应用新型CVC固化剂固化淤泥路用性能

为深入研究新型CVC固化剂固化淤泥填筑道路的路用性能,通过对3个地区固化淤泥进行干缩试验、抗冲刷试验、抗冻融试验和劈裂试验,系统分析CVC固化剂中蛭石掺量对固化淤泥的收缩性影响规律,以及蛭石和有机质含量对固化淤泥耐水性能、抗冻融性能和抗拉能力的影响规律;并通过对比其他固化剂固化淤泥的相关性能,评价CVC固化剂固化淤泥填筑道路的路用性能。试验结果表明：随着蛭石掺量的增加,固化淤泥的干缩应变和平均干缩系数变大,失水率却减小,固化淤泥抗冲刷性能与抗冻融性能显著提高,而劈裂强度有减小趋势;淤泥中的有机质对耐水性能、抗冻融性能和间接抗拉性能均有不利影响;CVC固化剂固化淤泥的路用性能优于其他普通固化剂。     

新型固化剂CDK固化淤泥微观结构及性能

针对已有固化剂固化淤泥后其最佳含水率低,施工难以压实的现状,将吸水材料DK粉与水泥(C)相结合,开发出了一种新型CDK固化剂,将其用于固化淤泥可有效提高固化淤泥的最佳含水率。采用X射线粉晶衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FTIR)深入研究CDK固化淤泥的微观形貌,选择固化淤泥的最佳含水率、CBR值以及无侧限抗压强度做评价指标确定CDK固化剂的最优配比,最后选用中国常用的固化剂在最优掺量下对比其固化滨海淤泥的相关性能,评价CDK固化剂固化淤泥的路用性能。研究结果表明:DK粉掺入淤泥后并没有发生化学反应产生新的物质,DK粉可均匀地插入淤泥土的层间,DK粉物理性吸水,与淤泥可形成稳定整体,增强淤泥土的内部结构;CDK固化剂固化淤泥的最佳配比为6%水泥+3%DK粉;与常用淤泥固化剂相比,CDK固化剂固化淤泥具有良好的力学性能、耐水性能和抗冻融性能。     

离子固化淤泥土的强度特征与破坏模式

为了使废弃的淤泥获得工程价值,提高淤泥土的强度,通过对不同掺量的水泥和离子固化剂的配比,研究固化后淤泥在不同龄期下无侧限抗压强度,分析了水泥掺量和离子固化剂掺量对固化土抗压强度的影响,确定了离子固化剂的最佳掺量,得出了淤泥离子固化土的两种破坏形态。结果表明:淤泥固化土的抗压强度与水泥掺量成明显的线性递增关系,当离子固化剂的掺量达到0.02%时抗压强度不再明显的增加,甚至会降低;离子固化剂固化淤泥土有利于提高早期强度;当6%水泥和0.02%离子固化剂掺量时可达到工程要求,可见淤泥离子固化土的研究具有重要的工程意义。     

高含水率疏浚淤泥固化的力学性质试验研究

基于以废治废有效利用大掺量粉煤灰治理淤泥的思路,使用水泥和生石灰作为粉煤灰的激发剂,同时使用高吸水树脂内供水进行固化土内养护,进行固化土无侧限抗压强度试验和含水率试验.水泥加高吸水树脂、水泥加粉煤灰及水泥加生石灰双掺固化试验发现,各掺量下固化土的强度随龄期的增长而增长,在水泥掺入比一定时各种固化材料存在最佳掺量;以此为基础的四种材料的正交试验得出了固化淤泥的最佳的配比组合并分析固化机制,可以为低掺量水泥处理高含水率疏浚淤泥的实际工程提供参考.含水率试验得出粉煤灰和生石灰能快速降低固化土的含水率,高吸水树脂能够延缓固化土含水率的降低,能够通过内供水的方式保证水化反应环境,继而促使水化反应更大程度地进行.     

高含水率软土固化剂材料的性能研究

以上海高含水率的淤泥质粉质黏土为研究对象,通过试验方法分析不同固化剂的固化性能。试验中采用石灰、石膏、矿渣微粉、超细水泥等部分替代水泥以组成不同配比的固化剂,以固化软土的UCS为主要指标,研究不同配比固化剂对高含水率软土早期固化效果和破坏特点。研究结果表明:(1)当高含水率软土中固化剂总掺入比为20%时,超细水泥对固化土的抗压强度性能影响最大;(2)随着超细水泥掺量的增加,固化软土抗压强度逐渐增大,但对于含水率50%的固化土由于二次水化反应的不充分抗压强度增长缓慢,超细水泥掺量存在一定的阈值。     

固化淤泥长期强度和变形特性试验研究

采用INSTRON 5500R 4206-006型微机控制电子万能试验机,对基于水泥、石灰和低钙粉煤灰的固化淤泥进行无侧限抗压强度试验和间接抗拉强度试验,得到标准养护360 d淤泥固化土的应力-应变关系、破坏强度和破坏应变.研究结果表明:固化剂掺入导致固化土破坏应变明显减小,无侧限抗压强度和抗拉强度明显增大,且破坏模式由塑性破坏逐渐向脆性破坏方向发展;从长期强度和经济成本角度,石灰-低钙粉煤灰固化剂完全可取代同配比水泥-低钙粉煤灰固化剂;淤泥固化土的无侧限抗压强度与抗拉强度之比为10左右;掺加适当配比粉煤灰的设计固化材料可考虑用作低强度交通负载公路路基材料.     

