一、引言
碱渣是氨碱法生产纯碱过程中排放的白色废渣,主要成分为CaCO₃、CaSO₄和NaCl等。我国每年碱渣排放量超过1000万吨,大量堆存不仅占用土地,其高盐分和强碱性还对周边环境造成严重污染。将碱渣用于土体稳定,可实现固废资源化利用与道路工程降本增效的双赢。

石灰-碱渣稳定土(LSRSS)是一种新型路基填料。本文系统研究LSRSS的力学性能及其指标之间的关联性,为其推广应用提供数据支持。

二、力学性能的影响因素
压实度的影响:LSRSS的UCS、CBR和MR值均随压实度的增加而增大。压实度越高,土颗粒排列越紧密,颗粒间接触点增多,胶凝产物的胶结作用得以更充分发挥。
含水率的影响:LSRSS的力学指标随含水率增加呈先增大后减小的趋势。值得注意的是,LSRSS的最佳力学性质并非对应于常规击实试验确定的最优含水率23%,而是对应于27%的压实含水率。这一差异源于碱渣的特殊物理化学性质——较高的含水率有利于碱渣中活性组分的溶解和反应迁移,促进胶凝产物的均匀分布。这一发现对LSRSS的现场施工含水率控制具有重要指导意义。
三、力学指标间的关联性
相关性分析表明,LSRSS的UCS、CBR和MR之间具有良好的关联性,相关系数均大于0.80。这一高相关性意味着在实际工程中,可以通过相对简便的CBR试验快速推估UCS和MR值,为施工质量的过程控制提供便利。
四、现场试验验证
采用压实含水率27%进行现场铺筑,LSRSS路基的路用性能良好。实测UCS、CBR和MR值分别为0.85MPa、86.5%和135.7MPa,均满足规范对路基填料的技术要求。室内外试验结果的一致性,为LSRSS的工程推广应用提供了可靠依据。
五、结语
石灰-碱渣稳定土的最佳力学性能对应于27%的压实含水率,高于常规最优含水率。UCS、CBR和MR三者之间具有良好的关联性(相关系数>0.80),可通过CBR简便推估其他指标。现场验证表明LSRSS满足路基填料要求,为碱渣的大规模资源化利用开辟了新途径。
