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基于分形理论的疏浚淤泥固化土孔隙结构定量化研究

2018-03-21孙秀丽,宋碧颖,刘文化,沈起,姚君

大连理工大学学报 2018年2期

孙 秀 丽, 宋 碧 颖, 刘 文 化, 沈 起, 姚 君

( 江南大学 环境与土木工程学院, 江苏 无锡 214122 )

0 引 言

孔隙结构是探究多孔材料微观结构的一项重要研究内容,它对密实度、强度、耐久性等一系列工程性质具有重大影响.因此,探究疏浚淤泥固化土孔隙结构的特征对分析宏观性能下的微观机理有着重要意义.根据SEM照片可知,疏浚淤泥固化土的内部孔隙结构极其复杂无序,无法用传统意义上的研究方法定量描述.近年来,分形理论不断发展与完善,已有学者发现一些多孔材料具有明显的分形特征[1-8],可以采用分形维数描述材料的微观结构特征以及微观孔隙结构与宏观特性指标之间的关系.但是,由于采用的测试理论不同,选用的参数模型各异,对分形维数理解有偏差,最终研究结果相去甚远[9].本文采用压汞试验研究疏浚淤泥固化土的分形特征,并结合填充维数的概念计算不同配合比下的分形维数,探究分形维数与微观结构参数以及疏浚淤泥固化土宏观力学性质之间的关系.

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验所用淤泥为太湖疏浚淤泥,风干后含水率68.9%,密度2.66 g/cm3.本文采用粉煤灰和矿粉作为固化剂,需要通过碱性激发剂激发潜在活性产生水硬性[10],因此将水玻璃作碱活性剂,用于激发固化剂的活性.粉煤灰是F类粉煤灰,颗粒粒径主要集中在5~20 μm.矿粉为工厂废弃矿渣,既可充当固化剂与淤泥发生反应,又可充当碱活性剂,其铝、钙、硅的氧化物还可……

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