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碱渣和粉煤灰液相混合制取工程土的试验研究

作　者: 郭燕文
导　师: 张明义
学　校: 青岛理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 碱渣土室内试验吹填工艺流程野外试验
分类号: TU521
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

碱渣是氨碱法生产纯碱的过程中产生的工业废料。将碱渣与粉煤灰等其他的原料按照一定的比例拌合而成的混合料，称为碱渣土。碱渣的大量堆积和污染严重地阻碍了纯碱生产企业的发展。因此，对碱渣的治理与利用已经成为迫在眉睫的问题。本文通过室内试验与野外试验相结合的技术手段，利用吹填的方式，将碱渣与粉煤灰等混合制取工程土，用于工程填垫起到了大量利用碱渣的目的。本文主要介绍了碱渣的研究现状、生成过程、微观结构及物理化学性质，并分析了粉煤灰对碱渣土的强度提高机理。本文通过室内试验确定了碱渣和粉煤灰的最优配合比，主要做了最优配合比碱渣土的物理指标试验、击实试验、压缩试验、抗剪强度试验、无侧限抗压强度试验、渗透试验及室内模拟混合浆液沉淀均匀性试验，由此确定了碱渣土作为工程土的可能性，并得出了碱渣土作为回填土时的各种参数。室内试验的研究结果表明碱渣土可作为一般工程土使用。选取碱渣土的最优配合比进行野外吹填试验，并对吹填后经渗漏和晾晒的工程土进行密实度、承载力及均匀性检测，结果表明碱渣土能够满足一般工程的要求。本文对碱渣土野外吹填的工艺流程及后期的强度、密实度及均匀性等进行了深入系统的研究，推荐了一种简便实用填筑方法，促进了碱渣的资源化利用，减少了环境的污染，有益于当地经济快速高效的发展。本试验研究具有以下特点：（1）提出了吹填法解决碱渣问题的新工艺。（2）通过室内试验确定了碱渣土的最优配合比，即碱渣与粉煤灰的比例为7:3。（3）利用触探试验对野外吹填效果进行强度、密实度及均匀性检测，简便可行。

全文目录

摘要  9-10
Abstract  10-12
第1章绪论  12-23
  1.1 碱渣的形成  12-15
  1.2 碱渣堆积及危害  15-16
    1.2.1 碱渣堆放对生态环境的影响  15-16
    1.2.2 碱渣堆放对经济的影响  16
  1.3 碱渣治理及利用研究现状  16-19
    1.3.1 国外对碱渣治理利用研究现状  16-18
    1.3.2 我国对碱渣治理利用研究现状  18-19
  1.4 本课题研究的主要内容及意义  19-23
    1.4.1 课题来源  19-20
    1.4.2 研究意义  20
    1.4.3 研究的主要内容  20-23
第2章碱渣的微观结构及物理化学性质  23-26
  2.1 碱渣的微观结构  23-24
  2.2 碱渣的颗粒分析试验  24
  2.3 碱渣的物理化学性质  24-25
    2.3.1 碱渣的化学组成  24-25
    2.3.2 碱渣的物理化学性质  25
  2.4 本章小结  25-26
第3章碱渣土的强度形成机理研究  26-32
  3.1 碱渣土的形成  26-27
    3.1.1 碱渣的强度机理  26
    3.1.2 碱渣土的组成  26-27
  3.2 粉煤灰的强度形成机理  27-29
    3.2.1 粉煤灰的化学组成  27
    3.2.2 粉煤灰的颗粒分析试验  27-28
    3.2.3 粉煤灰的工程特性  28-29
  3.3 粉煤灰掺入碱渣后的强度提高机理  29-31
    3.3.1 粉煤灰的水化作用  29-30
    3.3.2 重结晶在提高碱渣强度中的作用  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第4章碱渣土室内试验研究  32-60
  4.1 现场取样及试样制备  32-34
    4.1.1 取样  32-33
    4.1.2 室内试样制备  33-34
  4.2 室内击实试验及最佳配比  34-40
    4.2.1 试验目的及原理  34-35
    4.2.2 原材料、配合比及试样制备  35
    4.2.3 试验过程  35-39
    4.2.4 试验结果及最优配比  39-40
  4.3 最优配合比的物理力学指标试验  40-55
    4.3.1 液塑限试验  40-43
    4.3.2 压缩试验  43-45
    4.3.3 抗剪强度试验  45-48
    4.3.4 无侧限抗压试验  48-50
    4.3.5 渗透试验  50-55
  4.4 混合浆液沉淀均匀性试验  55-58
  4.5 本章小结  58-60
第5章碱渣土的野外试验  60-83
  5.1 试验方案  61-62
  5.2 仪器设备设施  62
  5.3 主要工艺  62-63
  5.4 现场施做  63-67
    5.4.1 1#沉淀池混合  63-66
    5.4.2 2#沉淀池混合  66
    5.4.3 3#沉淀池混合  66-67
  5.5 碱渣土的填筑效果检验及检测试验  67-81
    5.5.1 动力触探试验  67-80
    5.5.2 密度和含水量试验  80
    5.5.3 填筑均匀程度的剖面观察  80-81
  5.6 本章小结  81-83
第6章添加石灰后液相混合制高质量碱渣土的尝试  83-88
  6.1 碱渣中加入一定量石灰后的抗压强度  83-84
  6.2 碱渣混合液加入石灰后的性能研究  84-87
  6.3 本章小结  87-88
第7章结论与展望  88-91
  7.1 碱渣土的工程应用研究结论  88-89
  7.2 碱渣土的应用建议  89
  7.3 有待解决的问题  89-91
参考文献  91-95
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  95-96
致谢  96

碱渣和粉煤灰液相混合制取工程土的试验研究

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