磷酸镁水泥固化锌污染土的耐酸特性研究

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本文以磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,简称MPC)固化重金属锌污染土为主要研究对象,通过添加水玻璃作为对比研究,通过宏观力学、微观结构结合理论进行试验研究,重点研究在酸雨侵蚀作用下磷酸镁水泥固化重金属污染土的强度特性、应力-应变特性、淋滤特性、微观结构特征,并探讨了MPC水泥固化重金属锌污染土的固化机理以及酸雨对其的侵蚀机理和添加水玻璃后的耐酸性。主要研究以下内容:(1)以系统的室内试验为依据,研究了酸雨侵蚀作用下水泥固化污染土的无侧限抗压强度(Mnconfined compressive strength,简称UCS)特性以及应力-应变的变化规律等工程特性;分析了固化剂掺比(不同M/P)、模拟酸雨初始pH值、水玻璃含量、重金属的掺加对固化重金属污染土的无侧限抗压强度特性及单轴应力-应变特性的影响。(2)通过半动态淋滤试验模拟酸雨对磷酸镁水泥固化锌污染土侵蚀作用,对酸雨环境下水泥固化土的淋滤特性进行了研究,分析了模拟酸雨初始pH值、淋滤时间、固化剂掺比、水玻璃含量等对试样浸出淋滤液中Zn2+浓度、pH值、电导率等参数对淋滤特性的影响规律;分析了Zn2+的浸出机制以及水泥对重金属Zn的固化机理,并探讨了半动态淋滤试验中模拟酸雨初始pH值、水玻璃含量与浸出淋滤液中Zn2+浓度之间的关系。(3)通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术分别定性分析了酸雨侵蚀环境下磷酸镁水泥固化锌污染土的矿物相以及微观结构特征。比较固化剂掺比(不同M/P)、模拟酸雨初始pH值、重金属的掺加、水玻璃含量等对固化土矿物相生成以及微观结构的影响,总结了酸雨对固化重金属污染土的侵蚀机理和水泥对重金属Zn的固化机理,探讨了水玻璃含量对磷酸镁水泥固化锌污染土耐酸性的影响。
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