瘠性磷矿渣生产气泡混合轻质土的试验研究

李明东，范公俊，姬凤玲，田安国

(1.淮海工学院 土木工程学院，江苏 连云港 222005；2.江苏省海洋资源开发研究院，江苏 连云港 222005；3.中交广州航道局有限公司，广东 广州 510221；4.深圳大学 土木工程学院，广东 深圳 518000；)

瘠性磷矿渣生产气泡混合轻质土的试验研究

李明东1,2，范公俊3，姬凤玲4，田安国1

(1.淮海工学院 土木工程学院，江苏 连云港 222005；2.江苏省海洋资源开发研究院，江苏 连云港 222005；3.中交广州航道局有限公司，广东 广州 510221；4.深圳大学 土木工程学院，广东 深圳 518000；)

利用室内试验对磷矿渣生产气泡混合轻质土的生产技术和性能进行了研究，发现在采用发泡机生产气泡时，尼纳尔的稳定性优于十二烷基磺酸钠，AES的最佳浓度为3%。砂浆静置有利于减少消泡，最佳气泡掺入时间为砂浆静置60～90 min后。磷矿渣气泡混合轻质土的密度主要受气泡添加量的影响，实际工程中适宜气泡添加量为100%～200%；无侧限抗压强度随水泥含量的增加而增加，随气泡添加量的增加而减小，28 d强度可达1.5 MPa以上，可用于路基填筑、矿坑回填、建筑物回填土等，28 d后还会大幅增加。

岩土工程；矿渣；轻质土；发泡剂；路基；矿坑

0 前 言

废渣不仅占用大量土地，而且容易造成污染和灾难，如工程弃渣就具备发生泥石流灾害的可能性[1-3]，各种矿渣还存在二次污染危害。磷矿渣是采选磷资源后产生的固体废弃物。我国磷矿资源储量占世界的11%，但品位较低[4]，浮选P2O5后产生的矿渣约为磷的3倍，采选黄磷产生的黄磷渣约为磷的9倍[5]。大量尾矿渣堆放在尾矿库，占用宝贵土地、污染大气水土、消耗管理资金、导致安全事故[6]，矿渣的资源化利用意义重大[7]。我国磷矿渣直接污染土地数百万亩，间接污染土地面积1 000万亩以上[8-9]。因此，磷矿渣的资源化利用势在必行。

黄磷渣是在高温环境下生成的，具有一定活性，可用于制备微晶玻璃[10]、水泥[11]、其他胶凝材料[12]、免烧砖[11]、陶瓷[11]，甚至生产加气混凝土[13]。而浮选磷矿渣的主要矿物成分为碳酸盐矿物、长石、白云石、云母、石英等，基本没有活性，是一种典型的瘠性材料。但整体上，我国磷矿渣的资源化利用工作处于起步阶段，磷矿渣综合利用率仅7%，瘠性矿渣不足3%[14]。

气泡混合轻质土是在土体中添加胶结材料和气泡后形成的一种轻质高强的土工材料，用于路基建设能大大降低竖向土压力，提高路基的稳定性，减小路基的沉降[15-17]，解决桥头跳车问题[18]，也可用于矿坑回填、建筑场地回填土等。气泡混合轻质土常用河砂生产[19]，用磷矿渣代替河砂生产气泡混合轻质土，能够大消耗量磷尾矿渣、节省大量河砂资源，生产出高性能、高附加值的土工建设材料，并降低其生产成本，具有利废环保、节约资源、发展经济的多重作用。

前期研究发现，锦屏磷矿渣主要矿物成分为磷灰石、白云石、方解石，常温下无活性，宜用作瘠性材料生产建设材料。磷矿渣内照射指数IRa在0.08～0.12之间，外照射指标Iγ在0.10～0.20之间，均满足国家标准小于1.0的要求；不具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性和传染性，据此判断锦屏磷矿尾矿砂不属于危险废物，用于建筑工程是安全的[20]。

对磷矿渣生产气泡混合轻质土的生产技术和性能进行研究。包括气泡优化研究、气泡掺入时间研究，以及矿渣气泡混合轻质土的密度、强度和应力应变关系，对矿渣的资源化利用具有现实意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 磷矿渣

