景觀河淤泥固化材料配比及其固化力學(xué)特性研究
發(fā)布時間:2020-12-29 06:36
河北省景觀河流眾多,疏浚過程中會有大量淤泥的產(chǎn)生,景觀河淤泥有含水率高、流動性大、有機質(zhì)含量較多等特點,很難將其轉(zhuǎn)化為土地資源進行有效利用。另一方面河北工業(yè)發(fā)達,工業(yè)廢渣產(chǎn)量豐富,廢渣的大量堆積易造成環(huán)境污染。使用工業(yè)廢渣來治理淤泥具有重要的實際意義。為探索工業(yè)廢渣作為固化材料來處理淤泥的可行性,本文針對景觀河淤泥開展固化試驗研究,主要內(nèi)容有以下幾個方面:根據(jù)景觀河淤泥固化材料選取原則,選用粉煤灰、石灰、石膏、礦渣、水泥等作為淤泥固化材料,測試其物理性質(zhì)指標(biāo)。通過單摻試驗確定不同固化材料間摻量對固化后淤泥強度的影響,結(jié)果表明水泥摻量較低時固化效果有限。通過正交試驗設(shè)計,對不同配比固化材料制成固化劑進行強度分析,確定固化材料之間的最優(yōu)配比;通過控制變量試驗設(shè)計增加工業(yè)廢渣摻量,降低了水泥用量,提高了固化強度,進一步優(yōu)化了固化材料間的配比。對使用工業(yè)廢渣制備的固化劑在不同摻量、不同齡期下的固化效果進行研究,結(jié)果表明固化淤泥強度隨著齡期的增長、摻量的增加,固化淤泥的強度得以提升,對試驗數(shù)據(jù)進行擬合,發(fā)現(xiàn)強度與齡期和摻量分別存在著較好的線性關(guān)系。對特定配比的固化淤泥土樣,研究其應(yīng)力應(yīng)變特性,發(fā)...
【文章來源】:河北大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
河道清淤作業(yè)
河北大學(xué)碩士學(xué)位論文12第二章淤泥固化試驗材料與試驗內(nèi)容本章針對景觀河淤泥固化試驗,分析淤泥的常用固化策略,選取水泥、粉煤灰、石灰、礦渣、石膏作為固化材料,制定景觀河淤泥固化研究的試驗方案;測得淤泥的液限、液限、含水率、ph值等物理化學(xué)指標(biāo);給出水泥、粉煤灰、石灰、礦渣、石膏材料的相關(guān)物理化學(xué)指標(biāo);介紹將要進行的試驗的試驗方法、儀器、試驗內(nèi)容,為后續(xù)的試驗研究做準(zhǔn)備。2.1淤泥材料為對景觀河淤泥固化效果進行研究,本次試驗土樣取自河北某地景觀河清淤工程現(xiàn)場,其外觀顏色為灰黑色,擾動土樣用運輸箱密封保存后運至實驗室,如圖2-1所示。應(yīng)用FG-lll型液塑限聯(lián)合測定儀等,如圖2-2,測試淤泥土樣的物理、化學(xué)指標(biāo),見表2-1所示。表2-1游泥物理化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)液限塑限含水率ph65.8%31.6%83%5.6圖2-1試驗用部分淤泥
第二章淤泥固化試驗材料與試驗內(nèi)容13圖2-2FG-lll型液塑限聯(lián)合測定儀2.2固化材料選取與淤泥固化試驗方案2.2.1固化材料選取原則景觀河道地處城市繁華地段,人口密度較大,受人類活動影響有大量的污水、廢物排入,使得淤泥的成分組成復(fù)雜。淤泥的有機質(zhì)含量、液塑限、粗粒含量、平均粒徑,與其它湖海相淤泥相比,均具有明顯不同。城市河道淤泥具有有機質(zhì)含量高、黏粒含量低、粗粒含量較高等特點,原生礦物成分以石英為主,粘土礦物以伊利石為主[31]。因此,對景觀河淤泥需要采用針對性的方法進行研究。對景觀河淤泥的固化材料選取通常遵循以下原則:(1)提高早期強度:工程中對固化淤泥早期強度有要求,通過添加活性較高材料提高固化淤泥早期強度。(2)改變土壤ph值:淤泥固化中水泥是不可或缺的固化材料,其水化硅酸鈣的生成是固化淤泥強度增長的主要原因,Ca+與OH-的含量是影響水化硅酸鈣產(chǎn)量的重要影響因素,通過提高土壤中ph值來促進水化硅酸鈣的生成可以達到增強強度的目的。(3)減小水化離子半徑、減薄雙電層:淤泥質(zhì)土中雜質(zhì)中有大量負(fù)電荷的存在如腐殖酸等,為了達到增強粒子間吸附能力的目的,通常采用加入高價正電荷的鹽類的方式來達到在化學(xué)反應(yīng)中吸引出低價離子,實現(xiàn)減小電層厚度增大吸附效果的目的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淤泥快速固化處置技術(shù)在河湖庫塘清淤中的應(yīng)用[J]. 姜穎. 浙江水利水電學(xué)院學(xué)報. 2017(03)
