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    關于固化污泥無側限抗壓強度試驗方法的說明

    1. 強度標準的來源
    固化污泥填埋處置中對強度指標的要求來源于《城鎮污水處理廠污泥處置 混合填埋泥質》(CJ/T 249-2007)標準,標準中包括混合填埋泥質和用作覆蓋土的污泥泥質兩大條款。在混合填埋的泥質規定中,基本指標為3項:污泥含水率、pH和混合比例;安全指標為11項,與《城鎮污水處理廠污泥泥質》(CJ247-2007)中的規定相同,該條款中未對填埋污泥的強度提出明確的要求。但是目前固化處理后的污泥基本用于直接填埋,而未和垃圾進行混合填埋,因此參考用于覆蓋土的污泥泥質規定中關于強度的要求:橫向剪切強度(>25 kN/m2)。相對于混合填埋的泥質標準,用作覆蓋土的標準更為嚴格。按照土力學中摩爾-庫侖應力圓中無側限抗壓強度與剪切強度的關系,可以換算出對固化污泥的無側限抗壓強度的標準為50KPa。
    2. 無側限抗壓強度的檢測方法
    按照《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999)關于無側限抗壓強度試驗方法的要求,對試驗的尺寸規定如下:試樣直徑宜為35~50mm,高度與直徑之比宜采用2.0~2.5。關于取樣方法規范中也規定了對于原狀土和擾動土樣的制樣方法,要求對于原狀土保持不擾動的狀態下制成符合要求的圓柱樣,對于擾動樣按照實際工程的干密度分層擊實制成圓柱樣。對于天然土體可以按照上述標準進行制樣檢測。但是固化污泥是一種人工制成的土樣,即為一種改性土,和天然土體性質有著明顯的區別,其強度的檢測與天然土也存在一定差別,主要表現在:
    (1) 天然土體在自然條件下穩定,采用取現場樣或取其擾動樣再經擊實可以還原其真實的強度。而固化污泥需要經過一定時間的養護后再進行碾壓,其最終的強度不僅取決于養護時間、養護方式,而且包括現場碾壓的情況,因此取其現場樣后如何還原成其最終填埋的實際條件較為困難。
    (2) 目前規范中尚無關于固化污泥這類改性土的檢測方法,從所檢索的和固化污泥類似的固化淤泥檢測方法內容來看,所采用的制樣方法為將固化后的淤泥填筑于模具中,分層壓實,養護至一定齡期后測定其強度。
    (3) 強度的檢測結果與取樣的方法有很大的關系,尤其是在現場取樣,由于大規模處理中的不均勻性、現場養護條件的差異、天氣的差異、碾壓方式的不同等都會對檢測結果產生顯著的影響。
    (4) 由于現場施工工藝等外部條件的影響,現場測試的結果存在較大的離散性,這樣也對客觀判斷處理效果帶來一定的影響。從前期在現場檢測的結果來看,無論是養護區還是填埋區,其強度差異較大,難以判斷其處理效果。
    3. 固化污泥強度檢測方法的建議
    從上述分析中可以看出,在目前尚無固化污泥標準檢測方法的條件下,需要建立一個統一的取樣、制樣、試驗方法。合同中所指出的無側限抗壓強度不小于50KPa的指標是在制樣均勻、不存在施工工藝、養護條件等影響條件下提出的,鑒于現場條件會對檢測結果產生影響,可以考慮綜合現場因素按照一定系數進行折減,將折減后的強度作為考核指標。
    參考固化淤泥的檢測方法,建議的檢測方法可以按照以下步驟:
    (1) 設備啟動并達到穩定后,在雙軸出泥口取處理后的污泥,每間隔1分鐘取樣1次,共取3次樣。
    (2) 將3次取得的樣混合均勻,根據土工實驗規范的要求(試樣高度和直徑比為2~2.5:1),分三層裝入制樣模具,每層振實后再裝入下一層。
    (3) 在陰涼處養護1天后脫模,脫模后繼續養護至試驗齡期進行無側限抗壓強度試驗。
    (4) 根據現場大量實際檢測結果,取折減系數,作為最終的檢測指標。

    上述方法最大的優點在于避免了檢測過程中現場取樣的不均勻性以及人工削樣帶來的裂隙、空洞等問題。該方法的缺點在于不能直接反映現場實際強度,需要在現場大量取樣的基礎上建立相關關系后進行換算。



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