取自江苏省连云港市锦屏磷矿，该矿发现于清朝同治年间，于1914年正式开采，是我国最早发现、开采历史最长的磷矿。2004年破产后留下占地面积达3 km2，方量达2 300万方的磷矿渣[9]，在2011年在全国急需整治的尾矿库中排名第7。其主要矿物为白云石、方解石，次要矿物为石英及白云母，主要化学成分为CaO，MgO，SiO2，活性低，颗粒密度为2.65 g/cm3，堆积密度为1.75 g/cm3，颗粒群特征呈现单峰的特征，颗粒粒级范围平均粒径：199.9 μm，中位粒径：178.8 μm，细度模数为0.8，属于细砂粒级[21]，如图1。

图1 磷矿渣的颗粒群特征Fig. 1 Particle swarm characteristics of phosphorus slag

1.1.2 水 泥

中联32.5#普通硅酸盐水泥，其28 d标准水泥胶砂强度为38.6 MPa，初凝时间92 min，终凝时间156 min。

1.1.3 发泡剂

选用十二烷基磺酸钠(分子式：CH3(CH2)10CH2-OSO3Na，又名月桂基硫酸钠)、乙氧基化烷基硫酸钠(分子式：RO(CH2CH2O)n-SO3Na，又名脂肪醇醚硫酸钠，简称AES，以下用AES表示)和椰子油脂肪酰二乙醇胺(分子式：C11H23CON(CH2CH2OH)2，又名尼纳尔，俗称6501，以下用尼纳尔表示)配制。

1.1.4 水

试验用水为去离子水。

1.2 试验方法

1.2.1 气泡优化试验研究

采用三因素均匀试验设计，3个因素分别为十二烷基磺酸钠、AES和尼纳尔的浓度。十二烷基磺酸钠的浓度分别取1%，3%，5%，7%，9%；AES和尼纳尔的浓度均取1%，2%，3%，4%，5%。设计配比如表1。

表1 气泡稳定性试验结果

利用自制专利发泡机发泡[22]，称量100 g气泡置于纱网(玻璃纤维材质，14×14目)上，称量经过5，10，15，20，25，30，35，40 min后气泡的质量，气泡质量减少50%所对应的时间为半衰期。半衰期时间越长，气泡质量越好，以此来优选发泡剂最优配比[23]。后续试验均采用优化后的发泡剂配方，十二烷基磺酸钠、AES和尼纳尔的浓度分别为0%，3%，3.5%。

1.2.2 磷矿渣气泡混合轻质土制备养护

将水泥、磷矿渣、水称量后搅拌成均匀的流塑态拌合物，加入气泡后用JJ-5型的电动搅拌机搅拌均匀，搅拌时间为3～5 min，然后浇筑在直径3.91 cm、高8 cm的模具中，置于温度20 ℃、湿度100%的标准养护箱中养护24 h后拆模，再放入标准养护箱养护至试验龄期备用。

1.2.3 磷矿渣气泡混合轻质土试验配比

水泥质量添加量分别为矿渣的50%，60%，70%；水灰比取1；气泡添加量为水泥矿渣砂浆体积的50%，100%，150%，200%，250%。

1.2.4 砂浆静置时间的影响研究

水泥质量含量为矿渣的30%，水灰比取1，水泥矿渣砂浆拌合后静置一定时间，再掺入100%砂浆体积的气泡，养护28 d后测试密度和强度。

1.2.5 磷矿渣气泡混合轻质土性能测试

量取试样的直径、高度，置于烘箱中烘干后再称量其干质量，计算其干密度。按照GB/T 50123—1999《土工试验方法标准》[24]测定其无侧限抗压强度和破坏应变。

2 气泡优化试验结果

2.1 气泡稳定性总体情况

各配方发泡液生产的气泡的半衰期见表1。空气中的半衰期都接近或超过30 min，可以用于气泡混合轻质土的生产。

2.2 单因素影响规律

气泡半衰期与3种发泡剂浓度的单因子关系如图2。

在基于均匀试验设计的情况下，气泡的稳定性随十二烷基磺酸钠浓度的增加而降低，随尼纳尔浓度的增加而提高，随AES浓度的增加先增加后降低，最优浓度为3%。在采用发泡机生产气泡时，即便起泡性不好的发泡剂也能形成均匀的气泡，与手工发泡中气泡的生成主要依赖发泡剂的起泡性能不同，因此发泡剂的稳定性要比起泡性能更重要。

图2 各发泡剂浓度对气泡稳定性的影响Fig. 2 Effect of each foaming agent concentration on the foam stability

