酸雨环境下磷酸镁水泥对重金属污染土的固化机理研究
发布时间：2021-03-04 06:22
本文以磷酸镁水泥（MPC）固化重金属污染土为主要研究对象,普通硅酸盐水泥（CEMI）固化土作为对比研究,通过理论分析结合试验研究,重点研究在酸雨侵蚀作用下低pH值特性磷酸镁水泥固化重金属污染土的外观变化、强度特性、应力-应变特性、化学淋滤特性、微观结构特征,并探讨了MPC水泥固化重金属污染土的固化机理以及酸雨对其的侵蚀机理。获得了以下主要研究成果:（1）基于系统的室内试验,研究了酸雨侵蚀作用下水泥固化污染土的外观侵蚀现象,无侧限抗压强度特性以及应力-应变的变化规律等工程特性;分析了酸雨初始pH值、淋滤时间、重金属的掺加、固化剂类型对固化重金属污染土的强度特性及单轴应力-应变特性的影响;同时通过对比长期静态淋滤和短期半动态淋滤两种不同淋滤方式研究,得出不同的淋滤制度和养护制度对固化污染土的各项工程特性的影响存在很大差异性。（2）通过Batch淋滤试验、半动态淋滤试验、长期静态环流淋滤试验模拟酸雨侵蚀作用,对酸雨环境下水泥固化锌污染土的淋滤特性进行了研究,分析了酸雨初始pH值、淋滤时间、固化剂类型、淋滤制度等对试样浸出清液中Zn2+浓度、pH值、电导率等淋滤特性的影响规律;分析了Zn2+的...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文的研究背景及意义
1.1.1 重金属污染场地问题严重，S/S技术有前景、有潜力
1.1.2 酸雨问题笼罩神州大地、普通水泥对重金属污染土固化稳定化失效
1.2 国内外的研究现状及趋势
1.2.1 酸碱程度（pH值）影响研究——对硅酸盐水泥固化/稳定化重金属污染土
1.2.2 酸雨对硅酸盐水泥固化/稳定化重金属污染土的影响研究
1.2.3 磷酸镁水泥固化重金属污染土研究现状
1.3 本文研究计划
1.3.1 研究目标
1.3.2 技术路线
1.3.3 本文创新点
1.3.4 主要研究内容
第二章 试验材料及试验内容
2.1 概述
2.2 试验材料
2.2.1 自制污染土的基本特性
2.2.2 固化剂
2.2.3 重金属的选择及化学特性
2.2.4 模拟酸雨的配制
2.3 实验仪器
2.4 制样方案
2.4.1 试验配合比设计
2.4.2 试样的制备
2.5 试验内容与方法
2.5.1 MPC与CEMI水泥固化污染土试验主要测试内容
2.5.2 试验方法
2.6 本章小结
第三章 酸雨条件下固化重金属污染土的工程特性研究
3.1 概述
3.2 酸雨环境下固化污染土外观侵蚀分析
3.2.1 长期静态环流淋滤对外观的侵蚀
3.2.2 半动态淋滤对外观的侵蚀
3.3 两种水泥固化锌污染土的强度特性比较
3.3.1 标准养护下MPC及普通水泥固化锌污染土的强度随龄期的变化
3.3.2 静态淋滤下不同组分的MPC及普通水泥对固化锌污染土的强度的影响
3.3.3 淋滤时间对水泥固化锌污染土的强度的影响
3.3.4 不同养护制度对固化污染土强度的影响
3.3.5 半动态淋滤试验对固化污染土强度的影响
3.4 MPC水泥与普通水泥对固化锌污染土单轴应力-应变特性的比较
2+对固化锌污染土应力-应变关系的影响"> 3.4.1 水泥组分、龄期、Zn2+对固化锌污染土应力-应变关系的影响
3.4.2 长期静态淋滤对水泥固化锌污染土的应力-应变关系的影响
3.4.3 半动态淋滤试验对水泥固化锌污染土的应力-应变关系的影响
3.5 本章小结
第四章 酸雨环境下固化重金属污染土的淋滤特性研究
4.1 概述
4.2 Batch淋滤试验
4.2.1 Batch淋滤试验方法
4.2.2 Batch淋滤试验结果
4.3 半动态淋滤试验
4.3.1 半动态淋滤试验方法
