利用河道淤泥制备淤泥固化免烧砖的试验研究

方式叫试验先对原状淤泥进行烘干处理,在水泥掺量为5%、 液体土壤固化剂用量为0.02%下,再通过添加不同水量，配制 了含水率为16%~30%的淤泥固化免烧砖混合料，成型压力 为10MPa，自然养护28d后，测试淤泥固化免烧砖的抗压强
度，测 果如图1所示。 从图1可知，随着含水率的增加，淤泥固化免烧砖抗压
（2） 水泥:采用海螺PO42.5
水泥，性能指标
满足GB/T175-2007《通用硅酸盐水泥》的要求,其主要性能 如表1所示。
表1水泥的主要性能
结 比表面积
/min ‘ /m2・kgT -
初凝终凝
抗压 /MP:
3d 28d
210 265 350 27.8 45.9
抗折 /MP:
3d 28d 5.9 7.8
烧砖强度越高。但当水泥用量过大时,淤泥固化砖后期收缩
会越大，且会增加材料成本。试验结果表明利用制备MU10.0
淤泥固化免烧砖的适宜水泥用量为8%~10%。
2.3液体土壤固化剂用量对淤泥固化免烧砖性能的影响 液体土壤固化剂能破坏土壤颗粒表面的亲水性质，削弱
土壤
水 的作用力，于利用施压和 等 除
去土壤中的水分，增强淤泥固化免烧砖的抗水性，一般分为
强度呈现先递增再保持稳定最后递减的趋势。当含水率偏低
时,淤泥固化免烧砖混合料成型性能不足,出现边角脱落的
现象,且压制不密实，造成固化免烧砖抗压强度不高;当含水
偏 时，淤泥
混合 易出现黏膜的情况，模
强度不足，且失水干燥后易造成裂纹。根据试验结果可知，利
用淤泥制备淤泥固化免烧砖的适宜含水率为20%~25%。
孔隙，从而提高淤泥固化砖的密实度和力学强度。以含水率
为25%的淤泥为主要材料，液体土壤固化剂用量为0.02%,
成型压力为10MP+,水泥用量分别为0.4%、6%、8%、10%、
12%\14%,测试结果如图2所示。
9 8 7 6 5 4 3 2
化免烧砖抗压强度先增加后趋于
当液体土壤固化剂
量达0.02%以上时，淤泥固化免烧砖抗压强度趋于稳定。电 离子溶液类液体土壤固化剂多为表面活性剂,能吸附在淤泥
生物酶类和电离子溶液类两种叫本试验选用了电离子溶液
类液体土壤固化剂，以含水率为25%的淤泥为主要材料，水
安定性 合格
（3）液体土壤固化剂:采用建科TSM液体土壤固化剂，性
能指标满足CJ/T486-2015《土壤固化外加剂》的要求，其含固
量为38.50%，密度为1.34g/cm3,pH值为&9,凝结时间影响
系数比为120%,无侧限
为135%,水稳系数比为
115% 1.2试验方法
状淤泥为主要原材料，采用单因素变量法,分别试
关键词黑臭水体；河道淤泥；淤泥固化免烧砖;液体土壤固化剂
0引言
为恢复生态环境、建设宜居社区，福州市政府积极开展
了“城市双修”工作,治理黑臭水体。城市黑臭水体治理是党
的十九大提出的污染防治攻坚战“七大战役”之一。而清理淤
泥、消除河底污染是黑臭水体治理的重要一环。截至2018年 年底，福州市已完成86条内河的清淤工作，且淤泥量达到
颗粒表面，改变其亲水性质，提高固化砖压实度和憎水性，从
而提高了固化砖的抗压强度和
能％由于混合料淤
泥颗粒总表面积是有限的，因此完全吸附颗粒表面所需的液
体土壤固化剂 量
的 当液体土壤固化剂
量
后，淤泥固化免烧砖抗压强度趋于稳定。
0 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 含水率（％）
图1含水率对淤泥固化免烧砖抗压强度的影响
验了不同含水率、水泥用量、液体土壤固化剂用量对淤泥固
化免烧砖性能的影响。脱水后的河道淤泥，加入水泥、液体土
和水并充分 均匀，并 静成工
成
型后，自然养护28d,最后按GB/T 8239-2014《普通混凝土小 型砌块》相关规定测试样块抗压强度。
2•结果与讨论
2.1含水率对淤泥固化免烧砖性能的影响
目前，淤泥脱水主要有自然晾晒、物理机械、化学固结等
200多万巨大方量河道淤泥的消纳和处置，减少淤泥二 次污染是福州“城市双修”工程亟需解决的问题。
河道淤泥是
水环境中发生沉积所形
成的絮状和蜂窝状沉积物，具有含水率高、压缩性大、强度
、
、水
叫
淤泥
是淤泥资源化利用的主要趋势泥、土壤固化剂、骨料和
水,经搅拌、成型、自然养护而成的多孔砖或普通砖現与传统
■试验研究
2019 年
利用河道淤泥制备淤泥固化免烧砖的试验研究
陈 颖！，黄 媚！，刘阳杰！，陈建斌$ （1.福建省建筑科学研究院有限责任公司，福建省绿色建筑技术重点实验室，福建福州350025;
2•福建源石建材有限公司，福建永泰350700）
摘 要 河道淤泥的资源化利用是城市双修过程中亟需解决的问题。以福州市晋安河淤泥为主要材料，研究了不 同含水率、水泥用量、液体土壤固化剂用量对淤泥固化免烧砖性能的影响，并制备了 MU10.0淤泥固化免烧砖。试验结 果表明，制备淤泥固化免烧砖用河道淤泥的最佳含水率为20%〜25%＞当水泥用量为8.0%，液体土壤固化剂用量为 0.02%，淤泥固化免烧砖强度等级可达MU10.0。
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0 24
8 10 12 14 16 水泥用量(%)
图2水泥用量对淤泥固化免烧砖抗压强度的影响
从图2可知，随着水泥用量的增加，淤泥固化免烧砖抗
压强度呈现上升趋势，且先快后慢。当水泥用量大于8%左右
时，淤泥固化免烧砖强度等级能满足MU1O.O。水泥用量直接 影响到水化硅酸钙的数量，因此水泥用量越大，淤泥固化免
2.2水泥用量对淤泥固化免烧砖性能的影响
水泥是一种常见的无机固化剂，其水化生成的水化硅酸
钙（C-S-H）和Ca（OH）”可与淤泥颗粒中的活性SiO2和AI2O3 发生火山灰反应,即二次水化反应生成C-S-H叫水化硅酸钙
■6•
第6期（总第218期）
试验研究・
不仅具有良好的胶凝作用,而且能减少毛细孔隙数量和细化
烧结砖相比,淤泥固化免烧砖采用固化免烧工艺,生产工艺
简单，生产效率高,是一种新型绿色墙体材料。
以福州市晋安河淤泥为主要原料，试验了不同含水率、
水泥 量、 体
量 淤泥
的影响，制备了强度等级达到MU10.0的淤泥固化免烧砖。
1试验
1.1原材料 （1） 淤泥:采用福州市晋安河河道淤泥，原状淤泥含水率
为56.82%，有机质含量为3.74%,pH值为6.56。