论文部分内容阅读
摘要：文章通过对掺石灰三价铬渣土进行室内配合比试验,研究石灰掺入量、龄期、铬渣土的含水量对铬渣土试件无侧限抗压强度的影响, 研究能否将解毒后的铬渣作为路基填料来使用，为工程中利用铬渣解毒产物，提高其工程性质提供参考。
关键词：石灰；三价铬；抗压强度；实验研究
中图分类号： TU459文献标识码： A
1前言
天津市目前累计堆存铬渣40万吨左右。目前天津市分别采用了干法和湿法两种工艺对铬渣进行解毒，解毒的主要原理是利用高温或在有还原剂的酸性条件下，或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下，将铬渣中的六价铬还原为毒性较小的三价铬，消除其毒性，实现铬渣的无害化处理。无侧限抗压强度是无侧限抗压强度是检验基层施工质量的重要指标，他能较准确地反映试样的强度特性，应用也最为广泛。
本文通过试验对天津同生化工厂的铬渣解毒产物的无侧限抗压强度及其影响因素进行分析，得出一些有益的结论，为实际工程的路基填料的选择提供了参考依据。
2室内配合比试验
2.1试验材料
铬渣土取自天津市同生化工厂，该土在天然状态下呈颗粒状坚硬烧结固体，颜色呈棕红色。该土的主要物理性质指标如表1所示。本试验中所用的石灰进行了有效钙、镁含量以及土的液塑限指标进行试验，结果见表2、3。
表1 铬渣的物理力学指标
表2 石灰钙镁含量
表3 土的液塑限结果
3混合料力学性能
对铬渣分别进行了配比试验，共选用13个配比进行各种性能试验。
3.1重型击实试验
混合料的最大干密度和最佳含水量是进行混合料配合比设计优化的最重要的试验参数，将影响混合料的技术性能。
不同铬渣混合料的击实试验结果见表4，铬渣含量与最大干密度和最佳含水量关系曲线如图1所示。
表4不同配合比下铬渣混合料的最大干密度与最佳含水量结果
图1各渣土的最佳含水量及最大干密度关系曲线图
由上图可以看出：随着铬渣含量的增大，铬渣土的最大干密度逐渐减小，最佳含水量逐渐增大；混合料中掺入一定的石灰后，最大干密度与最佳含水量的变化趋势与上述趋势是一致的。
3.2无侧限抗压强度
按预定的干密度成型试件后，在温度20±2℃，相对湿度大于90%的养生室中养生6天，放入水槽中浸泡1天。無侧限抗压强度试验采用Φ50mm×h50mm试件。7天无侧限抗压强度见表5。
表5不同比例铬渣混合料7天无侧限抗压强度结果
由上表可知，铬渣混合料的7天无侧限抗压强度均小于规范中对底基层强度的要求，因此不能用于道路的底基层材料。
3.3加州承载比（CBR）
测定铬渣混合料在压实度96%、94%和93%下的CBR值，结果见表6及图2。
表6铬渣混合料CBR试验结果
图2铬渣混合料配合比与CBR关系曲线图
由以上图表可知：（1）单独的铬渣不能直接作为路基的填筑材料来用。（2）随着压实度的增加，铬渣混合料的CBR值逐渐增大，表明增大压实度可明显提高路基的强度。（3）铬渣与土或石灰混合后，铬渣掺量在30%时，CBR存在一个峰值，表明不论是铬渣土还是石灰铬渣土，铬渣的掺量均存在一个最佳值。（4）当铬渣掺量为30%时，CBR满足规范对路基填料的强度要求，可作为路基填料来使用。但考虑到铬渣混合料的拌和采用集中厂拌后要存放一段时间才能使用，为防止铬渣土中有效成分的损失，为保证工程质量，以掺加石灰后的配比作为最终配合比，即：石灰：铬渣：土=12：30：58（重量比）。
不同混合料在压实度96%、94%和93%下的膨胀量和吸水量结果分别如表7、图3及图4所示。
表7石灰铬渣土混合料膨胀量和吸水量试验结果
图3铬渣土的配合比与膨胀量的关系曲线图
图4铬渣土的配合比与吸水率的关系曲线图
从上图3可知：（1）随着压实度的增大，铬渣土的膨胀量呈减小趋势。（2）在压实度一定的情况下，随着铬渣含量的增大，干铬渣土膨胀量呈下降趋势，表明铬渣与土相比不容易膨胀，而湿铬渣土的膨胀量是先降低后逐渐增大，存在拐点，此时铬渣含量为30%。
从上图4可以看出随着铬渣含量的逐渐增加，铬渣土的吸水量基本呈下降趋势。在铬渣含量相同的情况下，压实度越小，铬渣土的吸水量越大。
4 结论
通过对铬渣混合料的试验研究，可得出以下结论：
（1）经过干法解毒的铬渣含水量为13.5%，湿法解毒的铬渣含水量为78.6%～92.5%，含水量过高，若在工程中应用，必须进行脱水处理。
（2）铬渣与土、石灰掺配后，抗压强度不满足规范要求，不能作为道路底基层材料来用。
（3）纯的铬渣的强度（CBR）不满足规范要求，不能直接作为路基的填筑材料。
