超细地聚合物对河湖疏浚淤泥固化和重金属固结效果的影响

我国每年河湖疏浚产生大量废弃淤泥,这些淤泥固结周期长、固化强度低且含有大量重金属,难以进行资源化利用。采用超细偏高岭土地聚合物,研究其对淤泥固化强度、水稳系数和重金属固结效果的影响。结果表明：随着超细地聚合物掺量增加,淤泥固化土的强度逐渐增大,7 d无侧限抗压强度可达1.68 MPa,具有优异的淤泥固化效果;水稳系数先增大后减小,掺入超细偏高岭土的淤泥固化土水稳系数均达到了90%以上,是纯淤泥土的两倍以上。超细地聚合物对镉、铅等6种重金属离子均具有良好的固结效果,尤其是对镉和汞的固结作用最为显著,且各组淤泥固化土中6种重金属元素浸出量均未超过相关标准的要求。超细地聚合物对淤泥具有良好的固化和重金属固结效果,与普通硅酸盐水泥固化材料有较大区别。     

木钙减水剂对淤泥固化土流动度影响规律的试验

疏浚淤泥固化后用作填土资源时,通常采用泵送的方式将其输送至现场。采用试验的方法研究木钙减水剂对淤泥固化土流动度的影响规律,并对试验结果进行分析。结果表明,木钙减水剂掺量对淤泥固化土流动度的影响存在阈值,水泥掺量为5%时,木钙减水剂掺量阈值为0.8%;当木钙减水剂掺量大于阈值时,随着掺量的增大,淤泥固化土流动度呈“阶梯式”增加;在实际工程中,木钙减水剂掺量存在一个合理范围,水泥掺量为5%时木钙减水剂掺量的合理范围为0.8%～2.4%。     

高含水率疏浚淤泥流动固化处理试验研究

为高效处理高含水率疏浚淤泥,提出将高含水率疏浚淤泥进行流动固化处理,并对"固化土拌合物"的流动性和固化土强度进行了试验研究.结果表明,疏浚淤泥初始含水率、固化剂掺量、放置时间对"固化土拌合物"的流动性均有很大影响;同时试验亦表明疏浚淤泥固化土具有较高的抗压强度,添加磷石膏对水泥固化土具有明显的增强作用.     

疏浚吹填粉土固化室内试验

基于北方港口疏浚吹填粉土振动液化和土体稳定性差的特性,开展室内固化试验。研究吹填粉土固化后的物理力学性质变化及规律,分析固化粉土作为围埝、人工岛和路基填筑材料可行性,为疏浚吹填粉土资源化利用提供技术支撑。结果表明:水泥掺量为3%~12%时,吹填粉土固化后塑性指数为10. 4~15. 5,黏性和密实程度增大,抵抗变形能力增强,渗透性减小,转变为典型的黏性土;水泥掺量相同工况下,随着龄期的增加,吹填粉土固化强度不断增加,龄期14 d时平均强度可增加到28 d龄期的76%;疏浚吹填粉土的水泥掺量为3%~12%固化后,28 d龄期后再经水浸泡48 h的无侧限抗压强度为96~624 kPa,强度值相对变化≤16. 5%,水稳性能好,可作为水下围埝和人工岛等的填筑材料,具有重大实际应用价值。     

固化疏浚淤泥-磷石膏混合土体积稳定性

为分析固化疏浚淤泥(DS)-磷石膏(PG)混合土自生体积变形的工程适用性,研究其体积稳定性。制备了直径50mm、高300mm的试件,利用位移传感器测量试件线性变形,分析了不同养护龄期下,疏浚淤泥初始含水率、疏浚淤泥与磷石膏基质土配比(DS:PG)、固化剂掺量等因素对固化混合土自生体积稳定性的影响。研究表明:固化混合土膨胀与收缩共生,体积变形表现为膨胀性;膨胀主要发生在养护早期(前28d),后期体积变化不大;固化混合土膨胀率随着固化剂掺量的增大而增大,随着疏浚淤泥初始含水率、基质土配比(DS:PG)的增大而减小;综合评判固化混合土属于弱膨胀土,且膨胀率可调控,具有较好的体积稳定性,可以作为填料。     

