冻融作用下复合固化铅污染土工程特性劣化及其机理研究

发布时间：2024-03-15 03:21

　　随着社会发展和人们环保意识的加强,大量存在污染风险的工业制造企业随着产业结构升级和城市布局调整而关停或搬迁,从而遗留下大量重金属污染场地。固化/稳定化技术(S/S)是治理重金属污染土的主流技术方案。然而固化修复效果受众多因素影响,冻融循环作为一种重要的外部营力,其对固化/稳定化修复重金属污染土的工程力学特性的影响值得深入研究。我国存在大面积冻土区域,系统研究冻融交替作用下固化重金属污染土工程特性变化规律,对实现冻土区重金属污染场地再利用和保证其固化/稳定效果长期稳定具有重要意义。本文依托于国家自然科学基金“长期冻融作用下固化改性高浓度重金属污染土工程劣化效应机理研究(41772306)”,以冻融作用对固化重金属铅(Pb)污染土的工程特性的影响为主要研究内容。通过室内土工试验、CT扫描试验、扫描电镜试验(SEM)试验和傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验初步探究了固化铅污染土的工程特性劣化规律和微观机理。主要研究成果如下:(1)短期冻融作用下,随着冻融循环次数的增加,铅污染土(Pb含量1%)无侧限抗压强度q_u、变形模量E₅₀、内摩擦角φ和粘聚力c...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 重金属污染土岩土工程问题研究现状
        1.2.2 冻土工程研究现状
        1.2.3 分析测试技术在岩土工程的应用现状
    1.3 存在的问题和主要研究内容
        1.3.1 存在的问题
        1.3.2 主要研究内容
        1.3.3 技术路线
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验土样的基本物理性质
        2.1.2 重金属污染源
        2.1.3 固化剂
        2.1.4 试验用水
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验方案
        2.2.2 试样制备与养护
        2.2.3 试验仪器
    2.3 本章小结
3 短期冻融作用下固化铅污染土较优固化比研究
    3.1 冻融作用对固化铅污染土工程特性的影响
        3.1.1 冻融条件下铅污染土工程特性劣化效应
        3.1.2 冻融条件下水泥固化铅污染土工程特性劣化效应
        3.1.3 冻融条件下石灰固化铅污染土工程特性劣化效应
        3.1.4 冻融条件下粉煤灰固化铅污染土工程特性劣化效应
    3.2 基于正交试验铅污染土较优固化比探究
        3.2.1 单轴抗压正交试验结果
        3.2.2 剪切指标正交试验结果
        3.2.3 渗透系数正交试验结果
    3.3 本章小结
4 长期冻融作用下复合固化铅污染土工程特性劣化效应研究
    4.1 长期冻融作用下固化铅污染土单轴抗压劣化特征
        4.1.1 无侧限抗压强度劣化特征
        4.1.2 变形模量劣化特征
    4.2 长期冻融作用下固化铅污染土剪切指标劣化特征
        4.2.1 内摩擦角劣化特征
        4.2.2 粘聚力劣化特征
    4.3 长期冻融作用下固化铅污染土渗透系数劣化特征
    4.4 基于非参数检验不同离子浓度固化铅污染土工程特性比较
        4.4.1 单轴抗压特性比较
        4.4.2 抗剪指标特性比较
        4.4.3 渗透系数特性比较
    4.5 本章小结
5 固化铅污染土工程特性劣化微观机理研究
    5.1 CT试验
        5.1.1 CT试验仪器及方法
        5.1.2 CT图像处理
        5.1.3 基于CT图像的孔隙结构定性分析
    5.2 SEM试验
        5.2.1 SEM试验仪器及方法
        5.2.2 SEM图像处理
        5.2.3 基于SEM图像的微观结构定性分析
        5.2.4 基于SEM图像的微观结构定量分析
    5.3 FTIR试验
        5.3.1 FTIR试验仪器及方法
        5.3.2 FTIR图谱的解析方法
        5.3.3 基于FTIR图谱土样官能团分析
    5.4 本章小结
6 结论及建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
附录
致谢



本文编号：3928478