河湖疏浚底泥的固化处置技术研究进展
2011-07-16彭旭更胡保安
水道港口 2011年5期
彭旭更,胡保安
(1.中交天航南方交通建设有限公司,深圳518040;2.中交天津港航勘察设计研究院有限公司,天津300450)
河湖疏浚底泥是一种高含水率的工程垃圾土,其颗粒细小,有机质含量高,处于流动状态,几乎没有强度,不能直接为工程所用[1]。固化技术源于20世纪50年代被用于处理放射性固体废弃物,并在近年来被广泛的应用于污染土的处理处置。面向河湖环保疏浚工程产生的大量底泥,固化处理可以将其转化为工程性质良好的工程用土,是实现其有益利用的一个重要方向[2]。
1 河湖疏浚底泥固化机理研究现状
目前,通过在底泥中加入水泥类固化材料或石灰类固化材料,进行混合搅拌,是一种相对成熟的固化工艺。黄新[3]、李俊才[4]、李文斌[5]、王星华[6]、荀勇[7]、Hirokazu[8]、Yin[9]、Masaharu[10]、Diamond[11]、张春雷[12]等分别利用扫描电镜、X-射线衍射以及水分转化的角度成分分析对固化机理进行了研究。根据原理侧重点的不同,主要有3种机理,即基于固化剂与底泥的物化反应机理、水分转化模型机理和骨架构建模型机理。
1.1 基于物化反应机理的研究
疏浚底泥呈流动态几乎没有强度,固化后其强度主要来源于水化产物的作用。泥浆体的水分有不同的存在形式,其中强结晶水以OH-状态存在,并占有晶格上的固定位置,脱水过程将使晶格遭受破坏,结合力极强。该机理下的固化过程是固化类材料与水反应形成水化产物从而起到加固的作用,其中主要会发生以下3种反应。
(1)水化反应。当水泥类材料接触到水分时,发生水化反应生成各种水化产物,当有石膏存在时还会生成钙矾石结晶物质。……
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