粉煤灰—矿粉固化疏浚淤泥力学特性及机理研究

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1、中图分类号：TU411论文编号：HBLH2015-354UDC：密级：公开硕士学位论文粉煤灰-矿粉固化疏浚淤泥力学特性及机理研究作者姓名：童琦学科名称：建筑与土木工程研究方向：岩土力学学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期：2014年12月2日申请学位类别：工程硕士导师姓名：李志华副教授单位：江南大学丁新中高工单位：无锡轻大建筑设计研究院有限公司论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2015年02月28日答辩委员会主席：王兴国教授关键词：疏浚淤泥；固化；水玻璃；强度；机理唐山河北联合大学2015年3月MechanicalCharac

2、teristicsandMechanismsofDredegedSiltSoildifiedbyFlyAshandSlagDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyTongQi(ArchitecturalandCivilEngineering)Ph.D.LiZhihuaSupervisor:SeniorEngineerDingXinzhongMarch,2015摘要

3、摘要疏浚淤泥是一种高含水率、高液塑限，工程性质较差的土，而且处理起来相当困难。常见的有直接填埋，高温脱水等物理方法，不仅处理的成本高，还可能造成环境的二次污染。试验采用粉煤灰-矿粉两种工业废料，在激发剂水玻璃作用下进行固化疏浚淤泥试验研究。叙述了国内外对疏浚淤泥、粉煤灰、矿粉、水玻璃的研究现状，分析了固化材料和激发剂的固化机理，提出了固化疏浚淤泥的试验方案，确定了疏浚淤泥的固化剂和激发剂的最优掺量；通过宏观和微观方面解释其固化机理和固化效果。在宏观方面，通过无侧限抗压强度试验、击实试验、加州承载比（CBR）试验、重金属试验等评价固化后疏浚淤泥的强度特

4、性和固化重金属能力；在微观方面，通过电镜扫描的图像和X射线衍射物相，对疏浚淤泥进行微观结构分析。主要内容及结论如下：1）通过含水率、液塑限等试验确定疏浚淤泥的物理特性；通过X荧光和激光粒度仪分析得到疏浚淤泥、粉煤灰和矿粉的化学成分以及分布粒径；2）通过无侧限抗压强度试验确定试验各材料的最优配比，如水玻璃最优掺量、水玻璃最优模数、工业废料的最优掺量等，试验最优配比（质量比）为淤泥：矿粉：水玻璃=60:40:7，养护28d强度达到10.84MPa；得到了力学特征，应力-应变关系属于应变软化特征；3）通过击实、加州承载比（CBR）试验，确定了干密度和含水率

5、关系图以及p-s曲线，分析固化后材料作为路基填料的可行性；试验结果表明工况F36S4、F34S6、F32S8均符合路基填料最小强度要求；4）通过电镜扫描（SEM）和X衍射射线（XRD）试验，分析疏浚淤泥固化前后孔隙和产物，解释反应机理；通过重金属析出试验和浸出试验测定重金属固化前后的变化，评定固化疏浚淤泥的效果。图35幅；表17个；参68篇。关键词：疏浚淤泥；固化；水玻璃；强度；机理分类号：TU411-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractDredgedsiltisakindofhighmoisturecontent,highliquidpla

6、sticlimit,poorengineeringpropertiesofsoil,anddealwiththisisverydifficult.Commonhandlingphysicalmethods,suchashavingadirectlandfill,highdehydration,notonlytheprocessingcostishighbutalsowillcausesecondarypollutionoftheenvironment.Thisexperimentadopttwokindsofindustrialwasteflyash

7、-slag,undertheactionofexcitationagentsodiumsilicatedredgedsiltexperimentalstudy.Thispaperdescribedthecurrentsituationofresearchstatusquoondredgedsilt,flyash,slag,sodiumsilicateathomeandabroad,analysedthecuringmaterialandthecuringmechanismofexcitingagent,putforwardthesolidificat

8、ionofdredgedsilttestingscheme,determinedthedredgedsilt