碱渣轻质土路基填筑应用试验研究

碱渣是氨碱法制纯碱过程中产生的废渣,其大量堆积往往导致土壤、空气和水体污染。为实现碱渣的再利用,提出了利用碱渣废弃物制备碱渣轻质土(A-LS)的技术思路与方法,并通过室内试验和现场填筑试验论证了该方法的可行性。通过系统试验分析,得出了A-LS的材料配比及其制备方法;通过抗压强度试验、直剪试验、CBR试验、干湿循环试验、冻融循环试验和现场填筑试验,对A-LS的力学特性、耐久性和路用性能进行了系统研究。研究结果表明:A-LS的抗压强度、割线模量、抗剪强度和CBR均随着湿密度的增加而增大,亦随着龄期的延长而增大。A-LS抵抗干湿循环和冻融循环的能力强,具有良好的耐久性。将A-LS应用于连云港至宿迁高速公路徐圩至灌云段X204桥头,现场试验表明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。A-LS可大量消纳碱渣废弃物,节约70%的水泥,减小碳排放,具有工艺简单、经济环保、密度和强度可调节、适用范围广等特点,具有很好的推广应用前景。

碱渣泡沫轻质土路基的施工方法及抗压强度测试

碱渣是氨碱法生产纯碱时产生的废渣,其大量堆积会污染环境。利用原状碱渣制备碱渣泡沫轻质土,并将其用作连云港至宿迁高速公路徐圩—灌云段的路基填料;优化施工方案,提出碱渣泡沫轻质土路基的施工方法;测定抗压强度,并将其与设计值及规范值进行对比。研究表明,碱渣泡沫轻质土的施工方法简单,抗压强度符合设计及规范要求。碱渣泡沫轻质土可替代传统泡沫轻质土,达到节约水泥、减少碳排放和降低工程造价的目的,具有广阔的应用前景。

干湿冻融耦合作用下碱渣固化轻质土动力特性研究

为研究复杂气候条件对碱渣固化轻质土动力特性的影响,针对碱渣固化轻质土开展了干湿冻融耦合作用下的动三轴试验。试验结果表明:碱渣固化轻质土累积应变曲线展示出3种不同形态,即稳定型、临界型和破坏型;固化土轴向应变随着干湿冻融耦合次数的增加和冻结温度的下降而增大,其中前3次的影响较大,在5次以后基本达到稳定;根据固化土轴向应变规律,建立了累积动应变预测模型;随着冻结温度的降低,碱渣固化轻质土动强度逐渐减小,减小趋势先快后慢,最终趋于稳定;并且随着干湿冻融循环次数增加而减小,动强度减小速率先快后慢,前3次的动强度减小量较大,5次之后变化量较小;结合动强度的发展规律,提出干湿冻融耦合次数、冻结温度与动强度的关系式,可在工程实际应用中提供一定意义上的理论指导。