使用碳化钙残渣、粉煤灰和熟石灰处理脂肪粘土的强度发展评估：一项比较研究

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Evaluation of Strength Development of Fat Clay Treated with Calcium Carbide Residue, Fly Ash, and Hydrated Lime: A Comparative Study

钙 carbide residue（CCR）和粉煤灰（FA）作为替代添加剂改善粘土工程性质的研究，通过对比含10%HL、CCR和FA的试验组，发现添加物使塑性指数降低，OMC增加至26.8%，MDUW下降至14.62 kN/m3。CCR与FA的胶凝反应使UCS峰值达3370 kPa，且粘聚力随添加剂增加显著。

　　

摘要

尽管先前的研究已经表明，传统添加剂在改善问题土壤的工程性能方面具有显著效果，但制造这种材料的过程中也存在一些问题。另一方面，大量的工业废弃物及其倾倒所引发的严重环境问题促使研究人员寻找替代添加剂。因此，本研究探讨了碳化钙残渣（CCR）和粉煤灰（FA）改善高塑性粘土物理和机械性能的有效性。在此过程中，使用了消石灰（HL）作为控制添加剂。为此，进行了15次阿特伯格界限测试、14次压实试验、71次无约束抗压强度（UCS）测试以及15次不固结不排水三轴试验。结果表明，添加HL和CCR会显著降低土壤的塑性。随着添加剂用量的增加，最佳含水量（OMC）上升，而最大干单位重量（MDUW）下降。OMC的变化范围为22.6%至26.8%，MDUW的变化范围为16.34 kN/m3至14.62 kN/m3。根据实验结果，当添加适量的FA时，经CCR处理的样品的抗压强度（UCS）先增加后下降；当添加15%的FA后，HL和CCR处理样品的UCS分别从1900 kPa增加到2540 kPa，再从2540 kPa增加到3370 kPa。FA与CCR中未反应的氢氧化钙之间的火山灰反应是导致这一现象的主要原因。此外，随着添加剂用量的增加，土壤的内聚力显著增强，而内摩擦角的变化并不明显。本研究得出结论，CCR和FA可以作为土壤处理的替代添加剂。