固化海相土抗拉强度特性研究

试验分析了固化剂掺量、养护龄期和含水率对固化海相软土的抗拉强度影响规律。结果表明，水泥和石灰混掺的固化效果明显优于水泥和粉煤灰混掺。水泥+石灰混掺的固化土各龄期抗拉强度均比水泥+粉煤灰的高，前者是后者的1.3～2.9倍。海相软土的初始含水率为60%时，28 d固化土抗拉强度较7 d龄期提升了14%～27%。初始含水率增至80%后，28 d固化土抗拉强度较7 d龄期提升了120%～170%。相同固化剂掺量下，海相软土的初始含水率对固化土抗拉强度影响显著。固化土无侧限抗压强度和抗拉强度呈正相关，水泥+石灰混掺固化土的28 d龄期抗拉强度是其无侧限抗压强度的9%～16%。指出影响固化海相软土抗拉强度的因素依次为初始含水率、养护龄期、固化剂掺量。固化剂掺量中水泥掺量的影响最大，粉煤灰掺量次之，石灰掺量影响最小。实际工程中，降低土体初始含水率，保证充足的养护时间以及选择合适的固化剂掺量能提高固化土的抗拉强度。     

南水北调东线疏浚淤泥固化力学性质试验研究

为了处理南水北调东线工程中产生的大量疏浚淤泥,采用固化方法对其进行改良,进行了室内试验研究。结果表明,添加水泥处理高含水率疏浚淤泥时,淤泥固化土强度受初始含水率影响较大,且影响淤泥固化土的强度因素包括：水泥掺量、水泥强度等级、龄期等因素;淤泥掺加不同强度等级而形成的淤泥固化土无侧限抗压强度随水泥用量增大而增大,随龄期的增长而增长;龄期对淤泥固化土无侧限抗压强度的提高比水泥掺量的影响更为显著;运用52.5等级普通硅酸盐较32.5等级普通硅酸盐水泥固化后对强度提升效果较为显著。     

航道疏浚淤泥管中固化处理试验研究

基于管中气动输送固化土技术,研制了一套柱塞式管中混合固化试验系统,开展固化剂配制、管道方案设计和试验研究。以水泥、粉煤灰和生石灰作为三掺固化剂配料,水泥用量在3%~5%,可降低成本,提高固化效果。柱塞式管中固化系统以疏浚泥含水率调整装置、压缩空气输入和固化剂注入装置为主要组成部分。在固化剂注入处将输泥管直径扩大1倍作为混合区,根据CFD数值仿真确定混合区的长径比为5.8∶1。通过调整三部分的输入压力,可获得较好的混合效果,有效通过输泥管道输送固化土。该试验系统适合于大体积量固化土制备、输送和高效的处理,可为我国疏浚淤泥的处理提供参考。     

淤泥质土固化与强度特性试验研究

为了实现淤泥质土的大规模有效固化,解决水泥土早期强度低、淤泥质土易造成环境污染等问题,将水泥作为主固化剂,粉煤灰、聚羧酸高效减水剂(减水剂)、铝酸钙和钙基膨润土(膨润土)作为外掺剂固化淤泥质土。通过无侧限抗压强度、pH值、含水率以及电导率试验,探究固化土的特性变化规律,确定复合固化剂的最佳配比。结果表明,水泥、粉煤灰、减水剂、铝酸钙和膨润土掺量为22%(质量分数,下同)、5%、0.20%、2%、6%时,固化土固化效果达到最优。微观结构表明,复合固化剂的掺入有利于强度高、难溶、具有膨胀性的矿物晶体以及胶凝物质的生成,使得固化土的结构更加紧密、强度提高。     

水泥固化东湖淤泥的工程性质试验研究

利用将水泥、化学固化剂和机械力脱水三种方法相结合的方式对东湖淤泥进行固化处理,通过界限含水率、强度试验(包括CBR和直剪试验)以及渗透试验研究了在使用水泥固化过程中水泥掺量、养护龄期以及压实度对固化土工程性质的影响。结果发现:仅使用化学固化剂和机械脱水固化处理后的淤泥属于高液限粉土,CBR强度低,不能满足路基填料的要求。使用水泥能够有效提高一次改性固化土的CBR强度和直剪黏聚力,养护龄期对CBR强度影响很小,而水泥掺量、养护龄期和压实度对内摩擦角的影响均不大。此外,在水泥掺量从0%增大到8%的过程中,渗透系数呈现出先增大后减小的趋势,在水泥掺量为2%时达到最大值。综合分析,在水泥二次改性过程中,为符合路基填筑要求,水泥掺量宜为8%,压实度宜大于92%。     