[2]鎘污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韓超,申向東,薛慧君,樊浩倫,王仁遠(yuǎn),劉倩,劉政. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[3]礦渣和粉煤灰固化南沙軟土試驗研究[J]. 周世宗,梁仕華,戴君. 水利與建筑工程學(xué)報. 2015(04)
[4]新型無熟料堿渣固化土的工程特性[J]. 孫家瑛,顧昕. 建筑材料學(xué)報. 2014(06)
[5]水泥及其外加劑固化淤泥的試驗研究[J]. 程福周,雷學(xué)文,孟慶山,李享,王帥. 建筑科學(xué). 2014(09)
[6]水泥品種對水泥土力學(xué)性能與耐久性的影響[J]. 陳達,廖迎娣,莊寧,黃輝. 施工技術(shù). 2012(04)
[7]疏浚淤泥流動固化處理與流動性試驗研究[J]. 丁建文,洪振舜,劉松玉. 巖土力學(xué). 2011(S1)
[8]水泥-磷石膏雙摻固化處理高含水率疏浚淤泥試驗研究[J]. 丁建文,張帥,洪振舜,劉松玉. 巖土力學(xué). 2010(09)
[9]初始含水率對水泥固化淤泥效果的影響[J]. 張春雷,汪順才,朱偉,劉青松,大木宜章. 巖土力學(xué). 2008(S1)
[10]水泥粉煤灰加固有機質(zhì)土的試驗研究[J]. 邵俐,劉松玉,杜廣印,顧明芬. 工程地質(zhì)學(xué)報. 2008(03)
博士論文
[1]飽和軟土高效固化劑及固化土強度特性研究[D]. 馬聰.上海交通大學(xué) 2017
[2]凍融循環(huán)下鎮(zhèn)賚地區(qū)非飽和鹽漬土及石灰固化土的力學(xué)特性及機理研究[D]. 孫東彥.吉林大學(xué) 2017
[3]城市河道淤泥特性及其資源化利用技術(shù)研究[D]. 徐楊.南京大學(xué) 2015
[4]固化疏浚淤泥—磷石膏混合土工程性質(zhì)及膨脹特性研究[D]. 張慶.昆明理工大學(xué) 2013
[5]有機質(zhì)影響水泥加固軟土效果的研究[D]. 陳慧娥.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]固化海涂淤泥的強度和變形特性研究[D]. 蒲凡.浙江大學(xué) 2011
[2]粉煤灰固化淤泥路用性能及填筑技術(shù)研究[D]. 白玉恒.上海交通大學(xué) 2009
[3]粘粒含量對淤泥固化效果的影響及其機理研究[D]. 馮志超.河海大學(xué) 2006
本文編號:2945196
【文章來源】:河北大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
河道清淤作業(yè)
河北大學(xué)碩士學(xué)位論文12第二章淤泥固化試驗材料與試驗內(nèi)容本章針對景觀河淤泥固化試驗,分析淤泥的常用固化策略,選取水泥、粉煤灰、石灰、礦渣、石膏作為固化材料,制定景觀河淤泥固化研究的試驗方案;測得淤泥的液限、液限、含水率、ph值等物理化學(xué)指標(biāo);給出水泥、粉煤灰、石灰、礦渣、石膏材料的相關(guān)物理化學(xué)指標(biāo);介紹將要進行的試驗的試驗方法、儀器、試驗內(nèi)容,為后續(xù)的試驗研究做準(zhǔn)備。2.1淤泥材料為對景觀河淤泥固化效果進行研究,本次試驗土樣取自河北某地景觀河清淤工程現(xiàn)場,其外觀顏色為灰黑色,擾動土樣用運輸箱密封保存后運至實驗室,如圖2-1所示。應(yīng)用FG-lll型液塑限聯(lián)合測定儀等,如圖2-2,測試淤泥土樣的物理、化學(xué)指標(biāo),見表2-1所示。表2-1游泥物理化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)液限塑限含水率ph65.8%31.6%83%5.6圖2-1試驗用部分淤泥
