改性磷石膏混合粘土作为路基填料的击实试验研究.pdf

《改性磷石膏混合粘土作为路基填料的击实试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第12期建筑技术开发Vo】．37。No．122010年12月BuildingTechniqueDevelopmentDec．20l0改性磷石膏混合粘土作为路基填料的击实试验研究土翔余柳燕(1江苏省江南建筑技术发展总公司，南京210008；2．河海大学土木与交通学院，南京210000)[摘要]磷石膏是采用湿法上艺生产磷酸时的主要固体废弃物。将磷石膏改性后与粘土混合应用于路面基层填筑，对改性磷石膏及其混合粉质粘土料进行了击实试验，通过试验研究最终确定石灰、粉煤灰改性磷石膏在击实试验中的最佳配比，以其对以后的研究提供借鉴。[关键词]改性磷石膏；击

2、实试验；路基填料[中图分类号]U416．25[文献标志码]A[文章编号]1001—523X(2010)12-0034—03磷石膏是化工企业在采用湿法工艺生产磷酸时的主要2配比方案固体废弃物，目前仝世界的磷石膏年排放量在1．5亿吨以在改性磷石膏的配比设计中，各组分含量水平会对同一上。。虽然磷石膏还含有未完全分解的磷矿、氟化物、磷指标或多个指标产生影响，而且这种影响因素又有不●同2的代3456酸、有机质、酸不溶物、铁铝化合物等多种杂质，其主要成分表水平。在本文中，试验采用磷石膏一石灰一粉煤灰混合料与天然石膏相似，为CaSO·2H0。但正是由于少量的杂质

3、及磷石膏一石灰一粉煤灰一粘土混合料作为研究对象，各组05555存在其中，使得磷石膏与石膏的性质大相径庭。的含量水平是影响强度、压缩性、膨胀性等性质的主要因素。1磷石膏的性质本文采用正交设计法设计方案。该方法可合理地安排多因●O●52O钉●5磷石膏的性质因选矿、牛产丁艺的不同而存在些许差素试验方案，根据试验结果有效地进行分析，以找出最佳和异。本文采用的是江苏宿迁某厂生产的磷石膏，磷石膏具有次佳的配方。各配比汇总于表2。以下代表性的性质：表2石灰、粉煤灰改性磷石膏各配比的成分汇总㈣5O鲫58弛1)磷石膏晶体为多组分的复杂晶体，同于土体晶体。由于晶体本身

4、含有午富结晶水，故在一定的温度下会脱水，而当温度回落，存在自由水的条件下，磷石膏晶体又会吸水。2)磷石膏具有高溶解性、高渗透性的特点。3)由于磷成分分布存磷石膏晶体表面，致使磷石膏晶体表配比组1面粗糙，整体剪切性质近似于细砂。磷石膏压缩性优于普通土，但强度不高。其压缩性及强度在富水条件下有较大变化。。本文所用磷石膏的化学成分如表l所示。可以看出除了主要成分CaS0·2H，0外，磷石膏中还含有Al“、Me“、配比组2Fe”、F、未分解的酸不溶物和磷矿粉等等一。由于原状磷石膏中含有少量的水溶性P，0、F一、及酸性有机物等杂质，导致磷石膏呈较强酸性，pH

5、值约为1．5～4．5。配比组3表1磷石膏化学成分表(％)2436配比组4164417483击实试验及结果分析收稿且期：2010~)9r15制样方法：使用干土法。将各材料自然风干后按照一定作者简介：下翔(1982一)，男，江苏省兴化市人，毕业于河南工业大学的比例均匀搅拌。风干后的磷石膏和粉煤灰含水量非常低，本科学历，助理工程师，现从事建筑工程特种施工_[作。可以忽略不计。按所设计含水率加水拌匀后，密封闷置34第37卷王翔，等：改性磷石膏混合粘土作为路基填料的击实试验研究第12期24h，使材料吸水充分均匀。各配比的最佳含水率的差异不大。总体来说，最佳含

6、水率是本试验遵照《公路土工试验规程》(JTGE40—20¨07)采随着磷石膏含量的增加而减小。在试验过程中，石灰、粉煤用室内轻型击实击实。灰改性磷石膏混合料的塑性不强，比较松散，触感类似于粘比较各配比组的最大干密度曲线可明显看出虽然曲线粒含量很少的粉土；当含水率过高时会出现渗水现象，渗透形状有些许差异，但均是随着磷石膏含量的增加而增加。这性较高。这是导致同一配比组中各配比间最佳含水率差异是由于磷石膏的相对密度大于石灰和粉煤灰的相对密度。不大的原因。图5表示的是各组配比中磷石膏：粉煤灰为1：l的配比在不究其原因，是由于磷石膏颗粒为不规则形状的颗粒，而

7、粉同石灰掺量时最大干密度的走势。由图5可见，加入粉煤灰煤灰多为球形颗粒，两者本身并不具备粘性。两种材料颗粒和石灰后的改性磷石膏混合料最大干密度较纯磷石膏小，这接触时几乎无粘性的两种颗粒间存在细小空间不易压实，渗是比重差异造成的。但在石灰含量为7．5％时曲线出现凸透性大，故混合料的粘聚力主要靠熟石灰与其发生化学反应，点，表明在磷石膏：粉煤灰为1：1的各配比中，石灰含量为生成具有粘结力的新化合物，将各种颗粒连结成一体，而这种7．5％的配比的压实性能优于其他配比。反应需要一段时间才能完成，在刚制样的时候，颗粒间粘结脆在最优含水率方面，由图1～图4可知，同

8、一配比组中弱。故石灰含量的多少对混合料的压实性而言很重要。蛊稍U一堪磷石膏含量磷石膏含量图1含5％石灰时磷石膏含量与最大干