摘要
在混凝土中利用原始疏浚沉积物时，需要同时验证其在服役期和报废期两个阶段的工程性能与环境安全性。本研究以港口区域收集的原始海洋沉积物作为天然砂的部分替代材料，通过物理性质、力学性能、耐久性、模拟降雨析出试验以及破碎后浸出试验对其进行了全面评估。共制备了四种混凝土，沉积物掺量分别为0%、10%、20%和30%，水泥用量和有效用水量相同，并针对相同的SF2工作性等级进行配比设计。随着替代率的增加，混凝土的孔隙率、吸水率、收缩量和碳化深度均有所增大，而抗压强度则逐渐降低。在28天时，参照组的抗压强度为43.91 MPa，20%替代率时降至38.16 MPa，30%替代率时降至24.63 MPa。两种替代率下的表观氯离子迁移系数分别降低了约31%和77%；鉴于沉积物本身的初始氯离子含量，这一趋势被谨慎地进行了比较性解读，并对其可能的机制进行了讨论。在模拟降雨试验中，完整混凝土试件所测得的阴离子、微量金属和有机指标的析出量均低于所采用的筛查阈值；然而，由于每种配合比仅测试了一块板状试件，这些环境观察结果仍属初步结论。破碎后，部分含沉积物的配合物在氯离子、氟化物或镍方面超过了惰性废弃物阈值，表明在报废条件下稳定化并不完全。在所测试的含沉积物配合物中，20%替代率在自然资源替代、技术性能和初步环境观察结果之间提供了最佳的综合平衡。
