景观河淤泥固化材料配比及其固化力学特性研究
发布时间：2020-12-29 06:36
河北省景观河流众多,疏浚过程中会有大量淤泥的产生,景观河淤泥有含水率高、流动性大、有机质含量较多等特点,很难将其转化为土地资源进行有效利用。另一方面河北工业发达,工业废渣产量丰富,废渣的大量堆积易造成环境污染。使用工业废渣来治理淤泥具有重要的实际意义。为探索工业废渣作为固化材料来处理淤泥的可行性,本文针对景观河淤泥开展固化试验研究,主要内容有以下几个方面:根据景观河淤泥固化材料选取原则,选用粉煤灰、石灰、石膏、矿渣、水泥等作为淤泥固化材料,测试其物理性质指标。通过单掺试验确定不同固化材料间掺量对固化后淤泥强度的影响,结果表明水泥掺量较低时固化效果有限。通过正交试验设计,对不同配比固化材料制成固化剂进行强度分析,确定固化材料之间的最优配比;通过控制变量试验设计增加工业废渣掺量,降低了水泥用量,提高了固化强度,进一步优化了固化材料间的配比。对使用工业废渣制备的固化剂在不同掺量、不同龄期下的固化效果进行研究,结果表明固化淤泥强度随着龄期的增长、掺量的增加,固化淤泥的强度得以提升,对试验数据进行拟合,发现强度与龄期和掺量分别存在着较好的线性关系。对特定配比的固化淤泥土样,研究其应力应变特性,发...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
河道清淤作业
河北大学硕士学位论文12第二章淤泥固化试验材料与试验内容本章针对景观河淤泥固化试验，分析淤泥的常用固化策略，选取水泥、粉煤灰、石灰、矿渣、石膏作为固化材料，制定景观河淤泥固化研究的试验方案；测得淤泥的液限、液限、含水率、ph值等物理化学指标；给出水泥、粉煤灰、石灰、矿渣、石膏材料的相关物理化学指标；介绍将要进行的试验的试验方法、仪器、试验内容，为后续的试验研究做准备。2.1淤泥材料为对景观河淤泥固化效果进行研究，本次试验土样取自河北某地景观河清淤工程现场，其外观颜色为灰黑色，扰动土样用运输箱密封保存后运至实验室，如图2-1所示。应用FG-lll型液塑限联合测定仪等，如图2-2，测试淤泥土样的物理、化学指标，见表2-1所示。表2-1游泥物理化学性质指标液限塑限含水率ph65.8%31.6%83%5.6图2-1试验用部分淤泥
第二章淤泥固化试验材料与试验内容13图2-2FG-lll型液塑限联合测定仪2.2固化材料选取与淤泥固化试验方案2.2.1固化材料选取原则景观河道地处城市繁华地段，人口密度较大，受人类活动影响有大量的污水、废物排入，使得淤泥的成分组成复杂。淤泥的有机质含量、液塑限、粗粒含量、平均粒径，与其它湖海相淤泥相比，均具有明显不同。城市河道淤泥具有有机质含量高、黏粒含量低、粗粒含量较高等特点，原生矿物成分以石英为主，粘土矿物以伊利石为主[31]。因此，对景观河淤泥需要采用针对性的方法进行研究。对景观河淤泥的固化材料选取通常遵循以下原则：（1）提高早期强度：工程中对固化淤泥早期强度有要求，通过添加活性较高材料提高固化淤泥早期强度。（2）改变土壤ph值：淤泥固化中水泥是不可或缺的固化材料，其水化硅酸钙的生成是固化淤泥强度增长的主要原因，Ca+与OH-的含量是影响水化硅酸钙产量的重要影响因素，通过提高土壤中ph值来促进水化硅酸钙的生成可以达到增强强度的目的。（3）减小水化离子半径、减薄双电层：淤泥质土中杂质中有大量负电荷的存在如腐殖酸等，为了达到增强粒子间吸附能力的目的，通常采用加入高价正电荷的盐类的方式来达到在化学反应中吸引出低价离子，实现减小电层厚度增大吸附效果的目的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]淤泥快速固化处置技术在河湖库塘清淤中的应用[J]. 姜颖. 浙江水利水电学院学报. 2017(03)
