文摘

本研究打算研究牡蛎壳粉的水泥潜力,富含钙,当与粉煤灰混合和土壤。圆柱压实土壤和立方石灰标本与不同比例的贝壳和粉煤灰研究强度方差。土壤,将其划分为CL在南加州大学系统中,商业化的牡蛎壳粉,f型粉煤灰和石灰混合在不同的重量百分比。五组样本,研究土壤的抗压强度和石灰标本,分别。石灰立方体是由0.45 W / B比率和圆柱形土壤压实标准下宝洁压实过程含水率为20%。壳量结果的结果表明,增量降低强度对土壤和石灰标本。56-day养护,含有粉煤灰石灰立方体抗压强度的增加显然而带着壳小进步的力量。土壤标本含有粉煤灰固化收益逐渐增加力量。它表明混合物的壳牌和粉煤灰不处理任何火山灰反应,也有助于提高压实土的无侧限强度通过固化。

1。介绍

台湾是一个岛,在海洋资源非常丰富。台湾西海岸,牡蛎养殖是最重要的一个国家的经济生产活动。一般来说,大部分的牡蛎壳丢弃,没有进一步使用一旦肉剥去;除了少量用于艺术创作(1,2]。因此,牡蛎壳牡蛎的痔疮是常见的地区生产,没有进一步的利用。化学和显微组织分析表明,牡蛎壳主要是由曹(3,4),类似于石灰,被用于土壤稳定(5]。此外,可以利用牡蛎壳生产中期和高质量的水泥(6]。粘土的可扩展的本质是减少钙离子之间的相互作用的离子交换和粘土。生石灰产生凝固如果添加水。因此,钙离子通常用作粘土稳定的主要组件。之间不存在已知的化学反应土壤和石灰除了离子交换。潜在的使用在其他的研究中,壳主要用作添加剂或替代部分水泥混凝土。例如,建筑材料与碎贝壳和沙子混合用于软土挤密砂桩改善下防波堤港(在日本7]。然而,石灰中包含壳没有提供改善混凝土强度的火山灰混凝土产品已经包含石灰,因此没有积极影响混凝土强度的检测。根据(8),火山灰被定义为硅和铝材料,它本身具有很少或没有但有粘结性的价值,在精细划分中水分的存在形式,化学与氢氧化钙反应形成化合物具有胶结特性(火山灰活性)。

没有发现混凝土强度增加通过添加烧结和牡蛎壳粉对混凝土(9]。结果,利用牡蛎壳粉混凝土外加剂和水泥替代通常需要结合其他焊接材料,如粉煤灰或矿渣(8]。只有SiO之间的火山灰反应₂在粉煤灰或矿渣和曹牡蛎壳粉,随着减水剂的加入或强塑剂,可以改善pulverized-oyster-shell-added混凝土的强度。

考虑到建筑行业的规模在不久的将来必须保证一个安全的优质砂资源的供应。因此,有必要进行研究对于其他替代品以满足未来的需求。我们的研究包括两个主要部分:首先,与f型粉煤灰的火山灰反应粉牡蛎shelland其次,土壤强度的提高,如果牡蛎壳粉、粘土和沙子可以有效地改善土壤的物理性质,如强度(5,6]。然而,大多数的原位土壤稳定是通过混合,铺平道路,并压实。它不太可能获得良好的控制,在混凝土搅拌。

2。在测试标本

石灰立方体标本(125立方厘米)图所示1测试了粉煤灰的火山灰潜力和牡蛎壳。有5个立方组标本与不同比例的石灰、粉煤灰和牡蛎壳粉。每组包含3个标本。根据(10),使用的水/水泥比0.5,综合实力可以达到3000 psi(最小所需综合实力主要结构)的替代比例的牡蛎壳的时候是30%。达到相同的综合实力的水/水泥比0.6,更换牡蛎壳粉应低于20%。所有混合设计,当更换牡蛎壳粉的比例为40%,综合优势对他们来说都是低于3000 psi。这些使混凝土适合二级结构。因此,我们选择W / B 0.45和40%重量的石灰的混合标本。石灰是最初提议提供修复立方体的附着力,由于其低强度淬火后,的火山灰反应粉煤灰和牡蛎壳之间不发生。然而,石灰,当与粉煤灰混合,变成了一个主要角色提供的立方体抗压强度的研究。原料的比例,见表1选择,因为该研究主要集中在粉煤灰和外壳之间的反应,不是最佳配料比。

使用USCS-classified CL土壤压实。在实验室土壤基本物理属性的分析表明,塑性极限是11%,液限25%,导致的塑性指数14%,土壤分类是低可塑性土壤根据统一的分类。土壤中含有大约90%的微粒,大多数粒子的大小是小于2.75毫米(即。,4号筛)。只有2%的粒子大于2.75毫米大小。土壤颗粒的比重是2.63。

学监(ASTM D698-12)标准选择压实试验土壤动态分析。圆柱形土壤标本cm准备无侧限压缩试验,以发现的影响牡蛎壳粉土的抗压强度。如果土壤标本被压实土的压实标准模具使用细管,抽样对测试结果会造成过多的干扰影响。考虑最小化干扰土壤标本,标准的紧凑的模具没有在样品制备用于压实。相反,一个钢筋混凝土标本的模具厘米被选为压实。两个钢模具与螺丝(图2),允许在模具完成灌装的土壤。锤击数计算基于收到的压实能量/土壤体积标准的压实试验。

标本制作和重复件1.2公斤的土壤被用来填充模具在三层。八件行使每层。标本制作的高度约16厘米基于土壤重量和过程。土壤的挂外的模具使用钢看到小心地删除,从而导致圆柱形的标本厘米(图3)和消除采样与细管造成的干扰,希望尽量减少测试误差。

