冻融循环作用下磷酸镁水泥固化铜污染土的稳定性研究

论文摘要

随着我国城市化、工业化的快速推进,环境污染、资源匮乏、生态破坏等问题迫在眉睫,其中重金属污染土问题已成为环境岩土与工程领域界专家学者高度关注的问题,需要专家学者用科学实际的方法进行修复和处理。同时,在我国北方地区,常有冻土问题,冻融循环可能会改变固化土体强度及重金属离子的长期化学稳定性。作者通过人工制备的磷酸镁水泥固化铜污染土,在室内模拟冻融循环环境进行冻融循环作用,改变冻融循环次数、磷酸镁水泥掺量及污染土中初始铜离子浓度三个因素,分别进行冻融循环试验、无侧限抗压强度试验、毒性淋滤（TCLP）试验及扫描电镜（SEM）试验,探究了在冻融循环作用下,磷酸镁水泥固化铜污染土的强度、淋滤及微观结构等方面的稳定性。具体研究内容如下:（1）通过无侧限抗压强度试验测得在冻融循环作用下的磷酸镁水泥固化铜污染土的强度值,分析在不同冻融循环次数（3、6、9、12次）、不同磷酸镁水泥掺量（S5、S10、S15、S20）及不同污染土初始铜离子浓度（Cu0、Cu0.1、Cu0.5、Cu1.0、Cu2.0）条件下对无侧限抗压强度的影响及探究强度变化的变异机理。（2）对冻融循环作用下磷酸镁水泥固化铜污染土的毒性淋滤特性进行了研究,分析了冻融循环次数、磷酸镁水泥掺量及污染土初始铜离子浓度对浸出液中Cu2+浓度及对固化土浸出液PH值的影响规律,分析了浸出液中Cu2+的浸出机制和磷酸镁水泥对铜离子的固化机理,并依据我国毒性鉴别标准GB5085.3-2007,探讨磷酸镁水泥固化重金属污染土在冻融循环作用下的固化效果。（3）通过扫描电镜（SEM）试验分析了冻融循环作用下磷酸镁水泥固化铜污染土的微观结构特性,比较分析了冻融循环次数、磷酸镁水泥掺量及污染土初始铜离子浓度对磷酸镁水泥固化污染土微观结构的影响,研究了冻融循环对固化污染土的破坏机理及磷酸镁水泥对铜离子的固化机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 重金属污染土的研究现状与治理方法
•     1.2.1 重金属污染土的概述
•     1.2.2 重金属污染土的修复技术
•   1.3 固化/稳定法（S/S）的研究现状
•     1.3.1 固化/稳定法（S/S）概述
•     1.3.2 S/S法修复作用机理
•   1.4 冻融循环作用下固化土体的工程特性研究
•   1.5 主要研究的内容
• 2 试验材料和试验方法
•   2.1 概论
•   2.2 试验原材料
•     2.2.1 试验土样
•     2.2.2 固化剂
•     2.2.3 重金属污染物
•   2.3 试验方案
•     2.3.1 配合比设计
•     2.3.2 试验准备
•     2.3.3 制样
•   2.4 试验方法
•     2.4.1 冻融循环试验
•     2.4.2 无侧限抗压强度试验
•     2.4.3 毒性浸提（TCLP）试验
•     2.4.4 扫描电镜（SEM）试验方法
•   2.5 本章小结
• 3 冻融循环对磷酸镁水泥固化铜污染土的强度稳定性
•   3.1 概述
•   3.2 无侧限抗压强度试验结果分析
•     3.2.1 冻融循环次数的影响
•     3.2.2 MPC水泥掺量的影响
•     3.2.3 铜离子浓度的影响
•   3.3 本章小结
• 4 冻融循环作用对磷酸镁水泥固化污染土的淋滤特性研究
•   4.1 概述
• 2+浓度结果与分析'>  4.2 浸出液中Cu²⁺浓度结果与分析
•     4.2.1 冻融循环次数对淋滤特性的影响
•     4.2.2 冻融循环作用下MPC水泥掺量对淋滤特性的影响
•     4.2.3 冻融循环作用下铜离子浓度对淋滤试验的影响
•   4.3 浸出液的PH值结果与分析
•   4.4 本章小结
• 5 磷酸镁水泥固化铜污染土微观结构分析
•   5.1 扫描电镜试验
•     5.1.1 概述
•     5.1.2 电镜扫描特点
•     5.1.3 扫描电镜成像原理
•   5.2 扫描电镜试验结果与分析
•     5.2.1 冻融循环次数对固化土微观结构的影响
•     5.2.2 冻融循环作用下MPC水泥掺量对固化土微观结构的影响
• 2+浓度对固化土微观结构的影响'>    5.2.3 冻融循环作用下Cu²⁺浓度对固化土微观结构的影响
•   5.3 本章小结
• 6 结论和展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张玉龙

导师: 赵俭斌,郭超

关键词: 冻融循环,磷酸镁水泥,固化稳定化,无侧限抗压强度,毒性淋滤,微观结构

来源: 沈阳建筑大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,环境科学与资源利用,建筑科学与工程

单位: 沈阳建筑大学

分类号: TU43;X53

DOI: 10.27809/d.cnki.gsjgc.2019.000078

总页数: 79

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