水泥复合材料固化镍铜污染土力学及碳化研究
发布时间：2021-01-22 19:44
我国的城市工业污染场地约近百万个,一旦污染控制不严格,这些企业在运转过程中产生的工业废气、废液与废渣会入侵土壤,改变土壤的物理与化学性质,形成严重的重金属污染土（Pb2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等）。目前,重金属污染土的修复已成为一个迫切解决的问题与学者研究的热点。利用水泥、粉煤灰与石灰等无机结合料对重金属污染土进行固化稳定修复是比较常用的方法之一,具有技术成熟与经济效益适合的优点。本文主要是针对镍铜离子污染土,以水泥、粉煤灰与脱硫石膏一定比例的混合物为固化剂,采用室内试验与理论分析、宏观与微观角度的方法,对其标准养护与碳化作用下的力学特性、抗碳化能力进行分析。本研究具体主要的研究的内容包括:论文以水泥-粉煤灰-脱硫石膏固化稳定镍铜污染土为研究对象,进行了标准养护和碳化条件下固化污染土的抗压强度、柔性壁渗透,并设计了碳化深度、扫描电镜与XRD衍射试验。对比分析了镍铜离子浓度、养护龄期、固化剂掺量等对固化土强度、变形、渗透与抗碳化特性的影响,从宏观与微观的角度,初步分析了固化镍铜污染土与碳化作用机理。试验结果表明,镍与铜离子的存在都会使固化土的抗压强度降低,不同重金属离子浓度对强度...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２Ｐｂ０．１时固化土电阻率的变化规律Ｍ??Ｆｉｇ?２?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ?ｓｏｉｌ?ａｔ?Ｐｂ０．１［５５］??
３固化污染土的碳化深度研究??固化污染土的碳化深度是其抗碳化能力的体现，张涛研究了碳化下水泥固化重金??属污染土碳化深度与碳化时间的关系，如图３为水泥固化土碳化深度与碳化时间的关系??图，并由公式（１－２）进行碳化深度与碳化时间数值拟合，得到拟合系数是值在７．８？１１．６??之间。??ｘ?＝?（１－２）??式中ｘ为碳化深度，单位ｍｍ，／为碳化时间，单位为天，Ａ为拟合系数。??３０?－?｜－＊－Ｃ１０Ｗ１８ｌ?ｊｉ??—Ｃ１５Ｗ１８??２５?－?—Ｃ—Ｃ１０Ｗ３５?＾??￡?１＾－Ｃ１５Ｗ３５１??０?．?｜?．?Ｉ?■?Ｉ?．?Ｉ?■?Ｉ?■??０?１?２?３?４?５??碳化时间ｔ／ｄ??图３水泥土碳化深度与碳化时间的关系［６１］??Ｆｉｇ?３?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ?ｄｅｐｔｈ?ａｎｄ?ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?ｃｅｍｅｎｔ?ｓｏｉｌ１６１１??碳化深度的测定有以下最常用四种方法，分别为滴加酚酞测量、Ｘ射线衍射分析??（ＸＲＤ）、热重分析法（ＴＧＡ）与傅里叶变换红外光谱学分析（ＦＴＩＲ）。〇１〇１＾０？等［６３］采??用上述四种方法对碳化水泥石的碳化深度进行测量，结果如表２，可以看出，Ｘ射线衍??射分析（ＸＲＤ）、热重分析法（ＴＧＡ）与傅里叶变换红外光谱学分析（ＦＴＩＲ）测量出的深度??约是酚酞测量的二倍。??－８－??
