水泥復(fù)合材料固化鎳銅污染土力學(xué)及碳化研究
發(fā)布時間:2021-01-22 19:44
我國的城市工業(yè)污染場地約近百萬個,一旦污染控制不嚴(yán)格,這些企業(yè)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、廢液與廢渣會入侵土壤,改變土壤的物理與化學(xué)性質(zhì),形成嚴(yán)重的重金屬污染土(Pb2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等)。目前,重金屬污染土的修復(fù)已成為一個迫切解決的問題與學(xué)者研究的熱點(diǎn)。利用水泥、粉煤灰與石灰等無機(jī)結(jié)合料對重金屬污染土進(jìn)行固化穩(wěn)定修復(fù)是比較常用的方法之一,具有技術(shù)成熟與經(jīng)濟(jì)效益適合的優(yōu)點(diǎn)。本文主要是針對鎳銅離子污染土,以水泥、粉煤灰與脫硫石膏一定比例的混合物為固化劑,采用室內(nèi)試驗與理論分析、宏觀與微觀角度的方法,對其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與碳化作用下的力學(xué)特性、抗碳化能力進(jìn)行分析。本研究具體主要的研究的內(nèi)容包括:論文以水泥-粉煤灰-脫硫石膏固化穩(wěn)定鎳銅污染土為研究對象,進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和碳化條件下固化污染土的抗壓強(qiáng)度、柔性壁滲透,并設(shè)計了碳化深度、掃描電鏡與XRD衍射試驗。對比分析了鎳銅離子濃度、養(yǎng)護(hù)齡期、固化劑摻量等對固化土強(qiáng)度、變形、滲透與抗碳化特性的影響,從宏觀與微觀的角度,初步分析了固化鎳銅污染土與碳化作用機(jī)理。試驗結(jié)果表明,鎳與銅離子的存在都會使固化土的抗壓強(qiáng)度降低,不同重金屬離子濃度對強(qiáng)度...
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2Pb0.1時固化土電阻率的變化規(guī)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體現(xiàn),張濤研究了碳化下水泥固化重金??屬污染土碳化深度與碳化時間的關(guān)系,如圖3為水泥固化土碳化深度與碳化時間的關(guān)系??圖,并由公式(1-2)進(jìn)行碳化深度與碳化時間數(shù)值擬合,得到擬合系數(shù)是值在7.8?11.6??之間。??x?=?(1-2)??式中x為碳化深度,單位mm,/為碳化時間,單位為天,A為擬合系數(shù)。??30?-?|-*-C10W18l?ji??—C15W18??25?-?—C—C10W35?^??£?1^-C15W351??0?.?|?.?I?■?I?.?I?■?I?■??0?1?2?3?4?5??碳化時間t/d??圖3水泥土碳化深度與碳化時間的關(guān)系[61]??Fig?3?Relationship?between?carbonation?depth?and?carbonation?time?of?cement?soil1611??碳化深度的測定有以下最常用四種方法,分別為滴加酚酞測量、X射線衍射分析??(XRD)、熱重分析法(TGA)與傅里葉變換紅外光譜學(xué)分析(FTIR)。〇1〇1^0?等[63]采??用上述四種方法對碳化水泥石的碳化深度進(jìn)行測量,結(jié)果如表2,可以看出,X射線衍??射分析(XRD)、熱重分析法(TGA)與傅里葉變換紅外光譜學(xué)分析(FTIR)測量出的深度??約是酚酞測量的二倍。??-8-??
