电石渣-煤矸石粉稳定土在高速公路浸水路基中的应用

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