Engineering behavior of soft clays treated with circulating fluidized bed combustion fly ash

Abstract

This thesis presents results from a comprehensive laboratory study carried out to investigate the feasibility of using Circulating Fluidized Bed Combustion fly ash for improvement of engineering properties, particularly strength and stiffness, of soft clays. The CFBC fly ash was obtained from the AES power plant in Guayama, P.R. A soft clay from Hormigueros, P.R. was treated with different admixture percentages of this fly ash. Improvement levels were evaluated based on unconfined compression test carried out at different curing times. Other soil characteristics like plasticity, compaction properties, and expansion were monitored. A comparative analysis was also presented using class C fly ash and Hydrated lime. In general, results indicate that the soil treated with CFBC fly ash showed improvement. However class C fly ash produced a superior effect in the levels of improvement when compared with CFBC fly ash and hydrated lime. Soil samples treated with CFBC fly ash were found to develop crystal formation at 35 days of curing. Recommendations for future works are presented.

Este trabajo presenta los resultados de un estudio minucioso de laboratorio realizado para investigar la viabilidad de usar cenizas de carbón que resultan del proceso de cama circulante fluidizada (CCF) para mejorar las propiedades ingenieriles, particularmente resistencia y rigidez, de una arcilla. Las cenizas CCF fueron obtenidas de la planta AES en Guayama, P.R. Arcilla proveniente de Hormigueros fue tratada con diferentes porcentajes de estas cenizas. Niveles de mejoramiento fueron evaluados basados en pruebas de resistencia sin confinamiento a diferentes tiempos de curado. Otras características del suelo como plasticidad, compactación y expansión fueron monitoreadas. Se presenta un análisis comparativo que incluye cenizas de carbón clase C y cal hidratada. En general los resultados indican que el suelo tratado con las cenizas CCF mostró mejoría. Las cenizas clase C causaron un efecto superior en los niveles de mejoría cuando se comparan con las cenizas CCF y la cal hidratada. Se encontró desarrollo de cristales en muestras de suelo tratadas con cenizas CCF a los 35 días de curado. Al final se presentan recomendaciones para trabajos futuros.