内试验与理论分析、宏观与微观角度的方法，对其标准养护与碳化作用下的力学特性、??抗碳化能力进行分析，具体分析了镍离子浓度、铜离子浓度、养护龄期、固化剂掺量及??碳化时间对固化土力学特征、碳化深度影响，并研究其变化规律，现技术路线见图５。??７Ｋ泥、粉煤灰、脱硫石膏固化镍铜污染土??，?Ｔ??Ｗ－???周化土力学试验?固化土加速碳化试验?固化土麵试验???Ｔ???Ｘ??ｒ＝??｜??＿标准养护３ｄ、７ｄ、１４ｄ、２８ｄ进?标准养护２８ｄ后行加速碳化试验，?标淮养护２８ｄ后进行扫搐，??行无侧限强度与渗透试验?测得碳化深度、无侧限强度试验?镜试验，碳化过程中进行??扫描电镜与衍射试验??｜??＂ＩＦ析重金属浓！、固化剂掺量、分析试样碳化深Ｌ研宄其抗碳?分析微观试验结１，肢观与微观－??养护龄期等对强度与渗透的影响?化的性能与规律；分析碳化过程?的角度对试验现象进行分析，并探??特性与规律，并进行回归分析?中强度的变化特性与规律；对碳?讨固化污染土与碳化作用的机理??化深度与强度进行回归分析??Ｉ总结??图５技术路线??Ｆｉｇ?５?Ｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染场地测试评价与处理技术[J]. 刘松玉. 岩土工程学报. 2018(01)
[2]CaO对钙矾石固化/稳定化重金属铅污染土的影响[J]. 章定文,项莲,曹智国. 岩土力学. 2018(01)
[3]黏粒含量对黏性土渗透性影响的试验研究[J]. 付磊,闫迪,黄强,宋林辉. 科学技术与工程. 2017(30)
[4]冻融循环条件下水泥固化铅污染土强度模型研究[J]. 王强,尹钰婷,崔进杨,汤瑞. 冰川冻土. 2017(03)
[5]镉污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韩超,申向东,薛慧君,樊浩伦,王仁远,刘倩,刘政. 农业环境科学学报. 2017(04)
[6]软土增强固化剂固化机理和效果的研究[J]. 陈越. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]磷酸镁水泥固化铅污染土的力学特性试验研究及微观机制[J]. 张亭亭,李江山,王平,黄茜,薛强. 岩土力学. 2016(S2)
[8]活性MgO碳化固化土的抗硫酸盐侵蚀性研究[J]. 刘松玉,郑旭,蔡光华,曹菁菁. 岩土力学. 2016(11)
[9]水泥复合土的渗透性能试验研究[J]. 陈四利,董凯赫,宁宝宽,孟晋,黄杰. 应用基础与工程科学学报. 2016(04)
[10]熟石灰-矿渣联合修复重金属污染土强度及淋滤特性研究[J]. 刘玲,刘海卿,李喜林,赵奎. 硅酸盐通报. 2016(07)
硕士论文
[1]水泥—脱硫石膏—粉煤灰复合胶凝材料力学性能研究[D]. 桂佑杰.安徽理工大学 2018
[2]CFG固化铅污染土强度特性和耐久性研究[D]. 宫保聚.安徽理工大学 2017
[3]冻融循环条件下水泥固化/稳定铅污染土力学性能研究[D]. 汤瑞.安徽理工大学 2016
[4]表面活性剂强化曝气修复MTBE污染饱和砂土室内试验研究[D]. 方伟.东南大学 2015
本文编号：2993803
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２Ｐｂ０．１时固化土电阻率的变化规律Ｍ??Ｆｉｇ?２?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ?ｏｆ?ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ?ｓｏｉｌ?ａｔ?Ｐｂ０．１［５５］??
３固化污染土的碳化深度研究??固化污染土的碳化深度是其抗碳化能力的体现，张涛研究了碳化下水泥固化重金??属污染土碳化深度与碳化时间的关系，如图３为水泥固化土碳化深度与碳化时间的关系??图，并由公式（１－２）进行碳化深度与碳化时间数值拟合，得到拟合系数是值在７．８？１１．６??之间。??ｘ?＝?（１－２）??式中ｘ为碳化深度，单位ｍｍ，／为碳化时间，单位为天，Ａ为拟合系数。??３０?－?｜－＊－Ｃ１０Ｗ１８ｌ?ｊｉ??—Ｃ１５Ｗ１８??２５?－?—Ｃ—Ｃ１０Ｗ３５?＾??￡?１＾－Ｃ１５Ｗ３５１??０?．?｜?．?Ｉ?■?Ｉ?．?Ｉ?■?Ｉ?■??０?１?２?３?４?５??碳化时间ｔ／ｄ??图３水泥土碳化深度与碳化时间的关系［６１］??Ｆｉｇ?３?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ?ｄｅｐｔｈ?ａｎｄ?ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?ｃｅｍｅｎｔ?ｓｏｉｌ１６１１??碳化深度的测定有以下最常用四种方法，分别为滴加酚酞测量、Ｘ射线衍射分析??（ＸＲＤ）、热重分析法（ＴＧＡ）与傅里叶变换红外光谱学分析（ＦＴＩＲ）。〇１〇１＾０？等［６３］采??用上述四种方法对碳化水泥石的碳化深度进行测量，结果如表２，可以看出，Ｘ射线衍??射分析（ＸＲＤ）、热重分析法（ＴＧＡ）与傅里叶变换红外光谱学分析（ＦＴＩＲ）测量出的深度??约是酚酞测量的二倍。??－８－??
