固化重金屬污染土的工程性質(zhì)與作用機(jī)理研究.pdf

1、由于我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，土壤重金屬污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此開展重金屬污染土的固化修復(fù)技術(shù)研究，并將其廣泛應(yīng)用于重金屬污染場(chǎng)地的修復(fù)與再利用具有重要的意義。
　　本文采用水泥、粉煤灰作為固化劑，通過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)和深入的理論分析，研究固化重金屬污染土的工程性質(zhì)、淋濾特性，電阻率特性及微結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)比分析了養(yǎng)護(hù)齡期、固化劑類型及摻量和重金屬類型及摻量對(duì)固化重金屬污染土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和壓縮指標(biāo)的影

2、響。結(jié)果表明:水泥/粉煤灰固化重金屬污染土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和壓縮模量均隨養(yǎng)護(hù)齡期的增大而增大，壓縮系數(shù)隨之減小;固化土體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和壓縮模量隨著水泥摻量的增大而增大，壓縮系數(shù)隨之減小，隨著粉煤灰摻量的增大土體的強(qiáng)度及壓縮性變差;重金屬離子濃度越高，固化效果越差。
　　(2)對(duì)水泥/粉煤灰固化重金屬污染土的三軸應(yīng)力-應(yīng)變特性進(jìn)行了研究。得知固化重金屬污染土的變形大體上可分為三個(gè)階段:彈性變形階段、塑性屈服階段和破壞階段。三種固

3、化重金屬污染土的破壞應(yīng)力大小順序?yàn)?Pb＞Cr＞Zn;破壞應(yīng)變大小順序?yàn)?Cr＞Zn＞Pb。水泥/粉煤灰固化鋅污染土的破壞應(yīng)力隨Zn2+濃度的增大而減小;破壞應(yīng)變則相反。水泥固化鋅污染土的破壞應(yīng)力比水泥+粉煤灰的破壞應(yīng)力大，而破壞應(yīng)變則相反。
　　(3)通過(guò)TCLP試驗(yàn)對(duì)比分析了養(yǎng)護(hù)齡期、固化劑類型及摻量和重金屬類型及摻量對(duì)固化重金屬污染土淋濾特性的影響。結(jié)果表明:固化污染土的濾出液中重金屬離子濃度隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增大而減小;對(duì)于水

4、泥和水泥+粉煤灰固化鉛和鋅污染土，當(dāng)重金屬離子濃度小于5000mg/kg時(shí)濾出液重金屬濃度均滿足環(huán)境要求;水泥和水泥+粉煤灰固化鉻污染土濾出液重金屬濃度均滿足環(huán)境要求;粉煤灰固化效果較差;水泥和粉煤灰對(duì)重金屬離子包裹吸附作用的大小順序?yàn)?Cr＞Zn＞Pb。
　　(4)對(duì)水泥/粉煤灰固化重金屬污染土的平均電阻率、孔隙液電阻率及電阻率結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并對(duì)固化污染土的平均電阻率與強(qiáng)度特性和淋濾特性之間的關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果

5、表明:不同固化劑固化污染土的電阻率大小為:水泥＞水泥+粉煤灰＞粉煤灰;固化土體的平均電阻率和孔隙液電阻率均隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增大而增大;平均結(jié)構(gòu)因子和平均形狀因子隨養(yǎng)護(hù)齡期的增大而增大，各向異性系數(shù)相反;平均電阻率與強(qiáng)度及壓縮性呈正相關(guān)，與濾出液中重金屬離子濃度呈負(fù)相關(guān)。
　　(5)對(duì)比分析了不同養(yǎng)護(hù)齡期和不同重金屬及摻量下水泥和水泥+粉煤灰固化重金屬污染土的微結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明:水泥/粉煤灰固化污染土中有大量水化產(chǎn)物生成，其孔隙數(shù)量