水泥基外摻劑固化鋅污染淤泥的工程性質(zhì)研究.pdf

1、鋅是一種常見的重金屬污染物，淤泥被鋅污染后會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成危害。因此有必要選用合適的外摻劑對(duì)鋅污染淤泥進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，改善鋅污染淤泥的工程性質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污染。本文在前期水泥基外摻劑對(duì)南沙淤泥力學(xué)性質(zhì)影響研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了水泥基外摻劑對(duì)南沙地區(qū)鋅污染淤泥的固化/穩(wěn)定化效果。通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、淋濾試驗(yàn)、掃描電子顯微鏡試驗(yàn)、三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)、X射線衍射試驗(yàn)、干濕循環(huán)試驗(yàn)對(duì)不同鋅含量固化淤泥的強(qiáng)度特性、淋濾特性、固化機(jī)

2、理和干濕循環(huán)特性進(jìn)行了初步研究。主要研究成果如下:
　　(1)通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和淋濾試驗(yàn)比較了水泥、水泥/石灰、水泥/膨潤土、水泥/礦渣四種水泥基外摻劑對(duì)不同鋅含量淤泥的固化/穩(wěn)定化效果。結(jié)果表明:四種水泥基外摻劑均提高了鋅污染淤泥的強(qiáng)度、降低了固化淤泥浸出液中Zn2+的浸出率;鋅對(duì)水泥基外摻劑的固化效果有不利影響，淤泥鋅含量越高，固化淤泥強(qiáng)度越小;外摻劑K2（15％水泥+10％礦渣）對(duì)鋅污染淤泥固化/穩(wěn)定效果相對(duì)較好。

3、r>　　(2)通過掃描電子顯微鏡試驗(yàn)研究了不同鋅含量的水泥、水泥/石灰、水泥/膨潤土、水泥/礦渣固化淤泥的微觀結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明:同樣鋅含量的固化淤泥中，K2（15％水泥+10％礦渣）固化淤泥的土顆粒連接相對(duì)更緊密，孔隙較少;鋅對(duì)水泥基外摻劑的固化反應(yīng)有不良影響，鋅含量越高，固化淤泥的土顆粒連接越松散。
　　(3)通過三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)研究了不同鋅含量的K2（15％水泥+10％礦渣）固化淤泥的應(yīng)力-應(yīng)變特征和抗剪強(qiáng)度特性。結(jié)果表明

4、:固化淤泥的應(yīng)力應(yīng)變特征隨淤泥中鋅含量的增加逐漸由強(qiáng)軟化型變?yōu)槿踯浕?淤泥鋅含量為0～5000mg/kg時(shí)K2固化淤泥的粘聚力變化范圍是608.21～53.54 kPa，內(nèi)摩擦角變化范圍是41～17°。
　　(4)通過X射線衍射研究了鋅對(duì)外摻劑K2（15％水泥+10％礦渣）固化效果的影響機(jī)理。結(jié)果表明:鋅會(huì)在水泥和礦渣的水化反應(yīng)中生成氫氧化物沉淀和難溶性水合物，延緩、阻礙水化反應(yīng)的進(jìn)行。
　　(5)通過干濕循環(huán)試驗(yàn)研究了不