实验结果表明：发泡性能好的十二烷基磺酸钠稳定性欠佳，AES的稳定性更优，更适合于发泡机发泡，且最佳浓度低，节约原料。尼纳尔具有提高稠度和降低水分蒸发速度的功能，从而起到提高气泡稳定性的作用，解释了稳定性随尼纳尔浓度增加而提高的现象。

2.3 回归分析与优化结果

对气泡稳定性试验结果进行多元二次非线性回归分析，得到了气泡半衰期与3种发泡剂浓度间的数学计算式，如式(1)。式(1)可用于计算任意配比发泡剂生产气泡的稳定性。

(1)

式中：T0.5为气泡的半衰期，min；CH为十二烷基磺酸钠的浓度，%；CAES为AES的浓度，%；C6501为尼纳尔(6501)的浓度，%。

2.4 气泡掺入时间试验研究

在水泥矿渣砂浆拌合好后立即加入气泡，在水泥的初凝时间内，未形成骨架，气泡消泡就会降低气泡的作用。为减小这种气泡消泡带来的不利影响，研究了水泥砂浆静置一段时间后再与气泡混合的技术。其结果如表2。

表2 砂浆静置时间对气泡混合轻质土的影响Table 2 Effect of the mortar holding time on the properties of foam mixed lightweight soil

气泡混合轻质土的密度随着砂浆静置时间的增加而减小，表明砂浆静置对于减少消泡是有效的。在砂浆静置时间小于90 min时，气泡混合轻质土的强度变化不大，而静置时间达到120 min以后，气泡混合轻质土的强度降低幅度较大，这是因为此时水泥已接近初凝时间，在于气泡混合过程中破坏了已有的水泥结构。综合密度和强度的变化特点，建议砂浆静置时间为60～90 min。

3 磷矿渣气泡混合轻质土性能

3.1 干密度

磷矿渣气泡混合轻质土密度的变化情况如图3。其中水泥含量分别为50%，60%，70%；砂浆静置时间为90 min。

由图3可见，矿渣气泡混合轻质土的密度主要受气泡添加量的影响，随气泡添加量增加逐渐减小，能够在0.7～1.5 g/cm3之间调节；水泥添加量的影响很小，可能是原因是水泥的比重与矿渣的比重相近，其影响可忽略不计。在实际工程应用中，干密度介于0.8～1.2 g/cm3的气泡混合轻质土最受欢迎，对应的气泡添加量为100%～200%。

图3 矿渣气泡混合轻质土的密度Fig. 3 Density of slag foam mixed lightweight soil

3.2 无侧限抗压强度

根据干密度结果，选取工程应用价值最高的磷矿渣气泡混合轻质土进行研究。气泡添加量选取矿渣砂浆体积的100%，150%，200%；水泥质量添加量分别为矿渣的50%，60%，70%；水灰比取1。

磷矿渣气泡混合轻质土的无侧限抗压强度的变化情况如表3。

表3 磷矿渣气泡混合轻质土的无侧限抗压强度

磷矿渣气泡混合轻质土的28 d无侧限抗压强度可达1.5 MPa以上。磷矿渣气泡混合轻质土可用于矿坑回填、路基填筑、建筑物回填土等；在水灰比不变的情况下，磷矿渣气泡混合轻质土的无侧限抗压强度随水泥含量的增加而增加，随气泡添加量的增加而减小。这与以砂土[25]、淤泥[26]为原料土的气泡混合轻质土是相同的。磷矿渣气泡混合轻质土强度在28 d龄期以后还会大幅增加，本实验中90 d龄期的强度比28 d强度提高31%，标准偏差仅为0.07，这与淤泥EPS颗粒混合轻质土的无侧限抗压强度是相似的[26]，是由水泥的持续水化引起的。

目前以28 d强度为设计标准的背景下[27]，强度的持续提高为矿渣气泡混合轻质土提供了更好的安全储备，另一个方面也表明可以考虑以更长龄期的强度作为气泡混合轻质土的设计标准。

3.3 应力应变关系

磷矿渣气泡混合轻质土在无侧限压缩试验中的典型应力应变关系如图4。

图4 磷矿渣气泡混凝土的应力应变关系Fig. 4 Stress-strain relationships of phosphorus slag foam mixed lightweight soil

