碱渣土工试验方法及其工程土特性研究

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1、第29卷第8期岩土工程学报Vol.29No.82007年8月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringAug.,2007碱渣土工试验方法及其工程土特性研究王芳，徐竹青，严丽雪，曹培（南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏南京210024）摘要：根据碱渣的化学构成与土不同的特点，通过一系列试验的比较与探索，提出了测定碱渣基本物理性质较为合理的试验方法。在此基础上研究了碱渣及其滤饼与粉煤灰、黏土在不同配比下的力学特性，从而为碱渣的综合利用提供重要的技术依据。关键词：碱渣；改良；室内试验；温度；时间；物理力学性质中图分类号：TV411文献标识

2、码：A文章编号：1000–4548(2007)08–1211–04作者简介：王芳(1972–)，女，工程师，主要从事岩土工程试验研究工作。E-mail:fwang@nhri.cn。StudyontestmethodsandgeotechnicalpropertiesofsodaresidueWANGFang，XUZhu-qing，YANLi-xue，CAOPei(GeotechnicalEngineeringDeportmentofNanjingHydraulicResearchInstitute,Nanjing210024,China)Abstract:Sodaresi

3、dueisdifferentfromsoilsinchemicalcomposition.Therefore,itisnecessarytoconducttestsonthesodaresidueinawaydifferentfromthatofsoils.Aseriesoftestswereperformedonthesodaresidue,andbasedonthecomparativetestresults,thebasicphysicalpropertieswereobtained.Themixtureofthesodaresiduewithflyashorcla

4、yindifferentrangesofmixingratioswasalsoinvestigated.Themechanicalcharacteristicswerestudied,andthecorrespondingresultscouldbeusedforthecomprehensiveutilizationofthesodaresidue.Keywords:sodaresidue;improvement;laboratorytest;temperature;time;physicalandmechanicalproperty0引言进行碱渣含水率测定试验，选择3种

5、烘干温度，碱渣是氨碱法生产纯碱过程中蒸馏工序上排出的采用不同的烘干时间测定相同的原始样品的含水率，蒸馏废液及盐水精制工序上洗涤桶排出的盐泥废液经以确定合理的烘干温度与烘干时间，结果见图1。窑气炭化中和后产生的白色沉淀物，经过管道运送至贮渣场。碱渣也具有三相体系，固相物质（多种矿物成分）构成了碱渣的骨架，其间孔隙由液相和气相充填，孔隙相互连通，形成多孔介质，因而可借用土的指标对其性质进行描述。同时碱渣又有其固有的特点，其矿物成分不仅有含水倍半氧化物这种次生矿物，而且包含各种水溶盐，其中：含水倍半氧化物使得颗粒极细，亲水性强；水溶盐中的易溶盐和难溶盐的存在直接影响孔隙水中离子

6、的浓度和类型，也就影响碱渣图1含水率与温度、时间的关系的物理力学性质，这些说明不能照搬土工试验方法，Fig.1Relationshipamongwatercontent,temperatureandtime而要进行比较与探索，寻求合理可靠的试验方法。试验结果说明，当烘干温度为55℃时（模拟自然条件下风干），碱渣的含水率在48h内仍无稳定值；1碱渣的物理性质为90℃时，烘干时间超过9h后，测试值基本稳定；1.1碱渣的烘干温度、烘干时间与含水率为105℃时，超过5h后，测试值基本稳定，且其测试碱渣为一种碱性材料，主要成分为CaCO3，其主值与烘干温度为90℃时相同。因此建议碱

7、渣的含水率要化学成分：CaCO3为34.33%，MgCO3为30.0%，SiO2试验采用105℃，烘干时间不少于5h作为试验标准。为10.0%，CaSCl4·2H2O为6.72%，Al(OH)3为4.27%。───────收稿日期：2006–09–251212岩土工程学报2007年1.2碱渣的比重状态的碱渣最大，风干样其次，烘干样最小。这说明结合含水率试验，测定碱渣的相对密度时采用不碱渣经脱水处理（风干、烘干）后，其亲水性有所降同烘干温度、烘干时间、中性液体进行对比。对烘干后低。因此，界限含水率试验建议试样采用天然状态的的样品