Evaluating the potential benefits of untreated wood ash as a stabilizer for low volume roads

ABSTRACT: This paper presents a feasibility study of non-hazardous wood fly ash, an industrial waste generated in the pulp and paper mills, as a cementitious binder for the construction of low volume roads. Two types of wood fly ash, namely precipitator fly ash (PFA) and multi-cyclone fly ash (MFA) were characterized and evaluated in their original, untreated form to determine their potential to stabilize a weak silty sand. Comparing different combinations of MFA and PFA, the treatment using 20 to 30% PFA dosage (by dry weight of soil) provided the maximum compressive strength and freeze-thaw durability. PFA has better cementitious properties owing to its fineness, more calcium content, and higher pH compared to MFA, and PFA treatment formed water-stable calcium-silicate compounds transforming the soil into a densified matrix with refined pore structure.

RÉSUMÉ: Cet article présente une étude de faisabilité des cendres volantes de bois non dangereuses, un déchet industriel généré dans les usines de pâtes et papiers, comme liant cimentaire pour la construction de routes à faible volume. Deux types de cendres volantes de bois, à savoir les cendres volantes de précipitation (PFA) et les cendres volantes multi-cyclones (MFA) ont été caractérisés et évalués sous leur forme originale non traitée afin de déterminer leur potentiel à stabiliser un sable limoneux faible. En comparant différentes combinaisons de MFA et de PFA, le traitement utilisant un dosage de 20 à 30 % de PFA (par poids sec du sol) a fourni la résistance à la compression et la durabilité maximales au gel-dégel. Le PFA a de meilleures propriétés cimentaires en raison de sa finesse, de sa teneur en calcium plus élevée et de son pH plus élevé que le MFA, et le traitement au PFA a formé des composés de silicate de calcium stables dans l'eau transformant le sol en une matrice densifiée avec une structure de pores raffinée.