其水泥添加量为60%，气泡添加量为100%，养护龄期为28 d。发现破坏应变在1%左右，但应力达到峰值后，并不呈现混凝土那样的脆性破坏，应力还维持在较高水平，与淤泥EPS颗粒混合轻质土类似[28]，表明气泡混合轻质土在破坏后仍具有一定的安全储备。

4 结论与展望

4.1 结 论

2)砂浆静置有利于减少消泡，但静置时间超过90 min后，导致强度大幅降低，建议砂浆静置时间为60～90 min。

3)磷矿渣气泡混合轻质土的密度主要受气泡添加量的影响，随气泡添加量增加逐渐减小，实际工程中适宜气泡添加量为100%～200%。

4)在水灰比不变的情况下，磷矿渣气泡混合轻质土的无侧限抗压强度随水泥含量的增加而增加，随气泡添加量的增加而减小，28 d强度可达1.5 MPa以上，之后还会大幅增加，可用于路基填筑、矿坑回填、建筑物回填土等。

4.2 展 望

我国大量矿产基地都同时存在矿坑未回填导致的安全隐患和矿渣引起的环境污染，利用矿渣生产气泡混合轻质土回填矿坑可以同时解决这两个问题，该技术的推广前景广阔、意义重大。

[1] 刘菲，唐红梅．重庆库区工程弃渣泥石流形成机理[J]．重庆交通大学学报(自然科学版)，2010，29(4)：620-623，640． LIU Fei, TANG Hongmei. Formation mechanism of construction spoil debris flow in Chongqing reservoir[J].JournalofChongqingJiaotongUniversity(NaturalScience), 2010, 29(4): 620-623, 640.

[2] 文光菊，陈洪凯．天府矿区戴家沟泥石流成因与防治对策研究[J]．重庆交通大学学报(自然科学版)，2011，30(1)：102-106． WEN Guangju, CHEN Hongkai. Study on causes and control measures of Daijiagou debris flow in Tianfu mine area[J].JournalofChongqingJiaotongUniversity(NaturalScience), 2011, 30(1): 102-106.

[3] 文光菊，何晓英．戴家沟矿山泥石流内因分析与工程治理[J]．重庆交通大学学报(自然科学版)，2011，30(增刊1)：569-572． WEN Guangju, HE Xiaoying. Intrinsic factor and analysis and engineering treatment of Daijiagou mine debris flow[J].JournalofChongqingJiaotongUniversity(NaturalScience), 2011, 30(Sup1): 569-572.

[4] 李成秀，文书明．我国磷矿选矿现状及其进展[J]．矿产综合利用，2010(2)：22-25． LI Chengxiu, WEN Shuming. Status quo and progress in mineral processing technology of phosphorus ores in China[J].MultipurposeUtilizationofMineralResources, 2010(2): 22-25.

[5] 马大谋．磷矿渣物理力学性能试验研究[D]．银川：宁夏大学，2013． MA Damou.ExperimentalStudiesontheAbrasionResistanceofFiberConcrete[D]. Yinchuan: Ningxia University, 2013.

[6] 赵国荣，高亚，李玉香，等．磷矿渣轨枕混凝土力学性能的试验研究[J]．混凝土，2011(9)：84-86． ZHAO Guorong, GAO Ya, LI Yuxiang, et al. Research and experiment on the mechanical property of sleeper concrete adding phosphorus slag[J].Concrete, 2011(9): 84-86.

[7] 章丽萍，温晓东，史云天，等．煤间接液化灰渣制备免烧砖研究[J]．中国矿业大学学报，2015，44(2)：354-358． ZHANG Liping, WEN Xiaodong, SHI Yuntian, et al. Research on making non-burnt brick from indirect coal liquefaction residues[J].JournalofChinaUniversityofMining&Technology, 2015, 44(2): 354-358.

[8] 吴礼定，曾波，王生军．中低品位磷矿尾矿的综合利用研究进展[J]．云南化工，2008，35(6)：55-58． WU Liding, ZENG Bo, WANG Shengjun. Comprehensive utilization of low and medium-grade phosphate rock tailings[J].YunnanChemicalTechnology, 2008, 35(6): 55-58.

[9] 胡杰，顾炳伟，田安国．锦屏磷矿磷尾矿砂放射性探讨[J]．化工矿物与加工，2009(10)：9-12． HU Jie, GU Bingwei, TIAN Anguo. Approach into radioactivity of phosphate tailings from Jinping phosphate mine[J].IndustrialMinerals&Processing, 2009(10): 9-12.

