复合-纳米固化剂混合轻质土的强度特性

日期:2018-01-23 / 人气: / 来源:未知

我国幅员辽阔,海岸接触线广,同时内陆河湖星罗棋布,每年都开展规模巨大的港口疏浚以及内陆航线清淤工程,从而产生大量的疏浚淤泥。为了能够有效处理和利用疏浚淤泥,尽最大可能发挥它的经济价值,不少发达国家对疏浚淤泥进行商业化方式的综合开发和利用,并在20 世纪80 年代将其发展成为一种新兴产业[1]。疏浚淤泥的资源化方法有很多[2],将其制成轻质混合土是疏浚淤泥资源化处理的方法之一,即采用疏浚淤泥为原材料,加入一定量轻质材料和固化剂,开发出轻质混合土,达到了变废为宝、化害为利的目的。
混合轻质土由原料土、轻质材料和固化剂混合而成。轻质材料一般采用聚苯乙烯泡沫塑料、发泡剂、也可采用废弃的轮胎粒子或废旧塑料,以达到环保目的。固化剂一般采用水泥,也可以采用粉煤灰、石灰、石膏等。轻量土具有密度小、固化前流动性好、固化后自立性好、快硬性、强度、密度的可调性、耐水性、耐热性、耐久性、环境性等特性[3 - 7],广泛应用于软地基处理、边坡工程、管道填埋、道路扩建、挡土墙后的填料、压实施工的回填等工程[8]。此外,混合轻质土可以充分利用疏浚淤泥、废弃塑料来替代普通填土材料,既可以解决工程中遇到的新问题,又可以使废料资源化,具有良好的经济性、技术性、社会性、环保性,具有重大的理论意义与现实意义。
轻质混合土的两个显著特点是密度小、强度高。密度主要受EPS 颗粒掺量控制,随着EPS 颗粒含量的增加,密度有较大幅度的降低[9],成线性关系。轻质混合土强度主要受固化剂掺量控制[10],固化剂一般为水泥,不仅工程造价高,而且强度成型有限。目前,关于复合及纳米固化剂的研究还很少,在传统水泥固化剂中添加石膏、生石灰、石灰石等配制复合固化剂并引入纳米固化剂填充轻质土多余空隙,即可大幅度提高轻质混合土的强度,减少工业废料对环境的污染,达到降低水泥使用量的目的,从而降低工程造价。试验引入复合固化剂,少量掺加纳米固化剂,通过室内试验,探究其对疏浚淤泥混合轻质土强度特性的影响,为复合及纳米固化剂使用和推广奠定理论和实验基础。

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