【正文】 這有內(nèi)容嗎？標題之間以及標題與正文之間需要空一行嗎？下同 淤泥產(chǎn)生的緣由 為了保證河道正常的通行能力、改善湖泊河道的水質(zhì)問題、拓展城市的景觀工程，政府常常對一些河道湖泊進行疏浚與清淤工作，由此產(chǎn)生了大量的廢棄土方。 這些僅僅是冰山一角，隨著經(jīng)濟、海上運輸事業(yè)的快速發(fā)展，大量港口的建設與維護工作不斷的進行，也會產(chǎn)生大量的疏浚淤泥。這樣的傳統(tǒng)做法顯然不適應現(xiàn)在社會的可持續(xù)利用的要求了，所以需要提出新的處理辦法。進行淤泥的資源化處理，不僅能夠達到防止淤泥 對周圍環(huán)境的破壞的發(fā)生，而且符合我過可持續(xù)發(fā)展的策略，十分的符合我過的國情。對于我國來說，這個新興的行業(yè)極其的富有發(fā)展前景。當產(chǎn)生的淤泥量較少而且有場地進行攤鋪晾曬時 , 可以采用晾曬的方法 , 通過晾曬蒸發(fā)去掉淤泥中多余的水分后 , 即可用作填土材料進行使用。在各種筑堤、填海、堤岸加固工程中 , 對于含沙量較高的淤泥 , 也有很多采用高壓袋充固結(jié)排水的方法進行資源化利用。 淤泥通過燒結(jié)處理可以制成建材 , 也是一種經(jīng)濟有效的資源化方法 , 其主要用途有制輕質(zhì)陶粒、熔融微晶玻璃、生產(chǎn)水泥、制磚等。用淤泥為主要原料制成的磚塊透氣性好、重量輕 , 如將其用于鋪設人行道 , 雨水能夠比較容易滲過磚塊直接進入地下 , 從而可防止 因下水道排水不暢而造成的積水。另外 , 具有膠凝性質(zhì)的水化產(chǎn) 物在淤泥顆粒之間形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) , 即構(gòu)成了骨架 , 結(jié)晶類的水化產(chǎn)物則填充網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔隙 , 待硬化后淤泥便具備了一定的結(jié)構(gòu)強度。 采用高溫溶解燒結(jié)方法處置淤泥 , 能產(chǎn)生較高附加值的產(chǎn)品 , 但其對淤泥性質(zhì)有一定的要求 , 而且處理費用高、處理淤泥量有限 , 對處理含沙量過高的疏浚淤泥不適用{4}, 對處理大量的淤泥也不太合適 。另外 ,具有膠凝性質(zhì)的水化產(chǎn)物在淤泥顆粒之間形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ,即構(gòu)成了淤泥的骨架 ,結(jié)晶類的水化產(chǎn)物則填充網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔隙 ,使得淤泥內(nèi)部變得致密 ,待硬化后淤泥便具備了一定 的結(jié)構(gòu)強度。這一方法已在日本、荷蘭、新加坡有較為廣泛的使用。 目前固化材料中 ,水泥、石灰、石膏、粉煤灰等為主要組成材料。以煤為主的電力工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展導致粉煤灰的排放急劇增加 ， 直接排放到空氣中會造成污染，若采用濕排，則消耗大量的水資源；若采 用堆放處理，則會廢棄大量的土地資源。（見圖 1圖 12） 圖 11河邊的爛泥塘，石頭一砸一個坑 圖 12用粉煤灰填泥塘后的土地 從上面的具體實例上看出粉煤灰的改性作用，能夠充分的改變淤泥原本的力學性質(zhì)。這樣不僅節(jié)省了現(xiàn)有資源的使用，而且在強度上也與傳統(tǒng)材料沒有較大的差別，這就使得淤泥的可利用化的意義顯現(xiàn)了出來。讓粉煤灰以、水泥和石 灰的改性作用得以顯現(xiàn)。因此，固化材料不僅具有膠結(jié)土粒的作用 以形成骨架，還應具備填充骨架內(nèi)部空隙的功能。 2()+4H2O 一 3CaOA12O3+6H2O 一 3CaOA12O3Fe2O3+2Ca(OH)2+10H2O 一 32H20。A12O3CaSO4 （ 2）淤泥顆粒與水泥水化物的作用 當水泥的各種水化物生成后，有的自身繼續(xù)硬化，形成水泥石骨架，有的則與周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反應。反應式為 : SiO2+Ca(OH)2+nH2O 一 3CaO(n+1)H2O 3）碳酸化作用 水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸收水中和空氣中的二氧化碳，發(fā)生碳酸化作用，生成不溶于水的碳酸鈣，這種反應也能使固化土增加強度，但增長強度較慢，幅度較小。