石灰粉煤灰改良過濕鹽漬土試驗研究

崔 偉

(陜西省交通建設集團公司,陜西 西安 710075)

石灰粉煤灰改良過濕鹽漬土試驗研究

崔 偉

(陜西省交通建設集團公司,陜西 西安 710075)

針對鹽漬土對路基帶來的病害問題進行了試驗研究，該實驗通過利用石灰粉煤灰改良過濕鹽漬土，增強路基的強度、水穩定性和長期的使用性能，改善了過濕土及鹽漬土地區路基的修筑，并提出了合理的加固方案。

過濕土，石灰，粉煤灰，鹽漬土，試驗

本試驗主要針對處理當地過濕粉土，而且該土壤屬于硫酸鹽鹽漬土，所以本試驗的目的在于研究不同含水量對二灰土力學強度的影響和硫酸鹽對二灰土力學強度的影響。

1 試驗材料品質

1.1 試驗用土

試驗試件制備用土采用涇河附近地區的粉土。

1.2 生石灰

采用濟南郊區石灰，經粉碎、磨細、過5 mm圓孔篩后用塑料袋密封包好備用。根據JTJ 057—94公路工程無機結合料穩定材料試驗規程的生石灰有效氧化鈣的試驗方法進行試驗，該生石灰有效氧化鈣為75%。

1.3 粉煤灰

粉煤灰采用山東德州華能電廠的濕排灰，顏色發黑，燒失量較大，屬于低品質粉煤灰。

1.4 硫酸鈉

采用西安化學試劑廠的化學試劑，分析純，白色粉末。

2 擊實試驗

對相同比例不同摻量生石灰粉煤灰土進行擊實試驗，其粉煤灰∶生石灰∶粉土分別為20∶5∶75，40∶10∶50，60∶15∶25和80∶20∶0。

將試驗結果繪制成擊實曲線如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著二灰含量的增加，結合料的最佳含水量增加，最大干密度減小。在擊實曲線上每個壓實度對應的含水量有兩個，即在最佳含水量的左右兩側，那么要達到規定的壓實度，理論上在兩個含水量范圍內進行壓實都可以，在此，假設石灰和粉煤灰的含水量都為0，那么要達到規定的壓實度，土的含水量范圍就可以計算出來，土的界限含水量如表1所示。

表1 不同摻量二灰土的界限含水量 %

由表1可以看出，隨著二灰含量的增加，大大的增加了結合料的最佳含水量和土的界限含水量，有利于對路基的壓實。當二灰的摻量達到50%時，土的最大容許含水量已經超過了液限。但是在實際施工中，粉煤灰的含水量肯定不會是0，所以這就要求我們根據現場土的含水量和外摻劑的含水量，還有就是經濟指標共同決定二灰的摻量。

3 二灰土的力學試驗

粉煤灰利用的重點問題在于如何激發其潛在活性。一般而言,激發粉煤灰活性較為常見的方式有堿性激發和硫酸鹽激發。堿性激發最常見的是摻加石灰和水泥等。石灰粉煤灰穩定料,俗稱二灰穩定土，現今已是路面工程中應用較為廣泛的一種無機結合穩定料。但根據已有應用表明:石灰粉煤灰穩定土如不摻入其他添加劑,早期強度較低,根本原因在于石灰與粉煤灰發生火山灰反應生成膠結產物的過程較緩慢。因此就此體系中的石灰粉煤灰膠結料來看,僅用石灰激發粉煤灰活性在常溫下是非常緩慢的,一般需要在此二相體系中加入其他物質實現常溫下粉煤灰的激發。

本試驗以粉煤灰∶生石灰∶粉土為20∶5∶75和80∶20∶0兩種配比為研究對象，在96%壓實度下，研究最佳含水量干側和濕側，哪一種含水量對二灰土的強度增長有利；同時，研究硫酸鹽對二灰土強度增長的影響。

試驗結果如表2所示。

表2 二灰土在不同初始含水量條件下的抗壓強度

為了更好更直觀的描述二灰土在不同含水量下強度隨硫酸鹽摻量的變化情況，將表2繪制成圖2和圖3。

由圖2和圖3可以看出，初始含水量在最佳含水量右側的含水量的抗壓強度比左側的要大，因為在粉煤灰—生石灰—硫酸鹽體系中需要足夠的水分進行水化反應，當含水量較小時，體系中沒有足夠的水進行反應，水化不充分，所以強度較小；隨著硫酸鈉摻量的增加，二灰土的7 d抗壓強度直線增加，但是存在一個最佳值。隨著硫酸鈉摻量的增加，二灰土20∶5∶75的28 d抗壓強度增加趨勢變緩，2%硫酸鈉摻量的二灰土僅僅比1%摻量的二灰土的強度大0.08 MPa，如果硫酸鈉的摻量繼續增加，二灰土的28 d強度將會下降。

4 二灰土的CBR試驗

本試驗的目的就是觀察二灰土對處理該地區粉土的效果。本試驗主要考慮對二灰土擊實曲線峰值右側96%壓實度時的含水量作為試驗時的初始含水量，因為沒有無機結合料CBR實驗的規范，我們參考了日本的相關規范，制件完成后，養生7 d，泡水4 d，然后進行CBR試驗。試驗結果如表3所示。

表3 二灰土的CBR值

由表3可以看出，素土的CBR值非常低，這種土質規范規定不能直接用于路基填料。試驗表明二灰土可以大大提高土壤的CBR值，其承載力和水穩定性都大大增強，并且在同一壓實度下，含水量較高時二灰土的承載力和水穩性較好。

5 結語

本文對二灰土在不同摻量下對其擊實特點進行研究，表明隨著二灰摻量的增大，其二灰土的最佳含水量增加，最大干密度減小。

分析了不同初始含水量下的抗壓強度，結果表明在最佳含水量偏大時的抗壓強度較大。

分析了硫酸鈉對二灰土早期強度的激發作用，表明摻入硫酸鈉對二灰土的早強強度有著明顯的激發作用；分析了不同摻量的二灰土的CBR值，試驗表明隨著二灰摻量的增加，二灰土的CBR值明顯的增加。

[1] 姚占勇，商慶森，劉樹堂.提高二灰穩定粉土早強的試驗研究[J].公路，1997(3)：27-31.

[2] JTJ 051—93，公路土工試驗規程[S].

[3] JTJ 057—94，公路工程無機結合料穩定材料試驗規程[S].

[4] 劉順妮，黃 云，林宗壽.粘土含水量對固化劑配比的影響[J].材料科學與工程，1998，16(4)：13-15.

[5] 劉順妮，林宗壽，陳云波.高含水量粘土固化劑的研究[J].巖土工程學報，1998，20(4)：32-34.

Experimental research on lime fly ash improving super-wet salinized soil

Cui Wei

(ShannxiTrafficConstructionGroupCo.,Ltd,Xi’an710075,China)

In light of subgrade diseases owing to salinized soil, the paper carries out an experimental research. Through applying lime fly ash to improve super-wet salinized soil, it enhances the subgrade strength, water stability and long-term serving performance and improves subgrade maintenance in super-wet soil and salinized soil regions. In the end, it puts forward rational reinforcement scheme.

super-wet-soil, lime, fly ash, salinized soil, experiment

1009-6825(2017)22-0062-03

2017-05-23

崔 偉(1981- )，男，碩士，工程師

TU411

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