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水泥固化温州污染土工程性质试验研究

朱超鹏  
【摘要】:工业化和城市化进程的快速发展,所带来的环境问题已不容忽视,其中土壤的污染对我们的生产生活造成了严重的影响,成为了国内外专家学者关注的焦点之一。固化稳定法因其简单、经济、有效,在污染土地基的修复中被广泛采用。本文以温州地区常见工业可能造成的土壤污染为背景,以温州地区特殊的软粘土为例,开展了水泥固化重金属、盐类和有机物污染土的研究。通过系统的室内试验研究和微观结构分析,探讨了水泥固化污染土在不同的水泥掺量、养护龄期和污染物浓度等条件下的变化,并对水泥固化三种不同类型的污染物污染土的固化效果以及微观特性进行了比较分析。得出以下结果:(1)对水泥固化三类污染土的无侧限抗压强度进行了研究。研究发现:随着水泥掺量、龄期的增加,掺入Pb(NO3)2的污染土同未掺入污染物的水泥固化土相比差别较大。无侧限抗压强度随着Pb(NO3)2浓度的增加呈降低趋势,且降低幅度较大。水泥固化油污染土的无侧限抗压强度随着水泥掺量和龄期的增加,增加比Pb(N03)2污染土更加明显,随着油掺量的增加,无侧限抗压强度降低先快后慢。受到NaCl的影响后,随着养护龄期增加时,无侧限抗压强度与水泥固化无污染土相似。当水泥掺量较低时,强度随NaCl掺量的变化较为复杂,先有所提高而后降低。(2)研究了水泥固化Pb(NO3)2、植物油以及NaCl污染土的黏聚力和摩擦角随各影响因素的变化规律。水泥固化三种污染物污染土的黏聚力随水泥掺量及养护龄期的变化情况与无侧限抗压强度相似,但相互之间又有所不同,内摩擦角随水泥掺量及养护龄期的增加,增大幅度较小。随着污染物浓度的变化黏聚力和内摩擦角变化都较为复杂,但整体上都呈降低趋势。(3)对不同水泥掺量、养护龄期以及不同污染物浓度下的Pb(NO3)2污染土的淋滤特性进行了研究。研究得出:滤出液中铅离子浓度在使用水泥固化后逐渐降低,养护龄期的增加也可使滤出液中铅离子浓度降低,滤出液中铅离子浓度随初始Pb(N03)2浓度的变化变化最为明显。(4)使用扫描电镜(SEM)对比分析了不同水泥掺量、养护龄期以及不同污染物浓度下的水泥固化土的微观结构特征。水泥固化污染土相比于未掺入污染物的水泥固化土,水化产物明显减少、孔隙变大、结构性变差;水泥固化土的胶结度随着污染物浓度的增大而越来越差,其中掺入植物油时最为明显。


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