电石灰固化盐渍土的无侧限抗压强度

5.3.8　电石灰固化盐渍土的无侧限抗压强度

电石灰是在生产乙炔的过程中产生的，其化学反应式为:CaC₂+H₂ O→Ca(OH)₂+ C₂ H₂↑+Q，反应式中的Ca(OH)₂即为俗称的电石灰，外观呈灰白色。生成的电石灰暴露在空气中，含水率逐渐降低。随着水分的减少，表层Ca(OH)₂、Mg(OH)₂失去外围水膜的保护，空气中CO₂即与之反应生成CaCO₃、MgCO₃，从而使有效钙镁成分降低。放置较长时间的电石灰堆，其碳化较严重，在不同程度上形成一层硬壳。它既阻止了水分的蒸发，也保护了内部的Ca(OH)₂不易受大气中CO₂的作用而碳化。不同堆放时间、堆放部位的电石灰的含水率、氧化钙镁含量见表5.11。

表5.11　沧州市化工厂电石灰氧化钙、氧化镁含量及含水率

固土使用的电石灰物理与化学性质见表5.12。养护7 d电石灰固化盐渍土在不同压实度(p)情况下的无侧限抗压强度见表5.13。

表5.12　电石灰颗粒组成与化学组成

表5.13　养护7d电石灰固化盐渍土的无侧限抗压强度

1．抗压强度随电石灰掺加量的变化规律

以90%～100%最大干密度制备试样，固化土的抗压强度随电石灰掺加量的变化规律见图5.14。

图5.14(a)表示固化盐渍土干密度变化范围在1.58～1.76 g/cm³之间，龄期7 d时，抗压强度与电石灰掺加量的关系。压实度虽然不同，但在固化土中的表现都是电石灰掺加量越高，抗压强度越高。电石灰掺加量高，龄期、压实度对抗压强度的影响较大，反之，龄期、压实度对抗压强度的影响小。图5.14(b)、图5.14(c)为龄期14 d和28 d，不同密度下，抗压强度与电石灰掺加量的关系，也呈现了与龄期7 d时相同的增长关系。

试验盐渍土样对抗压强度的提高有一个最优电石灰掺入量，当电石灰掺加量低于该值时，增加电石灰掺加量对抗压强度的影响较大，当电石灰掺加量高于最优值时，增加电石灰掺加量，对抗压强度的提高影响较小。从图5.14看出，电石灰掺加量小于8%，抗压强度增长幅度较大，掺加量大于8%时，抗压强度增长幅度较低，甚至出现增长停滞的现象。

2．固化土的抗压强度随干密度的变化规律

以90%～100%最大干密度制备试样，图5.15为不同电石灰掺加量的固化盐渍土在龄期7 d时抗压强度与干密度的关系。从图中可以看出，固化土的抗压强度随干密度的增大而增高，但掺灰量不同，增高的幅度不同。当电石灰掺加量超过6%时，随密度的增大，抗压强度不断增高，二者呈线性关系，强度增长大于10%;当电石灰掺加量小于6%，抗压强度随密度增大而缓慢增长，增幅不足8%。这表明，密度与抗压强度的关系因电石灰掺加量不同而发生变化。电石灰掺加量较低时，除电石灰的固化作用外，固化土中的土颗粒可能会起到一定的骨架作用，颗粒含量有个最优组合问题。当达到骨架的最优组合时，强度较高;当颗粒含量超过最优组合，黏结作用下降，强度反而降低。当电石灰掺加量较高时，对抗压强度起主要作用的是电石灰的水化作用，类似于石灰土，骨架作用不明显，所以抗压强度随电石灰掺加量增加而逐渐增高。