内试验与理论分析、宏观与微观角度的方法，对其标准养护与碳化作用下的力学特性、??抗碳化能力进行分析，具体分析了镍离子浓度、铜离子浓度、养护龄期、固化剂掺量及??碳化时间对固化土力学特征、碳化深度影响，并研究其变化规律，现技术路线见图５。??７Ｋ泥、粉煤灰、脱硫石膏固化镍铜污染土??，?Ｔ??Ｗ－???周化土力学试验?固化土加速碳化试验?固化土麵试验???Ｔ???Ｘ??ｒ＝??｜??＿标准养护３ｄ、７ｄ、１４ｄ、２８ｄ进?标准养护２８ｄ后行加速碳化试验，?标淮养护２８ｄ后进行扫搐，??行无侧限强度与渗透试验?测得碳化深度、无侧限强度试验?镜试验，碳化过程中进行??扫描电镜与衍射试验??｜??＂ＩＦ析重金属浓！、固化剂掺量、分析试样碳化深Ｌ研宄其抗碳?分析微观试验结１，肢观与微观－??养护龄期等对强度与渗透的影响?化的性能与规律；分析碳化过程?的角度对试验现象进行分析，并探??特性与规律，并进行回归分析?中强度的变化特性与规律；对碳?讨固化污染土与碳化作用的机理??化深度与强度进行回归分析??Ｉ总结??图５技术路线??Ｆｉｇ?５?Ｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染场地测试评价与处理技术[J]. 刘松玉. 岩土工程学报. 2018(01)
[2]CaO对钙矾石固化/稳定化重金属铅污染土的影响[J]. 章定文,项莲,曹智国. 岩土力学. 2018(01)
[3]黏粒含量对黏性土渗透性影响的试验研究[J]. 付磊,闫迪,黄强,宋林辉. 科学技术与工程. 2017(30)
[4]冻融循环条件下水泥固化铅污染土强度模型研究[J]. 王强,尹钰婷,崔进杨,汤瑞. 冰川冻土. 2017(03)
[5]镉污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韩超,申向东,薛慧君,樊浩伦,王仁远,刘倩,刘政. 农业环境科学学报. 2017(04)
[6]软土增强固化剂固化机理和效果的研究[J]. 陈越. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]磷酸镁水泥固化铅污染土的力学特性试验研究及微观机制[J]. 张亭亭,李江山,王平,黄茜,薛强. 岩土力学. 2016(S2)
[8]活性MgO碳化固化土的抗硫酸盐侵蚀性研究[J]. 刘松玉,郑旭,蔡光华,曹菁菁. 岩土力学. 2016(11)
[9]水泥复合土的渗透性能试验研究[J]. 陈四利,董凯赫,宁宝宽,孟晋,黄杰. 应用基础与工程科学学报. 2016(04)
[10]熟石灰-矿渣联合修复重金属污染土强度及淋滤特性研究[J]. 刘玲,刘海卿,李喜林,赵奎. 硅酸盐通报. 2016(07)
硕士论文
[1]水泥—脱硫石膏—粉煤灰复合胶凝材料力学性能研究[D]. 桂佑杰.安徽理工大学 2018
[2]CFG固化铅污染土强度特性和耐久性研究[D]. 宫保聚.安徽理工大学 2017
[3]冻融循环条件下水泥固化/稳定铅污染土力学性能研究[D]. 汤瑞.安徽理工大学 2016
[4]表面活性剂强化曝气修复MTBE污染饱和砂土室内试验研究[D]. 方伟.东南大学 2015
本文编号：2993803
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