穩定赤泥路用可行性與耐久性試驗研究*

石名磊 杜旭陽 余昌運 張瑞坤 楊子豪 田新濤

(①東南大學， 南京 210096， 中國) (②江蘇華寧工程咨詢有限公司， 南京 210096， 中國)

0 引 言

赤泥(Red mud)是以鋁土礦為原料拜耳法生產氧化鋁過程中產生的極細顆粒產物。我國每年產生赤泥數量快速增長，且存量達到4億噸(Xue et al.，2016)。赤泥呈強堿性且含大量重金屬，堆積的赤泥不僅占用大量的土地面積，在顆粒遷移作用下還會對周圍土體及地下水造成污染，給人民的生產生活帶來不便(Li et al.，2018； 褚學偉等， 2019)。目前處理堆積赤泥的方法大多為微生物法(Liu et al.，2021)； 對于赤泥綜合利用的方式有生產材料(史國義， 2020)、回收稀土元素(Costa et al.，2021)、改良軟弱土(陳瑞鋒等， 2018)。受限于科學技術水平，上述措施與工藝并未在生產中大規模使用，堆積如山的赤泥對環境的危害依然存在且呈愈演愈烈的態勢。2021年政府工作報告提出扎實做好碳達峰、碳中和等工作的要求，傳統建筑材料水泥、砂石等產業作為高污染、高耗能產業勢必出現價格攀升、產量減小等現象，這將會對公路建設工程造成巨大影響。基于以上背景，使用穩定赤泥代替傳統碎石-水泥道路墊層，外加穩定劑以降低赤泥的堿性、提高強度與耐久性，以將穩定赤泥作為道路基層填料，從而實現變廢為寶不失為一個良好的方案。

許多學者對赤泥路用的可行性進行了研究。部分學者基于赤泥的工程性質研究了赤泥作為道路基層和底基層的可行性，結果表明純赤泥作為路基填料存在風險，應根據赤泥特性添加劑以提高強度和耐久性(Sutar et al.，2014; Deelwal et al.，2014)，同時赤泥用作道路原材料具有良好的UCS、抗凍和耐用性能(Zhang et al.，2021)。……