干法脫硫灰的成分和性質因煤種、脫硫劑和狀況等的影響而異。根據(jù)脫硫灰的特性，目前國內外研究開發(fā)了水泥、蒸汽磚、加氣混凝土砌塊、砂漿等多種干式脫硫灰產(chǎn)品。

二灰土是石灰、粉煤灰和土，加水混合，養(yǎng)生后形成的具有一定抗壓強度的道路建設材料，廣泛應用于道路基礎工程。脫硫灰是半水亞硫酸鈣、消石灰、碳酸鈣等鈣基化合物和粉煤灰的混合物，含有二灰土的主要組成部分。脫硫灰中的消石灰和粉煤灰加水后，類水泥的凝膠性反應產(chǎn)生水化硅酸鈣，產(chǎn)生強度，具有路基材料應用的理論可行性。

本文利用火力發(fā)電廠脫硫灰的理化特性，提出新的綜合利用方式，將干法脫硫灰用于道路等地基弱土的交換，提高路基、地基的承載力。

1原材料和試驗方法

1.1原材料

脫硫灰:熱發(fā)電廠煤粉爐煙氣干燥脫硫技術產(chǎn)生的副產(chǎn)品。脫硫灰的要素構成通過x射線熒光譜分析(XRF)得到，其要素構成以氧化物表示為表1。

表1脫硫灰的主要元素組成/%

脫硫灰的礦物組成通過XRD分析、熱重分析(TGA)、X射線熒光譜分析(XRF)和有效鈣分析等方法聯(lián)合測定，結果如表2所示。

表2脫硫灰的礦物成分組成/%

由表2脫硫灰的礦物成分分析結果可知，干法脫硫灰是CaSO3˙1/2H2O、Ca(OH)2等鈣基化合物及粉煤灰的混合物。粉煤灰本身不具有膠凝性，但與脫硫灰中的Ca(OH)2作用，會發(fā)生類水泥的膠凝性反應生成水化硅酸鈣，從而產(chǎn)生強度。

1.2試驗方法

最大干密度、最佳含水率、無側限抗壓強度的測量主要基于GB/T50123-1999《土工試驗方法標準》。

2結果與分析

2.1最大干密度和最佳含水率

采用標準實驗測定脫硫灰最佳含水率和最大干密度。試驗結果如圖1所示，脫硫灰的最佳含水率wopt=29.87%，最大干密度÷1.309g/cm3

圖1脫硫灰的含水率與干密度的關系

2.2無側限抗壓強度

根據(jù)脫硫灰的最佳加水量，成型打實樣品，測各養(yǎng)護年齡的無側限抗壓強度。測量結果如圖2所示，脫硫灰擊實試塊隨養(yǎng)護年齡增長，強度呈增長趨勢。養(yǎng)護120d后，無側限抗壓強度可達7.51MPa。

圖2脫硫灰各年齡段無側限抗壓強度

3脫硫灰道路示范工程

根據(jù)試驗研究結果，脫硫灰具有良好的凝膠特性，具有優(yōu)質路基材料的特性，具有加固道路等路基、地基的承載能力潛能，為了驗證其實際應用效果，建設了干法脫硫灰瀝青混凝土四級道路示范工程。

3.1示范工程道路簡介

該試驗段路位于新疆石河子市，長550m，建設時間為2021年10月。原路土基為弱土層，不能滿足道路承載力要求，設計試驗段采用脫硫灰作為基礎層和填充層材料，其路面結構設計圖如圖3所示。

圖3脫硫灰道路結構示意圖

3.2脫硫灰道路施工流程

脫硫灰用于道路交換填充層、基礎層，使用施工機具和方法與傳統(tǒng)二灰土、戈壁土基本相同，主要包括推土機、平地機、壓路機等。

道路施工工藝流程為路基脫硫灰交換填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填其中脫硫灰作為道路交換層或基礎材料的主要試驗和施工流程如圖4所示。

圖4脫硫灰結構層主要施工流程

3.3路面彎曲沉值檢測

脫硫灰瀝青路面彎曲沉值檢測采用貝克曼梁法，檢測結果如表3所示，彎曲沉值檢測平均值為59mm，滿足四級道路路路面設計要求

表3脫硫灰瀝青混凝土路面彎頭沉降檢測結果/mm

3.4結構強度跟蹤檢測

為了了了解脫硫灰結構層強度的發(fā)展情況，對試驗段的脫硫灰結構層進行鉆頭取樣檢測強度。道路通行28d、半年、一年后分別進行鉆芯抽樣檢測強度，檢測結果如表4所示，28d強度為4.3MPa左右，180d后強度為11.6MPa左右，360d后強度為16.0MPa左右，脫硫灰道路結構層隨養(yǎng)護周期的增加，強度持續(xù)顯著增加，可提高整體道路的承載力。

表4試驗道路脫硫灰結構層無側限抗壓強度檢測結果/Mpa

3.5路面使用性能監(jiān)測

該試驗道路開通1年半，經(jīng)過2個冬天、1個夏天的交通運輸負荷，路面使用性能良好，經(jīng)過凍融循環(huán)試驗