聚乙烯醇纤维加筋水泥固化疏浚土静力特性试验研究

疏浚土由于其高含水率、低渗透性、低承载力等特性,无法大规模的利用.文中选用聚乙烯醇(PVA)纤维作为加筋材料,P.O42.5普通硅酸盐水泥作为固化材料,对长江中下游航道疏浚土进行固化,分别对养护龄期为7、14、28 d的固化疏浚土进行静力特性试验,探究了不同养护龄期、纤维掺量及长度模数对固化疏浚土强度的影响规律,为长江中下游疏浚土的加固利用提供参考.试验结果表明:养护龄期为7、14 d时,土体的黏聚力随纤维长度模数和掺量的增加而逐渐增大;养护到28 d时,土体的黏聚力随纤维模数和掺量的增大有最大值.随着纤维长度模数和掺量的增加,土体的内摩擦角逐渐降低并趋于稳定,随着养护龄期的增加,纤维对内摩擦角的影响逐渐减小.PVA纤维的最佳长度模数和掺入量分别为6 mm和0.1%,此时纤维对疏浚土的加固效应最佳.     

水工砂性弃土固化材料力学性能研究

采用航道整治砂性弃土为主要原料制备水工材料,以抗压强度、劈裂抗拉强度及水稳定性作为控制指标,研究水泥、矿粉和石膏掺量对固化材料28 d力学性能影响。结果表明:在砂性弃土用量为70%,水泥、矿粉及石膏掺量分别为18%、10%和2%时,可获得28d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度分别达24.7 MPa、2.3 MPa和23.2 MPa的固化材料。该材料具有较高的抗压、抗拉力学强度及良好的水稳定性能,干缩率和吸水率小,与普通C20混凝土相比,砂性弃土固化材料综合单价降低约8.0%,可替代普通混凝土制作压载块等水工材料就地应用于水利和航道整治工程中,具有良好经济和社会效益。     

疏浚泥固化处理进行填海工程的现场试验研究

疏浚泥固化处理后用作填方用土是疏浚泥处理的有效方法，但在我国还没有在实际工程中应用过。结合我国实际条件，在现场进行了疏浚泥固化处理的施工、浇筑，并对填筑地基进行了取样强度试验和原位静力触探试验研究。结果表明固化土的强度随水泥掺加量的增加呈线性增长，浇筑地基取样的强度比室内制样强度降低10％～50%，填筑地基的承载力可以满足填海工程地基设计的要求，疏浚泥固化处理土可以用作填海工程的材料。     

含水率对水泥-钢渣复合固化疏浚土性能的影响*

为解决钢渣固化疏浚土水化速率慢、早期强度低的问题,将水泥与钢渣复合,以提高固化土早期强度。通过应力-应变曲线、无侧限抗压强度和弹性模量研究了含水率对水泥-钢渣复合固化疏浚土性能的影响,并分析水泥-钢渣复合固化机理。研究发现：复合固化土强度随疏浚土含水率的降低而增加;1.25倍液限固化土性能更接近1.5倍液限固化土性质。以疏浚土强度100 kPa为标准,试验研究了满足该强度标准的不同含水率水泥-钢渣复合配合比,对水泥-钢渣复合固化剂的实际应用有重要借鉴意义。微观分析表明,水泥钢渣复合作用机理主要是水泥水化和钢渣火山灰反应产生的水化硅酸钙和斜方钙沸石,能填充孔隙、黏结土颗粒、增强土骨架的承载能力。     

淤泥固化土力学性质试验研究

利用固结排水直接剪切试验,可得到未固化淤泥和固化淤泥试样的剪切应力-剪切位移关系,进行计算可得粘聚力和内摩擦角。试验结果表明:不同的水泥掺量和竖向压力可诱发淤泥试样剪切应力-剪切位移关系曲线形状变化,水泥掺入可明显改善淤泥试样粘聚力和内摩擦角,且二者均随水泥掺量的增加而增加。水泥掺入可明显引起无侧限抗压强度和变形模量显著增加,但破坏应变明显减小;随着水泥掺量增加,淤泥力学性质可得到明显改善;破坏应变与抗压强度之间服从幂函数关系,而变形模量与抗压强度之间服从线性关系。