CN1843983A - 海洋疏浚泥固化处理方法 - Google Patents

海洋疏浚泥固化处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1843983A
CN1843983A CN 200610035217 CN200610035217A CN1843983A CN 1843983 A CN1843983 A CN 1843983A CN 200610035217 CN200610035217 CN 200610035217 CN 200610035217 A CN200610035217 A CN 200610035217A CN 1843983 A CN1843983 A CN 1843983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cement
mud
flyash
processing method
ocean
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 200610035217
Other languages
English (en)
Inventor
张和庆
谢健
朱伟
徐志良
黄亦真
张春雷
石萍
林安珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South Sea Ocean Engineering Investigation & Environment Research Academy State
Original Assignee
South Sea Ocean Engineering Investigation & Environment Research Academy State
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South Sea Ocean Engineering Investigation & Environment Research Academy State filed Critical South Sea Ocean Engineering Investigation & Environment Research Academy State
Priority to CN 200610035217 priority Critical patent/CN1843983A/zh
Publication of CN1843983A publication Critical patent/CN1843983A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明涉及一种海洋疏浚泥固化处理方法，该方法是向海洋疏浚泥中添加固化剂，然后进行充分搅拌，固化剂的成分中至少含有水泥。经本发明固化后疏浚泥具有土质均匀、固结速度快、承载力大的特点，可广泛地用于海滨和海岛的填海造地、筑堤或堤加固工程、急需用地的填海工程。用固化后的疏浚泥进行填筑的优点主要有：1)个性化设计，填筑后不需进行软基处理；2)固化龄期短，28天可完全固定，达到设计承载要求。

