为保证航道、港口的畅通,世界各国每年疏浚产生的疏浚底泥多达数亿吨,疏浚底泥的堆积不仅占用大量的土地资源且会造成二次污染。在节能减排、可持续发展的大环境下,可将疏浚底泥经物理脱水处理得到疏浚土,作为原材料应用在建材生产方面。天然鹅卵石是经过千百万年来雨水冲刷和彼此摩擦形成的坚硬、亮丽具有独特的装饰效果的石材,但是其资源有限。本论文以太湖疏浚土为原料,采用免烧法制备免烧陶砂,免烧陶砂再经裹壳得到免烧裹壳骨料(WSLAs),WSLAs通过助剂粘结制备疏浚土人造鹅卵石核相,各种胶凝材料粉料作为壳相得到疏浚土人造鹅卵石(DSACs)。探究了 DSACs的抛光工艺,表征分析了不同粒径DSACs的强度性能、耐久性能、环境安全性能,并与三种天然鹅卵石、市售人造鹅卵石做性能对比,深入研究了 DSACs的微观结构及界面粘结机理。具体研究内容及结果如下:(1)DSACs具有独特的多层核壳结构,包含了核相和壳相两部分。DSACs核相是由多个不同粒径的WSLAs相互紧密粘接构成;DSACs壳相是各种胶凝材料粉料固结构成。DSACs核相中各WSLAs之间以点点接触的方式连接,且WSLAs壳层结构在DSACs中形成类网状的三维结构。DSACs核相再通过DSACs壳相的包裹形成结构密实、质地坚硬的DSACs整体。(2)确定了疏浚土制备DSACs核相的最佳物料配比。DSACs核相密度越大,内部结构越紧实,颗粒强度越大。不同粒径的DSACs核相中免烧陶砂均有最佳的粒径级配,且内核陶砂全部裹壳得到WSLAs,WSLAs壳层物料为DSACs核相的10%。纤维的最佳掺入结构为WSLAs壳层,DSACs核相的颗粒强度0.51 MPa,饱和吸水率3.48%,30次冻融循环质量损失率为11.02%。当碳纤维的质量掺量为DSACs核相的0.06%、玻璃纤维的质量掺量为DSACs核相的0.1%时,DSACs核相的颗粒强度分别为0.67 MPa、0.50 MPa。碳纤维因其较高的抗拉强度、较高的弹性模量使得其对DSACs核相颗粒强度的影响最大。(3)确定了疏浚土制备DSACs壳相的最佳物料配比。为了使疏浚土人造鹅卵石具有和天然鹅卵石一样坚硬、亮丽、多彩的装饰效果,选择在DSACs核相外部采用无机胶凝材料包裹,形成坚硬的DSACs壳相。DSACs壳相外加剂玻璃粉、纳米Si02、可分散胶粉的最佳质量掺量分别为DSACs壳相的20%、3.0%、2.0%。(4)确定了 DSACs的抛光工艺,并对不同粒径的DSACs进行性能表征并与天然鹅卵石、市售人造鹅卵石做性能对比。采用手持抛光机,通过变换磨头对DSACs表面进行磨抛。10～20 mm、20～25 mm、25～35 mm DSACs的颗粒强度、密度依次为1.05 MPa、2.031 g/cm3,0.92 MPa、1.844 g/cm3,0.86 MPa、1.745 g/cm3。DSACs 粒径越大,其密度越小,颗粒强度越小。DSACs密度介于天然鹅卵石与市售人造鹅卵石之间,吸水率较其他鹅卵石略大为1.84%。经过50次冻融循环、50天盐溶液浸泡均无质量损失。.(5)采用斜剪试验测试DSACs核相中陶砂-WSLAs壳层,DSACs核相-DSACs壳相的界面粘结强度分别是2.86 MPa、5.93 MPa。陶砂-WSLAs壳层的粘结强度小于DSACs核相-DSACs壳相的粘结强度。因为DSACs核相和DSACs壳相都是以水泥为主的胶凝材料发生水化反应生成C-S-H凝胶,而陶砂是由疏浚土制备而成,虽然其主要成分具有火山灰反应活性,但是与陶砂壳层水泥胶凝材料的活性相比很低。疏浚土的颗粒极细,会黏附在陶砂表面,影响陶砂与水泥浆体的黏结,导致陶砂-WSLAs壳层的粘结强度较低。