，旨在协同利用工程弃土和工业固体废弃物来稳定低液限黏土。然而，该材料在恶劣和耦合环境条件（特别是冻融循环、干湿循环和长期干燥）下的长期耐久性演化尚未得到系统研究。在本研究中，对结合料含量范围为 8% 至 16% 的试样进行了系统的冻融循环（最多 11 次循环）、干湿循环（最多 11 次循环）和自然干燥（直至质量稳定）测试。通过无侧限抗压强度（UCS）测试评估力学性能的演化，同时使用扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线衍射（XRD）表征微观结构变化。结果显示，在冻融循环下，UCS 呈现出独特的"S 形”波动。高结合料（16%）试样保持了 1783–2395 kPa 的强度，表面完整且无可见裂纹——显著优于低结合料试样。在干湿循环下，强度在第一次循环后初期增加，然后逐渐下降，在 10% 结合料含量时观察到最低的强度损失。在干燥过程中，失水率和干燥收缩应变均随结合料含量的增加而降低：当结合料从 8% 增加到 16% 时，失水率从 34.16% 降至 29.03%。微观结构分析表明，较高的结合料含量促进了致密、交织的 C–S–H 凝胶和钙矾石网络的形成，有效填充了颗粒间孔隙并包裹了土颗粒，从而提高了宏观耐久性。本研究为在恶劣环境条件下利用工业固体废弃物稳定低液限黏土用于 CLSM 应用提供了一种可持续的材料解决方案，支持在建筑工程中更广泛地采用废物资源化战略。
