水泥窑灰改性黄土的湿陷性和强度特性研究
2018-07-26崔素丽张艳荣西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室陕西西安70069中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安70077
水文地质工程地质 2018年4期
关键词:改性
崔素丽,黄 森,韩 琳,张艳荣(.西北大学地质系/大陆动力学国家重点实验室,陕西 西安 70069;.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西 西安 70077)
湿陷性黄土作为建筑物的地基,由于其特殊的成分和结构,极易产生塌陷失稳。工程中经常采用向黄土中添加改性材料的方法,降低其湿陷性,提高其强度,从而满足工程需要。常用的改性材料是物理材料石灰、水泥以及二者的混合物[1~3]和化学材料[4~6]。还有一些学者研究了工业废弃物粉煤灰以及其与水泥石灰的混合物对黄土的改性效果[7~8]。采用工业废弃物对黄土进行改性,既可以减少建材消耗量,又解决了废弃物堆占地、污染环境等严重问题。水泥窑灰也是一种工业废弃物,是水泥生产过程中产生的除CO2之外对环境影响最大副产品,排放量大约为熟料的10%~20%[9]。主要成分为游离的CaO、CaCO3和SiO2,有些还有碱硫酸盐、氯化物等其他微量成分,具有火山灰性。我国是世界上水泥产量最高、增长速度最快的国家,因此水泥窑灰的处理也成为严重的环境问题。
国外针对水泥窑灰能够充分发挥火山灰性,具有稳定路基的功能[10],将其大多数作为了不良道路路基的固化材料。比如Miller等[11]利用水泥窑灰对三种不同膨胀土工程性质改性研究的结果显示,通过添加水泥窑灰,三种土的可塑性均降低,强度均提高,水泥窑灰能够明显提高膨胀土的水稳定性和强度。水泥窑灰甚至也能使沙丘得到非常好的固定,添加13%的水泥窑灰就能使得沙丘路面强度得到显著地提高[12]。……
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