大连湾海底淤泥流动固化土室内试验研究

发布时间：2020-11-18 19:29

　　为了将大量疏浚淤泥转化为可持续发展的土地资源,本文以大连湾海底疏浚淤泥为研究对象,以水泥、粉煤灰和磷石膏组成的复合型固化材料对淤泥进行流动固化处理,通过室内试验研究了疏浚淤泥固化土的流动特性,采用无侧限抗压试验、三轴压缩试验研究了固化剂、养护条件、龄期等因素对淤泥流动固化土强度和变形的影响,以及在服役过程中的环境因素对其耐久性的影响。主要结论如下:(1)淤泥流动固化土的流动值和固化剂掺量呈递减的关系,粉煤灰对流动值的影响比水泥明显。流动值和强度呈良好的指数函数关系,R-Square大于0.88。当水泥-泥浆比为0.09~0.16、粉煤灰-泥浆比为0.35~0.80时,淤泥流动固化土的初始流动值为27cm-36cm,随着放置时间的增长,流动值逐渐减小,3小时后的流动值为18cm-24cm。(2)当水泥-泥浆比为0.09~0.16,粉煤灰-水泥比为0.35~0.80时,淤泥流动固化土的破坏应变为0.75%-2.5%,变形模量与无侧限抗压强度呈线性关系,R-Square大于0.83。随着水泥掺量增加,固化土强度值提高比较明显,龄期越长,粉煤灰对强度值影响越明显。淤泥流动固化土的破坏应变随初始含水率的增加而增加,养护温度越高,淤泥固化土的强度越大,破坏应变也越大。(3)在水泥-泥浆比为0.11~0.16,粉煤灰-水泥比为0.35~0.80时,随着围压的增大,淤泥流动固化土的强度和破坏应变也增大,而其内摩擦角变化不大,内摩擦角为10°-19°。随着龄期和固化剂掺量的增加,淤泥流动固化土的粘聚力逐渐增大。围压100kPa时,淤泥流动固化土的主应力差值是无侧限抗压强度值的1.8-3.5倍。(4)水泥-泥浆比为0.09~0.16,粉煤灰-水泥比为0.35~0.80时,随着干湿循环次数的增加,淤泥固化土的强度先减小后增大,最后强度值在持续下降。酸、碱、盐三种溶液浸泡的淤泥流动固化土破坏应变为1.9%~3.2%,酸性溶液中浸泡的固化土破坏应变是盐溶液中破坏应变的1.3倍。冻融循环导致淤泥流动固化土严重劣化,出现了明显的裂纹,第五次冻融后固化土强度值损失了50%。随着耦合循环次数增大,淤泥流动固化土的强度损失率逐渐增大,第四次的强度损失率为40%~45%。
【学位单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：TU411
【部分图文】：

技术路线图,绪论

技术路线图

流动度,圆筒,淤泥,量杯

河北大学硕士学位论文10图2-2流动度测试圆筒图2-3固化淤泥流动值测试2.3.2试验设备和步骤(1)试验设备①1个空心的有机玻璃筒，80mm，净高80mm，内壁涂抹凡士林；②一块透明玻璃，尺寸为500mm×500mm；③1个标有刻度的玻璃量杯，108mm，净高108mm，量杯的厚度为2mm，容积1.5L；④土工刀1把，刀长150mm；⑤1把不锈钢钢直尺，长度为250mm，分度值0.5mm；⑥1块秒表计时器。(2)具体操作步骤：①将试样所用仪器设备擦洗干净，并向有机玻璃筒内壁涂抹凡士林；②将有机玻璃筒放置于透明玻璃板中央；③将加入固化剂的淤泥流动固化土搅拌均匀，并将其倒入量杯中；④将量杯中的淤泥流动固化土缓慢的倒入有机圆筒中，用平口土工刀轻轻的敲击圆筒外侧，使得淤泥流动固化土填充密实，减少空隙；⑤用平口刀慢慢地沿空心圆筒的端口平面刮平试样；⑥将空心圆筒缓慢的垂直向上提起，使得淤泥固化土平整的塌落在透明玻璃板上；⑦静置1min后，用钢直尺测塌落在玻璃板上淤泥的直径，即为试样的流动值；

淤泥,量杯