內(nèi)試驗與理論分析、宏觀與微觀角度的方法,對其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與碳化作用下的力學(xué)特性、??抗碳化能力進(jìn)行分析,具體分析了鎳離子濃度、銅離子濃度、養(yǎng)護(hù)齡期、固化劑摻量及??碳化時間對固化土力學(xué)特征、碳化深度影響,并研究其變化規(guī)律,現(xiàn)技術(shù)路線見圖5。??7K泥、粉煤灰、脫硫石膏固化鎳銅污染土??,?T??W-???周化土力學(xué)試驗?固化土加速碳化試驗?固化土麵試驗???T???X??r=??|??_標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d、7d、14d、28d進(jìn)?標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后行加速碳化試驗,?標(biāo)淮養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行掃搐,??行無側(cè)限強(qiáng)度與滲透試驗?測得碳化深度、無側(cè)限強(qiáng)度試驗?鏡試驗,碳化過程中進(jìn)行??掃描電鏡與衍射試驗??|??"IF析重金屬濃!、固化劑摻量、分析試樣碳化深L研宄其抗碳?分析微觀試驗結(jié)1,肢觀與微觀-??養(yǎng)護(hù)齡期等對強(qiáng)度與滲透的影響?化的性能與規(guī)律;分析碳化過程?的角度對試驗現(xiàn)象進(jìn)行分析,并探??特性與規(guī)律,并進(jìn)行回歸分析?中強(qiáng)度的變化特性與規(guī)律;對碳?討固化污染土與碳化作用的機(jī)理??化深度與強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析??I總結(jié)??圖5技術(shù)路線??Fig?5?T
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]污染場地測試評價與處理技術(shù)[J]. 劉松玉. 巖土工程學(xué)報. 2018(01)
[2]CaO對鈣礬石固化/穩(wěn)定化重金屬鉛污染土的影響[J]. 章定文,項蓮,曹智國. 巖土力學(xué). 2018(01)
[3]黏粒含量對黏性土滲透性影響的試驗研究[J]. 付磊,閆迪,黃強(qiáng),宋林輝. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(30)
[4]凍融循環(huán)條件下水泥固化鉛污染土強(qiáng)度模型研究[J]. 王強(qiáng),尹鈺婷,崔進(jìn)楊,湯瑞. 冰川凍土. 2017(03)
[5]鎘污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韓超,申向東,薛慧君,樊浩倫,王仁遠(yuǎn),劉倩,劉政. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[6]軟土增強(qiáng)固化劑固化機(jī)理和效果的研究[J]. 陳越. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[7]磷酸鎂水泥固化鉛污染土的力學(xué)特性試驗研究及微觀機(jī)制[J]. 張亭亭,李江山,王平,黃茜,薛強(qiáng). 巖土力學(xué). 2016(S2)
[8]活性MgO碳化固化土的抗硫酸鹽侵蝕性研究[J]. 劉松玉,鄭旭,蔡光華,曹菁菁. 巖土力學(xué). 2016(11)
[9]水泥復(fù)合土的滲透性能試驗研究[J]. 陳四利,董凱赫,寧寶寬,孟晉,黃杰. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[10]熟石灰-礦渣聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土強(qiáng)度及淋濾特性研究[J]. 劉玲,劉海卿,李喜林,趙奎. 硅酸鹽通報. 2016(07)
碩士論文
[1]水泥—脫硫石膏—粉煤灰復(fù)合膠凝材料力學(xué)性能研究[D]. 桂佑杰.安徽理工大學(xué) 2018
[2]CFG固化鉛污染土強(qiáng)度特性和耐久性研究[D]. 宮保聚.安徽理工大學(xué) 2017
[3]凍融循環(huán)條件下水泥固化/穩(wěn)定鉛污染土力學(xué)性能研究[D]. 湯瑞.安徽理工大學(xué) 2016
[4]表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)MTBE污染飽和砂土室內(nèi)試驗研究[D]. 方偉.東南大學(xué) 2015
本文編號:2993803
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2Pb0.1時固化土電阻率的變化規(guī)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體現(xiàn),張濤研究了碳化下水泥固化重金??屬污染土碳化深度與碳化時間的關(guān)系,如圖3為水泥固化土碳化深度與碳化時間的關(guān)系??圖,并由公式(1-2)進(jìn)行碳化深度與碳化時間數(shù)值擬合,得到擬合系數(shù)是值在7.8?11.6??之間。??x?=?(1-2)??式中x為碳化深度,單位mm,/為碳化時間,單位為天,A為擬合系數(shù)。??30?-?|-*-C10W18l?ji??—C15W18??25?-?—C—C10W35?^??£?1^-C15W351??0?.?|?.?I?■?I?.?I?■?I?■??0?1?2?3?4?5??碳化時間t/d??圖3水泥土碳化深度與碳化時間的關(guān)系[61]??Fig?3?Relationship?between?carbonation?depth?and?carbonation?time?of?cement?soil1611??碳化深度的測定有以下最常用四種方法,分別為滴加酚酞測量、X射線衍射分析??(XRD)、熱重分析法(TGA)與傅里葉變換紅外光譜學(xué)分析(FTIR)。〇1〇1^0?等[63]采??用上述四種方法對碳化水泥石的碳化深度進(jìn)行測量,結(jié)果如表2,可以看出,X射線衍??射分析(XRD)、熱重分析法(TGA)與傅里葉變換紅外光譜學(xué)分析(FTIR)測量出的深度??約是酚酞測量的二倍。??-8-??