2+浓度及有效扩散系数"> 4.3.2 Zn2+浓度及有效扩散系数
4.3.3 浸出清液的pH及电导率
4.4 长期静态环流淋滤试验
4.4.1 长期静态环流淋滤试验方法
2+浓度、pH及电导率"> 4.4.2 浸出清液中的Zn2+浓度、pH及电导率
4.5 本章小结
第五章 酸雨环境下重金属污染土固化机理及微观特性研究
5.1 概述
5.2 固化重金属污染土的微观结构特性
5.2.1 X射线衍射试验（XRD）
5.2.2 固化污染土矿物相成分分析
5.2.3 扫描电镜（SEM）试验
5.2.4 试样微观结构图像定性分析
5.3 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥固化铅污染粘土的pH-Dependent试验研究[J]. 刘兆鹏,杜延军. 南京工程学院学报(自然科学版). 2013(04)
[2]磷酸镁水泥的研究与发展前景[J]. 孙道胜,孙鹏,王爱国,许炜. 材料导报. 2013(09)
[3]磷酸镁水泥固化/稳定化废弃物研究进展[J]. 苏瑛,甄树聪,杨建明,田宏岩,张喆,徐鹏. 科技信息. 2013(13)
[4]水泥固化重金属污染土干湿循环特性试验研究[J]. 查甫生,刘晶晶,许龙,崔可锐. 岩土工程学报. 2013(07)
[5]水泥固化锌污染高岭土强度及微观特性研究[J]. 杜延军,蒋宁俊,王乐,魏明俐. 岩土工程学报. 2012(11)
[6]临安大气本底站酸雨污染变化特征与影响因素分析[J]. 赵伟,康丽莉,林惠娟,浦静姣,马千里. 中国环境监测. 2012(04)
[7]磷酸镁水泥固化放射性废物研究现状[J]. 赖振宇,李倩. 广东化工. 2012(08)
[8]酸雨入渗对水泥固化铅污染土淋滤特性的影响研究[J]. 蒋宁俊,杜延军,刘松玉,李晨阳,李文涛. 岩土工程学报. 2013(04)
[9]磷酸钾镁胶结材料固化/稳定化重金属污染土壤的研究[J]. 甄树聪,杨建明,董晓慧,朱坚豪. 安徽农业科学. 2011(35)
[10]硝酸铅对磷酸镁水泥水化的影响及浸出毒性[J]. 马保国,王景然,李相国,蹇守卫,谭洪波. 武汉理工大学学报. 2011(10)
硕士论文
[1]重金属污染土的固化修复及长期稳定性研究[D]. 许龙.合肥工业大学 2012
[2]含重金属废弃物的水泥固化性能及作用机理[D]. 于竹青.武汉理工大学 2009
本文编号：3062718
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文的研究背景及意义
1.1.1 重金属污染场地问题严重，S/S技术有前景、有潜力
1.1.2 酸雨问题笼罩神州大地、普通水泥对重金属污染土固化稳定化失效
1.2 国内外的研究现状及趋势
1.2.1 酸碱程度（pH值）影响研究——对硅酸盐水泥固化/稳定化重金属污染土
1.2.2 酸雨对硅酸盐水泥固化/稳定化重金属污染土的影响研究
1.2.3 磷酸镁水泥固化重金属污染土研究现状
1.3 本文研究计划
1.3.1 研究目标
1.3.2 技术路线
1.3.3 本文创新点
1.3.4 主要研究内容
第二章 试验材料及试验内容
2.1 概述
2.2 试验材料
2.2.1 自制污染土的基本特性
2.2.2 固化剂
2.2.3 重金属的选择及化学特性
2.2.4 模拟酸雨的配制
2.3 实验仪器
2.4 制样方案
2.4.1 试验配合比设计
2.4.2 试样的制备
2.5 试验内容与方法
2.5.1 MPC与CEMI水泥固化污染土试验主要测试内容
2.5.2 试验方法
2.6 本章小结
第三章 酸雨条件下固化重金属污染土的工程特性研究
3.1 概述
3.2 酸雨环境下固化污染土外观侵蚀分析
