梁仕华等［1］就有机质对水泥固化淤泥力学特性的影响开展了研究。侯世伟等［2］对磷酸镁水泥固化铜污染土的冻融稳定性开展深入研究，为我国冻土地区重金属污染场地水泥固化处理提供了理论指导。曾智等［3］研究了上海黏土水泥固化土的强度与养护时间、水泥质量分数之间的关系。黄新等［4］研究了水泥含量对固化土结构形成的影响。张启等［5］对不同水泥掺量下非饱和固化淤泥的力学特性开展研究，得出水泥掺量、基质吸力、无侧限抗压强度之间的量化关系。Terashi等［6］和Zen等［7］指出，水泥掺量是影响水泥土强度的主要因素。卞夏等［8］探讨了初始含水率对黏土临界状态的影响，得到不同初始含水率重塑土的应力-应变关系和有效应力路径。章荣军等［9］采用归一化分析方法，分别揭示了含水率和水泥剂量对高含水率黏土强度指标的影响规律，认为含水率和水泥剂量对高含水率黏土强度的影响是相互独立的。边晓亚等［10］对低掺量水泥固化海泥的强度与应变特性开展研究，揭示了低掺量水泥固化海泥的强度和应变规律。

传统超软土固化中，使用最广泛的固化剂是水泥，同时也有掺入工业废料如矿渣、废石膏［11-12］等材料的情况。刘平平等［13］以水泥固化淤泥质土-砂混合土为研究对象，研究了含砂水泥固化土的工程特性。杨星［14］通过稻壳灰与水泥双掺来改良淤泥质土，并对其力学特性和微观机理开展了深入研究。另一方面，随着我国建筑行业的高速发展，陆续拆除了大量旧建筑物，产生了大量的废旧混凝土，废旧混凝土的露天堆放、无序管理，造成了严重的环境污染［15］。对此，利用废旧混凝土细骨料和水泥双掺来固化疏浚淤泥，不仅可以促进废旧混凝土和疏浚淤泥的资源化再生利用，还能节约大量的砂石等填料资源。

选用水泥和废旧混凝土细骨料双掺固化疏浚淤泥等流泥还少有学者开展相关研究。因此，本研究选用水泥、废旧混凝土细骨料和海泥为试验材料，基于室内无侧限抗压强度试验，对水泥-废旧混凝土细骨料双掺固化海泥的无侧限抗压强度、极限应变等开展研究，为有效改良疏浚淤泥提供了一种新路径，也为水泥-废旧混凝土细骨料双掺固化疏浚淤泥应用于工程实际提供理论指导。

1 试验部分

1.1 试验材料

海泥（温州地区浅海区域上层的海泥），其物理力学性质指标见表1；水泥为PC 42.5R水泥；废旧混凝土细骨料（武汉地区拆除建筑的混凝土废弃物），经过破碎、筛分达到所需要的级配要求，其物理性质指标见表2。

表1 海泥的物理力学性质指标

Tab. 1 Physical and mechanical properties of sea mud

[性质 数值 相对密度 2.69 液限 / % 53.7 塑限 / % 26.5 有机质含量 / % 4.41 砂粒含量 / % 14.9 粉粒含量 / % 79.5 黏粒含量 / % 5.6 USCS土壤分类 可塑性黏土（CH） ]

表2 废旧混凝土细骨料性能指标

Tab. 2 Performance indexes of waste concrete fine aggregate

[骨料级配 /

mm 表观密度 /

（kg/m3） 空隙率 /

% 含泥量 /

% 压碎值 /

% 0~4.75 2 679 39.4 0.45 11.6 ]

1.2 试验方法

为了研究双掺固化海泥的无侧限抗压强度和极限应变，考虑水泥掺量和废旧混凝土细骨料掺量，养护至设定龄期进行无侧限抗压强度试验，试验根据海泥初始含水率，加水使之达到设定含水率125%，根据含水率计算出海泥干质量（ms），掺加废旧混凝土细骨料质量（mw）与海泥干质量之比mw∶ms分别为0.00、0.08、0.10、0.12，掺加水泥质量（mc）与海泥干质量之比mc∶ms分别为0.10、0.12、0.14、0.16。养护龄期设定为7、14、28、49 d，对64组不同配合比的试样进行无侧限抗压强度试验。试样制作的步骤如下：

