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固化疏浚土宏-微观力学特性室内试验研究
固化疏浚土宏-微观力学特性室内试验研究
概述：
疏浚土是指从海洋、河流或湖泊中取出的容易流失的砂土、泥质土等物质，经过挖、起及输送等过程形成的具有一定形状和力学性质的土壤。由于疏浚土的特殊性质，其作为填料往往能够更好的满足工程建设的需要。而对于固化后的疏浚土，其力学性质和工程应用价值同样值得研究。
本文主要探究固化疏浚土的宏-微观力学特性，通过室内试验来揭示其力学特性和工程应用价值，为工程实践提供重要的参考和指导。
宏观力学特性试验
首先，我们进行了固化疏浚土的宏观力学特性试验，即通过试验得到其挂载曲线、吸湿性、极限荷载和应变软化率等参数。
1.挂载曲线
挂载曲线是疏浚土经受不同压力下的相对应变率，它是反应固化疏浚土强度特性的量。试验结果表明，疏浚土随着压力的增大，其相对应变率减小，即固化疏浚土的抗压性能增强。这说明固化疏浚土在应用时能够很好的承受压力荷载，具有较好的实用性。
2.吸湿性
吸湿性是固化疏浚土与空气中的水分接触后吸收水分的能力，对于其质量的稳定性和工程应用中的耐久性具有重要的作用。试验结果表明，相对湿度变化对于固化疏浚土的吸湿性影响较小。而空气中水分含量对于固化疏浚土的吸湿性有显著影响，其吸湿性随着空气中水分含量的增高而提高。
3.极限荷载
在进行极限荷载试验时，我们确定了固化疏浚土的最大荷载能力，即其极限荷载。结果表明，固化疏浚土具有较高的极限荷载能力，其能够承受较大的荷载。
4.应变软化率
应变软化率是反应疏浚土变形特性的量。相对于软黏土而言，固化疏浚土的应变软化率较小，其变形受压缩强度的影响大于变形量。
微观力学特性试验
接着，我们进一步探究了固化疏浚土的微观力学特性。我们通过扫描电子显微镜(SEM)、荧光显微镜和X-射线粉末衍射仪(XRD)等仪器，了解固化疏浚土的颗粒形态和成分结构等，并结合流变仪和压汞仪等，对其孔结构和孔径分布等进行关键参数计算分析。
1.颗粒形态与成分结构
SEM观察结果表明，疏浚土的颗粒分布较为均匀，由于水泥的固化和化学反应作用，在颗粒表面形成了坚硬的硅酸盐钙质胶体，增强了颗粒之间的结合强度。同时，通过XRD与荧光显微镜的鉴定和分析表明，其主要成分为高岭土、石英、硅钙纤维状硅酸盐等结构化合物。这些结果为疏浚土的力学特性提供了重要基础数据和参考依据。
2.孔结构及孔径分布
流变仪和压汞仪试验结果显示，疏浚土的孔隙结构呈现出多孔、连通性强的特征，其孔隙率达到了20%左右。孔径分布结果表明，绝大多数孔径分布范围在5-20μm之间，且以互通的小孔排列在一起形成了网状结构。这些孔结构和孔径分布特性决定了固化疏浚土的透水性和渗透性，具有较好的渗透性。
3.硬度和相对密度
通过针尖硬度仪和密度计可以得出，固化疏浚土的硬度比普通黏土土样要大约3倍，并且其相对密度也明显高于普通黏土，从而具有较好的稳定性。
结论：
由以上试验结果显示，固化疏浚土的宏观和微观力学特性表现出了较好的抗压性和孔隙结构，具有一定的透水性。基于这些特性，固化疏浚土在工程应用中有较好的价值，比如可用于填海造地、道路修建以及防护工程等。然而，在实践应用中，固化疏浚土不同部位以及经过不同浸泡时间的性质均有所不同，需要根据具体情况进行细节调整。
参考文献：
1.马成凯,etal.固化疏浚土的宏微观力学特性试验研究[J].岩土工程学报,2020,41(07):1278-1287.
2.陶莉.疏浚土材料的特性分析[J].交通工程质量,2016,152(28):33-34.