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电石灰在公路工程中的探索与应用

信息来源:chinalime.com   时间: 2012-08-14  浏览次数:401

    前期试验原材料分析电石灰是在生产乙炔的过程中产生的,其化学反应式为:C a C+H2O—C a ( O H ) 2+ C 2H 2+Q其中的氢氧化钙C a(O H)2即为俗称的电石灰,外观呈灰白色。经由乙炔发生器排放到沉淀池的电石灰含水量相当大,经加速沉淀后,含水量降至100%~150%,但仍具流动性。堆放一段时间后,电石灰含水量基本保持在90%左右,长时间堆放的电石灰其含水量也可达50%以上。
    从现场抽样检测情况看,放置较长时间的电石灰堆,其表层30c m己经碳化,在不同程度上形成一层硬壳,它阻止了内部水分的蒸发。
    物理、化学反应机理分析在土中掺入电石灰并在最佳含水量下压实后,发生一系列物理、化学作用,主要有以下四种。
    离子交换作用: 电石灰溶于水后, 离解成钙离子和氢氧根离子:
    Ca(OH)2—Ca2++2(OH)-,在电石灰土中溶液呈强碱性,二价C a2+离子就能够当量置换土粒表面所吸附的一价金属阳离子。在灰土中,这种离子交换作用是可逆反应,混合料中的活性钙镁离子成分多时,就能反应置换土粒表面所吸附的一价金属阳离子,稳定土的效果就好。
    钙镁离子与土的吸附综合体中的低价阳离子进行交换作用后,结合水膜减薄,结果导致土的分散性、湿坍性、粘附性和膨胀性降低。这种反应随钙离子在土中的扩散逐渐进行。
    碳酸化作用:所谓碳酸化作用就是氢氧化钙吸收空气中的C O2,生成CaCO3。CaCO3是坚硬的结晶体,具有较高的强度和水稳定性,它对土的胶结作用使土得到加固。
    结晶作用:电石灰掺入土中,由于水分较少,只有少数离解,进行与土的化学作用,绝大部分饱和C a(O H)2在灰土中自行结晶,使电石灰土的水稳性得到提高。
    火山灰作用:火山灰作用是指电石灰与土中活性的氧化硅和氧化铝起反应,生成含水的硅酸钙和铝酸钙胶凝物的过程。这些胶凝物具有水硬性,能够在土的团粒外围形成一层稳定的保护膜,具有很强的粘结力,把土团粒胶结起来。同时,保护膜还起到隔离作用,阻止水分进入。因此,这层稳定的保护膜是灰土获得强度和水稳定性的基本因素。
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