固化淤泥土压缩特性分析

为研究固化剂种类与掺量对海相沉积淤泥固化效果的影响,以唐山南堡典型滨海沉积淤泥为研究对象,通过单掺固化压缩试验,结合粉煤灰废物利用问题,分析了水泥、生石灰及粉煤灰等不同固化剂及掺量对该淤泥固化后压缩特性的影响.结果显示:该淤泥在未固化前为高压缩性土,而在添加一定掺比的水泥、生石灰和粉煤灰并进行7d龄期养护后,淤泥试样的...     

生活垃圾焚烧底灰在疏浚淤泥固化中的应用

针对生活垃圾焚烧底灰和疏浚淤泥处置难的问题,提出将焚烧底灰作为骨架材料与疏浚淤泥混合固化的处理技术。分别以石灰、石膏、水泥为固化剂开展淤泥—焚烧底灰混合固化试验,通过无侧限抗压强度及耐水性测试,研究各固化剂的固化效果。结果发现:焚烧底灰对淤泥固化具有良好的促进作用;水泥的固化效果最好,掺量仅为4%的固化土7 d无侧限抗压强度可达到400 k Pa,且耐水性较好,满足填土要求,具有推广价值。     

水泥固化高含水率淤泥抗压试验研究

云南某巡护道路路基埋深22 m范围内均为淤泥层,天然含水率最高达186.0%,有明显的流变特性,物理力学性质极差。采用水泥土搅拌桩加固处理过程中,多次发生浇筑穿孔现象,成桩困难,实测单桩承载力仅约20 kN。为解决水泥搅拌桩的成桩问题,形成满足设计要求的高含水率淤泥固化配方,在工程调查和数据分析的基础上,以水泥为固化剂,分别考虑50%、100%、150%及200%含水率,以及3 d、7 d、14 d、28 d等养护龄期,系统研究了固化高含水率淤泥的无侧限抗压强度。结果表明:满足水泥土试块90 d龄期抗压强度不小于1 200 kPa,淤泥含水率50%、100%、150%、200%段落的水泥掺比相应为20%、30%、40%以及不低于40%。     

疏浚淤泥与焚烧底灰混合固化方法的试验研究

针对疏浚泥黏粒含量多、含水率高、强度低等特性,利用生活垃圾焚烧底灰的骨架作用、吸水性能及火山灰活性将其掺加到疏浚淤泥中,以水泥为固化剂,开展固化试验研究。首先对焚烧底灰和疏浚淤泥的理化特性进行了测试和研究,分析了焚烧底灰掺量对疏浚淤泥颗粒级配的改善效果及减水效果。通过不同焚烧底灰掺量的混合料的击实试验及直剪实验,确定了焚烧底灰与疏浚淤泥的最佳配合比为3∶7,此时混合料击实密度最大,减容效果最好。对不同初始含水率的疏浚淤泥采用不同掺量的水泥开展固化配方试验,测试了7~28 d龄期的固化淤泥的抗压强度。测试结果表明:对于初始含水率50%~70%的疏浚淤泥,4%水泥掺量及30%焚烧底灰掺量的固化淤泥抗压强度大于无侧限抗压强度,满足填土材料的强度要求。以水泥为固化剂的焚烧底灰和疏浚泥混合固化技术具有较好的技术和经济可行性,有望应用于工程实践。     

海相沉积淤泥复合固化强度的试验研究

针对现有淤泥固化试验采用的固化剂相对单一的问题,为了系统研究多材料固化滨海沉积淤泥强度特性,以唐山南堡典型滨海沉积淤泥为研究对象,通过对比单掺、双掺及三掺等固化剪切强度,结合粉煤灰废物利用问题,系统研究了水泥、生石灰及粉煤灰等不同固化剂组合对滨海相沉积淤泥固化强度的影响。结果表明:不同固化剂对滨海相沉积淤泥抗剪强度影响的差异较为明显,抗剪强度基本随掺加固化剂的种类增加而增加,掺加6%生石灰、10%水泥和6%粉煤灰28 d龄期的固化淤泥抗剪强度最高,其黏聚力为238.4 kPa、内摩擦角为32.94°;抗剪强度指标的提高随龄期的变化存在差异,即淤泥单掺生石灰抗剪强度指标的提高主要在养护后期,施工中可适当增加闷料时间以使生石灰和淤泥颗粒反应充分;采用水泥来固化淤泥可在短期内明显提高强度,在高含水率的淤泥材料施工中有更好的工程效果;固化剂掺量相同情况下,抗剪强度随着龄期增长而增加。研究成果对滨海沉积淤泥的固化和工程应用具有参考价值。     