第二章淤泥固化試驗材料與試驗內(nèi)容13圖2-2FG-lll型液塑限聯(lián)合測定儀2.2固化材料選取與淤泥固化試驗方案2.2.1固化材料選取原則景觀河道地處城市繁華地段,人口密度較大,受人類活動影響有大量的污水、廢物排入,使得淤泥的成分組成復(fù)雜。淤泥的有機質(zhì)含量、液塑限、粗粒含量、平均粒徑,與其它湖海相淤泥相比,均具有明顯不同。城市河道淤泥具有有機質(zhì)含量高、黏粒含量低、粗粒含量較高等特點,原生礦物成分以石英為主,粘土礦物以伊利石為主[31]。因此,對景觀河淤泥需要采用針對性的方法進行研究。對景觀河淤泥的固化材料選取通常遵循以下原則:(1)提高早期強度:工程中對固化淤泥早期強度有要求,通過添加活性較高材料提高固化淤泥早期強度。(2)改變土壤ph值:淤泥固化中水泥是不可或缺的固化材料,其水化硅酸鈣的生成是固化淤泥強度增長的主要原因,Ca+與OH-的含量是影響水化硅酸鈣產(chǎn)量的重要影響因素,通過提高土壤中ph值來促進水化硅酸鈣的生成可以達到增強強度的目的。(3)減小水化離子半徑、減薄雙電層:淤泥質(zhì)土中雜質(zhì)中有大量負(fù)電荷的存在如腐殖酸等,為了達到增強粒子間吸附能力的目的,通常采用加入高價正電荷的鹽類的方式來達到在化學(xué)反應(yīng)中吸引出低價離子,實現(xiàn)減小電層厚度增大吸附效果的目的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淤泥快速固化處置技術(shù)在河湖庫塘清淤中的應(yīng)用[J]. 姜穎. 浙江水利水電學(xué)院學(xué)報. 2017(03)
[2]鎘污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韓超,申向東,薛慧君,樊浩倫,王仁遠(yuǎn),劉倩,劉政. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[3]礦渣和粉煤灰固化南沙軟土試驗研究[J]. 周世宗,梁仕華,戴君. 水利與建筑工程學(xué)報. 2015(04)
[4]新型無熟料堿渣固化土的工程特性[J]. 孫家瑛,顧昕. 建筑材料學(xué)報. 2014(06)
[5]水泥及其外加劑固化淤泥的試驗研究[J]. 程福周,雷學(xué)文,孟慶山,李享,王帥. 建筑科學(xué). 2014(09)
[6]水泥品種對水泥土力學(xué)性能與耐久性的影響[J]. 陳達,廖迎娣,莊寧,黃輝. 施工技術(shù). 2012(04)
[7]疏浚淤泥流動固化處理與流動性試驗研究[J]. 丁建文,洪振舜,劉松玉. 巖土力學(xué). 2011(S1)
[8]水泥-磷石膏雙摻固化處理高含水率疏浚淤泥試驗研究[J]. 丁建文,張帥,洪振舜,劉松玉. 巖土力學(xué). 2010(09)
[9]初始含水率對水泥固化淤泥效果的影響[J]. 張春雷,汪順才,朱偉,劉青松,大木宜章. 巖土力學(xué). 2008(S1)
[10]水泥粉煤灰加固有機質(zhì)土的試驗研究[J]. 邵俐,劉松玉,杜廣印,顧明芬. 工程地質(zhì)學(xué)報. 2008(03)
博士論文
[1]飽和軟土高效固化劑及固化土強度特性研究[D]. 馬聰.上海交通大學(xué) 2017
[2]凍融循環(huán)下鎮(zhèn)賚地區(qū)非飽和鹽漬土及石灰固化土的力學(xué)特性及機理研究[D]. 孫東彥.吉林大學(xué) 2017
[3]城市河道淤泥特性及其資源化利用技術(shù)研究[D]. 徐楊.南京大學(xué) 2015
[4]固化疏浚淤泥—磷石膏混合土工程性質(zhì)及膨脹特性研究[D]. 張慶.昆明理工大學(xué) 2013
[5]有機質(zhì)影響水泥加固軟土效果的研究[D]. 陳慧娥.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]固化海涂淤泥的強度和變形特性研究[D]. 蒲凡.浙江大學(xué) 2011
[2]粉煤灰固化淤泥路用性能及填筑技術(shù)研究[D]. 白玉恒.上海交通大學(xué) 2009
[3]粘粒含量對淤泥固化效果的影響及其機理研究[D]. 馮志超.河海大學(xué) 2006
本文編號:2945196
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