粉煤灰的物理活性產(chǎn)生的效應包括減水效應、微集料效應和密實效應。物理活性主要在摻粉煤灰體系的早期發(fā)揮作用 [9]。煤灰經(jīng)機械粉磨 ,含玻璃珠 的粗顆粒即微珠粘聯(lián)體被分散成單個微珠 , 較大的玻璃體和炭粒變成細屑 ,雖然顆粒表面積增大 ,表面吸附的水量增加 ,但是球形顆粒增多 ,發(fā)揮“滾珠”作用 ,使體系的流動性增加 ,和易性改善 ,從而減少了需水量 [17]。下面簡要介紹幾種激發(fā)機理。粉煤灰的化學成分呈弱堿性，在堿環(huán)境中其活性最容易被激發(fā) ,粉煤灰活性激發(fā)的關(guān)鍵是使SiO 和 A1O 鍵斷裂。 Ca2++ Al2O3+ Cl+ OH——— 3CaO 鋁硅酸鹽玻璃體在堿性環(huán)境中 ,才能表現(xiàn)出活性。并且在堿環(huán)境中，水泥的固化以及粉煤灰的固化作用均能夠達到良好的效果，對淤泥的固化試驗有著良好的促進作用 [16]。本章節(jié)從淤泥的物理特性著重研究，并做分析。 淤泥物理性質(zhì)試驗分析 淤泥含水率的測定 （ 1）試驗所需準備的器材： 1） 1012A 型電熱鼓風干燥箱（由于淤泥中含有有機質(zhì)，設定溫度不超過 80176。將試樣和盒從干燥器呢取出，稱盒加干土質(zhì)量，準確至 。 注意：注意：烘干法試驗應對兩個試樣進行平行測定，并取兩個含水率測值的算術(shù)平均值。壁厚 ）； 2） 稱量 500g，最小分度值為 的天平； 3） 切土刀，鋼絲鋸，凡士林； （ 2） 密度測定方法： 1） 按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動土樣，整平其兩端，將環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下放在土樣上。 3）擦凈環(huán)刀外壁稱量。 21mmmVV? ??? （式 ） 1 ?? ?? ? （式 ） 式中：?????濕密度（ g/c3） ,精確至 3m； ?d干密度（ g/cm） ,精確至 ； 濕土質(zhì)量（ g）； V 為環(huán)刀體積，（ 60 3cm ）； 2m 為環(huán)刀加濕土質(zhì)量， g； 1m 為環(huán)刀質(zhì)量， g； 本實驗需進行 2 次平行試驗，其平行差值不大于 3gcm 。 淤泥液塑限的測定 (1) 試驗所需準備的器材： 1） 液塑限聯(lián)合測定儀，包括帶標尺的圓錐儀、電磁鐵、顯示屏 、控制開關(guān)和試樣杯。 4）鋁制稱量盒、調(diào)土刀、孔徑為 的篩、凡士林等。 3）將試樣杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，調(diào)節(jié)零點，使圓錐尖接觸試樣表面，指示燈亮時圓錐在自重下沉入試樣內(nèi)，經(jīng)過 5s 后立即測讀圓錐下沉深度。 5）按式 、式 和式 計算塑性指數(shù)，液性指數(shù)： （式 ） 式中：??????1?液限（ %），精確至 %； m干土加稱量盒質(zhì)量（ g） 。 液性指數(shù)計算： IpI poL??? （式 ） 式中：??????LI液性指數(shù)，精確至 ； o?天然含水率（ %）； 6）液限和塑限的確定 以含水率為橫坐標、以圓錐入土深度為縱坐標在雙對 數(shù)坐標紙上繪制含水率與圓錐入土深度關(guān)系曲線如下圖所示；三點應在一直線上，當三點不在一直線上時，通過高含水率的點與其余兩點連成兩條直線，在圓錐下沉深度為 4m 出查%10001 121 ???? mm mm? 的相應的量個含水率，當所查的兩個含水率差值小于 2%時，應以該兩個含水率平均值的點與高含水率的點再連一直線，若兩個含水率的差值大于、等于 2%時，則應重做試驗。 （ 3）測定結(jié)果： 經(jīng)電腦處理后，得到一數(shù)據(jù)表格。在相應的部分進行分析和討論，并且內(nèi)容偏少，小結(jié)用一兩句話總結(jié)下 就可以了 要是疏浚作為土工材料，需要通過固化劑的固化作用，降低其含水率，增大其強度。若要滿足要求，則需要水泥、粉煤灰等外添加劑的固化作用，但是國內(nèi)沒有對這些外添加劑的使用要求，所以本章節(jié)著手于試驗室內(nèi)的試驗，來尋找淤泥固化劑的配比。 固化試驗的內(nèi)容 在理論上對于上述三種選出的固化劑的作用有所了解，但是在實際問題的處理中并不能很好的掌握，所以先添加單一的固化劑來觀察具體的固化作用；然后再添加兩種或者三種的固化劑來固化淤泥，使得試驗的邏輯性更加的嚴謹，所得到結(jié)論更可信。