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固化疏浚淤泥-磷石膏混合土是以疏浚淤泥/磷石膏混合物为基质土,通过添加水泥(石灰)将基质土固化为填土材料的一项新技术,以期实现疏浚淤泥、磷石膏两种废弃物的资源化利用。作为一项新型的废弃物资源化处理技术,需要对固化混合土的工程性质进行系统研究,以发展和完善混合料固化处理技术。本文通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、固结试验、渗透试验、线性膨胀率检测等一系列室内试验,主要研究了基质土中疏浚淤泥/磷石膏的合理混合比、疏浚淤泥初始含水率、养护龄期、不同固化剂及其掺量等不同因素对固化混合土工程性质的影响;探讨了固化土重塑土工程性质、重塑时机、及其强度折减、恢复机理;初步揭示了膨胀性变化规律及其对固化混合土固化效果的影响,并对固化混合土的膨胀机理进行了分析。固化混合土工程性质研究:(1)影响固化混合土的强度、压缩特性、含水率以及渗透系数的主要因素有:基质土中疏浚淤泥磷石膏混合比、疏浚淤泥初始含水率、养护龄期、固化剂及其掺量。在此基础上提出了固化混合土强度变化与磷石膏掺量的关系模型,该模型把强度随磷石膏掺量的变化分为三个阶段:强度增长阶段;强度降低阶段;强度稳定阶段。(2)相比单一疏浚淤泥固化,固化混合土具有更好的固化效果,可以节省固化剂的掺量;其破坏应变大于单一固化淤泥土,具有较好的韧性和工程适用性。(3)固化疏浚淤泥磷石膏混合土技术是可行的,可以实现同时大量消纳疏浚淤泥、磷石膏两种固体废弃物,且固化成本不高。固化土的重塑特性研究:(1)固化淤泥土、固化混合土的重塑土重塑时强度会发生显著的折减,养护后强度会得到一定程度的恢复。重塑时机是影响强度折减、恢复的最重要因素,其它影响因素还有基质土疏浚淤泥与磷石膏配比、固化剂及其掺量、重塑后养护龄期等。(2)从机理上看,重塑土强度折减主要由于破碎过程对粘聚力的破坏,强度恢复则来源于粘聚力和内摩擦角的增长。固化淤泥重塑土的强度恢复是颗粒摩擦咬合力的增加、凝胶的修复两者共同作用的结果,重塑时机是影响重塑后凝胶修复作用大小的重要因素;而固化混合土重塑土的强度恢复是颗粒摩擦咬合力的增加、凝胶的修复以及胀损三者协同作用的结果,重塑时机是影响三者协调性的重要因素。(3)相比原固化混合土,其重塑土具有更好的压缩特性、更小的渗透系数。(4)重塑土具有较好的工程性质,采用固化土的重塑土作为土方填料是可行的,并分别探讨了固化淤泥土以及固化混合土的最佳重塑时机。固化混合土的膨胀特性研究:(1)固化混合土基本上都具有一定的膨胀性,整体来看膨胀性提高了固化混合土的密实度,对固化混合土是有益的。实验结果表明,线性膨胀率与疏浚淤泥初始含水率、固化剂掺量、疏浚淤泥与磷石膏的配比,养护时间等因素有关,并给出了线性膨胀率随各因素变化规律。(2)机理分析发现,固化混合土水分转化分为三步,水分转化对固化混合土自生体积稳定性,强度影响较大;固化混合土的宏观体积是收缩和膨胀共同作用的结果,宏观强度是膨胀损伤和凝胶修复共同作用的结果。(3)提出了对固化混合土膨胀性设定判断标准,根据前人标准判断,固化混合土的膨胀程度基本上属于微膨胀或中度膨胀,具有较好的工程适用性。