Developing a sustainable post-fire soil restoration technique using pulp mill fly ash

ABSTRACT: This study was conducted to develop a sustainable post-fire soil restoration strategy utilizing pulp mill fly ash (PFA) as soil stabilizer. Wildfire impacts on forest soil properties located in Okanagan region of British Columbia was initially assessed, and efficiency of PFA for post-fire soil stabilization was evaluated in terms of hydro-mechanical properties variations of burnt soil treated with PFA. Detailed microstructural examination of untreated and treated soil samples was also conducted to investigate the underlying stabilization mechanisms. The soil aggregate stability and water retention capacity of burnt soil were substantially improved with 10% PFA dosage after 28 days curing. Formation and deposition of new water stable cementitious compounds, predominantly consisting of calcium-silicate and magnesium bridges, were revealed in soil macropores attributed to soil restoration.

RÉSUMÉ: Cette étude a été menée pour élaborer une stratégie durable de restauration des sols après l'incendie en utilisant les cendres volantes des usines de pâte à papier (PFA) comme stabilisant du sol. Les effets des incendies de forêt sur les propriétés des sols forestiers situés dans la région de l'Okanagan en Colombie-Britannique ont été initialement évalués, et l'efficacité du PFA pour la stabilisation des sols après le feu a été évaluée en termes de variations des propriétés hydromécaniques du sol brûlé traité avec du PFA. Un examen microstructural détaillé des échantillons de sol non traités et traités a également été effectué pour étudier les mécanismes de stabilisation sous-jacents. La stabilité de l'agrégat du sol et la capacité de rétention d'eau du sol brûlé ont été sensiblement améliorées avec une dose de 10% de PFA après 28 jours de durcissement. Formation et dépôt de nouveaux composés cimentaires stables à l'eau, constitués principalement de ponts calcium-silicate et magnésium, dans les macropores du sol attribués à la restauration du sol.