中国公路学报

北大核心,CA,JST,Pж(AJ),EI

国内刊号:61-1313/U

国际刊号:1001-7372

中国公路学报杂志2025年第4期:碱渣轻质土孔隙结构对宏观性能的影响

发布日期:

作者:王正成, 刘松玉, 吴恺, 张翔, 李梦瑶

单位:1. 东南大学 岩土工程研究所,江苏 南京 211189","2. 重庆三峡学院 土木工程学院,重庆 404100","3. 南京现代综合交通实验室,江苏 南京 211100","4. 江苏省低碳与绿色岩土工程重点实验室,江苏 南京 211189

关键词:路基工程,碱渣轻质土,压汞试验,孔隙结构,孔隙率

<p>碱渣是氨碱法生产纯碱过程中产生的工业废渣,其大量堆积会造成土地资源浪费和环境污染。为实现碱渣的大规模利用,提出利用碱渣部分代替水泥生产碱渣轻质土(A-LS)。通过抗压试验、承载比(CBR)试验、吸水试验、导热试验、导电试验、扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP),对A-LS的物理力学性能和孔隙结构特征进行了系统研究。将A-LS用作连云港至宿迁高速公路徐圩至灌云段X204桥头路基填料,监测A-LS内的实时温度。研究结果表明:A-LS的抗压强度、CBR、流值和导热系数随着湿密度的增加而增大,但吸水率和电阻率降低,湿密度与各指标间近似满足线性关系;A-LS的平均孔径和孔隙率分别为82~179.86 nm和57.78%~82.65%,当湿密度≤700 kg&middot;m<sup>-3</sup>时,A-LS中的孔隙以气孔和微裂纹为主,高于700 kg&middot;m<sup>-3</sup>时,以大孔为主;随着湿密度增加,大孔体积占比和迂曲度增大,但中值孔径、平均孔径、最可几孔径、压入汞量、气孔和微裂纹体积占比、孔隙率和分形维数降低;随着气孔和微裂纹体积占比、孔径和孔隙率的增加,抗压强度、CBR、流值和导热系数降低,但吸水率和电阻率增大。由于普通硅酸盐水泥和粒化高炉矿渣发生水化反应,释放出大量热量,A-LS内部温度先快速增大至最大值,随后降低,最终趋于稳定。此外,A-LS内部温度不受大气温度的影响,呈现出良好的保温隔热性能,可考虑在冻土地区推广应用。A-LS不但能大规模消纳碱渣,还能节约水泥,具有良好的推广应用前景。</p>

来源:2025年第4期

《中国公路学报》期刊编辑部

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