[发明专利]一种降低膨胀土胀缩特性的方法

说明书

一种降低膨胀土胀缩特性的方法，具体包括以下步骤：1）将膨胀土、水泥窑灰和粉煤灰原料烘干，并过5mm筛；2）将烘干、过筛后的水泥窑灰和粉煤灰按干质量2:1的比例混合均匀；3）将膨胀土与水泥窑灰‑粉煤灰混合物按干质量4:1的比例混合均匀；4）将膨胀土与水泥窑灰‑粉煤灰混合物与蒸馏水按含水率17.6%混合均匀，放入密封袋中均匀湿化24小时；5）将步骤4）得到的混合物进行标准击实，得到干密度1.72g/cm³的压实样，完成对膨胀土的改性处理。本发明用工业废弃物水泥窑灰和粉煤灰混合物处理膨胀土，降低成本、节约资源、保护环境；并降低了膨胀土的胀缩特性。

技术领域

本发明属于土地或岩石的改良领域，具体涉及一种降低膨胀土的胀缩特性的方法。

背景技术

膨胀土吸水膨胀产生膨胀压力，失水收缩开裂产生裂缝，反复胀缩变形以及因此引发的强度衰减对工程产生长期的、潜在的、反复的危害，使得膨胀土工程地基处理问题一直是工程地质研究领域中的重要课题之一。中国在西部拟建的21000 km的公路中有近3300km路段穿越膨胀土分布区，即我国高速公路尤其在西部高速公路建设中会遇到大量的膨胀土问题，要是公路路基达到施工要求，就必须对膨胀土进行处理，降低膨胀土的胀缩特性。

处理膨胀土一般有置换和向土中添加改性剂进行改性处理两种方式，工程量较小的时候可以采取置换的方法，但是对于公路路基这种延伸较长，工程量较大的工程，采用添加改性剂的方法则更为经济适用。改性材料多采用水泥、石灰等工业建筑材料，对工业废弃物也是采用添加单一的材料，比如单纯添加粉煤灰或者单纯添加水泥窑灰。水泥窑灰(CKD)是水泥生产过程中除CO2以外对环境影响最大的副产品，粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种降低膨胀土胀缩特性的方法。本发明综合利用水泥窑灰和粉煤灰的中的活性组分与膨胀土发生反应，起到降低膨胀土胀缩特性的作用，实现固体废弃物再利用，具有降低成本、节约资源、保护环境的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种降低膨胀土胀缩特性的方法，具体包括以下步骤：

1）将膨胀土、水泥窑灰和粉煤灰原料烘干，并过1mm筛；

2）将步骤1）烘干、过筛后的水泥窑灰和粉煤灰按干质量2:1的比例混合均匀；

3）将膨胀土与步骤2）得到的混合物按干质量4:1的比例混合均匀；

4）向步骤3）得到混合物中加蒸馏水，配制成含水率为17.6%的混合物，并放入密封袋均匀湿化24小时；

5）对步骤4）得到的混合物进行标准击实，获得干密度为1.72g/cm³的压实样，完成对膨胀土胀缩特性的改性处理。

所述步骤1）使用的膨胀土土为陕西汉中地区膨胀土。

所述步骤2）中的水泥窑灰和粉煤灰按干质量2:1混合物均匀。

所述步骤3）中的膨胀土与水泥窑灰-粉煤灰混合物按干质量4:1混合均匀。

所述步骤4）得到的含水率为17.5%，干密度为1.72g/cm³的压实样。

附图说明

图1为膨胀仪的示意图，图中，1为水槽，2为护环，3为环刀，4为导环，5为透水板，6为加压上盖，7为位移计导杆，8为位移计架，9为试样；

图2为膨胀率随时间的关系曲线；