Description

海洋疏浚泥固化处理方法
技术领域：本发明属于海洋环境治理技术领域，还涉及建筑材料加工技术，特别是一种海洋疏浚泥固化处理方法。
背景技术：随着我国沿海经济和海上运输的快速发展，港口、航道、海洋和海岸工程的建设及维护工程也迅速增长，向海洋倾倒的疏浚泥数量也随之增加。由于疏浚泥的倾倒严重影响海洋资源的有效利用并对海洋环境造成了不可弥补的破坏。因此疏浚泥倾倒与其他海洋活动及海洋环境保护之间的矛盾越来越深刻，已成为海洋行政管理的一个难题。
减少疏浚泥海洋倾倒的最好方法是将疏浚泥转化为填方工程和建筑工程的原材料进行再利用。但是如果使用传统的吹填施工方式，填筑地基存在固结速度慢、承载力小、容易对海洋环境造成二次污染等问题。这种方法既不能大规模推广应用，也难从根本解决疏浚泥处置的管理问题。因此，需要研究开发既不污染海洋环境、破坏海洋资源，又能经济可行、大规模利用的新方法。疏浚泥固化处理的造价在很大程度上取决于固化材料的类型和添加量。相对于我国而言，国外的工程造价较高，所以国外常用的固化材料无论在质的方面还是在量的方面都比较昂贵，难以适合我国的国情。因此开发廉价、有效的固化剂和适合我国国情的固化处理方法是推广这一技术的关键。
发明内容：本发明的目的是提供一种造价低廉、方法简便、原料易得的海洋疏浚泥固化处理方法。
本发明的目的按照下述技术方案实现：
一种海洋疏浚泥固化处理方法，是向海洋疏浚泥中添加固化剂，然后进行充分搅拌，固化剂的成分中至少含有水泥；
所述固化剂的成分为水泥和粉煤灰；
所述固化剂的成分为水泥、粉煤灰和石膏；
所述水泥的最低添加量为每立方米疏浚泥20-40公斤；
所述粉煤灰与水泥的重量比例为2-5；
粉煤灰与水泥的重量比例为2-3，石膏的配入量为水泥重量的20％-40％；
所述水泥、粉煤灰和石膏的加入量分别为每立方米疏浚泥40公斤、80公斤、8公斤。
根据国外一些研究中使用的固化材料种类和使用量，处理1m3淤泥的造价需要35～40元的造价，按照本发明的技术方案，采用复合型的固化材料可以将处理1m3淤泥的费用降低到20～25元左右。经本发明固化后疏浚泥具有土质均匀、固结速度快、承载力大的特点，可广泛地用于海滨和海岛的填海造地、筑堤或堤加固工程、急需用地的填海工程。用固化后的疏浚泥进行填筑的优点主要有：1)个性化设计，填筑后不需进行软基处理；2)固化龄期短，28天可完全固定，达到设计承载要求。
具体实施方式：
实施例1：单一型固化材料水泥的固化结果与分析
首先对单一材料水泥的固化效果进行了研究，研究中调整水泥的掺加量，对10种不同的水泥添加量进行了试验。试验结果汇总如表1所示。
                              表1  水泥固化疏浚泥的试验结果表
  水泥掺加量kg/m3              强度qu(kPa)               破坏应变εf(％)
  7天   14天   21天   28   7天   14天   21天   28
  25   13   17   19   22   2.0   1.9   1.8   1.7
  30   18   20   23   25   1.7   1.6   1.5   1.4
  40   59   65   75   86   1.6   1.5   1.4   1.3
  50   101   130   140   167   1.5   1.4   1.2   1.0
  75   134   180   200   236   1.2   1.0   0.9   0.8
  100   265   320   420   519   1.0   0.8   0.6   0.5
  125   307   402   520   594   0.8   0.6   0.5   0.4
  150   335   450   580   696   0.7   0.5   0.3   0.2
  175   366   550   740   842   0.6   0.4   0.3   0.2
  200   432   650   810   906   0.6   0.4   0.3   0.2
(1)随着固化材料添加量的增加，固化疏浚泥的无侧限抗压强度基本上按照线性关系增加，用式1表示抗压强度qu与水泥掺加量C之间的关系：
             qu＝k(C-C0)                      式1
式中：k为固化土固化系数；C0为最低水泥添加量。
(2)式1表明，对于本试验所用疏浚泥，存在着最低水泥配方量C0，若水泥固化土里的水泥含量低于这个数值时，没有固化效果。对于本试验所用淤泥其最小水泥添加量为20kg/m3。
(3)固化疏浚泥的强度随着龄期的增加而增加，7天强度可以达到28天强度的一半。
(4)固化疏浚泥的破坏应变与水泥掺加量呈乘幂关系，固化材料的添加量越大，破坏应变越小。
实施例2：水泥-粉煤灰复合型固化材料固化结果与分析
使用水泥作为主固化材料，将水泥的掺加量定在50kg/m3以下，研究粉煤灰掺加量水泥的促进效果。以水泥添加30kg/m3、40kg/m3为基准添加量，采用增加试验的方法，逐渐增加粉煤灰的掺加量对固化效果进行研究。研究中共对10种配方进行了试验，水泥-粉煤灰固化试验的结果如表2所示。
                     表2  水泥-粉煤灰固化实验结果汇总表
  试验配比                       强度qu(kPa)                破坏应变εf(％)
  7天   14天   21天   28天   7天   14天   21天   28天
  C30F30   41.8   62.4   68.8   77.7   2.6   2.8   2.4   1.9
  C30F60   43.8   62.0   81.6   92.1   2.0   2.0   2.1   1.8
  C30F90   64.3   79.0   89.1   116.0   1.8   1.7   1.5   1.8
  C30F120   50.4   76.8   102.9   104.8   2.7   2.1   2.2   1.4
  C30F150   59.8   85.3   120.6   124.0   1.2   1.3   1.2   0.9
  C40F40   65.6   132.7   148.6   162.1   2.4   2.0   1.7   1.4
  C40F80   85.8   142.0   166.7   172.7   2.4   1.7   1.2   1.1
  C40F120   109.0   162.1   214.0   238.6   2.3   1.5   1.6   1.6
  C40F160   90.6   138.2   193.9   225.0   1.6   1.2   1.2   1.2
  C40F200   96.8   180   251.7   328.4   1.6   1.3   1.0   1.7
注：材料掺加量以每m3疏浚泥中加入的固化材料质量表示。CaFb，C代表水泥，F代表粉煤灰，a，b表示材料添加量(kg/m3)
从表2中可以看出，对于水泥-粉煤灰固化土：
(1)水泥与粉煤灰有一个最优的组合，在本试验中无论以30kg/m3或40kg/m3水泥为基准，都是当粉煤灰添加量为水泥3倍时强度达到最大值。
(2)当水泥量为30kg/m3时，其强度单靠增加粉煤灰的量，强度增加不明显。而在40kg/m3水泥中添加粉煤灰，其强度增长较明显。就是说在水泥-粉煤灰复合型固化材料试验中，主材水泥起主导作用，它也存在一个最小的添加量。当水泥量不足时，光靠增加粉煤灰的量不能使强度得到较大增长。
(3)水泥-粉煤灰固化淤泥试样的破坏应变有增加，随着粉煤灰掺加量的增加，变形又逐渐减小，但总的破坏应变仍在3％以内，表明在变形性质上粉煤灰的添加对固化土的变形影响不大。
(4)粉煤灰添加后会在一定程度上引起水泥水和反应出现滞后现象，表现在早期龄期条件下，掺加粉煤灰的试样的强度较低。添加粉煤灰可以在一定程度上达到减少水泥用量的效果，这一效果的大小与水泥用量有一定的关系。固化土的破坏应变随着粉煤灰添加量的增加而减小。
实施例3：三种复合型固化材料的固化结果与分析
为了得到更经济的固化材料配方，根据固化反应的原理，研究在水泥中加入石膏、粉煤灰以提高固化中的填充作用。在水泥中加入石膏可以生成大量的钙矾石，钙矾石体积膨胀120％，可以很好的填充淤泥中的空隙。这里对水泥、粉煤灰和石膏三种材料进行了复合型三种固化材料的固化试验。参照前面单种和两种固化材料的试验结果，水泥添加量以30kg/m3、40kg/m3、50kg/m3为基准添加量，试验设计按照正交试验设计方法。正交试验是将试验中各因素水平取值对称、搭配均匀，既没有遗露，也不重复。试验设计的正交试验因素水平表如表3所示，正交试验的计算如果如表11所示。
表3  三种固化材料的因素水平表
表4  三种复合型固化材料的正交试验结果分析
从表4分析可以看出，对于水泥-粉煤灰-石膏复合固化疏浚泥：
(1)对于固化土不同龄期的强度，水泥对应的方差都是最大，表明对于复合型固化材料，水泥对固化土的强度起主要作用，其次是粉煤灰，石膏的作用较弱。
(2)对于7天强度，石膏因素的方差为22.9，粉煤灰的方差为9.3，石膏的影响作用大于粉煤灰，可见掺加石膏对于促进固化土的早强性有作用。对于14天、21天、28天强度，粉煤灰的方差均大于石膏方差，这表明粉煤灰对强度的影响作用大于石膏，可见粉煤灰的添加对于固化土的后期强度作用大于石膏。
(3)对三种复合型固化材料，也存在着一个水泥最小添加量，在本试验中，当水泥掺加量为30kg/m3时，改变粉煤灰和石膏的配比对固化土的强度提高不明显。
(4)在本试验中，对于固化土各龄期强度，最佳的材料组合都是C2F2G2，即C40F80G8。这个组合在9次试验中没有出现，根据补做C40F80G8的试验结果，其7天强度为110kPa，28天强度为260kPa，均高于试验中各个配比，可见在本试验中对于三种材料水泥、粉煤灰、石膏的复合，其最佳的效果配比是当粉煤灰量为水泥量的2倍，石膏量为水泥量的20％时。