（4）石灰铬渣土混合料最佳配比为石灰：铬渣：土=12：30：58（重量比），此时的混合料可以作为路基的填筑材料。
关键词：石灰；三价铬；抗压强度；实验研究
中图分类号： TU459文献标识码： A
1前言
天津市目前累计堆存铬渣40万吨左右。目前天津市分别采用了干法和湿法两种工艺对铬渣进行解毒，解毒的主要原理是利用高温或在有还原剂的酸性条件下，或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下，将铬渣中的六价铬还原为毒性较小的三价铬，消除其毒性，实现铬渣的无害化处理。无侧限抗压强度是无侧限抗压强度是检验基层施工质量的重要指标，他能较准确地反映试样的强度特性，应用也最为广泛。
本文通过试验对天津同生化工厂的铬渣解毒产物的无侧限抗压强度及其影响因素进行分析，得出一些有益的结论，为实际工程的路基填料的选择提供了参考依据。
2室内配合比试验
2.1试验材料
铬渣土取自天津市同生化工厂，该土在天然状态下呈颗粒状坚硬烧结固体，颜色呈棕红色。该土的主要物理性质指标如表1所示。本试验中所用的石灰进行了有效钙、镁含量以及土的液塑限指标进行试验，结果见表2、3。
表1 铬渣的物理力学指标
表2 石灰钙镁含量
表3 土的液塑限结果
3混合料力学性能
对铬渣分别进行了配比试验，共选用13个配比进行各种性能试验。
3.1重型击实试验
混合料的最大干密度和最佳含水量是进行混合料配合比设计优化的最重要的试验参数，将影响混合料的技术性能。
不同铬渣混合料的击实试验结果见表4，铬渣含量与最大干密度和最佳含水量关系曲线如图1所示。
表4不同配合比下铬渣混合料的最大干密度与最佳含水量结果
图1各渣土的最佳含水量及最大干密度关系曲线图
由上图可以看出：随着铬渣含量的增大，铬渣土的最大干密度逐渐减小，最佳含水量逐渐增大；混合料中掺入一定的石灰后，最大干密度与最佳含水量的变化趋势与上述趋势是一致的。
3.2无侧限抗压强度
按预定的干密度成型试件后，在温度20±2℃，相对湿度大于90%的养生室中养生6天，放入水槽中浸泡1天。無侧限抗压强度试验采用Φ50mm×h50mm试件。7天无侧限抗压强度见表5。
表5不同比例铬渣混合料7天无侧限抗压强度结果
由上表可知，铬渣混合料的7天无侧限抗压强度均小于规范中对底基层强度的要求，因此不能用于道路的底基层材料。
3.3加州承载比（CBR）
测定铬渣混合料在压实度96%、94%和93%下的CBR值，结果见表6及图2。
表6铬渣混合料CBR试验结果
图2铬渣混合料配合比与CBR关系曲线图
由以上图表可知：（1）单独的铬渣不能直接作为路基的填筑材料来用。（2）随着压实度的增加，铬渣混合料的CBR值逐渐增大，表明增大压实度可明显提高路基的强度。（3）铬渣与土或石灰混合后，铬渣掺量在30%时，CBR存在一个峰值，表明不论是铬渣土还是石灰铬渣土，铬渣的掺量均存在一个最佳值。（4）当铬渣掺量为30%时，CBR满足规范对路基填料的强度要求，可作为路基填料来使用。但考虑到铬渣混合料的拌和采用集中厂拌后要存放一段时间才能使用，为防止铬渣土中有效成分的损失，为保证工程质量，以掺加石灰后的配比作为最终配合比，即：石灰：铬渣：土=12：30：58（重量比）。
不同混合料在压实度96%、94%和93%下的膨胀量和吸水量结果分别如表7、图3及图4所示。
表7石灰铬渣土混合料膨胀量和吸水量试验结果
图3铬渣土的配合比与膨胀量的关系曲线图
图4铬渣土的配合比与吸水率的关系曲线图
从上图3可知：（1）随着压实度的增大，铬渣土的膨胀量呈减小趋势。（2）在压实度一定的情况下，随着铬渣含量的增大，干铬渣土膨胀量呈下降趋势，表明铬渣与土相比不容易膨胀，而湿铬渣土的膨胀量是先降低后逐渐增大，存在拐点，此时铬渣含量为30%。
从上图4可以看出随着铬渣含量的逐渐增加，铬渣土的吸水量基本呈下降趋势。在铬渣含量相同的情况下，压实度越小，铬渣土的吸水量越大。
4 结论
通过对铬渣混合料的试验研究，可得出以下结论：
（1）经过干法解毒的铬渣含水量为13.5%，湿法解毒的铬渣含水量为78.6%～92.5%，含水量过高，若在工程中应用，必须进行脱水处理。
（2）铬渣与土、石灰掺配后，抗压强度不满足规范要求，不能作为道路底基层材料来用。
（3）纯的铬渣的强度（CBR）不满足规范要求，不能直接作为路基的填筑材料。
（4）石灰铬渣土混合料最佳配比为石灰：铬渣：土=12：30：58（重量比），此时的混合料可以作为路基的填筑材料。