[2]镉污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韩超,申向东,薛慧君,樊浩伦,王仁远,刘倩,刘政. 农业环境科学学报. 2017(04)
[3]矿渣和粉煤灰固化南沙软土试验研究[J]. 周世宗,梁仕华,戴君. 水利与建筑工程学报. 2015(04)
[4]新型无熟料碱渣固化土的工程特性[J]. 孙家瑛,顾昕. 建筑材料学报. 2014(06)
[5]水泥及其外加剂固化淤泥的试验研究[J]. 程福周,雷学文,孟庆山,李享,王帅. 建筑科学. 2014(09)
[6]水泥品种对水泥土力学性能与耐久性的影响[J]. 陈达,廖迎娣,庄宁,黄辉. 施工技术. 2012(04)
[7]疏浚淤泥流动固化处理与流动性试验研究[J]. 丁建文,洪振舜,刘松玉. 岩土力学. 2011(S1)
[8]水泥-磷石膏双掺固化处理高含水率疏浚淤泥试验研究[J]. 丁建文,张帅,洪振舜,刘松玉. 岩土力学. 2010(09)
[9]初始含水率对水泥固化淤泥效果的影响[J]. 张春雷,汪顺才,朱伟,刘青松,大木宜章. 岩土力学. 2008(S1)
[10]水泥粉煤灰加固有机质土的试验研究[J]. 邵俐,刘松玉,杜广印,顾明芬. 工程地质学报. 2008(03)
博士论文
[1]饱和软土高效固化剂及固化土强度特性研究[D]. 马聪.上海交通大学 2017
[2]冻融循环下镇赉地区非饱和盐渍土及石灰固化土的力学特性及机理研究[D]. 孙东彦.吉林大学 2017
[3]城市河道淤泥特性及其资源化利用技术研究[D]. 徐杨.南京大学 2015
[4]固化疏浚淤泥—磷石膏混合土工程性质及膨胀特性研究[D]. 张庆.昆明理工大学 2013
[5]有机质影响水泥加固软土效果的研究[D]. 陈慧娥.吉林大学 2006
硕士论文
[1]固化海涂淤泥的强度和变形特性研究[D]. 蒲凡.浙江大学 2011
[2]粉煤灰固化淤泥路用性能及填筑技术研究[D]. 白玉恒.上海交通大学 2009
[3]粘粒含量对淤泥固化效果的影响及其机理研究[D]. 冯志超.河海大学 2006
本文编号：2945196
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
河道清淤作业
河北大学硕士学位论文12第二章淤泥固化试验材料与试验内容本章针对景观河淤泥固化试验，分析淤泥的常用固化策略，选取水泥、粉煤灰、石灰、矿渣、石膏作为固化材料，制定景观河淤泥固化研究的试验方案；测得淤泥的液限、液限、含水率、ph值等物理化学指标；给出水泥、粉煤灰、石灰、矿渣、石膏材料的相关物理化学指标；介绍将要进行的试验的试验方法、仪器、试验内容，为后续的试验研究做准备。2.1淤泥材料为对景观河淤泥固化效果进行研究，本次试验土样取自河北某地景观河清淤工程现场，其外观颜色为灰黑色，扰动土样用运输箱密封保存后运至实验室，如图2-1所示。应用FG-lll型液塑限联合测定仪等，如图2-2，测试淤泥土样的物理、化学指标，见表2-1所示。表2-1游泥物理化学性质指标液限塑限含水率ph65.8%31.6%83%5.6图2-1试验用部分淤泥
