凍融循環(huán)對水泥固化鉛污染土工程特性的影響及其機理研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級以及城市化進程的加快，大量存在污染風(fēng)險的企業(yè)搬離原廠址，從而遺留下大量工業(yè)污染場地。土壤重金屬污染是這類污染場地的重要污染類型。目前國內(nèi)對重金屬污染場地的處理方法主要是固化/穩(wěn)定化技術(shù)，土壤溫度的變化作為一種環(huán)境因素，對水泥固化污染土的性質(zhì)有不可忽視的影響。開展凍融循環(huán)對水泥固化/穩(wěn)定重金屬污染場地的性質(zhì)變化的研究，對我國季凍區(qū)重金屬污染場地修復(fù)治理具有重要意義。
　　基于這一背景，本文以“教育部留學(xué)

2、回國人員科研啟動基金”為依托，以水泥固化重金屬鉛（Pb）污染土的工程力學(xué)性質(zhì)為主要研究內(nèi)容。通過室內(nèi)土工試驗、凍融循環(huán)試驗以及理論分析，探討水泥固化重金屬鉛（Pb）污染土在常溫和凍融循環(huán)條件下，其無側(cè)限抗壓強度、抗剪強度的變化規(guī)律；通過SEM電鏡，揭示水泥固化重金屬鉛（Pb）污染土歷經(jīng)凍融循環(huán)作用后的微觀結(jié)構(gòu)特征變化；構(gòu)建水泥固化重金屬鉛（Pb）污染土隨凍融循環(huán)次數(shù)和水泥摻量等因素變化時無側(cè)限抗壓強度預(yù)測模型。主要研究成果如下：

3、　　①探討了常溫條件下，水泥摻量對水泥固化鉛污染土的無側(cè)限抗壓強度、抗剪強度和變形模量E50的影響。指出水泥主要是通過水化水解反應(yīng)來提高試樣的抗壓強度、抗剪強度和抵抗變形的能力。
　?、谔接懥顺貤l件下，鉛離子含量對水泥固化鉛污染土的無側(cè)限抗壓強度、抗剪強度和變形模量E50的影響，指出重金屬鉛離子主要是通過影響水泥的水化水解反應(yīng)和硬凝反應(yīng)來影響固化土體的抗壓強度、抗剪強度和抵抗變形的能力，結(jié)果表明隨著鉛離子含量增大，水泥固化土的抗

4、壓強度、抗剪強度和粘聚力減小，抵抗變形的能力減弱。
　　③探討了凍融循環(huán)次數(shù)和凍結(jié)溫度對水泥固化鉛污染土的無側(cè)限抗壓強度、抗剪強度的影響，結(jié)果表明：隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，試樣的無側(cè)限抗壓強度qu值、剪切應(yīng)力、粘聚力降低，內(nèi)摩擦角提高，但對不同試樣影響程度不同；隨著凍結(jié)溫度的降低，試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線特性發(fā)生改變，無側(cè)限抗壓強度、粘聚力降低，內(nèi)摩擦角的變化與水泥摻量和鉛離子含量相關(guān)。
　　④根據(jù)現(xiàn)有的關(guān)于水泥固化重金屬污染土