干法脱硫灰的成分和性质因煤种、脱硫剂和状况等的影响而异。根据脱硫灰的特性，目前国内外研究开发了水泥、蒸汽砖、加气混凝土砌块、砂浆等多种干式脱硫灰产品。

二灰土是石灰、粉煤灰和土，加水混合，养生后形成的具有一定抗压强度的道路建设材料，广泛应用于道路基础工程。脱硫灰是半水亚硫酸钙、消石灰、碳酸钙等钙基化合物和粉煤灰的混合物，含有二灰土的主要组成部分。脱硫灰中的消石灰和粉煤灰加水后，类水泥的凝胶性反应产生水化硅酸钙，产生强度，具有路基材料应用的理论可行性。

本文利用火力发电厂脱硫灰的理化特性，提出新的综合利用方式，将干法脱硫灰用于道路等地基弱土的交换，提高路基、地基的承载力。

1原材料和试验方法

1.1原材料

脱硫灰:热发电厂煤粉炉烟气干燥脱硫技术产生的副产品。脱硫灰的要素构成通过x射线荧光谱分析(XRF)得到，其要素构成以氧化物表示为表1。

表1脱硫灰的主要元素组成/%

脱硫灰的矿物组成通过XRD分析、热重分析(TGA)、X射线荧光谱分析(XRF)和有效钙分析等方法联合测定，结果如表2所示。

表2脱硫灰的矿物成分组成/%

由表2脱硫灰的矿物成分分析结果可知，干法脱硫灰是CaSO3˙1/2H2O、Ca(OH)2等钙基化合物及粉煤灰的混合物。粉煤灰本身不具有胶凝性，但与脱硫灰中的Ca(OH)2作用，会发生类水泥的胶凝性反应生成水化硅酸钙，从而产生强度。

1.2试验方法

最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压强度的测量主要基于GB/T50123-1999《土工试验方法标准》。

2结果与分析

2.1最大干密度和最佳含水率

采用标准实验测定脱硫灰最佳含水率和最大干密度。试验结果如图1所示，脱硫灰的最佳含水率wopt=29.87%，最大干密度÷1.309g/cm3

图1脱硫灰的含水率与干密度的关系

2.2无侧限抗压强度

根据脱硫灰的最佳加水量，成型打实样品，测各养护年龄的无侧限抗压强度。测量结果如图2所示，脱硫灰击实试块随养护年龄增长，强度呈增长趋势。养护120d后，无侧限抗压强度可达7.51MPa。

图2脱硫灰各年龄段无侧限抗压强度

3脱硫灰道路示范工程

根据试验研究结果，脱硫灰具有良好的凝胶特性，具有优质路基材料的特性，具有加固道路等路基、地基的承载能力潜能，为了验证其实际应用效果，建设了干法脱硫灰沥青混凝土四级道路示范工程。

3.1示范工程道路简介

该试验段路位于新疆石河子市，长550m，建设时间为2021年10月。原路土基为弱土层，不能满足道路承载力要求，设计试验段采用脱硫灰作为基础层和填充层材料，其路面结构设计图如图3所示。

图3脱硫灰道路结构示意图

3.2脱硫灰道路施工流程

脱硫灰用于道路交换填充层、基础层，使用施工机具和方法与传统二灰土、戈壁土基本相同，主要包括推土机、平地机、压路机等。

道路施工工艺流程为路基脱硫灰交换填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填充填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脱硫灰作为道路交换层或基础材料的主要试验和施工流程如图4所示。

图4脱硫灰结构层主要施工流程

3.3路面弯曲沉值检测

脱硫灰沥青路面弯曲沉值检测采用贝克曼梁法，检测结果如表3所示，弯曲沉值检测平均值为59mm，满足四级道路路路面设计要求

表3脱硫灰沥青混凝土路面弯头沉降检测结果/mm

3.4结构强度跟踪检测

为了了了解脱硫灰结构层强度的发展情况，对试验段的脱硫灰结构层进行钻头取样检测强度。道路通行28d、半年、一年后分别进行钻芯抽样检测强度，检测结果如表4所示，28d强度为4.3MPa左右，180d后强度为11.6MPa左右，360d后强度为16.0MPa左右，脱硫灰道路结构层随养护周期的增加，强度持续显着增加，可提高整体道路的承载力。

表4试验道路脱硫灰结构层无侧限抗压强度检测结果/Mpa

3.5路面使用性能监测

该试验道路开通1年半，经过2个冬天、1个夏天的交通运输负荷，路面使用性能良好，经过冻融循环试验