荆江河段黏性弃土固化利用研究

为了实现荆江河段护岸弃土再利用,拟将其固化处理后制备成水工材料,故需对弃土的特性进行分析。以黏性弃土为样本,通过对其进行pH值测定、化学成分分析、矿物组成分析和颗粒级配分析,为固化材料的选择和配制提供依据。分析结果表明：①黏性弃土的pH值为7.67,不适合选择离子类土壤固化剂。②黏性弃土中SiO2、Al2O3含量比较高,其中SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3四种组分含量之和达到90%,其他物质及有机质含量较少,固化材料需能提供有效的OH-根离子,促使活性SiO2、Al2O3溶蚀,从而提高火山灰反应的速度。③黏性弃土中黏性矿物与非黏性矿物相比约为3/7,黏性矿物比重低,土样活性较差,固化材料中需添加一定量的碱性激发剂激活黏土中矿物的活性。依据化学成分和矿物组成的测定结果,同时考虑到固化制品的水稳性能,适合选择无机类土壤固化剂。④黏性弃土的粒径分布范围窄,主要集中于0.002～0.05 mm之间,土的级配不良,固化材料中需要添加一定量粗骨料。

水工黏土基胶凝材料力学性能试验

为研制水工用黏土基胶凝材料,以航道护岸黏性弃土为主要原料,以试件抗压强度、劈裂抗拉强度及水稳定性作为控制指标,进行了水泥、石膏、矿粉等无机结合料掺量对黏土基胶凝材料力学性能影响的试验研究,并采用扫描电子显微镜分析试件的微观结构。结果表明:在黏性弃土、水泥、矿粉、石膏及石灰掺量分别为65%、18%、10%、2%和5%时,可获得28 d抗压强度达25.6 MPa、浸水强度达24.1 MPa、劈裂抗拉强度达2.5 MPa的黏土基胶凝材料;在不同的水化龄期,黏土基胶凝材料均生成了C-S-H凝胶等水泥基胶凝物质,这些产物相互交织、紧密结合,有效提高了材料的力学性能;该黏土基胶凝材料强度高、水稳定性好,可满足水运工程应用要求。