海水环境下固化淤泥流动性及强度特性试验研究

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目前许多学者开展了固化淤泥的流动性和强度特性的试验研究,但对海水环境下固化淤泥的流动性能缺少试验研究,同时对不同盐度NaCl溶液下的固化淤泥无侧限抗压强度试验和机理分析尚不完善。因此有必要进行海水环境下固化淤泥流动性和强度特性的试验研究。本文对三种常见的黏土矿物进行液塑限、黏粒含量、流动性和强度试验以及对两种天然淤泥开展液塑限、流动性和强度试验。在此基础上分析固化淤泥的流动度、黏滞参数和强度指标随盐度变化规律,并探讨NaCl对固化淤泥流动特性和强度特性影响的机理。主要研究内容如下:1、不同盐度下黏土矿物基本特性以及固化黏土矿物流动性和强度试验研究。以蒙脱土,伊利土和高岭土三种常见的黏土矿物为研究对象,确定合适的浸泡时间,采取浸泡置换法制备不同盐度的土样,设计的不同盐度下的密度计法测量其黏粒含量,通过流动度测试圆筒、旋转黏度计和无侧限压力仪测量其流动度、黏滞参数和强度指标。分析盐度分别对蒙脱土,伊利土和高岭土的基本特性影响以及固化后其流动性能和强度特性的变化。结果表明三种黏土矿物流动性能和强度特性有显著差异。探讨了NaCl溶液对黏土矿物产生的絮凝现象和对水泥水化反应影响,从机理上解释其性质变化原因。2、不同盐度下天然淤泥基本特性以及固化淤泥流动性和强度试验研究。测量两种天然淤泥的液塑限和流动性能以及固化淤泥的流动性能和强度指标,主要分析初始含水率,水泥掺量和盐度对固化淤泥的流动度,黏滞参数和强度的影响。发现流动度随初始含水率增大而经历两个阶段以及流动度与黏滞参数相互对应的关系,并利用origin软件进行拟合得出流动度与黏滞参数之间的预测公式。着重研究水灰比,盐度等参数对固化淤泥的流动性能和应力-应变关系的影响规律。通过测量固化淤泥固化后的含水率变化分析盐度对固化淤泥的水化反应等固化反应过程的影响。3、海水环境对固化淤泥流动特性和强度特性影响机理研究。通过盐度对淤泥液塑限,流动度和黏滞参数等基本物理指标的影响分析淤泥固化后流动性和强度变化原因。对比不同盐度下黏土矿物的基本物理特性和固化后的流动性和强度特性变化。最后探讨水泥,NaCl和淤泥中的黏土矿物之间的物理化学反应变化来解释固化淤泥工程性质变化的机理。
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