典型重金屬離子對(duì)堿礦渣水泥水化及結(jié)構(gòu)形成的影響.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日漸嚴(yán)重，給社會(huì)帶來(lái)了很大壓力，重金屬?gòu)U棄物的處置也越來(lái)越受到重視。目前水泥固化法是處理重金屬?gòu)U棄物的重要方法之一。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥基材料固化重金屬?gòu)U棄物存在固化體增容比大、重金屬浸出濃度高、耐久性欠佳、抗酸和抗硫酸鹽性能差等明顯的缺陷。堿礦渣水泥的水化產(chǎn)物主要是低鈣硅比的 C-S-H凝膠，能更有效固封有毒重金屬離子，是一種環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著的新型低碳型膠凝材料。研究重金屬離子對(duì)堿礦渣水泥水化及結(jié)構(gòu)

2、形成的影響，為深入認(rèn)識(shí)堿礦渣水泥石固結(jié)重金屬離子的機(jī)理提供技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)其應(yīng)用具有重要社會(huì)意義。
　　本文采用水膠比0.3，堿當(dāng)量5％（以 Na2O當(dāng)量計(jì)）的配比來(lái)研究Cr6+/Pb2+/Zn2+/Cd2+四種重金屬離子對(duì)堿礦渣水泥水化放熱特性、凝結(jié)、硬化及強(qiáng)度等性能影響，結(jié)合孔結(jié)構(gòu)測(cè)試、XRD、FT-IR、SEM等微觀測(cè)試手段，分析了重金屬離子的加入對(duì)其水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明：
　　1）Cr6+摻量低于2%條件

3、下，水玻璃為堿組分時(shí)，隨著摻量的增加，堿礦渣水泥的水化進(jìn)程延遲，水化熱降低，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，抗壓強(qiáng)度先增加后降低。微觀測(cè)試表明水玻璃為堿組分時(shí)，Cr6+的摻入使得堿礦渣水泥石中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的晶體生成，其小孔徑孔增多，孔隙增加，孔結(jié)構(gòu)細(xì)化，且水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)部分區(qū)域松散不夠致密，對(duì)水化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有一定的影響。
　　2）Pb2+摻量低于2%條件下，同Cr6+一樣，水玻璃為堿組分時(shí)，隨著摻量的增加，堿礦渣水泥的水化進(jìn)程延遲，水化熱降低，凝結(jié)時(shí)間

4、延長(zhǎng)，抗壓強(qiáng)度先增加后降低。微觀測(cè)試表明水玻璃作為堿組分時(shí) Pb2+的摻入對(duì)堿礦渣水泥的孔隙影響不大，水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)裂縫增多變寬，對(duì)水化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有一定的影響。
　　3）Zn2+摻量低于1%條件下，不同堿組分時(shí)，隨著摻量的增加，堿礦渣水泥的水化進(jìn)程延遲，水化熱降低，凝結(jié)時(shí)間明顯延長(zhǎng)，抗壓強(qiáng)度逐漸降低。但是當(dāng)水玻璃模數(shù)為2.48時(shí)，摻量過(guò)高會(huì)使堿礦渣水泥出現(xiàn)速凝現(xiàn)象。微觀測(cè)試表明水玻璃為堿組分時(shí)摻入 Zn2+的堿礦渣水泥沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的晶

5、體生成，但其孔隙減少，且其水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)部分區(qū)域松散不夠致密。
　　4）Cd2+摻量低于2%條件下，NaOH為堿組分時(shí)，隨著摻量的增加，堿礦渣水泥的水化進(jìn)程延遲，水化熱降低，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。模數(shù)1.5的水玻璃為堿組分時(shí)，Cd2+具有促凝作用，模數(shù)2.48的水玻璃為堿組分時(shí)，摻量越大，堿礦渣水泥的初凝時(shí)間先略微增加后減少，終凝時(shí)間越長(zhǎng)。Cd2+對(duì)堿礦渣水泥石的抗壓強(qiáng)度的影響不大；水玻璃作為堿組分時(shí)摻入 Cd2+的堿礦渣水泥沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的晶