改良剂改良盐渍土的抗冻性综述★

孟 松 松

(宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏 银川 750021)



改良剂改良盐渍土的抗冻性综述★

孟 松 松

(宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏 银川 750021)

阐述了盐渍土的成因和分布特征，分析了粉煤灰、石膏、水泥、石灰等改良剂改善盐渍土抗冻性的研究进展，并提出改良剂改良进程中存在的缺陷，指出改良盐渍土的抗冻性能对加快盐渍土地区的开发建设具有重要意义。

盐渍土，改良剂，抗冻性能

0 引言

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐渍土它的易溶性盐含量超过了0.3%，并且具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性，因此其被划分为一种特殊土体[1]。随着时代的进步和社会的发展，工业的兴起导致了农业用地的减少，改良盐渍土的抗冻性，加快盐渍土地区的开发和建设，减少其冻融性能带来的危害，逐渐适应时代的步伐，引起了人们的注意。

1 盐渍土的成因和分布特征

盐渍土的类型有很多种，其中现代盐渍土的影响相对较大。影响盐渍土形成的因素也多种多样，包括自然因素，化学反应以及人为活动的影响。我国盐渍土面积大概为3 630.53×104hm2，占全国可利用土地的4.88%[2]。其主要分布在干旱、半干旱以及极端干旱地区；沿海盐分较高地区以及地势低洼，排水条件差的地区。

2 石灰改良盐渍土抗冻性能的研究

石灰石经过高温得到石灰煅烧所得的产物，石灰即为CaO，工业生产的石灰还有一些氧化镁以及硅酸钙、铝酸钙等物质[3]。当今，作为工厂生产排放的废料的电石灰，其排放量之大对环境造成了严重的污染。经过分析得到石灰改良剂可提高盐渍土的抗冻性。

由郑卫华[4]的冻融循环实验可得，石灰累积固化盐渍土的规律为：改良盐渍土的强度变化迅速下降，当冻融循环次数增加到一定次数的时候会趋于平缓，当达到平缓阶段，意味着固化土的抗冻性能基本稳定。石灰的含量从6%～10%，随着石灰含量的增加，固化土强度损失降低，进而改良了盐渍土的抗冻性能。

3 石灰和粉煤灰对盐渍土抗冻性的研究

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃烧电厂排出的主要固体废物。它的化学成分以SiO2和Al2O3为主，次要成分为CaO和Fe2O3，还有少量MgO和SO3等成分。粉煤灰在建筑中有着应用的基础和优势，因为粉煤灰中的硅和铝产生了大量的活性物质，同时粉煤灰有着很大的表面能，密度相对于其他的改良剂较小，所以保证了它在建筑中改良剂的可行性[5]。

通过陈渊召[5]的实验分析了解到了二灰改良剂的作用，二灰改良盐渍土经过离子交换与絮凝作用、硅酸化反应、碳化作用、物理成型作用、化学作用等一系列的变换后减少了土中的空隙，使得土更加的密实，形成了比较坚固的骨架式结构，因此使得土体的强度得到了增强。这一过程会形成一种结晶凝胶体，它会脱水固结；而在冻融循环中，水环境的存在是冻融破坏的主要构成条件[6]，二灰改良剂通过硅酸化反应使结晶凝聚体逐渐脱水，碳化作用生成的惰性碳酸钙粉填充在其颗粒的孔隙间，减少了水的补充量，冻融循环后有着更好的抗冻性。

4 石灰、粉煤灰和水泥对盐渍土抗冻性的研究

水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，它能够在空气中硬化。用早期石灰与火山灰的混合物胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或盐水的侵蚀，因此其广泛用于土木建设中。

三灰改良盐渍土，发生与二灰相同的反应，并且还会发生团粒化作用、硬凝反应和碳酸反应。水泥会在盐渍土中发生水化反应生成胶体Ca(OH)2，Ca(OH)2具有强烈的吸附活性，从而把土粒吸附在一起形成一种稳定的土体结构，能够封闭土团中孔隙的作用，同时增加了土的强度和水稳性，反应中存在着大量的Ca(OH)2不断吸收CO2，产生CaCO3，CaCO3的硬度大,强度高，它的产生提高了土体的强度，并且会发生结晶反应。结晶生成的同时，会形成所谓的蜂窝状结构。这一结构的空隙中有着多种矿物，通过嵌固形成了稳定的结构。

其中罗鹏程[7]的实验再次反映出三灰改良之中，改良盐渍土的质量损失较少，抗冻性较好，具有着较好的路用性能。

5 石膏改良盐渍土抗冻性能研究

石膏是单斜晶系矿物，是主要化学成分为硫酸钙(CaSO4)的水合物。石膏可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品，是一种用途广泛的建筑材料。其中磷石膏是一种生成废料，作为一种工业废料，其对环境污染严重，其次还制约了企业的发展。磷石膏的使用，不仅解决了环境的污染，而且也解决了建设工程中对于材料的需求，达到了二次利用的目的。

通过王玉江[8]的研究发现：磷石膏主要呈现酸性，土的透水性与土的pH也有一定的关系，它的加入降低了土的pH值，并增加了土的透水性，达到改良盐渍土的目的，所以经过改良后的盐渍土具有不错的承载能力，其透水性的增加，降低了土中的含水量，进而改良了盐渍土的抗冻性。

6 展望

粉煤灰是发电厂燃煤排除的废弃物，工厂生产产生的电石灰也是排放的废料。这二者在我国的产量大，带来的负面影响又不得不面对，将其作为与盐渍土有关的建筑材料来使用，不仅可以改善盐渍土的抗冻性，实现盐渍土的资源化利用，而且还缓解环境污染的压力，改善了环境，也促进了企业的发展。虽然废弃物改良剂的使用在盐渍土的改良上取得了一定的成就，但是土壤是一个复杂的体系，使用含有一定重金属的成分的废弃物可能会引起环境的二次污染，其所带来的负面影响也不能够忽略。

[1] GB 50021—2001，岩土工程勘察规范[S].

[2] 石玉林.中国1∶100 万土地资源图[Z].1991.

[3] 张 超.石灰粉煤灰类材料施工特性研究[D].西安：长安大学硕士学位论文，2003.

[4] 郑卫华.石灰稳定盐渍土抗冻性能试验分析[J].交通标准化,2012(21):42-44.

[5] 陈渊召,李振霞.盐渍土改良机理研究[J].华东公路,2013(6):92-96.

[6] 王笃实.盐渍土抗冻性的探讨[J].路基工程,1993(2):62，64-65.

[7] 罗鹏程,宋 奇,刘 旭.无机结合料改良盐渍土路基填料路用性能研究[J].公路交通科技,2011(8):135-137.

[8] 王玉江,吴 涛,吴 杰.磷石膏改良盐碱地的研究进展[J].安徽农业科学,2008,36(17):7413-7414.

Summary on the antifreeze performance of conditioner improvement of saline soil★

Meng Songsong

(CollegeofCivilandHydraulicEngineering,NingxiaUniversity,Yinchuan750021,China)

This paper elaborated the formation and distribution characteristics of saline soil, analyzed the research progress of coal fly ash, gypsum, cement, lime and other conditioner improvement of the antifreeze performance of saline soil, and put forward the defects in conditioner improvement process, pointed out the antifreeze performance of improved saline soil had great significance to accelerate the development and construction in saline soil area.

saline soil, conditioner, antifreeze performance

1009-6825(2016)10-0064-02

2016-01-26★：宁夏大学自然基金项目(项目编号：ZR15029)

孟松松(1993- )，男，在读本科生

TU448

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