标本分离5组,每个重量不同比例添加了牡蛎壳粉和粉煤灰代替部分土壤样品生产。的目的是探讨影响牡蛎壳粉和粉煤灰土的抗压强度。每组的组成如表所示2。7天进行了压缩试验,28岁,60岁,90年调查无侧限抗压强度的变化在不同的日子。

3所示。压实土的水

土样的最大干密度和移除标本的困难必须考虑模具,作为这项研究的标本制作非标准模具制造。显示每组的土壤压实土壤压实能量和重量决定。一些土壤的压实结果如图4,5,6。

从上面,发现牡蛎壳粉的加入提高了最优含水率土壤中从20%降至近25%。因此,土壤对水不敏感,使土壤中水分的增加而使土壤太软。作为压实试验采用非标准的过程,需要考虑如何保持标本完好无损时删除它们从模具,和土壤强度,以及测试结果,容易受到水分含量。通过考虑这两个因素,进行反复试验,它是意识到,最简单的方法是把标本的模具20%的内容。因此,水分含量为20%,用于压实的标本。强度的变化每组样本的最大干密度是本研究中未涉及。

湿标本获得的具体重量压实试验计算基于30每组标本取自表所示3,这表明产生的样本的同质性是满足所有标本的比重在2.04克/厘米³最大(A组)和1.87克/厘米³最低(E组),最大和最小的误差土壤标本的具体权重相对于2.27% ~ 2.64%之间的平均比重感到最大的差异4.16%发生在E组的比重2.2,牡蛎壳粉的加入降低了土壤标本的比重,表明土壤标本的具体重量随添加牡蛎壳粉的增加,降至1.97克/厘米³纯土1.94克/厘米³与比重的差异只有1.8%。

4所示。样品固化和压缩试验

为了防止水蒸发的标本,标本时包裹在塑料薄膜(图生产7),放入大塑料袋。少量的水洒在塑料袋每周保持正常标本湿润,记住不要让过多的水分在他们毁了压缩试验的结果。

无侧限压缩试验(即。,the uniaxial compression strength test) was carried out at days 7, 28, and 75 of specimen curing to investigate the long-term influence of pulverized oyster shells and fly ash to the compression strength of compacted soil. The moisture content was measured after the compression test to determine the effect of the curing method on the moisture maintenance in soil.

5。测试结果

石灰立方体被测试在7日,28日,56天。结果如表所示4和数字8和9。这表明火山灰反应之间的粉煤灰和POS不会像预期的那样发生。多维数据集的力量得到更高的固化时间流逝,而多维数据集E只有轻微的增加强度。它是合理的结论,立方体的力量主要来自石灰和粉煤灰的火山灰产品。此外,立方体抗压强度的小牡蛎壳粉的重量百分率增加(图9)。D和E立方体抗压强度的最终成为在任何治疗年龄相同。它表明,目前,商业化粉牡蛎不会有太多帮助与粉煤灰的火山灰反应。

压实土的抗压强度测试标本原定在7天,28岁,60岁,90。然而由于设备维修,这是重新安排在7天,28岁,而75年的标本的年龄。表5显示每组的标本的强度和固化时间,而图6使抗压强度的最大值的每一天。

从表4和5和图10上图,很明显,牡蛎壳粉的加入没有显著改善土壤压实红从国家屏东科技大学校园的无侧限抗压强度。比较组A, B, C和E在图10表明,增加的强度显著降低。之间不可能发生离子交换为本研究选择的牡蛎壳粉和粘土或土壤样本在这项研究中可能不会膨胀,导致没有明显的铁交换。

粉煤灰的添加也导致土壤的抗压强度降低用于这项研究。然而,它的抗压强度逐渐增加。牡蛎壳粉和粉煤灰的加入土壤中没有提供的改善土壤强度的增加只牡蛎壳粉做的。得出的牡蛎壳粉和粉煤灰在E组标本没有改善土壤诱导火山灰反应的抗压强度。

数据11和12显示每组试件的应力-应变曲线在7天,28岁,而75年的压缩强度试验。结果表明,应力-应变曲线变得平缓下降的力量。此外,压实土变得柔软而容易位移随着牡蛎壳粉。

6。结论和建议

模具没有用于压实标准。然而,试验结果表明,压实是合理的,和特定的土壤压实土的重量显示一致性的结果。因此,压实选择本研究是可行的。牡蛎壳粉的加入提高了最优含水率土壤中;也就是说,它减少土壤水分的敏感性。然而,比重为2.2,牡蛎壳粉不改善土的最大干密度时补充道。研究中使用的市场提供牡蛎壳粉不提高压实土的抗压强度实验,和抗压强度下降的增长越来越明显的增加。试验结果表明之间没有显著的火山灰反应使用的牡蛎壳粉和粉煤灰和改善土壤强度通过添加牡蛎壳粉和粉煤灰。石灰是一种常见的和可行的应用实践土壤稳定,与粉煤灰火山灰反应。然而,强度提高压实土和石灰块使用lime-rich牡蛎壳粉可能仅限于粉碎的细度和活动,土壤类型和总量。 The same conditions do not apply to all test configurations. It is probably feasible to use pulverized oyster shells for their lime-rich nature in soil stabilization or in reaction with fly ash. However, the study did not yield the expected compressive strength increase in both compacted soil and lime blocks. How to improve the practicality of using pulverized oyster shells in soil stabilization remains to be investigated. The soil used in this study does not expand, resulting in lack of expected outcome. A test conducted on expandable clay may be considered to determine the suitability of pulverized oyster shells.