《Results in Engineering》：Sustainable Stabilization of Kaolin Clay by Waste Eggshell powder & Hemp Fibre: Mechanical & Microstructural Study
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作者：Mozhde Sharmsar Ardejani、Mahmoud Pourkhorshid、Iman Hosseinpour、Hadi Ahmadi、Mohammad Mahdi Shalchian所属机构：伊朗吉兰省拉斯赫特市吉兰大学工程学院土木工程系摘要传统上，黏土稳定
作者：Mozhde Sharmsar Ardejani、Mahmoud Pourkhorshid、Iman Hosseinpour、Hadi Ahmadi、Mohammad Mahdi Shalchian
所属机构：伊朗吉兰省拉斯赫特市吉兰大学工程学院土木工程系
摘要
传统上，黏土稳定化处理依赖石灰来提高强度并减少变形，但环境问题促使人们开始关注蛋壳粉（ESP）作为一种可持续、环保的替代材料。本研究探讨了使用不同浓度（2–8%）的石灰，并结合部分替代蛋壳粉（25–100%）及随机分布的大麻纤维（HF，含量为0.25–1%）对高岭土进行稳定化的效果。处理后的样品分别经过1天、7天、14天和28天的养护期，通过压实试验、无侧限抗压强度（UCS）测试、间接抗拉强度（ITS）测试、超声波脉冲速度（UPV）测试以及冻融（F-T）耐久性测试进行评估。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）进行微观结构分析，以验证材料性能的变化机制。结果表明，用蛋壳粉替代25%的石灰可使无侧限抗压强度和冻融耐久性提高四倍以上；加入大麻纤维后性能进一步提升，最佳配比（石灰6%、蛋壳粉25%、大麻纤维0.75%）在经过十次冻融循环后，抗拉强度仅损失5%。SEM分析显示，土壤与纤维界面形成了硅酸钙水合物（C–S–H）和氧化铝水合物（C–A–H）凝胶，这归因于蛋壳粉中的碳酸钙成分，从而增强了材料的强度和抗拉性能。这些发现表明，石灰-蛋壳粉-大麻纤维复合材料作为一种废弃物利用和环保材料，能够有效提升土壤的强度、延展性和耐久性，为道路、垃圾填埋场及边坡稳定等土木基础设施应用提供可持续且高效的解决方案。