Claims (8)

1、一种海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于该方法是向海洋疏浚泥中添加固化剂，然后进行充分搅拌，固化剂的成分中至少含有水泥。
2、如权利要求1所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述固化剂的成分为水泥和粉煤灰。
3、如权利要求1所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述固化剂的成分为水泥、粉煤灰和石膏。
4、如权利要求1所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述水泥的最低添加量为每立方米疏浚泥20-40公斤。
5、如权利要求2所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述粉煤灰与水泥的重量比例为2-5。
6、如权利要求2所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述粉煤灰与水泥的重量比例为3。
7、如权利要求3所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述粉煤灰与水泥的重量比例为2-3，石膏的配入量为水泥重量的20％-40％。
8、如权利要求3所述的海洋疏浚泥固化处理方法，其特征在于所述水泥、粉煤灰和石膏的加入量分别为每立方米疏浚泥40公斤、80公斤、8公斤。
CN 200610035217 2006-04-27 2006-04-27 海洋疏浚泥固化处理方法 Pending CN1843983A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610035217 CN1843983A (zh) 2006-04-27 2006-04-27 海洋疏浚泥固化处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200610035217 CN1843983A (zh) 2006-04-27 2006-04-27 海洋疏浚泥固化处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1843983A true CN1843983A (zh) 2006-10-11

