稳定赤泥路用可行性与耐久性试验研究*
2022-02-11石名磊杜旭阳余昌运张瑞坤杨子豪田新涛
石名磊 杜旭阳 余昌运 张瑞坤 杨子豪 田新涛
(①东南大学, 南京 210096, 中国) (②江苏华宁工程咨询有限公司, 南京 210096, 中国)
0 引 言
赤泥(Red mud)是以铝土矿为原料拜耳法生产氧化铝过程中产生的极细颗粒产物。我国每年产生赤泥数量快速增长,且存量达到4亿吨(Xue et al.,2016)。赤泥呈强碱性且含大量重金属,堆积的赤泥不仅占用大量的土地面积,在颗粒迁移作用下还会对周围土体及地下水造成污染,给人民的生产生活带来不便(Li et al.,2018; 褚学伟等, 2019)。目前处理堆积赤泥的方法大多为微生物法(Liu et al.,2021); 对于赤泥综合利用的方式有生产材料(史国义, 2020)、回收稀土元素(Costa et al.,2021)、改良软弱土(陈瑞锋等, 2018)。受限于科学技术水平,上述措施与工艺并未在生产中大规模使用,堆积如山的赤泥对环境的危害依然存在且呈愈演愈烈的态势。2021年政府工作报告提出扎实做好碳达峰、碳中和等工作的要求,传统建筑材料水泥、砂石等产业作为高污染、高耗能产业势必出现价格攀升、产量减小等现象,这将会对公路建设工程造成巨大影响。基于以上背景,使用稳定赤泥代替传统碎石-水泥道路垫层,外加稳定剂以降低赤泥的碱性、提高强度与耐久性,以将稳定赤泥作为道路基层填料,从而实现变废为宝不失为一个良好的方案。
许多学者对赤泥路用的可行性进行了研究。部分学者基于赤泥的工程性质研究了赤泥作为道路基层和底基层的可行性,结果表明纯赤泥作为路基填料存在风险,应根据赤泥特性添加剂以提高强度和耐久性(Sutar et al.,2014; Deelwal et al.,2014),同时赤泥用作道路原材料具有良好的UCS、抗冻和耐用性能(Zhang et al.,2021)。……
