2018 - 黄河粉细砂固结剂试验研究 - Unknown.pdf

【黄河粉细砂固结剂试验研究】 黄河，作为一条多泥沙河流，其治理具有极高的挑战性。尤其在下游地区，河槽宽阔，淤积严重，对大堤安全构成威胁。传统的河道治理手段，如"抛石"护坡，需要大量石材，但在黄河下游的平原地带，石材资源匮乏，运输成本高。因此，利用黄河自身的泥沙资源，通过固结剂将其固化，形成满足需求的"抛石"材料，既能减少环境污染，又能节省成本，提高效率。 本试验研究中，研究人员选取了粉煤灰、矿渣、赤泥和脱硫石膏作为活性物质，水泥和成岩剂作为碱性激发剂，旨在制备一种适合固结黄河粉细砂的材料。试验结果显示，当矿渣、水泥和成岩剂的比例为90：5：5，固结剂掺量为40%时，28天的抗压强度可达28.6MPa。这表明，5%的水泥和5%的成岩剂足以为矿渣提供足够的激发作用，增强材料的强度。 抗压强度与固结剂掺量呈正相关，随掺量增加，抗压强度提高。这种固结剂可用于河道治理中对强度要求不高的"抛石"护坡，尤其是在洪水威胁下的应急处理中，能快速有效地稳固河岸。 过去的文献研究中，有多个团队对黄河泥沙固化的机理和改良方法进行了探索。例如，王东民等人分析了黄河泥沙固化的原理，李其光、刘士进等人在水泥基础上添加土体固化剂，改良成固化土，应用于渠道衬砌。张金升等人则利用硅酸盐和高铝类原料，通过实验验证了黄河泥沙可制造人工防备石。黄河水利科学研究院的团队采用粉煤灰和水泥，甚至利用工业废弃物，开发出一系列固沙技术和产品，如蒸养砖、烧结砖等。 本试验的核心在于将工业废物资源化，符合循环经济和绿色发展的理念。通过激发剂的作用，将粉煤灰、矿渣粉和赤泥转化为高强度胶凝材料，固化黄河泥沙，制造人工防备石和护坡砌块。这种方法不仅有利于黄河泥沙的治理，还具有显著的环境、经济和社会效益。 试验方法包括选用特细砂、粉煤灰、矿渣粉和水泥等材料，按照预设比例进行配料。将混合好的料浆在振动台上成型，然后在特定条件下养护，以测试不同龄期的抗压强度。通过对比试验，发现矿渣作为活性物质时，28天的抗压强度最高，显示出矿渣具有较高的活性。 综合来看，黄河粉细砂固结剂的研究对于黄河的综合治理具有重要意义，它提供了一种经济、高效且环保的解决方案，可以缓解因石材短缺带来的困扰，同时也有利于黄河生态环境的保护。未来，这一领域的研究有望进一步深入，开发出更多适应性强、性能优越的固结剂，为黄河的长期治理贡献力量。