Family

ID=37062954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200610035217 Pending CN1843983A (zh) 2006-04-27 2006-04-27 海洋疏浚泥固化处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1843983A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460600C (zh) * 2007-03-06 2009-02-11 天津宝泰建设有限公司 围海造地(陆)吹填海泥固化的翻晒施工方法
CN101805104A (zh) * 2010-04-27 2010-08-18 河海大学 疏浚底泥的土壤化处理方法
CN102869634A (zh) * 2010-04-30 2013-01-09 杰富意钢铁株式会社 人造石材的制造方法
CN108947199A (zh) * 2018-07-11 2018-12-07 河海大学 一种石膏基泥浆板框压滤的中性脱水剂及其应用
CN117003465A (zh) * 2023-08-17 2023-11-07 河海大学 一种减小固化淤泥强度损失的两段式固化方法及系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460600C (zh) * 2007-03-06 2009-02-11 天津宝泰建设有限公司 围海造地(陆)吹填海泥固化的翻晒施工方法
CN101805104A (zh) * 2010-04-27 2010-08-18 河海大学 疏浚底泥的土壤化处理方法
CN101805104B (zh) * 2010-04-27 2012-11-28 河海大学 疏浚底泥的土壤化处理方法
CN102869634A (zh) * 2010-04-30 2013-01-09 杰富意钢铁株式会社 人造石材的制造方法
CN102869634B (zh) * 2010-04-30 2015-04-22 杰富意钢铁株式会社 人造石材的制造方法
CN108947199A (zh) * 2018-07-11 2018-12-07 河海大学 一种石膏基泥浆板框压滤的中性脱水剂及其应用
CN117003465A (zh) * 2023-08-17 2023-11-07 河海大学 一种减小固化淤泥强度损失的两段式固化方法及系统
CN117003465B (zh) * 2023-08-17 2024-04-26 河海大学 一种减小固化淤泥强度损失的两段式固化方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101081981B (zh) 淤泥质土复合固化剂
CN101602567B (zh) 基于聚丙烯乙酰胺的废泥浆固化处理方法
CN107572956A (zh) 一种预拌流态固化土
CN1843983A (zh) 海洋疏浚泥固化处理方法
CN103253899A (zh) 一种淤泥固化方法
CN103086680A (zh) 淤泥泡沫塑料轻质混合土及其制备方法
Howard et al. Alternative geotextile tube fill materials for marine applications
CN1730841A (zh) 一种压密石灰土换填实体边坡支护方法
CN102617078A (zh) 利用淤泥的港口建设填海材料及其制备方法
CN103964809B (zh) 吹填海积淤泥固化剂及其固化方法
CN103723940A (zh) 淤泥质土复合固化剂及应用
CN1301929C (zh) 复合型淤泥固化材料
CN1448370A (zh) 气泡混合轻量土及生产方法
CN1818220A (zh) 袋装固化淤泥的堤坝填筑方法
CN1188365C (zh) 泡沫塑料颗粒混合轻量土及生产方法
CN1632054A (zh) 一种土壤稳定固化剂
CN116639946A (zh) 淤泥固化剂及淤泥原位固化方法
CN111517737A (zh) 一种天然气钻井岩屑的固化处理方法及资源化应用
CN110451748A (zh) 一种搅拌法淤泥固化剂及其制备方法与应用
CN107021716A (zh) 一种高分子泥浆固化剂及其制备方法
CN111847918A (zh) 一种用于海域疏浚淤泥的固化剂
CN111410468A (zh) 一种河道固废在路基材料上的应用
CN112321225A (zh) 一种固化软土拓宽路基的固化剂
CN1669973A (zh) 污泥固化处理骨架构建法
Yang et al. Experimental study on mechanical behavior of lean cemented sand and gravel material in unloading and reloading paths

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication