摘要：分析了连云港市清淤海泥的基本特性，并以清淤海泥为单一原料进行了焙烧陶粒试验。试验表明：合理的预热制度和烧结制度是陶粒焙烧成功的关键，陶粒的烧胀机制与清淤海泥的矿物组成、低温预热软化以及急速高温烧结产生的膨胀效果等因素有关，焙烧过程产生了晶型转变；试验确定的最佳焙烧制度为控制预热温度350℃、预热时间15min，以及烧结温度1040℃、烧结时间为9min，能利用单一海泥烧结出性能指标为堆积密度约为410kg/m³、吸水率为10%左右、抗压强度大于3MPa、膨胀率在1.9~2.3之间的轻质陶粒。
关键词：连云港 清淤海泥 陶粒 焙烧 烧胀机制
海洋经济的开发与建设带动了沿海地区建筑业和海洋运输业的迅猛发展。在海洋开发建设、航道疏浚等工程实践中，均会产生大量的清淤海泥，探讨有效的海泥资源化利用方法已受到广泛关注[1][2]。
清淤海泥资源化利用的现有研究中，利用其制备陶粒近年来逐步受到关注。如迟培云等[3]在分析了青岛淤积海泥的形成过程、矿物组成及化学成分等基础上，探讨了利用淤积海泥烧制轻质陶粒的条件、影响因素和方法；刘洋洋和夏霆[4]则以市政污泥与连云港清淤海泥为主要原料，掺加适量碳酸钙发泡，在控制合适的预热与焙烧温度下，制得高强轻集料陶粒制品。以上研究，对于清淤海泥资源化用于制备陶粒的研究与实践均大有裨益。
连云港位于我国东部沿海，在海岸滩涂开发中产生大量淤积海泥亟待处理。本研究在分析本地区清淤海泥化学组成和物理特征等基础上，进一步发展前期[5]研究，探讨单独利用清淤海泥焙烧陶粒的烧胀机理与工艺条件。以期为促进连云港地区清淤海泥资源化利用以及海岸滩涂开发建设提供有益的技术支撑。
1. 实验部分
1.1 实验材料
所用海泥均取自连云港市滩涂航道疏浚的清淤海泥，该清淤海泥色黑、具有一定的臭味，去除大块杂质后，按照《土工试验方法标准》测定了清淤海泥的密度、含水量、液限、塑限等基本特性、利用激光粒度仪测试清淤海泥的颗粒级配，结果见表1：
1.2 实验方法
（1）原材料基本特性分析：清淤海泥的密度、含水量、液限、塑限等基本特性按照《土工试验方法标准》测定；颗粒级配采用激光粒度仪测定。
（2）EDX分析：采用等离子体分析光谱仪测定海泥原料样品中的化学组成；
（3）海泥陶粒焙烧工艺优化实验：取清淤海泥为单一原料通过成型、干燥并在一系列预热制度和烧结制度的工艺条件下烧制出陶粒产品，然后筛分选择粒径3~5mm的陶粒备用，测定陶粒膨胀率、堆积密度、抗压强度、吸水率表征指标，确定海泥陶粒最佳预热与焙烧工艺；
（4）XRD分析：实验采用X-ray衍射光谱分析仪测定海泥原料以及海泥陶粒的矿物组成。
作者：王士祥