电石渣-煤矸石粉稳定土在高速公路浸水路基中的应用

韩延吉, 刘建树, 张永圣, 赵全满, 李皓, 简晓辉, 赵启琛

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山东科技大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (06) : 84-93. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.06.009

电石渣-煤矸石粉稳定土在高速公路浸水路基中的应用

  • 韩延吉, 刘建树, 张永圣, 赵全满, 李皓, 简晓辉, 赵启琛
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摘要

为解决明董高速公路浸水路基水稳定性不足问题,提高路基承载能力,将工业固废电石渣粉(CS)与煤矸石粉(CG)作为稳定材料用于浸水路基土稳定。对掺量分别为5%、10%和15%及CS-CG配比分别为0∶100、30∶70、50∶50、70∶30和100∶0的稳定土进行无侧限抗压强度试验、干湿循环试验、浸水试验、pH值试验、X射线衍射试验、扫描电子显微镜试验、压汞试验,分析CS-CG稳定土力学性能及水稳定性,研究水影响下稳定土的微观结构特征,揭示其强度形成机理。结果表明:CS-CG-10%-(70∶30)的28 d龄期稳定土强度较大为5.87 MPa, 6次干湿循环试验后的强度为4.77 MPa,对比4%水泥稳定土水稳定性占优,CS-CG稳定土具有良好的承载能力和水稳定性;浸水30 d后强度随着CS占比增大而增大,CS-CG-10%-(100∶0)和CS-CG-10%-(70∶30)强度分别为6.29和5.74 MPa,相比未浸水时分别增加了54.0%和48.5%,水稳定性良好;pH值随着CS-CG掺量及CS占比增加而增大,但随着干湿循环次数的增加pH值略微减小,CS-CG-10%-(70∶30)稳定土的pH值为9.71,呈弱碱性,对环境影响较小;掺加CS-CG后稳定土中产生了大量的C-(A)-S-H凝胶、Ca(OH)2及钙矾石晶体等水化产物,改善了孔隙结构,稳定土强度增加,干湿循环作用下水化产物进一步增加但孔径有所增大。研究表明CS-CG稳定土具有良好的承载能力和水稳定性,考虑到环境因素pH值不宜过高,建议CS-CG最佳掺量为10%,最佳配比为70∶30。

关键词

道路工程 / 浸水路基 / 电石渣 / 煤矸石 / 力学性能 / 水稳定性 / 微观特征

中图分类号

U416.1

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韩延吉, 刘建树, 张永圣, 赵全满, 李皓, 简晓辉, 赵启琛. 电石渣-煤矸石粉稳定土在高速公路浸水路基中的应用. 山东科技大学学报(自然科学版). 2024, 43(06): 84-93 https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.06.009

基金

国家自然科学基金项目(51808322); 山东省企业技术创新项目(202160101409)

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