[10] 杨家宽，肖波，姚鼎文，等．黄磷渣微晶玻璃制备及显微结构分析[J]．矿产综合利用，2003(2)：40-43． YANG Jiakuan, XIAO Bo, YAO Dingwen, et al. Preparation and microstructure analysis of glass-ceramics based on yellow phosphorus slag[J].MultipurposeUtilizationofMineralResources, 2003(2): 40-43.

[11] 杨家宽，肖波，王秀萍．黄磷渣资源化进展与前景[J]．矿产综合利用，2002(5)：37-41． YANG Jiakuan, XIAO Bo, WANG Xiuping. Progress and prospects for comprehensive utilization of yellow phosphorus slag[J].MultipurposeUtilizationofMineralResources, 2002(5): 37-41.

[12] 廖国燕，李夕兵，赵国彦．黄磷渣充填胶凝材料激发剂的选择与优化[J]．金属矿山，2010(3)：17-19． LIAO Guoyan, LI Xibing, ZHAO Guoyan. Selection and optimization of activators for cementitious materials filled with yellow phosphorus slag[J].MetalMine, 2010(3): 17-19.

[13] 马保国，肖君，王凯．矿渣水泥混凝土抗酸雨性能的研究[J]．混凝土，2009(4)：5-7． MA Baoguo, XIAO Jun, WANG Kai. Effects of slag cement concrete to anti-acid rain performance[J].Concrete, 2009(4): 5-7.

[14] 李明东，张志峰，朱丽萍，等．我国资源化利用瘠性尾矿生产建筑材料的进展[J]．金属矿山，2014(12)：213-217． LI Mingdong, ZHANG Zhifeng, ZHU Liping, et al. Progress on the utilization of inert tailings to produce building materials in China[J].MetalMine, 2014(12): 213-217.

[15] 刘杰，毛爱民，宋亮，等．气泡混合轻质土在调整高速公路不均匀沉降中的应用[J]．工业建筑，2014(9)：122-125． LIU Jie, MAO Aimin, SONG Liang, et al. Application of foam cement in regulating uneven settlement on express highway without blocked road[J].IndustrialConstruction, 2014(9): 122-125.

[16] 陈永辉，石刚传，曹德洪，等．气泡混合轻质土置换路基控制工后沉降研究[J]．岩土工程学报，2011，33(12)：1854-1862． CHEN Yonghui, SHI Gangchuan, CAO Dehong, et al. Control of post-construction settlement by replacing subgrade with foamed cement banking[J].ChineseJournalofGeotechnicalEngineering, 2011, 33(12): 1854-1862.

[17] KIM Tae-Hyung, KIM Tae-Hoon, KANG Gi-Chun. Performance evaluation of road embankment constructed using lightweight soils on an unimproved soft soil layer[J].EngineeringGeology, 2013, 160: 34-43.

[18] 赵全胜，苏国柱，张春会．气泡混合轻质土控制软土路堤桥头沉降试验[J]．辽宁工程技术大学学报(自然科学版)：2010，29(2)：260-262． ZHAO Quansheng, SU Guozhu, ZHANG Chunhui. Test on control of FCB over bridge-head settlement of soft soil embankment[J].JournalofLiaoningTechnicalUniversity(NaturalScience), 2010, 29(2): 260-262.

[19] 朱伟，李明东，张春雷，等．砂土EPS颗粒混合轻质土的最优击实含水率[J]．岩土工程学报，2009，31(1)：21-25． ZHU Wei, LI Mingdong, ZHANG Chunlei, et al. The optimum moisture content of sand EPS beads mixed lightweight soil[J].ChineseJournalofGeotechnicalEngineering, 2009, 31(1): 21-25.

[20] 李明东，张志峰，万峰，等．用锦屏瘠性磷矿渣生产建材的试验研究[J]．矿业研究与开发，2015，35(12)：112-116． LI Mingdong, ZHANG Zhifeng, WAN Feng, et al. Experimental study on producing construction materials with recycling unreactive phosphorus slag in Jinping mine[J].MiningResearchandDevelopment, 2015, 35(12): 112-116.

[21] 中国砂石协会．建筑用砂：GB/T 14684—2001[S]．北京：中国标准出版社，2002． China Aggregates Association.SandforBuilding: GB/T 14684—2001[S]. Beijing: China Standard Press, 2002.

