[科普中国]-淤泥成分

简介

淤泥成分是指淤泥中包含哪些土质和有机质，土质按照颗粒大小可以分为粉土质、黏土质，细砂质以及极细砂质。在地基处理中，了解淤泥成分有助于采取正确的措施对地基进行加固，常用方法有物理处理、热处理和化学处理1。

组成黏土

黏土是指潮湿时具有可塑性，干燥时变硬并龟裂的沉积矿物。包含细微的岩粒(直径小于0.004毫米)，由其他岩石分解而形成。存在于黏土(黏土矿物)中的主要矿物质为水合硅酸盐，主要为硅酸铝和硅酸镁，以晶体存在，具有分层结构，易于吸收和丧失水分。主要的黏土矿物为高岭石、蒙脱石—绿土、伊利石和蛭石。

粉土

松软土的一种。其粒度成分为砾粒含量小于10%，粘 粒含量小于3%，粉粒含量大于 50%，余为砂粒。干燥时极易散落， 潮湿时略有粘性，过分潮湿呈流体状。其稳定性和承载力都较差，易被流水冲蚀。在粉土介质中毛细管水上升高度较大，往往出现冻胀现象。属于抗震性能差的一类介质。粉土特点是干燥时极易散落，潮湿时略有黏性，但不能搓成土条或土球，过分潮湿则成流体状。粉土强度较低，易被流水冲蚀，毛细管水上升高度较大，极易出现冻胀现象。

有机质

一般指植物体和动物的遗体、粪便等腐烂后变成的物质，里面含有植物生长所需要的各种养料。肥沃的土壤含有机质较多。有机质经过微生物的作用转化生成腐殖质。

淤泥成分对固化淤泥力学性质的影响淤泥是一种水利、环境和土木工程中大量产生的废弃土，由于其具有含水率高、强度低等特点，通常难以直接利用而成为废弃物。为了避免淤泥的大量废弃造成环境问题，通过固化将其转化为土材料的方法是一种有效的再生资源化途径，即通过在淤泥中加入固化材料进行简单的混合搅拌，利用固化材料与淤泥中水分和土颗粒的物理化学反应，从而起到固化淤泥和提高强度的作用。不同的淤泥即使加入相同的固化材料，其力学性质相差也很大。当然淤泥的初始含水率和有机质含量对固化后的力学性质有明显的影响。当黏粒含量低于55.0%时，随黏粒含量的增加，固化淤泥的脆性增加；而后随着黏粒含量的增加固化淤泥的脆性却开始降低。从水泥的水化生成物的作用可以进行分析，随着黏粒的增加，水泥水化产物可以达到一个最多的量或者骨架强度最高的状态，而后黏粒含量的增加却使水化产物的作用开始减弱。当水泥量非常少(小于 5.0%)的情况下，由于水泥在淤泥中被均匀的分散开来，水泥水化产物不能在固化淤泥中形成完整的骨架，固化淤泥强度的增加来自于水化产物中离解出的离子与黏土颗粒间的离子交换和团粒化产生的凝聚作用。黏粒含量增加，有利于颗粒间的凝聚作用，因此低水泥量时，固化淤泥的强度会随黏粒含量的增加而增加。当水泥量达到 7.5%以上时，由于单位体积中水泥量较多，固化淤泥的强度主要来自于水化产物在淤泥中形成的水化产物—土颗粒骨架结构的胶结作用，因此固化淤泥的强度大幅度提高。水泥的水化产物主要是以水化硅酸钙(CSH)为主的凝胶，这种凝胶的胶结能力较强，但它填充土间孔隙的效率很低2。