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从土中水的转化特征定量研究疏浚淤泥的固化机理

项目来源 国家自然科学基金
 
项目经费 24.00万元
 

研究背景

         疏浚淤泥产生量巨大,使用淤泥固化处理技术可使大量的废弃疏浚泥通过固化变成再生土工材料,对环境、资源的保护具有重要意义。固化淤泥与水泥土不同,由于疏浚泥处理量大,必须降低固化材料的添加量才能保证固化技术的实用性。为了降低固化材料的添加量,就必须掌握固化物的产生数量,明确其与固化土强度、变形之间的定量关系。由于固化物的产生量和疏浚泥中的自由水转化有着直接的联系,本研究拟通过离心机实验和干燥加速度实验确定自由水转化量和固化物产生量之间的定量关系,建立相对应的固化材料种类、添加量与固化土力学性质之间的关系,探讨固化配方的优化设计理论。

研究内容   

研究内容主要围绕以下4个方面展开 :
        ① 水分量转化规律研究;
        ② 固化淤泥的力学性质研究;
        ③淤泥固化材料最优配方设计方法研究;
        ④理论研究和应用研究。

研究成果 

通过研究,实现以下技术突破:
        ① 从自由水转化为结合水、结晶水、结构水的角度,开辟水泥土以及改性土定量研究的新途径,为土的改性方法提供理论依据;
        ② 明确固化材料的添加量与土中水转化为结合水、结晶水、结构水的反应规律,找出土中水转化量与添加量的相关关系,确立固化淤泥中水分势能变化的数学模式;
        ③ 明确土中水转化量与固化淤泥的强度、变形及固结等力学性质之间的相关关系;
        ④从土中水转化机理及转化量出发,明确最佳添加量的确定方法,提出固化材料最有配方的设计方法;
        ⑤通过系列研究产生经济高效的固化材料配方,形成专利。

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