Characterisation of incinerator ash treated expansive soils

Abstract

This paper investigates the physical, engineering, chemical and microfabric characteristics of two soils from Oman treated with incinerator ash produced at Sultan Qaboos University. First, the physical, engineering and chemical properties of the incinerator ash and the soils used were determined. The soils were then mixed with the incinerator ash at 0%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% by dry weight of the soils. Liquid limit and plastic limit tests were performed on specimens after 24 h of curing, whereas tests for swell per cent and direct shear were carried out on specimens cured for 1, 7 and 14 days. In addition, scanning electron microscope micrographs of representative treated samples were taken to examine the microfabric changes caused by the addition of the incinerator ash. The results showed that the incinerator ash used was a non-hazardous waste material. All treated samples showed a reduction in swell per cent and cohesion, and an increase in angle of internal friction with the addition of incinerator ash for all curing periods. The use of 20% and 30% additive showed clearly the development of aggregations that contributed to reduction of swell per cent of the soils. Cet exposé é tudie les caractéristiques physiques, mécaniques, chimiques et microstructurales de deux sols d'Oman traités à la cendre d'incinérateur provenant de l'Université Sultan Qaboos. Tout d'abord, nous avons déterminé les propriétés physiques, mécaniques et chimiques de la cendre d'incinérateur et des sols utilisés. Ces sols ont ensuite é té mélangés à de la cendre d'incinération dans des proportions de 0%, 10%, 15%, 20%, 25% et 30% du poids à sec des sols. Nous avons réalisé des essais de limite liquide et de limite plastique sur des spécimens après 24 h de cuisson; nous avons réalisé les tests de gonflement et de cisaillement direct sur des spécimens cuits pendant 1, 7 et 14 jours. De plus, nous avons fait des micrographes par microscope é lectronique à balayage sur les é chantillons représentatifs traités afin d'examiner les changements de microstructure causés par l'adjonction de la cendre d'incinération. Les résultats ont montré que la cendre d'incinération utilisée était une matière de récupération non dangereuse. Tous les é chantillons traités ont montré une réduction du pourcentage de gonflement et de la cohésion ainsi qu'une augmentation de l'angle de friction interne lors de l'adjonction de la cendre d'incinération pendant toutes les périodes de cuisson. L'utilisation de 20% et de 30% d'additifs a montré clairement le développement d'agrégations qui ont contribué à la réduction du pourcentage de gonflement des sols.