凍融循環(huán)誘發(fā)固化淤泥土性能劣化研究.pdf

1、淤泥具有粘粒含量高、高含水率、孔隙比大、滲透性差、強(qiáng)度低、變形大、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、壓縮性高等特點(diǎn)，很難被直接用于實(shí)際工程，且大多淤泥還含有一定的污染物，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。將江河湖海的淤泥通過固化處理，轉(zhuǎn)化為新型的土工建筑材料，既可解決淤泥堆積占地和環(huán)境污染等問題，又可緩解工程用土日益增長(zhǎng)和建設(shè)成本不斷攀升的困境，是一種經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的發(fā)展模式。因此，本文擬以固化淤泥土為研究對(duì)象，結(jié)合土力學(xué)與土質(zhì)學(xué)理論，從宏觀力學(xué)與微觀結(jié)構(gòu)層面，研究不同

2、凍融循環(huán)次數(shù)作用下固化淤泥土長(zhǎng)期力學(xué)性能的演化規(guī)律，并揭示其性能劣化的內(nèi)在機(jī)理；提出固化淤泥土長(zhǎng)期力學(xué)性能的預(yù)估模型和提升固化淤泥土耐久性的方法，以達(dá)到全面提升固化淤泥土利用效益的最終目標(biāo)，對(duì)解決目前處理淤泥所面臨的難題，無疑具有十分重要的理論價(jià)值和實(shí)際指導(dǎo)意義。主要研究結(jié)論如下：
　　1）以水泥、石灰、偏高嶺土為主要固化劑，通過開展無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究了固化淤泥土的強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)齡期和固化劑摻量之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明：隨著養(yǎng)護(hù)

3、時(shí)間的增長(zhǎng)，固化淤泥土試樣強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)；28天之前，試樣強(qiáng)度增長(zhǎng)較快；28天之后，強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，且逐漸趨于穩(wěn)定；但是28天之后的強(qiáng)度增長(zhǎng)量仍然較大，證明了考慮固化淤泥土長(zhǎng)期強(qiáng)度的必要性；水泥、石灰有助于固化淤泥土強(qiáng)度的提升，偏高嶺土含量的多少對(duì)固化淤泥土強(qiáng)度影響不大，而腐殖酸不利于固化淤泥土強(qiáng)度的提升。
　　2）開展了凍融循環(huán)作用下三組（甲、乙、丙）不同配比固化淤泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，分析了凍融循環(huán)（0次、3次、6次、12次、

4、18次）對(duì)固化土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明：三組試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而降低，其中乙組配比下的固化淤泥土性能最佳。對(duì)乙組配比下的固化淤泥土進(jìn)行單軸固結(jié)試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)會(huì)弱化固化土抗剪強(qiáng)度。反復(fù)凍融循環(huán)后，固化淤泥土的壓縮系數(shù)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加均呈現(xiàn)逐漸增大趨勢(shì)，壓縮模量隨著垂直壓力的增加而逐漸增加，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加逐漸減小。
　　3）通過開展固化淤泥土試樣凍融循環(huán)前后的微觀孔隙結(jié)構(gòu)