水泥固化重金属污染土工程特性研究

发布时间：2017-03-16 04:01

  本文关键词：水泥固化重金属污染土工程特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为探究交流电电阻率法对于环境岩土工程检测领域中的应用,通过室内试验,以常见的重金属锌、镉为典型污染成份,与土形成不同污染程度和类型的污染土,再以普通硅酸盐水泥来固化此污染土。随后系统的进行了电阻率和无侧限抗压强度试验。首先研究得出测试水泥固化污染土的合理交流电频率,其次以此交流电频率为测量基础,探究不同重金属污染物离子含量和龄期分别对水泥土电阻率和强度的影响,最后得出电阻率与无侧限抗压强度的定量关系。研究结果归纳如下:(1)交流电频率对水泥固化后锌、镉污染土试样的电阻率值具有显著影响。随交流电频率的增大,水泥土电阻率呈减小趋势。在此变化过程中存在两个区域,即电阻率急剧变化区和电阻率较缓变化区,交界处交流电频率值为50kHz。(2)锌离子对水泥具有明显的缓凝作用。随着锌离子含量的增加,水泥的缓凝作用越来越明显,水泥土强度的充分发挥所需时间逐渐增大,但在锌离子含量为500 mg/kg时,缓凝作用表现异常。(3)当锌离子含量C=50mg/kg时电阻率达到极小值,C=100mg/kg时,强度达到极小值;在500 mg/kg时电阻率和强度同时达到极大值。当C=500mg/kg时锌离子提高了水泥土强度,当含量继续增大时,锌离子对水泥土强度的劣化作用越来越明显。(4)无论土体是否被镉离子污染,强度和电阻率随着养护龄期的增加都呈对数增大。(5)在养护龄期不变的情况下,当镉离子含量为50mg/kg时,水泥土强度和电阻率都达到最大值,随着镉离子含量逐渐增大,强度和电阻率基本保持不变,且略高于无镉离子污染时的水泥土强度和电阻率。(6)水泥固化锌、镉污染土的无侧限抗压强度和电阻率均随着龄期增加而增加。水泥土无侧限抗压强度均随电阻率的增加呈线性增长,相关性较好。(7)当含水量不变时,镉污染土电阻率均随着孔隙比增大而增大,在含水量逐渐增加时,电阻率的增幅逐渐减小;电阻率随含水量、镉离子含量的增加而减少。固化镉污染土电阻率在各个镉离子含量下基本保持不变,体现了水泥对镉污染土的固化。(8)固化土浸出的镉离子浓度随着污染物镉离子含量的增加而增大,且在100~500 mg/kg和1000~2500 mg/kg两个范围内浸出镉离子浓度较接近;随着水泥固化镉污染土的龄期、电阻率增大,浸出的镉离子浓度减小;当镉离子含量不变时,浸出镉离子浓度随着固化镉污染土的电阻率的增大而减小。
【关键词】：水泥固化 锌污染土 镉污染土 电阻率 抗压强度 毒性浸出
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU411
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 符号说明11-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 污染土基本概况及研究发展12-17
• 1.1.1 污染土的基本概况12-14
• 1.1.2 污染土研究的发展14-17
• 1.2 重金属污染概述17-21
• 1.2.1 重金属污染的现状17-19
• 1.2.2 重金属污染土修复19-21
• 1.3 本文主要内容及意义21-23
• 1.3.1 课题的提出21-22
• 1.3.2 课题的研究内容22-23
• 1.3.3 课题的意义23
• 1.4 交流电阻率在本课题的应用23-24
• 第二章 试验方案24-30
• 2.1 试验内容24
• 2.2 试验材料24-25
• 2.3 试验过程25-30
• 2.3.1 水泥固化污染土试验25-26
• 2.3.2 镉污染土电阻率特性试验26-27
• 2.3.3 毒性浸出试验27-30
• 第三章 水泥固化锌污染土的试验研究30-42
• 3.1 交流电频率对电阻率的影响30-32
• 3.2 不同含量锌离子对水泥土的缓凝作用32-35
• 3.3 龄期对水泥土电阻率及强度的影响35-37
• 3.4 锌离子含量对水泥土电阻率及强度的影响37-38
• 3.5 无侧限抗压强度与水泥土电阻率的关系38-39
• 3.6 小结39-42
• 第四章 水泥固化镉污染土的试验研究42-50
• 4.1 交流电频率对水泥固化镉污染土电阻率的影响42-44
• 4.2 龄期对水泥固化镉污染土电阻率及强度的影响44-46
• 4.3 镉离子含量对水泥土强度及电阻率的影响46-47
• 4.4 固化镉水泥土电阻率与强度的关系47-48
• 4.5 小结48-50
• 第五章 镉污染土固化前后电阻率特性研究50-58
• 5.1 孔隙比、含水量对镉污染土电阻率的影响51-52
• 5.2 水泥固化镉污染土前后镉离子含量对电阻率的影响52-54
• 5.3 水泥固化对镉污染土的浸出毒性54-56
• 5.4 小结56-58
• 第六章 总结与展望58-62
• 6.1 总结58-59
• 6.2 展望59-62
• 参考文献62-70
• 致谢70-72
• 攻读学位期间发表的论文72

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本文编号：251293