一、引言
城市轨道交通、地下空间开发等工程建设产生大量工程渣土,其消纳处置已成为制约工程推进的瓶颈。与此同时,路基填料资源日益紧缺。将工程渣土原位改良为路基填料,实现“变废为宝”,是化解这一矛盾的有效途径。

生石灰是处治高含水率土质的传统材料,但其固化渣土的效果受土质类型影响较大,且早期强度低、水稳定性差。近年来,以工业固废为原料制备的新型固化材料发展迅速。电石渣(主要成分为Ca(OH)₂)、脱硫石膏(主要成分为CaSO₄·2H₂O)和粉煤灰(富含活性SiO₂和Al₂O₃)三种固废复合后,可在碱性环境下发生一系列水化反应,生成钙矾石和C-S-H等胶凝物质,具有良好的胶凝性能。

二、材料与试验方法
原材料:工程渣土取自某轨道交通工程施工现场,为典型粉质黏土。生石灰为市售Ⅲ级钙质石灰。SWM由电石渣、脱硫石膏与粉煤灰按优化比例复配而成。
试验方法:分别以生石灰和SWM为固化剂,掺量均为7%,在最佳含水率下制备试件,标准养护28天后进行无侧限抗压强度试验和水稳定性试验。水稳定系数以浸水4天后的强度与标准养护强度之比表征。
三、试验结果与分析
强度特性:在7%掺量、28天养护条件下,SWM固化渣土的无侧限抗压强度达0.76MPa,而石灰固化土仅为0.54MPa,SWM较石灰提高41%。SWM的强度优势源于其多元水化反应体系——电石渣提供碱性环境,粉煤灰的活性成分在碱性条件下发生火山灰反应,脱硫石膏的SO₄²⁻与铝相反应生成钙矾石,三者协同生成比单一石灰水化产物更为丰富和致密的胶凝网络。
水稳定性:SWM固化渣土的水稳定系数为0.82,显著优于石灰固化土。高水稳定性意味着SWM固化土在浸水条件下能保持较好的结构完整性,这对于地下水位较高地区的路基工程尤为重要。
经济性比较:SWM的原材料均为工业废渣,成本远低于市售石灰,在经济性方面具备显著优势。
四、工程应用建议
SWM固化技术适用于各类工程渣土的原位改良,尤其适合工期紧、渣土产量大的城市建设工程。建议在实际应用中根据渣土性质调整SWM的配合比和掺量,并通过现场试验确定最佳施工参数。
五、结语
以电石渣、脱硫石膏和粉煤灰制备的固废基固化材料SWM,在强度和稳定性方面均优于传统生石灰,为工程渣土的资源化利用提供了更优的技术选择。该技术实现了“以废治废”——用工业固废处理工程渣土,具有良好的环境效益和经济效益。
