河道淤泥氣泡混合土制備方法及對(duì)工程性質(zhì)影響試驗(yàn)研究.pdf

1、在我國(guó)河網(wǎng)密布，為暢通河道，保障水利工程的正常運(yùn)營(yíng)，解決環(huán)境污染以保障河道的景觀功能以及沿河居民良好的生活環(huán)境等問(wèn)題，每年都要花費(fèi)巨大的人力和財(cái)力對(duì)河道進(jìn)行定期或不定期的清淤處理，利用淤泥含水量高以及流動(dòng)性好的性質(zhì)，將其進(jìn)行輕質(zhì)化處理，制備成滿足實(shí)際工程要求的河道淤泥氣泡混合土(FMLSS)，實(shí)現(xiàn)了淤泥的資源化利用，具有重要的意義。
　　河道淤泥氣泡混合土(FMLSS)主要以河道淤泥為原料土，以水泥為固化劑，以不同的發(fā)泡劑制備的氣

2、泡為發(fā)泡材料，采用不同的發(fā)泡工藝制備而成，論文主要目的是考察發(fā)泡材料的發(fā)泡性能及適應(yīng)性，從宏觀和微觀的角度對(duì)比分析了不同類型FMLSS的性能，并作出評(píng)價(jià)，為實(shí)際應(yīng)用提供參考，以下為論文的主要研究?jī)?nèi)容:
　　(1)通過(guò)氣泡性能測(cè)試，綜合發(fā)泡倍數(shù)和氣泡半衰期，得出蛋白型、陰離子型發(fā)泡劑的適宜稀釋濃度，并對(duì)陰離子型發(fā)泡劑進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，制備成綜合性能較好的復(fù)配型發(fā)泡劑，通過(guò)對(duì)比分析得出，陰離子型發(fā)泡劑K12A濃度小，發(fā)泡倍數(shù)大，但穩(wěn)泡性較

3、低，蛋白型發(fā)泡劑穩(wěn)泡性好，但理想濃度大且發(fā)泡倍數(shù)較小，成本較大，復(fù)配型發(fā)泡劑與蛋白型相比，理想濃度較蛋白型小，同時(shí)，穩(wěn)泡性和發(fā)泡倍數(shù)都較大，與K12A相比，發(fā)泡倍數(shù)有一定的降低，但穩(wěn)泡性能提高明顯，綜合性能較好。
　　(2)為考察發(fā)泡材料的發(fā)泡性能及適應(yīng)性，本次FMLSS的制備分別采用兩種發(fā)泡工藝，分別為前發(fā)泡型和后發(fā)泡型，前發(fā)泡型FMLSS分為陰離子型（K型）、蛋白型（D型）、復(fù)配型（F型），所采用的氣泡，分別由對(duì)應(yīng)發(fā)泡劑，在適

4、宜的稀釋濃度下制備而成;后發(fā)泡型(H型)FMLSS選用雙氧水為發(fā)泡劑。
　　(3)為考察混合攪拌時(shí)間對(duì)不同類型FMLSS性能影響，確定合適的攪拌時(shí)間。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的混合攪拌時(shí)間下，F(xiàn)MLSS性能不同。適宜的混合攪拌時(shí)間有助于FMLSS整體性能的發(fā)揮，實(shí)際工程中應(yīng)加以重視，且穩(wěn)泡好的氣泡制備的FMLSS其性能提升更明顯。
　　(4)對(duì)不同配比條件下的FMLSS性能進(jìn)行對(duì)比分析。考察了水泥摻量、氣泡摻量和原料土含水量三個(gè)因素，

5、并重點(diǎn)對(duì)水泥摻量和氣泡摻量進(jìn)行研究。研究中發(fā)現(xiàn)，H型在整個(gè)配比條件下，輕質(zhì)化效果差，且強(qiáng)度小，試樣普遍脆性破壞;F型輕質(zhì)化好的同時(shí)，其強(qiáng)度及變形均最優(yōu);K型輕質(zhì)化較好，但其強(qiáng)度發(fā)揮不夠理想;D型輕質(zhì)化效果差的同時(shí)，其剛度普遍偏小。
　　(5)發(fā)泡劑的適用性考察:雙氧水制備FMLSS綜合性能差，不滿足工程應(yīng)用;所選蛋白型發(fā)泡劑（D型）輕質(zhì)化效果差且成本較高，應(yīng)用價(jià)值低;復(fù)配型發(fā)泡劑(F型)和陰離子型發(fā)泡劑K12A輕質(zhì)化效果好，制備低

6、強(qiáng)度等級(jí)FMLSS兩者性能差異小，但在制備高強(qiáng)度等級(jí)FMLSS或在低含水條件下，K12A適用性降低。整體顯示，復(fù)配型發(fā)泡劑工程應(yīng)用價(jià)值較高。
　　(6)通過(guò)數(shù)字圖像技術(shù)，得到了不同類型FMLSS微觀構(gòu)造參數(shù)，考察了微觀構(gòu)造與宏觀特性的相關(guān)性。通過(guò)比較加載前后微觀構(gòu)造的變化，結(jié)合FMLSS加載后的破壞模式，總結(jié)了不同類型FMLSS的破壞機(jī)理。得出H型內(nèi)部大微孔尺度過(guò)大，導(dǎo)致土體受載后迅速開(kāi)裂，不利于強(qiáng)度變形的發(fā)揮。F型相比K型微孔分