具體的參入量見下表。表 42 試樣的含水率和濕密度。 在上述章節(jié)的淤泥密度試驗中，測得淤泥的濕密度為 g/cm3； 在單一固化劑的試驗中，淤泥的濕密度在 g/cm3范圍內(nèi)變化，變化程度不是非常明顯。并且水泥 8%參入量比 2%參入量變化更明顯。 （ 3）單一固化劑的參入量對淤泥固結(jié)試驗的影響 首先先來了解一下固結(jié)試驗的內(nèi)容。 ③在固結(jié)儀的固結(jié)容器內(nèi)裝上帶有試樣的切土環(huán)刀（刀口向下），在土樣兩端應貼上潔凈而濕潤的濾紙，再用提環(huán)螺絲將導環(huán)置于固結(jié)容器，然后放上透水石和傳壓活塞以及定向鋼球。最后一級壓力應大于土層的自重應力和附加應力之和，或大于上覆土層的計算壓力 100~200kPa,但最大壓力不應小于 400Pa。 卸壓后的回彈穩(wěn)定標準與加壓相同，即每次卸壓后 24h 測定試樣的回彈量。當測定 Hc時，需具備水平向固結(jié)的徑向多孔環(huán)，環(huán)的內(nèi)壁與土樣之間應貼有濾紙。 圖 43 不同水 泥摻量下的 ep曲線 圖 44 不同粉煤灰摻量下的 ep曲線 土的壓縮系數(shù)的定義是土體在側(cè)限條件下空隙比減小量與有效壓力增量的 比值（ MPa1），即 ep 曲線中某一壓力段的割線率。 土的壓縮模量 Es 的定義是土體在側(cè)限條件下的豎向附加壓應力與豎向應變之比值 (MPa)。 圖 45 不同水泥參入量的壓縮模量的變化 圖 46 不同粉煤灰參入量的壓縮模量的變化 在上述圖 4 46 中，分別表示了固化淤泥在不同固化劑的參入量下的壓縮模量，可以看出隨著固化材料的添加，與其想對應的固話淤泥 的壓縮模量也在相應增加，說明加入固化劑的淤泥強度在增強。 2）試驗操作步驟： a 實驗開始對準上下盒，插入固定銷，在下盒內(nèi)放潔凈透水石一塊及濕濾紙一張。 d 試樣固結(jié)，實驗采用不少于 4 個試樣（本次快剪實驗我們選取 4 個試樣），分別施加不同的垂直壓力，其大小按試驗方法和估計所受計算荷重的范圍而定。 g 轉(zhuǎn)動手輪或開動電動機，使應變?nèi)κ軌海^察應變?nèi)ι系臏y微表的轉(zhuǎn)動，它將隨下匣的位移而增大。 3）試驗數(shù)據(jù)整理； 利用公式 47 計算每一個試樣的剪力； τ =KR （ ） 式中： τ 試樣所受的剪應力（ kpa）； K測力計率定系數(shù)（ kpa/）； R剪切時測力計的讀數(shù)與初讀數(shù)之差值（ ） 根據(jù)破壞時測得的剪應力，然后根據(jù) 庫倫定律確定土的抗剪強度參數(shù)內(nèi)摩擦角和粘聚力。 ) 將上述的水泥、粉煤灰的參入量圖標，放入到同一齡期的用一張圖中，更能便于比較。 可見，單一的固化劑對于淤泥固化的影響是有限度的，并不能充分的改變淤泥性質(zhì)。 在之 前所做的試驗中，發(fā)現(xiàn)粉煤灰對于降低淤泥的含水率有著顯著的作用；水泥的膠結(jié)作用能夠很好的改變淤泥的顆粒結(jié)構(gòu)；石灰的加入能夠很好的激發(fā)粉煤灰的改性機理，并且可以更好的增大淤泥顆粒 [18]。 表 45多組分固化劑配比表 因素 水平 1 2 3 4 水泥參入量 1% 2% 8% 10% 生石灰參入量 0% 2% 4% 8% 為了更好的選取水泥與石灰的參入量 ，分別對上述配比做直剪與固結(jié)試驗，從中尋找出，在粉煤灰參入量固定的前提下，各自對于淤泥改性效果最明顯的參入量。 圖 418 3d齡期 T1的 ??? 曲線 圖 419 3d齡期 T2的 ??? 曲線 圖 420 3d齡期 T3的 ??? 曲線 圖 421 3d齡期 T4的 ??? 曲線 圖 422 3d齡期 T5的 ??? 曲線 圖 423 3d齡期 T6的 ??? 曲線 圖 424 3d齡期 T7的 ??? 曲線 （ 3）根據(jù)上述 ??? 曲線關(guān)系圖，可以算出內(nèi)摩擦角和粘聚力。 表 48 7d齡期內(nèi)摩擦角和粘聚力計算結(jié)果 計算結(jié)果 試樣編號 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 7d 粘聚力 7d 內(nèi)摩擦角 將上述的水泥、生石灰的 參入量 圖示，放入到同一齡期的用一張圖中，更能便于比較。 從上述表格有關(guān)內(nèi)摩擦角的計算結(jié)果中可以看出，在水泥參入量達到 8%以后，固化土的內(nèi)摩擦角均大于 25