就地固化土体路用力学参数研究

针对就地固化土路基,将废弃的淤泥土就地固化后用作路基填料,达到了废弃资源的合理利用,对实际工程具有重要意义.通过室内试验对就地固化土的压实特性和路用力学参数进行研究,发现水泥和矿渣微粉可以有效改良河道淤泥土,其中11%的固化剂总配比,满足规范中对上路床的强度要求;使用室内承载板法发现,11%固化剂掺量能够满足沥青路面对土基回弹模量的要求;随着固化剂总配比的增加,试样的CBR值基本呈线性增加,可以用一次多项式较好的拟合;随着击实前闷料时间的增长,击实后固化土的强度增大.     

疏浚淤泥脱水联合固化试验研究

为了实现疏浚淤泥的快速处治,以河道疏浚底泥为研究对象,采用先排水后固化的处理思路,首先在淤泥中添加絮凝剂,含水率迅速降低,在絮凝剂脱水的基础上,再加入固化剂,对固化土进行含水率、液塑限、无侧限抗压强度以及微观特性进行试验研究。结果表明:在絮凝脱水淤泥中加入水泥后含水率降低,固化龄期越长、水泥掺量越高,含水率越低;随着固化剂掺量的增加,固化土的液限逐渐降低,塑限逐渐增大,塑性指数减小,且10%水泥掺量下的淤泥固化土强度可达到136. 5 kPa和143. 4 kPa;絮凝剂对脱水的促进效果远大于其在固化时的负面效果。     

固化高有机质水厂尾泥作为路基材料实验研究

高含水率和丰富的有机质是水厂尾泥最明显的特征。固化是处理水厂尾泥的最佳方法之一,既可改善土体的力学特性,又可降低重金属污染离子的溶出。以传统固化剂水泥石灰和工业废弃物副产石膏为主要固化材料固化水厂尾泥,提高尾泥的工程性能以期固化后的水厂尾泥可作为路基回填土使用。根据硬化体无侧限抗压强度、耐水性、抗冻融、膨胀率、浸出液检测确定其路用性能,通过X射线衍射和扫描电子显微镜来分析固化后尾泥的微观结构和水化产物。实验结果表明,4%水泥+6%石灰和16%副产石膏可以满足固化水厂尾泥作为路基填土的要求,添加强氧化剂分解有机质,可以提高固化剂的固化效果。     

浅层淤泥质土固化剂

滨海地区广泛分布高含水率、高压缩性、低强度的淤泥质土,为了提高地基的早期强度,采用固化剂对淤泥质土进行浅层加固.通过混料试验设计,发现以粉煤灰和生石灰作为基础固化材料,硅酸钠、硫酸钙、氯化钙为添加剂的固化剂能够显著提高固化土的早期强度.以固化土的无侧限抗压强度作为强度指标,得到不同龄期下的强度响应.通过综合分析得到最优的添加剂配比,结合扫描电子显微技术,从反应机理和微观形态进行分析,验证了该固化剂的加固效果且满足工程需要.     

水泥固化高含水率淤泥的收缩性质

针对高含水率疏浚淤泥水泥固化后的失水收缩性质,通过收缩试验对水泥添加量、养护龄期和淤泥初始含水率对水泥固化后的收缩规律进行了研究.结果表明:对于不同水泥添加量、养护龄期和初始含水率的固化淤泥,收缩曲线的形式与天然黏土相似;固化淤泥的收缩主要是由于水分蒸发引起,水泥添加量越高、养护龄期越长、淤泥的初始含水率越低对固化淤泥的收缩性控制越有利.     

海南红粘土废泥浆固化处理技术研究

阐述了泥浆的作用和成分,并结合海南红粘土的性质进行了固化处理试验,对比分析了不同固化剂的固化强度和固化效果.根据试验研究,建议采用w=2%的水泥+w=0.5%的硅酸钠+w=0.1%的硫酸铝的配比对海南红粘土废泥浆进行固化处理,采用该方法可以适当减少水泥的用量,可用耗能少的石灰、红粘土等替代部分水泥,该法从根本上真正做到了环保,达到了固化再利用的目的 .     

锌污染土固化处理实验研究

利用不同固化剂处理人工制备的锌污染土,测定固化体的无侧限抗压强度,以评估固化体回收再利用的可能性;采用美国环保署毒性浸出程序(TCLP)进行毒性浸出实验,以评价固化剂的锌污染土壤的固化效果.结果表明,生石灰对于锌离子污染土的修复具有良好效果.加入生石灰后,固化产物强度得到了很大的提升,同时锌离子的浸出质量浓度也大幅下降,其中利用生石灰掺量(质量分数)最大的C5S5(5%水泥+5%生石灰)固化剂修复的锌污染土得到的锌离子浸出质量浓度最小值仅为3.95mg.L-1.实验证明高吸附性粘土矿物的加入也可以改善固化剂的固化效果.     

