论文传递¦刘松玉,王正成,吴恺,杜广印,汪建斌 等.碱渣轻质土路基填筑应用试验研究 (《岩土工程学报》2024年第10期论文)

文摘   科学   2024-11-11 10:00   江苏  

碱渣轻质土路基填筑应用试验研究
刘松玉12,王正成*1,吴恺1,杜广印1,汪建斌3,陈加富4,江舜根5
1.东南大学岩土工程研究所,江苏南京 2111892.南京现代综合交通实验室,江苏南京 2111003.广东盛瑞科技股份有限公司,广东广州 5114474.江苏省交通工程建设局,江苏南京 2100045.连云港市高速公路建设指挥部,江苏连云港 222006
论文简介

碱渣是氨碱法制纯碱(Na2CO3)过程中产生的废渣,主要来源于氨碱法蒸馏回收氨气的过程,每生产1 t纯碱会产生0.3 t碱渣。据统计,我国每年排出的碱渣高达6001200 t,碱渣堆放问题难以解决。地表堆积和排入海中是当前碱渣的主要处理方式,造成严重的资源浪费和环境污染。

泡沫轻质土是一种新型建筑材料,具有轻质性、密度和强度可调节性等优势,已大量用于新建及改扩建道路的路基填筑和桥背回填等工程。但常规泡沫轻质土的原材料为水泥,造价较高,碳排放量高。

本文提出利用废弃物碱渣制备碱渣泡沫轻质土(A-LS)技术原理与施工工艺并应用于道路工程,不仅可以大量消纳碱渣减少污染,又能有效降低水泥的用量,降低工程造价。通过室内试验,阐明了A-LS的力学性能及耐久性,具体包括抗压强度、割线模量、抗剪强度、CBR、干湿强度系数和耐久性系数;通过现场填筑试验工程,提出A-LS的现场制备及填筑工艺,并现场测试评价A-LS的路用性能指标,包括抗压强度、CBR、回弹模量和弯沉指标等,论证了A-LS技术填筑路基的优越性。

室内试验成果:

推荐配合比:30%水泥+40%GGBS+30%碱渣,水固比0.6、湿密度600 kg/m3时,A-LS28 d抗压强度可达1.38 MPa,满足路基填筑应用要求。

A-LS的抗压强度、割线模量、CBR、抗剪强度、黏聚力和内摩擦角都随着湿密度的增加而增大;随着龄期的延长也会提升A-LS的力学性能。干湿和冻融循环后,A-LS的抗压强度有所下降,但仍然满足规范对路基填料的要求。A-LS具有较高的干湿强度系数,优于常规水泥轻质土;抗冻融劣化的能力强。(见表1

1 室内试验结果与规范值对比分析

   现场填筑试验结果:

A-LS现场填筑工程位于连云港至宿迁高速公路徐圩至灌云段X204支线上跨桥桥头(图1)。

A-LS现场制备方法(图2):准备材料、湿法制浆、加入水泥和GGBS、加入泡沫、浆料拌合、泵送浆料和填筑养护。采用湿法制浆,借助原位搅拌头直接利用未分选的原状碱渣制备A-LS,避免了干燥、粉化和筛分等复杂程序,具有低成本、操作简便和高效等优势。

浇筑完成3d后,借助钻机取芯(图3,进行抗压试验。A-LS全部浇筑完成养护10d后,参照《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450-2019)在路基顶部进行CBR试验、回弹模量试验和弯沉试验。现场填筑测试结果汇总于表2。可以看出,A-LS的抗压强度、CBR、回弹模量和弯沉均满足设计及规范要求。

本文提出的A-LS,利用未分选碱渣和GGBS替代70%水泥,具有工艺简单、经济环保、密度和强度可调节、适用范围广等优点。可替代传统泡沫轻质土,在路基填筑工程中大量推广应用。

2 A-LS的路用指标验收

1 连云港至宿迁高速公路徐圩至灌云段X204支线上跨桥桥头


2 现场A-LS的制备及浇筑方法


3 A-LS圆柱芯样(Φ=h=100 mm


全文阅读 (拓展出版内容见网页的资源附件)
  

《岩土工程学报》2024年第10期全文阅读

本文评审意见与作者答复



本刊官网:www.cgejournal.com提供本刊创刊以来所有论文免费阅读下载!另提供岩土工程方面技术和产品的宣传推广服务,电话025-85829543


岩土学术CJGE
介绍和传播《岩土工程学报》
 最新文章