河道淤泥氣泡混合土制備方法及對工程性質影響試驗研究.pdf

1、在我國河網密布，為暢通河道，保障水利工程的正常運營，解決環(huán)境污染以保障河道的景觀功能以及沿河居民良好的生活環(huán)境等問題，每年都要花費巨大的人力和財力對河道進行定期或不定期的清淤處理，利用淤泥含水量高以及流動性好的性質，將其進行輕質化處理，制備成滿足實際工程要求的河道淤泥氣泡混合土(FMLSS)，實現了淤泥的資源化利用，具有重要的意義。
　　河道淤泥氣泡混合土(FMLSS)主要以河道淤泥為原料土，以水泥為固化劑，以不同的發(fā)泡劑制備的氣

2、泡為發(fā)泡材料，采用不同的發(fā)泡工藝制備而成，論文主要目的是考察發(fā)泡材料的發(fā)泡性能及適應性，從宏觀和微觀的角度對比分析了不同類型FMLSS的性能，并作出評價，為實際應用提供參考，以下為論文的主要研究內容:
　　(1)通過氣泡性能測試，綜合發(fā)泡倍數和氣泡半衰期，得出蛋白型、陰離子型發(fā)泡劑的適宜稀釋濃度，并對陰離子型發(fā)泡劑進行復配優(yōu)化，制備成綜合性能較好的復配型發(fā)泡劑，通過對比分析得出，陰離子型發(fā)泡劑K12A濃度小，發(fā)泡倍數大，但穩(wěn)泡性較

3、低，蛋白型發(fā)泡劑穩(wěn)泡性好，但理想濃度大且發(fā)泡倍數較小，成本較大，復配型發(fā)泡劑與蛋白型相比，理想濃度較蛋白型小，同時，穩(wěn)泡性和發(fā)泡倍數都較大，與K12A相比，發(fā)泡倍數有一定的降低，但穩(wěn)泡性能提高明顯，綜合性能較好。
　　(2)為考察發(fā)泡材料的發(fā)泡性能及適應性，本次FMLSS的制備分別采用兩種發(fā)泡工藝，分別為前發(fā)泡型和后發(fā)泡型，前發(fā)泡型FMLSS分為陰離子型（K型）、蛋白型（D型）、復配型（F型），所采用的氣泡，分別由對應發(fā)泡劑，在適

4、宜的稀釋濃度下制備而成;后發(fā)泡型(H型)FMLSS選用雙氧水為發(fā)泡劑。
　　(3)為考察混合攪拌時間對不同類型FMLSS性能影響，確定合適的攪拌時間。試驗發(fā)現，不同的混合攪拌時間下，FMLSS性能不同。適宜的混合攪拌時間有助于FMLSS整體性能的發(fā)揮，實際工程中應加以重視，且穩(wěn)泡好的氣泡制備的FMLSS其性能提升更明顯。
　　(4)對不同配比條件下的FMLSS性能進行對比分析。考察了水泥摻量、氣泡摻量和原料土含水量三個因素，

5、并重點對水泥摻量和氣泡摻量進行研究。研究中發(fā)現，H型在整個配比條件下，輕質化效果差，且強度小，試樣普遍脆性破壞;F型輕質化好的同時，其強度及變形均最優(yōu);K型輕質化較好，但其強度發(fā)揮不夠理想;D型輕質化效果差的同時，其剛度普遍偏小。
　　(5)發(fā)泡劑的適用性考察:雙氧水制備FMLSS綜合性能差，不滿足工程應用;所選蛋白型發(fā)泡劑（D型）輕質化效果差且成本較高，應用價值低;復配型發(fā)泡劑(F型)和陰離子型發(fā)泡劑K12A輕質化效果好，制備低

6、強度等級FMLSS兩者性能差異小，但在制備高強度等級FMLSS或在低含水條件下，K12A適用性降低。整體顯示，復配型發(fā)泡劑工程應用價值較高。
　　(6)通過數字圖像技術，得到了不同類型FMLSS微觀構造參數，考察了微觀構造與宏觀特性的相關性。通過比較加載前后微觀構造的變化，結合FMLSS加載后的破壞模式，總結了不同類型FMLSS的破壞機理。得出H型內部大微孔尺度過大，導致土體受載后迅速開裂，不利于強度變形的發(fā)揮。F型相比K型微孔分