[22] 李明东，朱丽萍，朱伟，等．一体式高效发泡机：2010201283734[P]．2010-10-27． LI Mingdong, ZHU Liping, ZHU Wei, et al.IntegralHighEfficiencyFoamingMachine: 2010201283734[P]. 2010-10-27.

[23] 何国杰，丁振洲，郑颖人．气泡混合轻质土的研制及其性能[J]．地下空间与工程学报，2009，5(1)：18-22． HE Guojie, DING Zhenzhou, ZHENG Yingren. Preparation of bubble mixed light soil and its properties[J].ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineering, 2009, 5(1): 18-22.

[24] 南京水利科学研究院．土工试验方法标准：GB/T 50123—1999[S]．北京：中国计划出版社，1999． Nanjing Hydraulic Research Institute.StandardforSoilTestMethod: GB/T 50123—1999[S]．Beijing: China Planning Press, 1999.

[25] 顾欢达，顾熙．河道淤泥的轻质化处理及其工程性质[J]．环境科学与技术，2010，33(9)：63-66． GU Huanda, GU Xi. Air foamed lightweight soil with river sludge and its engineering properties[J].EnvironmentalScience&Technology, 2010, 33(9): 63-66.

[26] 朱伟，李明东，汤峻，等．淤泥EPS颗粒混合轻质土抗剪强度的影响因素[J]．公路，2007(2)：7-10． ZHU Wei, LI Mingdong, TANG Jun, et al. Influencing factors on shear strength of dredged sediment and EPS beads-mixed lightweight soil[J].Highway, 2007(2): 7-10.

[27] 广东冠生土木工程技术有限公司，深圳市市政工程总公司．气泡混合轻质土填筑工程技术规程：CJJ/T 177—2012[S]．北京：中国建筑工业出版社，2012． Guangdong Guansheng Civil Engineering Technology Co., Ltd., Shenzhen Municipal Engineering General Corporation.TechnicalSpecificationforFoamedMixtureLightweightSoilFillingEngineering: CJJ/T 177—2012[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2012.

[28] 姬凤玲，吕擎峰，马殿光．聚苯乙烯轻质混合土强度变形特性的微观试验研究[J]．兰州大学学报(自然科学版)，2007，43(1)：19-23． JI Fengling, LV Qingfeng, MA Dianguang. Experimental study on microstructure of lightweight EPS-bead-treated soil mechanical behavior[J].JournalofLanzhouUniversity(NaturalSciences), 2007, 43(1): 19-23.

(责任编辑：刘 韬)

Laboratory Study on Producing Foam Mixed Lightweight Soil from Barren Phosphorus Slag

LI Mingdong1, 2, FAN Gongjun3, JI Fengling4, TIAN Anguo1

(1. School of Civil Engineering, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, Jiangsu, P. R. China; 2. Institute of Jiangsu Marine Resources Development, Lianyungang 222005, Jiangsu, P. R. China;3. CCCC Guangzhou Dredging Co., Ltd., Guangzhou 510221, Guangdong, P. R. China;4. School of Civil Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518000, Guangdong, P. R. China;)

Laboratory study was used to study the technology and performance of producing foam mixed lightweight soil from phosphorus slag. The results show that: when the foam is produced by foaming machine, the stability of Coconut oil fatty acryl diethanolamine [C11H23CON(CH2CH2OH)2] is better than that of sodium dodecyl sulfate [CH3(CH2)10CH2-OSO3Na], and the optimal concentration of AES is 3%. Leaving mortar stationary is helpful to the reduction of de-foaming and the optimal time before being mixed with foam is 60～90 min after leaving mortar stationary. The density of phosphorus slag foam mixed lightweight soil is mainly influenced by foam content, and the appropriate foam content is 100%～200% in practical engineering. The unconfined compression strength is increased with the increase of cement content, and decreased with the increase of foam content. The 28d unconfined compression strength can reach 1.5 MPa and even above, which can be used for roadbed filling, mine pit backfilling, building backfilling and etc. The strength will be greatly increased after 28 days.

geotechnical engineering; slag; lightweight soil; foaming agent; subgrade; mine pit

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.05.10

2015-10-19；

2015-11-25

国家自然科学基金项目(51609093)；江苏省博士后基金项目(1601007A)

李明东(1981—)，男，山东平邑人，副教授，博士，主要从事岩土工程和固废资源化方面的研究。E-mail：ytlimd@163.com。

U416；TU58

A

1674- 0696(2017)05- 051- 06