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近年来,我国年疏浚量已逾10亿m3,疏浚土数量庞大、组成复杂,难以直接处理利用,且易造成二次环境污染;同时,我国建材行业对砂、石的需求量与日俱增,每年可达100多亿吨,大量不可再生的矿产资源被过度开采,严重破坏了生态环境;此外,随着城市化建设步伐的加快,各类混凝土建材充斥在城市路面,不渗水硬化路面的增加引发了城市“热岛”效应、地表径流、内涝现象等一系列城市问题,严重阻碍了自然生态系统中水资源的自循环。本研究提出疏浚土免烧法制备环保透水砖的工艺,能很好解决我国疏浚行业、建材行业、城市规划等三大领域目前面临的问题。本论文研究内容及结果如下:(1)选取体积法计算物料配比,拟定疏浚土透水砖(DSPB)制备研究的试验配比。采用免烧法制备四类疏浚土免烧骨料(WSLAs):太湖疏浚土免烧细骨料(TH-WSLAs-F)、太湖疏浚土免烧粗骨料(TH-WSLAs-C)、沱江湖疏浚土免烧细骨料(TJ-WSLAs-F)、沱江疏浚土免烧粗骨料(TJ-WSLAs-C)。表征了四类骨料的堆积密度、表观密度、空隙率、筒压强度、吸水率、抗冻融质量损失率等基本性能,结果表明:WSLAs的性能都满足GB/T 17431-2010,并根据体积法详细计算列举出四类骨料制备透水砖的配比。(2)探究了 DSPB 的制备工艺。分别以 TH-WSLAs-F、TH-WSLAs-C、TJ-WSLAs-F、TJ-WSLAs-C 为骨料制备 TH-DSPB-F、TH-DSPB-C、TJ-DSPB-F、TJ-DSPB-C四类疏浚土透水砖。重点讨论了水灰比、成型压力、目标孔隙率、粉煤灰掺量以及骨料粒径、骨料种类对疏浚土环保透水砖强度与透水性能的影响及机理分析。结果表明:在水灰比0.34、成型压力3 MPa、目标孔隙率15%、粉煤灰掺量10%的工艺参数条件下制备的TJ-DSPB-F性能最优,抗压强度达12.6 MPa、透水系数为0.202 mm/s。(3)对DSPB的机械性和耐候性进行深入机理分析。在最优工艺的基础上,对DSPB的抗压强度、透水性、抗冻性、堵塞性、抗侵蚀性等性能进行表征,并通过扫描电镜(SEM)表征DSPB的微观结构。结果表明:WSLAs点点连接处与DSPB强度性能紧密相关,其更容易受到外界条件的影响,主要表现为水泥石中微孔、裂纹的出现,微孔、裂纹的数量、宽度以及发展趋势直接决定了 DSPB性能受损的程度。而且,在模拟环境水体浸泡中,DSPB中并无有害浸出物,满足GB 3838-2002的要求。(4)探究了外加剂对DSPB性能增强的影响。从物理和化学增强两方面入手,分别引入纤维、防水剂等外加剂,对DSPB的强度性能和抗冻性能进行研究,结合偏光显微镜(PM)和扫描电镜(SEM)表征微观结构。结果表明:在GF掺量2.0 kg/m3、GF掺入方式3:7、在胶凝材料中加入10%浓度的有机硅防水剂的工艺条件下,制得的DSPB性能优异,抗压强度、透水系数分别为16.4 MPa、0.202 mm/s。相比前期工艺,在透水系数基本不变的条件下,抗压强度提升了 30.2%,大幅度增强了 DSPB的强度性能。性能增强的本质是外加剂的引入阻止或延缓了 WSLAs点点连接处水泥石中微裂纹的形成和发展。