Vliv CaO na strukturu a propustnost jílovité zeminy

Abstract

Cílem této práce bylo zjistit vliv množství vápna (1 - 8% CaO) a doby zrání (1 - 540 dní) na strukturu jemnozrnné zeminy hutněné při optimální vlhkosti energií Proctor standard a zda očekávaná změna struktury zeminy ovlivní její hydraulickou vodivost. Pomocí rtuťové porozimetrie (MIP) byla na laboratorně zhutněných vzorcích spraše s 1, 2, 4 a 8% CaO studována změna pórového prostoru po dlouhou dobu zrání (1 - 540 dní). Průběh pucolánových reakcí byl monitorován měřením pH. Vznik nových minerálních fází (hydratovaný silikát vápenatý a hydratovaný hlinitan vápenatý a hydratovaný hlinitouhličitan vápenatý) ve vápněné zemině byl potvrzen RTG difrakcí. Rtuťová porozimetrie odhalila, že 2% CaO je dostačující pro vznik pucolánových reakcí. Toto množství vápna je pod stanovenou hodnotou optimálního množství vápna, které bylo stanoveno za pomoci pH měření (Eades a Grim, 1966). Dokud hodnota pH neklesne pod hodnotu 11,7, jsou pozorovatelné změny pórového prostoru. U zeminy s obsahem 4%, respektive 8% vápna byl pokles množství makropórů a nárůst množství mezopórů pozorovatelný během 360 dní, respektive během 540 dní zrání a při obsahu 2% CaO pokles makropórů byl ukončen po 120 dnech zrání, což je způsobeno tvorbou nových minerálních fází během pucolánových reakcí Při obsahu 1% vápna změna zastoupení makropórů...

The aim of this study was to determine the effect of quicklime (1 - 8% CaO) and maturation time (1 - 540 days) on the structure of clayey soil compacted at optimum moisture content by Proctor standard energy and whether expected change in structure affects the long - term permeability. The change of pore space of compacted loess with 1-8% lime (CaO) was studied by mercury porosimetry (MIP) for a long period of maturation (from 1 to 540 days). Development of pozzolanic reactions were monitored by measuring the pH. The development of new mineral phases (calcium silicate hydrates, calcium aluminate hydrates and calcium aluminate carbonate hydrate) in the treated soil was investigated by using X-Ray diffraction. The MIP indicated that 2% of CaO were sufficient for long term pozzolanic reaction. The threshold value is below the initial consumption of lime determined from the pH measurements (Eades and Grim, 1966). The alteration of the voids of the lime treated soil is noticeable, but the pH value can not drop below 11.7. At 4% of CaO, at 8% of CaO respectively, the macroporosity kept decreasing due to increasing mesoporosity for 360 curing days, for 540 curing days respectively, due to the new mineral phases. At 2% of CaO, the decrease of the macroporosity stops after 120 days. Below 2% of lime, the...