重金属对水泥固化污染土工程性质影响的试验研究

发布时间：2017-04-27 01:00

  本文关键词：重金属对水泥固化污染土工程性质影响的试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：工程场地中土体被重金属污染会造成水泥土地基某些工程性能的降低,导致工程事故的发生。而水泥固化稳定法做为处理重金属污染土的一种重要手段,固化稳定后的重金属污染土体仍然有对周围环境造成二次污染的威胁。因此,本文以土体污染中常见的重金属铅、铜为典型污染成份,然后与土体形成不同污染程度和类型的污染土,再以水泥来固化此污染土,以此来模拟工程中的重金属污染水泥土。通过室内试验,研究了重金属离子对水泥固化土的电阻率特性、强度特性、浸出毒性以及渗透性能的影响,对重金属引起的水泥固化土工程性质劣化以及固化稳定效果展开了系统的研究。得出如下结论:第一,通过对5个龄期、7组污染物含量下的水泥固化重金属铅、铜污染土试样进行交流阻抗试验,得出:对水泥固化铅、铜污染土的电阻率特性进行分析时应选用50 kHz至1 MHz范围内的电流频率,在该频率范围内所测得的电阻率数据相对稳定且离散性小;重金属离子的存在会对水泥固化土的电阻率产生影响,从整体趋势上看重金属污染越严重电阻率越小。第二,通过对5个龄期、7组污染物含量下的水泥固化重金属铅、铜污染土进行无侧限抗压强度试验,得出:重金属污染会对水泥固化土的无侧限抗压强度造成影响,不同污染程度会导致水泥固化土强度的增大或降低;水泥固化重金属污染土的电阻率和无侧限抗压强度有着一定的函数关系。第三,通过对28 d龄期和60 d龄期时的水泥固化重金属铜污染土进行毒性浸出试验,得出:在铜离子含量为2500 mg/kg范围内,用15%的水泥参量来固化受铜离子污染的土体,其固化稳定效果能够满足相关国家废物排放标准;从整体上来看,浸出液中铜离子含量的多少跟水泥固化污染土受污染程度有关,水泥对污染土中铜离子的固化稳定效果在1000 mg/kg增长至2500 mg/kg含量范围内时会出现明显的劣化。第四,通过渗透试验对5个龄期、7组污染物含量下的水泥固化铜污染土进行比较分析,得出:铜离子的存在会对水泥土的渗透系数产生影响,受铜离子污染后水泥土的渗透系数都随着铜离子含量的增加表现出一致的规律,即先增大后减小再增大最后有少许降低,水泥土的渗透系数最大值出现在铜离子含量为1000 mg/kg处;在铜离子含量超过一定值后会使水泥土抗渗性出现明显劣化,因此在工程实践中应考虑铜离子含量对水泥土渗透性的影响;水泥固化铜离子污染土的渗透系数随着其电阻率的增大而减小,同时也随着其无侧限抗压强度的增大而减小,表现出一致的变化规律。
【关键词】：重金属 水泥土 电阻率 无侧限抗压强度 浸出毒性 渗透性
【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】：X53;TU41
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 符号说明8-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 研究背景及意义12-16
• 1.2 土体重金属污染研究现状16-18
• 1.2.1 重金属污染土的处理机制16-17
• 1.2.2 水泥修复重金属污染土的固化/稳定机理17-18
• 1.3 水泥固化重金属污染土的工程特性研究现状18-21
• 1.3.1 电阻率特性的研究18-19
• 1.3.2 无侧限抗压强度特性的研究19
• 1.3.3 浸出毒性的研究19-20
• 1.3.4 渗透特性的研究20-21
• 1.4 存在的问题和主要研究内容21-24
• 1.4.1 存在的问题21
• 1.4.2 试验研究内容21-24
• 第二章 试验方案24-30
• 2.1 试验概述24
• 2.2 电阻率和强度特性试验24-25
• 2.2.1 试验材料与方法24
• 2.2.2 试验仪器24-25
• 2.2.3 试验流程25
• 2.3 浸出毒性试验25-27
• 2.3.1 试验材料及方法25-26
• 2.3.2 试验仪器26
• 2.3.3 试验流程26-27
• 2.4 渗透特性试验27-30
• 2.4.1 试验材料与方法27
• 2.4.2 试验仪器27-29
• 2.4.3 试验流程29-30
• 第三章 重金属铅、铜对水泥固化土电阻率特性影响规律的分析30-42
• 3.1 重金属铅对水泥固化土电阻率特性的影响30-34
• 3.1.1 电流频率对电阻率的影响30-31
• 3.1.2 电流频率的选择31-32
• 3.1.3 铅含量对电阻率特性的影响32-33
• 3.1.4 龄期对电阻率特性的影响33-34
• 3.2 重金属铜对水泥固化土电阻率特性的影响34-38
• 3.2.1 电流频率对电阻率的影响34-35
• 3.2.2 电流频率的选择35-36
• 3.2.3 铜含量对电阻率特性的影响36-37
• 3.2.4 龄期对电阻率特性的影响37-38
• 3.3 水泥固化铅、铜污染土的电阻率特性的比较分析38-40
• 3.3.1 电流频率特性的比较38-39
• 3.3.2 污染物含量对电阻率特性影响的比较39-40
• 3.3.3 龄期对电阻率特性影响的比较40
• 3.4 小结40-42
• 第四章 重金属铅、铜对水泥固化土强度特性影响规律的分析42-52
• 4.1 重金属铅对水泥固化土强度特性的影响42-45
• 4.1.1 铅含量对强度的影响42-43
• 4.1.2 龄期对强度的影响43
• 4.1.3 电阻率与强度关系43-45
• 4.2 重金属铜对水泥固化土强度特性的影响45-48
• 4.2.1 铜含量对水泥土强度的影响45-46
• 4.2.2 龄期对强度的影响46-47
• 4.2.3 电阻率与强度的关系47-48
• 4.3 水泥固化铅、铜污染土强度特性的比较分析48-51
• 4.3.1 污染物含量与强度关系的比较48-49
• 4.3.2 龄期与强度关系的比较49-50
• 4.3.3 电阻率与强度关系的比较50-51
• 4.4 小结51-52
• 第五章 水泥固化铜污染土的浸出毒性分析52-58
• 5.1 简述52
• 5.2 浸出液浸出毒性结果52-53
• 5.3 铜污染水泥固化土的浸出毒性分析53-56
• 5.3.1 28 d龄期时浸出毒性分析53-54
• 5.3.2 60 d龄期时浸出毒性分析54-55
• 5.3.3 28 d和 60 d龄期时浸出毒性对比分析55-56
• 5.4 小结56-58
• 第六章 重金属铜对水泥固化土渗透特性影响规律的分析58-68
• 6.1 渗透系数与渗透压的关系58-60
• 6.2 铜含量对水泥固化土渗透系数的影响60-63
• 6.3 渗透系数与养护龄期关系63-64
• 6.4 渗透系数和强度的关系64-65
• 6.5 渗透系数和电阻率的关系65-66
• 6.6 小结66-68
• 第七章 结论与展望68-72
• 7.1 结论68-70
• 7.2 展望70-72
• 参考文献72-78
• 致谢78-80
• 攻读学位期间发表的论文80

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7 洪

本文编号：329550