（1）试验所需模具用PVC管替代，尺寸为：高80 mm，内径36 mm。根据海泥的天然含水率计算出所需水泥、废旧混凝土细骨料、水的质量。

（2）将计算确定的水和水泥以及废旧混凝土细骨料按次序加入海泥中，倒入搅拌器搅拌2~3 min，接着再人工搅拌1~2 min，使其充分搅拌。最后将搅拌好的海泥混合料分层填入PVC模具管中，每装一层均需人工振动排除气泡直至装满。

（3）将制作好的试样装入密封袋中，并置于水浴养护箱中养护，养护温度设置为20 ℃，养护至设定龄期后进行脱模，然后将脱模好的试样放入三轴仪中进行无侧限抗压强度试验，试验过程严格按照规范执行［16］。

2 结果与讨论

2.1 双掺固化海泥试样无侧限抗压强度的影响因素分析

考察废旧混凝土细骨料掺量分别为0.00、0.08、0.10和0.12条件下，掺加水泥质量与海泥干质量之比分别为0.10、0.12、0.14、0.16时，双掺固化海泥试样在不同养护龄期（7、14、28、49 d）下的无侧限抗压强度变化规律如图1所示。

从图1中可以得到以下结论：

（1）相比未掺加废旧混凝土细骨料的试样，掺加废旧混凝土细骨料试样的无侧限抗压强度得到明显提升。当掺加废旧混凝土细骨料质量与海泥干质量之比为0.12时，试样无侧限抗压强度提升最明显，这可能是由于废旧混凝土细骨料的掺入，改变了试样土颗粒之间的骨架结构，使试样无侧限抗压强度得到了提高。

（2）在4种养护龄期条件下，随着水泥掺量的增加，双掺固化海泥试样无侧限抗压强度得到明显提高，试样无侧限抗压强度与水泥掺量呈正相关。当掺加水泥质量与海泥干质量之比为0.16时，试样无侧限抗压强度最大。这主要是由于随着水泥掺量的增加，海泥-水泥-水之间水化反应、火山灰反应产生的胶结产物较多，从而使试样无侧限抗压强度得到提高。

2.2 双掺固化海泥试样极限应变分布特征

极限应变是应力-应变曲线上与峰值应力相对应的应变，极限应变是表征材料韧性的重要指标。4种养护龄期条件下，64组双掺固化海泥试样极限应变分布情况如图2所示。

由图2可知，64组双掺固化海泥试样极限应变的分布虽然有较大的离散性，但总体来看，试样极限应变集中于特定区间［0.95%，2.25%］内。

3 结 论

本文基于室内无侧限抗压强度试验，分析了废旧混凝土细骨料掺量和水泥掺量对双掺固化海泥无侧限抗压强度的影响，以及双掺固化海泥的极限应变分布特征，得到以下结论：

（1）随着废旧混凝土细骨料掺量的增加，双掺固化海泥试样的无侧限抗压强度得到明显提升，以掺加水泥质量与海泥干质量之比为0.16的试样为例，4种养护龄期下，试样无侧限抗压强度最大分别提高了18.97%、18.58%、10.06%、11.36%。

（2）双掺固化海泥试样无侧限抗压强度与水泥掺量呈正相关关系，当掺加水泥质量与海泥干质量之比为0.16时，试样无侧限抗压强度最大，而试样极限应变总体上分布于［0.95%，2.25%］之间。

（3）无侧限抗压强度试验结果表明，在利用水泥固化海泥（疏浚淤泥）的实践中，通过掺加废旧混凝土细骨料组成双掺固化体，形成新的土工材料，既促进了废旧混凝土和疏浚淤泥的资源化利用，又节约了大量砂石等填料资源。