3.2.1 长期静态环流淋滤对外观的侵蚀
3.2.2 半动态淋滤对外观的侵蚀
3.3 两种水泥固化锌污染土的强度特性比较
3.3.1 标准养护下MPC及普通水泥固化锌污染土的强度随龄期的变化
3.3.2 静态淋滤下不同组分的MPC及普通水泥对固化锌污染土的强度的影响
3.3.3 淋滤时间对水泥固化锌污染土的强度的影响
3.3.4 不同养护制度对固化污染土强度的影响
3.3.5 半动态淋滤试验对固化污染土强度的影响
3.4 MPC水泥与普通水泥对固化锌污染土单轴应力-应变特性的比较
2+对固化锌污染土应力-应变关系的影响"> 3.4.1 水泥组分、龄期、Zn2+对固化锌污染土应力-应变关系的影响
3.4.2 长期静态淋滤对水泥固化锌污染土的应力-应变关系的影响
3.4.3 半动态淋滤试验对水泥固化锌污染土的应力-应变关系的影响
3.5 本章小结
第四章 酸雨环境下固化重金属污染土的淋滤特性研究
4.1 概述
4.2 Batch淋滤试验
4.2.1 Batch淋滤试验方法
4.2.2 Batch淋滤试验结果
4.3 半动态淋滤试验
4.3.1 半动态淋滤试验方法
2+浓度及有效扩散系数"> 4.3.2 Zn2+浓度及有效扩散系数
4.3.3 浸出清液的pH及电导率
4.4 长期静态环流淋滤试验
4.4.1 长期静态环流淋滤试验方法
2+浓度、pH及电导率"> 4.4.2 浸出清液中的Zn2+浓度、pH及电导率
4.5 本章小结
第五章 酸雨环境下重金属污染土固化机理及微观特性研究
5.1 概述
5.2 固化重金属污染土的微观结构特性
5.2.1 X射线衍射试验（XRD）
5.2.2 固化污染土矿物相成分分析
5.2.3 扫描电镜（SEM）试验
5.2.4 试样微观结构图像定性分析
5.3 本章小结
第六章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥固化铅污染粘土的pH-Dependent试验研究[J]. 刘兆鹏,杜延军. 南京工程学院学报(自然科学版). 2013(04)
[2]磷酸镁水泥的研究与发展前景[J]. 孙道胜,孙鹏,王爱国,许炜. 材料导报. 2013(09)
[3]磷酸镁水泥固化/稳定化废弃物研究进展[J]. 苏瑛,甄树聪,杨建明,田宏岩,张喆,徐鹏. 科技信息. 2013(13)
[4]水泥固化重金属污染土干湿循环特性试验研究[J]. 查甫生,刘晶晶,许龙,崔可锐. 岩土工程学报. 2013(07)
[5]水泥固化锌污染高岭土强度及微观特性研究[J]. 杜延军,蒋宁俊,王乐,魏明俐. 岩土工程学报. 2012(11)
[6]临安大气本底站酸雨污染变化特征与影响因素分析[J]. 赵伟,康丽莉,林惠娟,浦静姣,马千里. 中国环境监测. 2012(04)
[7]磷酸镁水泥固化放射性废物研究现状[J]. 赖振宇,李倩. 广东化工. 2012(08)
[8]酸雨入渗对水泥固化铅污染土淋滤特性的影响研究[J]. 蒋宁俊,杜延军,刘松玉,李晨阳,李文涛. 岩土工程学报. 2013(04)
[9]磷酸钾镁胶结材料固化/稳定化重金属污染土壤的研究[J]. 甄树聪,杨建明,董晓慧,朱坚豪. 安徽农业科学. 2011(35)
[10]硝酸铅对磷酸镁水泥水化的影响及浸出毒性[J]. 马保国,王景然,李相国,蹇守卫,谭洪波. 武汉理工大学学报. 2011(10)
硕士论文
[1]重金属污染土的固化修复及长期稳定性研究[D]. 许龙.合肥工业大学 2012
[2]含重金属废弃物的水泥固化性能及作用机理[D]. 于竹青.武汉理工大学 2009
本文编号：3062718
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