随着我国对环境和生态的日益重视,全国大小航道及河湖底泥陆续开展疏浚工程,产生了大量的疏浚淤泥,此外,随着建筑行业对可持续替代材料的需求不断增加,世界各国对工业废料的资源化利用进行了大量研究,其中,将工业废料转化为可控低强度材料为一种很好的资源化利用方法。
可控低强度材料,又称为流动回填材料,是一种水泥自密实材料,可替代回填土中的压实土壤,用于不同用途,例如结构、地基、路面基层、管道垫层和沟槽的回填等。该回填材料既能消纳大量废弃物,又能有效避免传统回填材料压实不够致密,在一些狭窄回填区域易存在压实死角等问题。国内外相关学者已先后将水泥窑灰、海洋疏浚泥、油砂、建筑渣土、底灰、粉煤灰、高炉矿渣等废弃物引入到该材料的制备中,并取得了一定成果。
本文拟采用淤泥为原材料,水泥为固化材料,减水剂来调节流动性,制备出强度、流动性等性能可控的流态回填料,将其命名为可控性能流态固化回填料(Performance-controlled fluidized solidified backfill material,PCFS材料)。目前国内外相关学者对于淤泥固化土的研究多集中在水泥对其强度的影响方面,而对其流动性能方面的研究较少。本文针对流态固化淤泥的流动性能展开研究,主要探讨了PCFS流动性能的基本影响因素,研究了不同减水剂对PCFS流动性能的影响规律,以期对淤泥的流动固化施工技术发展有所助益。
文中探讨PCFS流动性能的基本影响因素有初始含水率和水泥掺量,选取的三类减水剂分别为:聚羧酸减水剂、萘系减水剂、木质素磺酸钙,通过大量流动度试验,得到主要试验结果如下图所示。