南沙港淤泥固化前后物理力学性能和微观结构变化

为找出广州南沙港某油罐仓储区工程淤泥加固时固化剂的最优配比,取该工程区典型淤泥,以水泥、石灰、石膏、水玻璃和减水剂作为固化剂,对淤泥进行加固试验研究,以无侧限抗压强度来检验加固效果,找到最佳的固化剂掺量,并进行固化淤泥与原状淤泥力学性能和微观结构变化的对比研究。试验结果表明,水泥、减水剂、水玻璃、石膏和石灰掺量分别为20%,1.5%,10%,6%和16%时淤泥的固化效果最佳;影响固化土强度的5个因素中,水泥掺量影响最大,石膏掺量影响最小。相比原状土样,最优配比固化淤泥试样的渗透系数和孔隙率分别减小81.0%和59.8%,三轴不固结不排水试验的黏聚力和内摩擦角分别是原状土样的3.8和4.9倍,固化淤泥的物理力学性能得到明显改善。     

水泥-水玻璃固化东湖淤泥的室内试验研究

为了探究处理武汉城中湖大量淤泥的方法,采用水泥与水玻璃(硅酸钠的水溶液)作为固化剂,从硅酸钠掺入比、水泥掺入比、龄期和应力-应变关系入手,对100多组具有不同水泥掺入比、硅酸钠掺入比的淤泥固化土试样进行了室内无侧限抗压强度试验。结果表明：硅酸钠对增强淤泥固化土的强度作用明显,最高可以达到同等条件下未掺硅酸钠时的3.6倍,水泥掺入比一定时,存在最佳硅酸钠掺入比;硅酸钠掺入比一定时,淤泥固化土强度随水泥掺入比的增大而增大;淤泥固化土强度与龄期呈近似线性关系;固化土的应力-应变曲线呈应变软化型,具有明显的应力峰值点,表现为脆性破坏。     

重庆永川区城区河道疏浚淤泥处置问题的探讨

为探究重庆永川城区河道疏浚淤泥的处置问题,分析了城区河道的淤泥样品,以水泥为基材对 不同初始含水率和水泥掺量的污染较为严重的临江河下游淤泥进行了固化处理,研究了固化淤泥的孔 隙水重金属浓度和压缩特性。结果表明:临江河下游淤泥中的重金属含量最高,固化处理后淤泥孔隙水 中Ｃｕ和Ｚｎ的浓度大幅降低,水泥掺量越大,淤泥含水率越小,固化处理后屈服应力越大。临江河下游 疏浚淤泥固化处理时水泥掺量宜为100ｋｇ／ｍ3,堆场堆放时宜采用表面固化处理技术。     

淤泥固化-微地形构建在河湖治理工程中的应用

受污染河湖淤泥大规模处理处置一直是河湖治理工程的重难点,近年来兴起的淤泥固化技术在规模化处理受污染淤泥中的工程应用是河湖治理工程关注焦点。根据固化淤泥重塑土的性质,淤泥固化-微地形构建技术将淤泥的改性固化与土地利用相结合,在符合土壤环境质量标准的前提下,使淤泥固化中拌和、闷料养护等环节与微地形构建协同,种植林木,增强了区域的水土保持与碳中和能力。提出了河湖淤泥大规模处理处置的新途径,相关指标可为今后同类工程提供参考。     

水泥固化淤泥无侧限抗压强度试验研究

为研究初始含水率和水泥掺量对水泥固化淤泥无侧限抗压强度的影响,对龄期为28天,初始含水率为100%、150%和200%,水泥掺量为2%、3%、4%、5%和6%共15组水泥固化淤泥试样进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明,随初始含水率增大,单位体积水化产物减少,难以形成整体强度,水泥固化淤泥无侧限抗压强度降低;随水泥掺量增大,水泥水化物胶结填充淤泥土颗粒作用越明显,水泥固化淤泥无侧限抗压强度增大。     