第二章淤泥固化试验材料与试验内容13图2-2FG-lll型液塑限联合测定仪2.2固化材料选取与淤泥固化试验方案2.2.1固化材料选取原则景观河道地处城市繁华地段，人口密度较大，受人类活动影响有大量的污水、废物排入，使得淤泥的成分组成复杂。淤泥的有机质含量、液塑限、粗粒含量、平均粒径，与其它湖海相淤泥相比，均具有明显不同。城市河道淤泥具有有机质含量高、黏粒含量低、粗粒含量较高等特点，原生矿物成分以石英为主，粘土矿物以伊利石为主[31]。因此，对景观河淤泥需要采用针对性的方法进行研究。对景观河淤泥的固化材料选取通常遵循以下原则：（1）提高早期强度：工程中对固化淤泥早期强度有要求，通过添加活性较高材料提高固化淤泥早期强度。（2）改变土壤ph值：淤泥固化中水泥是不可或缺的固化材料，其水化硅酸钙的生成是固化淤泥强度增长的主要原因，Ca+与OH-的含量是影响水化硅酸钙产量的重要影响因素，通过提高土壤中ph值来促进水化硅酸钙的生成可以达到增强强度的目的。（3）减小水化离子半径、减薄双电层：淤泥质土中杂质中有大量负电荷的存在如腐殖酸等，为了达到增强粒子间吸附能力的目的，通常采用加入高价正电荷的盐类的方式来达到在化学反应中吸引出低价离子，实现减小电层厚度增大吸附效果的目的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]淤泥快速固化处置技术在河湖库塘清淤中的应用[J]. 姜颖. 浙江水利水电学院学报. 2017(03)
[2]镉污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韩超,申向东,薛慧君,樊浩伦,王仁远,刘倩,刘政. 农业环境科学学报. 2017(04)
[3]矿渣和粉煤灰固化南沙软土试验研究[J]. 周世宗,梁仕华,戴君. 水利与建筑工程学报. 2015(04)
[4]新型无熟料碱渣固化土的工程特性[J]. 孙家瑛,顾昕. 建筑材料学报. 2014(06)
[5]水泥及其外加剂固化淤泥的试验研究[J]. 程福周,雷学文,孟庆山,李享,王帅. 建筑科学. 2014(09)
[6]水泥品种对水泥土力学性能与耐久性的影响[J]. 陈达,廖迎娣,庄宁,黄辉. 施工技术. 2012(04)
[7]疏浚淤泥流动固化处理与流动性试验研究[J]. 丁建文,洪振舜,刘松玉. 岩土力学. 2011(S1)
[8]水泥-磷石膏双掺固化处理高含水率疏浚淤泥试验研究[J]. 丁建文,张帅,洪振舜,刘松玉. 岩土力学. 2010(09)
[9]初始含水率对水泥固化淤泥效果的影响[J]. 张春雷,汪顺才,朱伟,刘青松,大木宜章. 岩土力学. 2008(S1)
[10]水泥粉煤灰加固有机质土的试验研究[J]. 邵俐,刘松玉,杜广印,顾明芬. 工程地质学报. 2008(03)
博士论文
[1]饱和软土高效固化剂及固化土强度特性研究[D]. 马聪.上海交通大学 2017
[2]冻融循环下镇赉地区非饱和盐渍土及石灰固化土的力学特性及机理研究[D]. 孙东彦.吉林大学 2017
[3]城市河道淤泥特性及其资源化利用技术研究[D]. 徐杨.南京大学 2015
[4]固化疏浚淤泥—磷石膏混合土工程性质及膨胀特性研究[D]. 张庆.昆明理工大学 2013
[5]有机质影响水泥加固软土效果的研究[D]. 陈慧娥.吉林大学 2006
硕士论文
[1]固化海涂淤泥的强度和变形特性研究[D]. 蒲凡.浙江大学 2011
[2]粉煤灰固化淤泥路用性能及填筑技术研究[D]. 白玉恒.上海交通大学 2009
[3]粘粒含量对淤泥固化效果的影响及其机理研究[D]. 冯志超.河海大学 2006
本文编号：2945196
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