有机膨润土对水泥固化淤泥路用性能影响研究.pdf

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1、公路2013年7月第7期HIGHWAYJu1．2O13No．7文章编号：0451一O712(2013)07—0019—05中图分类号：U416．1文献标识码：B有机膨润土对水泥固化淤泥路用性能影响研究王朝辉，刘志胜，王晓华，王新岐，狄升贯。(1．长安大学公路学院西安市710064；2．天津市市政工程设计研究院天津市300051)摘要：为研究有机膨润土对水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影响，选取不同掺量有机膨润土(DK)对3个地区淤泥进行水泥固化处理，通过劈裂试验、抗冲刷试验、冻融试验和干缩试验分析了有机膨润土对水泥固化淤泥的间接抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能和抗收缩性能

2、的影响；通过与普通固化剂固化淤泥的相关性能进行对比，评价掺入有机膨润土的固化剂对水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影响。结果表明：水泥固化淤泥的间接抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能随有机膨润土掺量的增加而显著提高。与普通的固化剂相比，掺入有机膨润土的新型CDK固化剂能够更显著地提高淤泥填筑道路的路用性能。关键词：有机膨润土；固化剂；淤泥；路用性能在河流、湖泊和浅海滩地的疏浚工程中会产生膨润土主要用作溶剂型胶黏剂和密封剂，并未在固大量的淤泥，其具有分布范围广、土层厚度大、含水化剂领域应用。率高、强度低、压缩量大的特点。淤泥堆放或抛弃，本文针对有机膨润土良好的吸水性能和有机物需

3、占用大量的土地，造成大量土地资源的浪费。将吸附能力，通过对3种不同地区的淤泥进行水泥淤泥进行固化处理，并用于道路工程中，可减少其对(C)+有机膨润土(DK)综合固化处理，对固化淤泥环境的污染，节约土地资源，具有明显的经济效益与的抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能、抗收缩性能和社会效益l1]。然而，淤泥颗粒细小，黏粒和有机质有机质对固化效果的影响进行分析，验证DK提高含量大。将水泥作为固化主料，同时加入其他材料，水泥固化淤泥强度的作用，以及对水泥固化淤泥路如石膏、石灰等添加剂l2]，水泥主要起提高强度用性能的影响。的作用，添加剂用来克服其干缩大、膨胀性大等缺点，此类固化剂在

4、提高强度方面已经取得了一系列1试验材料与方法成果。但是其干缩性大、降水效果不明显等缺陷仍1．1原材料未解决，并且未充分考虑有机质的影响]。淤泥，取自3个不同的地区。按照《公路土工试膨润土是一种层状铝硅酸盐，其构造由丽层硅验规程~(JTGE40～2007)的要求及步骤对3种淤氧四面体和一层铝氧八面体组成。因为铝氧八面体泥进行了有关试验，测试其基本物理指标见表1。和硅氧四面体中的Al抖和si存在异价类质同象自制CDK固化剂中水泥为普通硅酸盐水泥置换，使其层问形成负电场。为了平衡这些负电荷，C325(市售)；DK选用河北灵寿县某厂的普通有机其层间大量吸附Ca、Mg以及极性分

5、子(如水分膨润土，其具体物理性质见表2。两者的用量指各子)，致使其具有良好的离子交换性、黏结性以及吸自质量与淤泥风干质量的百分比值。水性。将膨润土有机化，使较大体积的有机阳离子1．2试件制备与表征手段插人膨润土层间，可大大增加膨润土的比表面积，显试验前需将淤泥晾晒、粉碎、过筛；称取一定质著提高其吸水性和有机物吸附能力_8]。目前，有机量的风干淤泥，按照固化淤泥达到最大干密度时所基金项目；天津市交通科技项目．项目编号2O10—01收稿日期：2012～09～15公路2013年第7期表13种淤泥的基本物理指标淤泥产地初始含水率塑限液限比重有机质含量黏聚力内摩擦角％kPa(。

6、)轻纺区41．621．439．72．7O1．724．63．7中新生态城68．122．o42．62．722．345．43．9临港44．529．843．32．662．675．34．4表2DK粉的物理性质产品颜色蒙脱石含量径厚比干粉粒度叠层厚度表观密度含湿量目g／cm。DK粉米白色972002OO<25<0．25<3需分别称取水泥、DK粉质量，将DK粉加入淤泥中进行养生。按照《公路工程无机结合料稳定材料中，搅拌均匀；根据所确定的最佳含水率称取水质试验规程》(JTGE51—2009)中T0854—2009on0定量，将水缓慢地加入淤泥、DK粉的混合物中，边加淤泥的失水率、干缩

7、应变e和平均干缩系数，以边搅拌，直到搅拌均匀，然后在室温下密封保存失水率、干缩应变e和平均干缩系数a来表征固化24h；最后掺入水泥，再次搅拌均匀；紧接着按试验淤泥的干缩性能。所需制备试样。劈裂试件制备：将准备好的试料装入4,1oomm2试验方案×100mm的试筒中，在万能压力机上进行试件成水泥在软土处理过程中较为常用，作为固化剂型；完成后将试件用保鲜膜裹附，放置于养生箱中进的组分在处治淤泥时主要起到提高强度的作用。参行养生，标准养生179d，浸水1d。按照《公路工程考国内外有关水泥稳定土的相关文献Ⅲ9，水泥掺无机结合料稳定材料试验规程》(JTGE51