生态固化淤泥的力学特性及微观结构试验研究

河湖淤泥的再利用是水利行业的可持续发展的难题之一。通过在淤泥中加入水泥、偏高岭土、黄土及秸秆来制备一种在水下缓慢降解的生态固化淤泥，分析了水泥及偏高岭土的掺量对固化淤泥性能的影响，对比固化淤泥在空气中及水下2种环境下力学性能的变化趋势，并在此基础上利用扫描电子显微镜(SEM)分析偏高岭土在基体中增强力学性能的机理。研究结果表明：水泥与偏高岭土的掺入能有效提高生态固化淤泥的力学性能，其中当偏高岭土的掺量为12%时，固化淤泥在空气环境中的180 d龄期无侧限抗压强度达到最高581 kPa;在水中养护的时候，偏高岭土会加速固化淤泥的降解，56 d龄期后力学性能出现明显降低；从SEM结果可以看出，偏高岭土能够有效改善固化淤泥结构的密实度，从而提高固化淤泥的力学强度。     

基于压汞法的水泥固化淤泥持水特性研究

为深入探究固化淤泥的持水特性,通过试验量测不同初始含水率和水泥添加量下固化淤泥的土水特征曲线,基于压汞试验获得其孔径分布曲线,分析固化淤泥的持水特性并据其孔径分布预测了土水特征曲线。结果表明:同一初始含水率条件下固化淤泥的持水能力随水泥添加量的增加而增强,相同水泥添加量下其持水能力随初始含水率的增加而减弱;固化淤泥的孔径分布曲线呈单峰,若其在干燥过程中不发生收缩或收缩较小,则据孔径分布预测的土水特征曲线与实测曲线吻合较好,否则,预测的土水特征曲线高于实测曲线。     

淤泥固化技术在深厚淤泥地基处理中的应用

依托于浙江省某围垦工程海堤淤泥地基土固化案例,对淤泥固化技术中固化剂成分配比、固化剂掺量以及施工中的关键技术参数等进行了分析总结。分别基于现场正交试验和室内平行试验研究,对固化剂中主要配方,如水泥、粉煤灰、石膏、石灰、减水剂以及三乙醇胺等掺量进行了试验研究,绘制了各配方掺量(质量比)与淤泥固化土无侧限抗压强度之间的敏感关系曲线。认为水泥、粉煤灰两种胶凝材料的掺量与固化土无侧限抗压强度之间呈正相关关系,而石膏、石灰和减水剂等掺量存在最优掺量值。根据试验成果,确定依托工程中固化剂掺量为15%,并合理控制各配方掺量比,以充分发挥固化土强度。通过对28 d龄期固化土钻芯取样分析,认为固化土28 d无侧限抗压强度不小于1. 0 MPa,满足设计要求。     

基于骨架基体结构的固化土试验与机理研究分析

针对目前淤泥固化土存在稳定性差、遇水易软化、低掺量固化剂的强度贡献率低等问题，提出以水泥、石灰、硅酸钠和硫酸钙等材料作为复合固化剂，同时引入不同粒径、不同掺量普通砂作为骨架基体材料，改良固化土的整体结构，提高固化效果，试验以液塑限、颗分、强度和微观等为判别指标，探索引入骨架结构对固化土的微观机理。试验结果表明：骨架基体材料的引入，改善了疏浚淤泥的颗粒级配，形成了“粒状-镶嵌-胶结”结构，使得固化土强度增长明显，其强度与骨架基体粒径、掺量成正相关，而液塑限、塑性指数与粒径、掺量成反比关系，总体上骨架基体材料对固化土改善效果明显，对疏浚淤泥固化改良在工程中的应用具有指导意义。     

软土、淤泥、塘处理技术研究与应用

南京江北新区中心区地下空间一期项目二区1段地块面积约54000m²,地块总延米为1100m,场地内普遍存在淤泥及水塘,机械设备无法进场,施工道路及临时设施无法布置。为探索软土、淤泥、塘处理技术,文章通过物理法、换填法、固化法对比研究分析,进行现场生产性试验,结合施工现场实际情况,综合确定采用HAS固化剂对泥浆进行固化处理。实践表明,HAS固化技术处理高含水率淤泥效果显著,能极大提高软土、淤泥地基承载力,满足后续基坑围护、重型设备行走要求,同时也为淤泥固化技术的构建提供了基础参考。