?；郀t礦渣和氧化鎂固化穩(wěn)定化鉛污染粘土的強(qiáng)度、溶出及微觀特性的研究.pdf

1、粒化高爐礦渣粉(GGBS)作為一種綠色低碳可持續(xù)發(fā)展材料，被廣泛作為水泥基材料添加料。活性氧化鎂(MgO)可以有效激發(fā)GGBS，提高激發(fā)后GGBS的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。但目前對GGBS-MgO作為重金屬污染粘土固化劑研究存在不足，本文以國家863計劃課題(2013AA06A206)、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41330641)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51278100，41472258)和江蘇省自然科學(xué)基金杰出青年基金項(xiàng)目(BK2012022

2、)為依托，采用GGBS-MgO作為固化劑加固鉛污染粘土，并通過酸緩沖能力測試、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、毒性浸出試驗(yàn)及半動態(tài)浸出試驗(yàn)，對GGBS-MgO固化鉛污染土進(jìn)行物理化學(xué)特性、強(qiáng)度特性、環(huán)境安全性及微觀機(jī)理的分析研究，并對GGBS-MgO和水泥固化現(xiàn)場鉛鋅鎘復(fù)合污染土進(jìn)行對比研究。得到的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)物理化學(xué)特性:標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)及半動態(tài)浸出條件下，GGBS-MgO固化鉛污染土pH均低于固化未污染土，半動態(tài)浸出試驗(yàn)后，同一

3、配比試樣內(nèi)部pH在淋濾液初始pH=2.0-7.0時相差不大，而試樣表層pH在淋濾液初始pH=2.0時約為pH=3.0-7.0時的1/2; GGBS-MgO固化鉛污染土相比于水泥固化鉛污染土有較強(qiáng)的酸緩沖能力。
　　(2)強(qiáng)度特性:GGBS-MgO固化鉛污染土針刺深度約為固化未污染土的1.4-3.2倍，且無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu均較固化未污染土小;隨著固化劑摻量增加，試樣針刺深度逐漸減小，強(qiáng)度隨之升高;半動態(tài)浸出試驗(yàn)后，試樣隨著淋濾液初始

4、pH增大，試樣針刺深度逐漸減小，qu增加，試樣qu較標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)39 d試樣qu降低了2％-53％;在同等條件下GGBS-MgO固化未污染土半動態(tài)浸出后qu較水泥固化未污染土qu提高了12％-43％，且在18％摻量下約為水泥固化鉛污染土1.3-1.8倍。
　　(3)環(huán)境安全性:TCLP試驗(yàn)表明隨著固化劑摻量的增加，鉛溶出率明顯下降;半動態(tài)浸出試驗(yàn)表明同等摻量、同等試驗(yàn)條件下，淋濾液初始pH=7.0時，GGBS-MgO固化土擴(kuò)散系數(shù)相比

5、于水泥固化土低1-2個數(shù)量級;通過三種方法計算擴(kuò)散系數(shù)，初始淋濾液pH=2.0時鉛的溶出機(jī)制為溶解，隨著pH增加溶出機(jī)制由溶解轉(zhuǎn)為擴(kuò)散。
　　(4)微觀機(jī)理:X射線衍射結(jié)果表明GGBS-MgO固化鉛污染土有明顯水合硅酸鎂和Ht生成，鉛的固定形式主要為表面吸附與沉淀;掃描電鏡結(jié)果表明，GGBS-MgO固化土試樣標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d時主要水化產(chǎn)物為C-S-H與Ht，鉛污染的摻入使C-S-H與Ht在形態(tài)上有所改變;壓汞試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著齡期