介绍一种利用工业污泥灰和回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维来稳定黏土的可持续方法

《Scientific Reports》：Introducing a sustainable method for stabilizing clay using industrial sludge ash and recycled polyethylene terephthalate fibers

　　

摘要

本研究通过标准普罗克特压实试验、阿特伯格限值试验、无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、直剪试验以及超声脉冲速度试验，分析了用工业污泥灰稳定并添加再生聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的黏性土的力学性能和剪切性能。压实试验结果表明，加入工业污泥灰后，土壤的最大干单位重量降低了约6%，而最佳含水率则上升了11%。阿特伯格限值试验结果显示，当加入10%的工业污泥灰时，土壤的液限降低了19%，塑限则上升了36%。此外，经过28天养护后，加入8%的工业污泥灰可使土壤的无侧限抗压强度和间接抗拉强度分别提高6.87倍和9.3倍；而加入0.7%的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维则可使这两项强度分别提高68%和77%。因此，为获得最佳的力学性能，工业污泥灰和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的最佳添加量分别为8%和0.7%。在直剪试验中，加入8%的工业污泥灰和0.7%的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维后，土壤的剪切强度提升了约96%。此外，当工业污泥灰的添加量达到最佳值时，稳定后土壤的超声脉冲速度提升了约3倍。而在聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维添加量为0.4%时，土壤的超声脉冲速度达到最高值。因此，虽然从力学性能和剪切性能的角度来看，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的最佳添加量为0.7%，但从超声脉冲速度的角度来看，最佳添加量为0.4%。由此可见，结合使用工业污泥灰进行化学稳定处理以及聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维进行加固，能够显著提升土壤的力学性能和剪切性能。