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淤泥固化最常用水泥、石灰等固化剂，生产过程存在资源和能源消耗大、CO2排放量大、环境污染严重等显著缺点。针对该问题，本研究采用活性MgO/碱激发工业废弃物粉煤灰作为固化剂，替代传统水泥、石灰，应用于淤泥固化，对固化淤泥力学特性、耐久性及微观机理进行了大量试验研究，为新型绿色固化材料取代水泥、石灰用于淤泥处理作为再生土工材料及软土地基加固领域提供理论支撑。本文主要研究成果如下:
(1)活性MgO-粉煤灰固化材料特性研究:通过抗压强度、硫酸盐侵蚀、X射线衍射及扫描电镜等系列试验，系统研究了活性MgO-粉煤灰固化材料力学特性、耐久性及微观机理。研究发现:活性MgO掺量增加、养护龄期延长和水灰比降低，有助于提高固化材料抗压强度和耐久性，Mg(OH)2和水化硅酸镁M-S-H两种胶凝产物是诱发活性MgO-粉煤灰固化材料强度特性显著改善的最本质原因，且胶结产物生成量和微观结构受活性MgO掺量和水灰比等因素影响。
(2)碱激发粉煤灰固化淤泥特性研究:基于无侧限抗压强度试验，对比研究NaOH、Na2CO3、Na2SO4、Na2SiO3·9H2O等4种常用碱激发剂激发粉煤灰固化淤泥效果;通过X射线衍射和压汞等多种微观测试手段，明确固化淤泥矿物成分、微观结构演化与强度改善的微观机制。研究表明:NaOH和Na2SiO3·9H2O激发效能优异，而Na2CO3、Na2SO4激发效果有限，固化淤泥养护一年最大抗压强度仅达到100kPa左右;固化淤泥抗压强度随碱激发剂和粉煤灰掺量提高、养护龄期延长而增加。生成的硅铝酸盐凝胶物质(N-A-S-H)是碱激发粉煤灰固化淤泥力学特性改善的本质原因。
(3)活性MgO-粉煤灰固化淤泥特性研究:基于无侧限抗压强度、浸水软化、和干湿循环等试验，分析表明:活性MgO和粉煤灰混掺可有效提高固化淤泥试样强度。180d养护龄期前，固化淤泥抗压强度随养护龄期、活性MgO-粉煤灰掺量及配比增加而提高，但360d试样强度较180d有所降低。浸水作用、冻融循环及干湿循环均使活性MgO-粉煤灰固化淤泥试样强度发生明显劣化，提高活性MgO-粉煤灰掺量及配比，可显著增强固化淤泥耐久性能。X射线衍射、扫描电镜、热重分析和压汞等微观测试探明:活性MgO-粉煤灰固化淤泥宏观力学特性提高的主要原因是生成Mg(OH)2和水化硅酸镁M-S-H等胶结物质，粘结包裹土颗粒，提高淤泥整体性。
(1)活性MgO-粉煤灰固化材料特性研究:通过抗压强度、硫酸盐侵蚀、X射线衍射及扫描电镜等系列试验，系统研究了活性MgO-粉煤灰固化材料力学特性、耐久性及微观机理。研究发现:活性MgO掺量增加、养护龄期延长和水灰比降低，有助于提高固化材料抗压强度和耐久性，Mg(OH)2和水化硅酸镁M-S-H两种胶凝产物是诱发活性MgO-粉煤灰固化材料强度特性显著改善的最本质原因，且胶结产物生成量和微观结构受活性MgO掺量和水灰比等因素影响。
(2)碱激发粉煤灰固化淤泥特性研究:基于无侧限抗压强度试验，对比研究NaOH、Na2CO3、Na2SO4、Na2SiO3·9H2O等4种常用碱激发剂激发粉煤灰固化淤泥效果;通过X射线衍射和压汞等多种微观测试手段，明确固化淤泥矿物成分、微观结构演化与强度改善的微观机制。研究表明:NaOH和Na2SiO3·9H2O激发效能优异，而Na2CO3、Na2SO4激发效果有限，固化淤泥养护一年最大抗压强度仅达到100kPa左右;固化淤泥抗压强度随碱激发剂和粉煤灰掺量提高、养护龄期延长而增加。生成的硅铝酸盐凝胶物质(N-A-S-H)是碱激发粉煤灰固化淤泥力学特性改善的本质原因。
(3)活性MgO-粉煤灰固化淤泥特性研究:基于无侧限抗压强度、浸水软化、和干湿循环等试验，分析表明:活性MgO和粉煤灰混掺可有效提高固化淤泥试样强度。180d养护龄期前，固化淤泥抗压强度随养护龄期、活性MgO-粉煤灰掺量及配比增加而提高，但360d试样强度较180d有所降低。浸水作用、冻融循环及干湿循环均使活性MgO-粉煤灰固化淤泥试样强度发生明显劣化，提高活性MgO-粉煤灰掺量及配比，可显著增强固化淤泥耐久性能。X射线衍射、扫描电镜、热重分析和压汞等微观测试探明:活性MgO-粉煤灰固化淤泥宏观力学特性提高的主要原因是生成Mg(OH)2和水化硅酸镁M-S-H等胶结物质，粘结包裹土颗粒，提高淤泥整体性。