內(nèi)試驗與理論分析、宏觀與微觀角度的方法,對其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與碳化作用下的力學(xué)特性、??抗碳化能力進(jìn)行分析,具體分析了鎳離子濃度、銅離子濃度、養(yǎng)護(hù)齡期、固化劑摻量及??碳化時間對固化土力學(xué)特征、碳化深度影響,并研究其變化規(guī)律,現(xiàn)技術(shù)路線見圖5。??7K泥、粉煤灰、脫硫石膏固化鎳銅污染土??,?T??W-???周化土力學(xué)試驗?固化土加速碳化試驗?固化土麵試驗???T???X??r=??|??_標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3d、7d、14d、28d進(jìn)?標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后行加速碳化試驗,?標(biāo)淮養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行掃搐,??行無側(cè)限強(qiáng)度與滲透試驗?測得碳化深度、無側(cè)限強(qiáng)度試驗?鏡試驗,碳化過程中進(jìn)行??掃描電鏡與衍射試驗??|??"IF析重金屬濃!、固化劑摻量、分析試樣碳化深L研宄其抗碳?分析微觀試驗結(jié)1,肢觀與微觀-??養(yǎng)護(hù)齡期等對強(qiáng)度與滲透的影響?化的性能與規(guī)律;分析碳化過程?的角度對試驗現(xiàn)象進(jìn)行分析,并探??特性與規(guī)律,并進(jìn)行回歸分析?中強(qiáng)度的變化特性與規(guī)律;對碳?討固化污染土與碳化作用的機(jī)理??化深度與強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析??I總結(jié)??圖5技術(shù)路線??Fig?5?T
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]污染場地測試評價與處理技術(shù)[J]. 劉松玉. 巖土工程學(xué)報. 2018(01)
[2]CaO對鈣礬石固化/穩(wěn)定化重金屬鉛污染土的影響[J]. 章定文,項蓮,曹智國. 巖土力學(xué). 2018(01)
[3]黏粒含量對黏性土滲透性影響的試驗研究[J]. 付磊,閆迪,黃強(qiáng),宋林輝. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(30)
[4]凍融循環(huán)條件下水泥固化鉛污染土強(qiáng)度模型研究[J]. 王強(qiáng),尹鈺婷,崔進(jìn)楊,湯瑞. 冰川凍土. 2017(03)
[5]鎘污染土在水泥-粉煤灰-石灰共同作用下固化效果及孔隙特征[J]. 韓超,申向東,薛慧君,樊浩倫,王仁遠(yuǎn),劉倩,劉政. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[6]軟土增強(qiáng)固化劑固化機(jī)理和效果的研究[J]. 陳越. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[7]磷酸鎂水泥固化鉛污染土的力學(xué)特性試驗研究及微觀機(jī)制[J]. 張亭亭,李江山,王平,黃茜,薛強(qiáng). 巖土力學(xué). 2016(S2)
[8]活性MgO碳化固化土的抗硫酸鹽侵蝕性研究[J]. 劉松玉,鄭旭,蔡光華,曹菁菁. 巖土力學(xué). 2016(11)
[9]水泥復(fù)合土的滲透性能試驗研究[J]. 陳四利,董凱赫,寧寶寬,孟晉,黃杰. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[10]熟石灰-礦渣聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土強(qiáng)度及淋濾特性研究[J]. 劉玲,劉海卿,李喜林,趙奎. 硅酸鹽通報. 2016(07)
碩士論文
[1]水泥—脫硫石膏—粉煤灰復(fù)合膠凝材料力學(xué)性能研究[D]. 桂佑杰.安徽理工大學(xué) 2018
[2]CFG固化鉛污染土強(qiáng)度特性和耐久性研究[D]. 宮保聚.安徽理工大學(xué) 2017
[3]凍融循環(huán)條件下水泥固化/穩(wěn)定鉛污染土力學(xué)性能研究[D]. 湯瑞.安徽理工大學(xué) 2016
[4]表面活性劑強(qiáng)化曝氣修復(fù)MTBE污染飽和砂土室內(nèi)試驗研究[D]. 方偉.東南大學(xué) 2015
本文編號:2993803
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