摘要
疏浚工程产生的淤泥不仅量大、含水率高，难以资源化利用，而且含有重金属等
有害物质，给环境带来严重威胁。采用固化剂固化淤泥制备流态固化土是资源化利用
淤泥的一种有效方式。普通硅酸盐水泥（OPC）作为淤泥固化剂在处置利用淤泥的同
时，制备的流态固化土也存在着强度低、水稳定性差等问题，且OPC生产过程中的高
能耗、高污染以及高碳排放现状也限制其广泛应用。矿渣硫铝酸盐水泥是一种低碳且
高强的新型胶凝材料，在资源化利用淤泥制备流态固化土方面具有潜在的应用前景。
本文采用矿渣硫铝酸盐水泥固化淤泥制备流态固化土，研究其力学性能发展规律并深
入分析其固化机理，主要研究内容和研究结果如下：
（1）研究矿渣硫铝酸盐水泥组成（高贝利特硫铝酸盐水泥（HB-CSA）熟料和硬
石膏）对矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土强度发展的影响。研究结果表明：矿渣硫铝
酸盐水泥基流态固化土的强度随着HB-CSA熟料和硬石膏掺量的增加先升高后降低，
当HB-CSA熟料：硬石膏：粒化高炉矿渣=10：20：80时，矿渣硫铝酸盐水泥基流态
固化土的强度最优，28d的抗压、抗折强度分别是2.26MPa和0.64MPa。
（2）研究HB-CSA熟料和硬石膏掺量对矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土水化产
物和孔结构的影响，进而揭示矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土的固化机理。研究结果
表明：流态固化土强度的大小与水化产物生成量和孔结构相关，其中孔结构对强度的
影响最大，当HB-CSA熟料掺量增加时，随着流态固化土小孔增加，抗压强度随之升
高，随着中孔和大孔逐渐增多，抗压强度随之降低；当硬石膏掺量增加时，随着流态
固化土微孔和中孔增多，大孔减少，抗压强度随之上升，随着中孔和大孔逐渐增多，
抗压强度随之降低。
（3）研究固化剂掺量和淤泥含水率对矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土工程性能
的影响，进一步分析矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土在工程应用中的固化效果。研究
结果表明：流态固化土的抗压强度和抗折强度随着固化剂掺量的增加而增加，随着淤
泥含水率的增加而降低，矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土的抗压、抗折强度和水稳定
性优于普通硅酸盐水泥流态固化土。矿渣硫铝酸盐水泥基流态固化土在堆场和道路两
种试验铺筑结构中7d的抗压强度分别为0.513MPa和1.387MPa，满足相应的技术
指标。
本文可为高强流态固化土工程应用提供材料支撑和理论指导。
关键词：矿渣硫铝酸盐水泥基；流态固化土；力学性能；固化机理；工程应用
I
II
ABSTRACT
Thesludgegeneratedbydredgingprojectsisnotonlydifficulttoresourceandutilize
duetoitslargevolumeandhighmoisturecontent,butalsocontainsharmfulsubstancessuch
asheavymetals,posingaseriousthreattotheenvironment.Theuseofsolidificationagents
tosolidifysludgetopreparefluidizedsolidifiedsoilisaneffectivewayofresourceutilization
ofsludge.OrdinaryPortlandCement(OPC),asasludgesolidificationagent,hasproblems
suchaslowstrengthandpoorwaterstabilityinthepreparationoffluidizedsolidifiedsoil
whiledisposingandutilizingsludge.Moreover,thehighenergyconsumption,highpollution,
andhighcarbonemissionsinthe