疏浚淤泥一般具有含水率高、强度低等特点,需采取固化技术进行处理,利用固化剂与淤泥中水和土颗粒之间的反应降低含水率、提高强度,达到便于运输和填埋、转化为良好土工材料的目的。传统固化剂以水泥为主,为改善由于疏浚淤泥的高含水率造成的固化成本偏高问题,常常添加工业废渣作为辅助固化剂。碱渣是生产纯碱产生的固体废弃物,多采用地表堆存的方式处置,存在土壤盐渍化和地下水污染等环境问题。本文以碱渣、矿渣及其他碱激发剂来固化处理高含水率疏浚淤泥,研究固化剂种类及掺量对固化淤泥强度性质的影响,探讨干湿循环条件下固化淤泥的耐久性,并结合微观测试揭示碱渣固化淤泥的水化反应机理,为基于碱渣的疏浚淤泥固化技术提供理论支撑。主要研究内容有:(1)碱渣-矿渣-水玻璃固化淤泥的力学性质。在疏浚淤泥中掺入矿渣、碱渣及水玻璃,开展固化淤泥直剪试验及无侧限抗压强度试验,研究疏浚淤泥初始含水率、固化剂掺量、养护龄期等对固化疏浚淤泥强度的影响规律,确定满足一般工程填土要求的固化配比。(2)碱渣-矿渣-电石渣固化淤泥的力学性质。在疏浚淤泥中掺入碱渣、矿渣及电石渣,基于正交试验方案开展无侧限抗压强度试验,研究固化剂掺量、养护龄期等对固化淤泥强度的影响规律,并对水玻璃及电石渣激发的固化效果进行对比分析。(3)干湿循环条件下碱渣-矿渣-电石渣固化淤泥的力学性质。选择满足一般工程填土性能要求的固化剂配比,模拟干湿循环条件,开展无侧限抗压强度试验,研究干湿循环次数、固化剂掺量等对固化淤泥强度性质的影响规律,探讨固化淤泥对干湿循环条件的耐久性。(4)固化微观机理分析。开展固化淤泥的微观结构(SEM)观测、矿物成分(XRD)分析等测试,研究固化剂掺量、养护龄期、干湿循环次数等因素对固化淤泥微观结构及成分的影响规律,揭示基于碱渣的高含水率疏浚淤泥固化的微观机理。