碱渣制工程土研究与试验

纯碱工业　碱渣制工程土研究与试验　赵由春，李树兴，郝鹏飞　（唐山三友化工股份有限公司，河北唐山０６３３０５）　摘要：通过实验室内对碱渣工程土试样进行物理指标及力学指标的测定，分析其土的力学性能，为　大规模推广应用提供可靠数据。　关键词：碱渣；碱渣工程土；试样　中图分类号：ＴＱ　１１４．１６１；Ｘ　７０５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５—８３７０（２００７｝０２—１８—０２　为实现纯碱企业可持续发展，大力发展循环经　碱渣土具有较高的液、塑限。其原因之一是碱　济，变废为宝，我们进行了利用碱渣、粉煤灰、化灰废　渣土骨架以ＣａＣ０３为主，而ＣａＣＯ３有较强的亲水性，　石按一定比例　昆合制作工程土的研究。首先将制作　因此碱渣土具有较强的结构性能。　好的碱渣工程土试样进行实验室内试验。试验分物　１．５颗粒分析　理、力学指标测试两部分，实验数据如下。　碱渣土中粒径为０．０７５—０．００５　ｍｒｔｌ的颗粒含量　占８０％左右，即粉粒占大多数，结果见表２。　１　碱渣工程土的物理指标　表２碱渣土的颗粒组成　【１１＂１１１１）　１．１　含水量　由于碱渣自身的亲水性较好，空隙比很大，在与　一定比例的粉煤灰和化灰废石拌和后，虽然可以从　碱渣中吸收部分水分，但碱渣土整体上仍然有较高　的含水量，获得的平均含水量为６１．３５％。经自然　１．６击实试验　晾晒１１天后，平均含水量降至４９．６４％。　工程中一般以干容重（或干密度）作为控制人工　１．２密度　填土施工质量的指标，这就需要用击实试验确定最　用比重瓶法测定的碱渣土密度为２．３５左右。　大干容重及所对应的最优含水量。　１．３易溶盐含量　根据土工试验规程，击实试验在标准击实仪中　测定的易溶盐含量为１３％左右。易溶盐组分　进行，试验结果如图１所示。　及含量见表１。　表１易溶盐组分及含量　注：易溶盐含量为水土比５：１浸出液浓度。　１．４液、塑限　液限：６２．１％；塑限：８０．２％；塑性指数：Ｉ８．Ｉ。　图ｌ轻型击实试验　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年第２期　赵由春，等：碱渣制工程土研究与试验　从图１中可以看出，碱渣含水量在一个较大范　围时（４０％　７０％），对应的干容重范围很小（０．９５　１．０１　ｃｍ３）。这个结果表明，在相当大的一个含　水量范围内，碱渣土都可以被压实或击实至或接近　最大干容重，从而减少施工难度。　１．７渗透试验　按击实试验结果，取干密度为０．９５　ｇ／ｃｍ　，含水　量５Ｏ％的碱渣土击实试样，按常规水压渗透试验方　法进行渗透试验，其渗透系数为：２．８８×１０～ｃｍ／ｓ，　属于粉土范围（１Ｏ一一１０　ｃｍ／ｓ）。　图２静三轴试验　２碱渣土的力学指标　２．３固结试验　按击实试验的结果，取干密度为０．９５　ｇ／ｃｍ３，含　２．１直接剪切试验　水量５０％的碱渣土击实试样，养护２８天，其固结试　制备含水量分别为４０％、５Ｏ％、６ｏ％的试验土　验结果见表４。　样，在直剪仪上作不排水试验结果如表３所示。　表４碱渣土固结试验结果　表３不同含水量试验土样的不排水试验结果　养护时间，ｄ　２８　压缩模量，ＭＰａ　２９．３　压缩系数，ＭＰａ－１　Ｏ．ｏ８９　３实验结果分析　从表３中可以看出，碱渣土在最佳含水率范围　内，快剪指标都很大，粘结力相当于粘土指标，内摩　从以上初步实验室数据可以看出，利用碱渣、粉　擦角相当于粗砂指标，这是一般土所难以比拟的。　煤灰、化灰废石制作的工程土改变了碱渣的性能，具　２．２静三轴试验　　’有较理想的物理、力学指标，其压缩性低、抗压强度　碱渣土进行三轴不排水试验，结果如图２。　高、渗透系数大。可适当调整各组分配比，并添加部　试验结果表明，ｃ＝３３　ｋＰａ，　＝１４．９。，其抗剪强　分粘土及砂子等骨料，以进行更加深入的研究。　度不低。　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｐｒｅｐａｒｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｌａｙ　ｆｒｏｍ　Ｓｏｄａ　Ｒｅｓｉｄｕｅ　ＺＨＡＯ　Ｙｏｕ—ｃ　ｌ；厶Ｓ　一ｘｉｎｇ；ＨＡＯ　Ｐｅｎｇ—ｆｅｉ　（Ｔａｎｇｓｈａｎ　Ｓａｎｙｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｎｇｓｈａｎ　０６３３０５，Ｈｅｂｅｉ，Ｃ　）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｉｎｄｉｃｅｓ　ｏｆ　ｓｏｄａ　ｒｅｓｉｄｕｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｎａｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｃｌａｙ　ｗｅｒｅ　ａｎ—　ｌａｙ￣ｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｂ，ｔｈｕｓ　ｐｒｏｖｉｉｄｎｇ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｄａｔａ　ｆｏｒ　ｉｔｓ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ　ａｐｐｈｅａｆｉｏｎ・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｄａ　Ｒｅｓｉｄｕｅ；Ｓｏｄａ　Ｒｅｓｉｄｕｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｔａｙ；Ｓａｍｐｌｅ　收稿日期：２００６一１０—２５　作者简介：￣（１９７ｏ一），１９９３年毕业于河北工学院，工程师。现任唐山三友化工股份公司技术中心主任助理。