固化淤泥的干燥收缩试验

对不同初始含水率和水泥添加量的淤泥进行固化处理,结合土水特征曲线和收缩曲线探讨固化淤泥在干燥过程中基质吸力与孔隙比之间的关系。试验结果表明:原泥与低水泥添加量的固化淤泥随着基质吸力的增加会出现干缩现象,且固化淤泥的收缩小于原泥,高水泥添加量的固化淤泥不发生收缩;当基质吸力增至某一值ψS后,基质吸力增大不会引起试样的进一步收缩,固化淤泥ψS的大小与淤泥的初始含水率、水泥添加量有关。     

碱渣-矿渣固化淤泥的无侧限抗压强度与微观特征

为扩展工业固体废弃物的资源化利用途径,利用碱渣和矿渣作为固化剂对淤泥进行固化处理,通过无侧限抗压强度试验探讨固化剂掺量、养护龄期对固化淤泥强度的影响,并进行pH值、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试分析其微观特征.研究表明:碱渣-矿渣固化处理初始含水率为80%的淤泥,可增大其无侧限抗压强度,减小破坏应变,增强抵抗变形的能力.与水泥固化土相比,碱渣-矿渣固化土的变形系数较小,抵抗变形的能力较小.30%碱渣+8%矿渣固化处理、养护7d时,固化土的无侧限抗压强度达到1 228.3kPa,破坏应变为2.0%,淤泥的力学性质得到较大改善.矿渣、碱渣和黏土矿物之间可发生强烈的水化反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石、水化氯铝酸钙等水化产物,起到胶结、填充、加筋的作用.研究成果可为碱渣和矿渣作为淤泥固化剂的资源化利用提供理论依据和参数支持.     

胜利油田废弃钻井泥浆复合固化剂研究

针对胜利油田废弃钻井泥浆浸出液COD值高的特点,以水泥、粉煤灰、添加剂A、添加剂B组成的复合固化剂,对废弃泥浆进行固化处理研究。通过正交试验,得到几种固化剂在处理废弃钻井泥浆中的最佳配比,其组分质量分数分别为:水泥10%、粉煤灰20%、添加剂A 3%、添加剂B 0.5%。实验结果表明,复合固化剂使用后可将泥浆浸出液的COD值从896.84 mg/L降低至72.35 mg/L。     

软土增强固化剂固化机理和效果的研究

针对水泥固化淤泥土强度较低且发展缓慢的问题,基于软土固化理论开发了软土增强固化剂。通过室内试验初步验证了软土增强固化剂的固化效果,得出其固化土的强度明显高于水泥土,且早期强度差异更加明显,可缩短养护时间来节约工期。通过双轴搅拌桩试验进一步得出软土增强固化剂对含水量为56.24%淤泥土有较好的固化效果,其固化土结晶体含量较高,试件破坏呈脆性,其固化土取芯强度是水泥土的1.70~2.19倍,且取芯强度低于室内试验强度,强度折减系数为0.32~0.34。为高含水量淤泥土固化研究和工程实践提供一定的参考价值。     

化学固化-机械压滤联合处理工程泥浆试验研究

提出一种化学固化-机械压滤联合处理工程泥浆的新思路,用以解决机械压滤泥饼力学性质差的问题。首先,通过三轴试验确定了复合固化剂GGBS-OPC的最佳配比;然后开展了不同固化剂掺量下的联合处理工程泥浆试验,并测定了不同龄期试样的含水率、剪切特性指标。结果显示,GGBS-OPC最佳配比1:1下固化土强度可达纯水泥固化土强度3倍以上;固化剂可以有效降低泥饼后期含水率,提升泥饼抗剪强度、黏聚力,固化剂掺量越多对应变化越大,证明了联合法处理工程泥浆改善压滤泥饼力学性质具有可行性。     

添加剂对固化土强度影响的试验研究

针对辽中地区土样的性质和LD土壤固化剂性能的分析,考查了不同添加剂对固化效果的影响.通过正交设计试验,找出了适合辽中地区固化土的添加剂和最佳掺加量.试验结果显示,Na2CO3和Na2SO4最佳配比量分别为2%和1%时得到的固化土强度最高.     

淤泥质泥土的快速固化试验研究

为了解决南京地区路基加固和工程抢险中淤泥质泥土带来的难题,采用正交试验原理,通过三因素三水平的无侧限抗压试验和三轴抗压试验,得到一种针对南京地区淤泥质泥土的水泥、固化剂、石灰、三乙醇胺的综合快速固化剂,及其固化土的强度发展模型和无侧限抗压应力应变经验关系.试验结果表明,采用此种快速固化剂可以有效提高淤泥质泥土早期抗压强度、抗剪切破坏能力.